进入集合系统的顺行入路:早期技术
经皮穿刺进入上尿路集合系统最早由Goodwin及其同事(1955)描述,由于没有引导设备,当时只能“盲目穿刺”。超声引导下经皮肾穿刺技术由Pedersen在1974年首次报道。尽管盲视穿刺偶有报道,技术熟练的术者也可以穿刺成功,但在大多数情况下,经皮肾穿刺需要在实时影像引导下完成。根据患者的特点和医师的偏好,超声和X线是最常用的引导设备(Basiri et al,2008a)。一项大型多中心、病例对照研究显示,超声引导下经皮肾穿刺技术和X线引导下经皮肾穿刺技术在出血量和成功率方面无显著性差异(Andonian et al,2013)。
1.超声引导
超声便携性高(移动超声机比C-型臂更容易操作,无须可透射线的手术台),可显示穿刺入路的组织结构,无辐射。此外,超声图像可以清楚显示集合系统,不需要逆行造影。超声也有缺点,其图像上穿刺针显示不如X线下清楚(尽管可使用为增强超声图像而特制的蚀刻针),超声图像显示的范围也较X线透视小,超声也不能为术中搜寻残余结石提供引导。逆行输尿管肾盂置管无法实现(如尿流改道、肾移植后、输尿管完全阻塞)或不宜辐射暴露时,超声为首选方案。当穿刺通路解剖结构存在异常时,如骨骼异常或肾位置变异,超声也是较好的选择(Chen et al,2013;Penbegul et al,2013)。单纯的肾穿刺置管引流对穿刺位点的要求没有经皮肾手术高,这时超声较X线更便捷,但要注意避免直接穿刺进入肾盂或漏斗部。
使用手持式3.5MHz或5 MHz超声传感器,检查肾并选择适合经皮穿刺的肾盏。穿刺针导向器可以放置在传感器上,以引导穿刺针在探头的可视化平面内。有些人喜欢徒手放置针头,向周围移动传感器以获得肾和针头的不同视图。随着穿刺针的推进观察针头,直到针头出现在集合系统内(图8-17)。取出闭孔器并抽吸尿液以确认位于集合系统。灌注生理盐水和呋塞米给药可以改善非扩张性肾内集合系统的超声显像(Yagci et al,2013)。一项非随机比较(Lu et al,2010)和一项随机对照试验(Tzeng et al,2011)证实,多普勒超声成像(这有利于血管的可视化)与单独的超声相比具有更少的失血和(或)更低的输血率。
图8-17 超声引导穿刺针
2.透视引导
透视引导通常用于获得经皮肾手术的上尿路集合系统的顺行通路。尽管空气和(或)造影剂的逆行输注并非绝对必要(Tabibi et al,2007),但大多数泌尿学家发现这样可以更有利于透视引导下建立经皮通道(图8-18)。透视检查可以很好地显示肾内集合系统解剖和病理(当对比增强时),其视野广阔(可以向下瞄准以减少辐射暴露),可以监控手术所有的步骤。在某些情况下,联合使用这些技术是一种很好的方法,使用超声来引导穿刺针的放置,然后使用透视(通过超声引导的穿刺针注射空气和造影剂后)确认已经进入正确的肾盏并监测手术的后续步骤(Osman et al,2005)。如果进入部位不正确,则可以使用充满空气和造影剂的集合系统的透视来引导另一根针进入所需的肾盏。通过这种组合,不需要逆行辅助。经皮内镜取石术入路仅通过透视引导与超声加透视引导之间的一项随机对照试验显示,超声加透视组穿刺次数减少,进入时间缩短,透视时间减少,但成功率或出血无差异(Agarwal et al,2011)。这种技术对于在没有逆行辅助的情况下进入非扩张集合系统特别有用(Patel and Hussain,2004)。
有两种使用较多的透视引导下顺行经皮入路进入上尿路集合系统的方法:“针眼”技术和“三角测量”技术(Miller et al,2007)。一项随机对照试验证实,两者都有其支持者,且二者优势相当(Tepeler et al,2012)。对任何不透射线的病变处作记录后,逆行注入造影剂以显示集合系统,供以后参考。比较造影剂前后的影像很有帮助。在确定进入的肾盏后,注入空气以明确后位肾盏。在俯卧位时,空气会上升到后盏。“双对比”肾盂造影(造影剂和空气)提供了相关肾内解剖的最佳测定。
图8-18 将空气注入充满造影剂的上尿路集合系统中显示后部的肾盏,该病例最明显的是上极肾盏。与图8-12(在注入空气之前)进行比较
进行“针眼”技术操作时,首先直接在患者上方用透视设备检查肾(垂直方向)并选择所需的肾盏,然后将透视设备的顶部朝向操作者旋转30°,这使得透视图或多或少地与后位肾盏对准。该单元还可以向头部或尾部稍微旋转,以使其与肾盏的轴线更精确地对齐。将止血钳的尖端放在皮肤上并移动至所需肾盏正上方。标记此部位,并做一个足够大、可以置入穿刺针和扩张器的切口。将穿刺针的尖端放在这个切口中,然后移动针的轴,注意保持针尖的位置,直到穿刺针与透视单元的轴线一致,这时,会出现“牛眼”的图像——针的中心像个圆圈,围绕着针的轴(显示为一个点)。透视图就好像操作者通过穿刺针的轴直视目标肾盏,因此称为“针眼”(图8-19A)。将针直接推入,同时用透视镜检查并根据需要调整针的角度以保持“牛眼”的出现。如果进针超过几厘米深并需要重新调整,则在寻找新的轨迹前应把针退出。在此步骤中,21号针可能难以控制。如果操作困难,应更换更容易通过的18号针。当穿刺针径线固定后,穿刺针正在接近或在肾中(穿透肾包膜时通常有明显的“落空感”),转动透视设备远离操作者,回到垂直位置或与垂直方向呈10°至15°。现在,针的“轮廓”像一条直线。针头的头尾和内侧轴现已固定,推进或撤回针以改变其前后位置(深度)以将针尖移动到所需的肾盏(图8-19B)。移除闭孔器后抽吸尿液或空气以确认进入肾盏,也可用造影剂确认,但如果针放置不当,外渗的造影剂可影响随后的透视图像。如果轻柔地放置导丝,可保持在集合系统的轮廓内,则可以确认进入了正确的位置,不会造成造影剂的外渗。
图8-19 “针眼”透视引导。A.当透镜设备的顶部朝向操作者旋转30°时,针头正对目标肾盏上方。B.当透视设备旋转远离操作者时,可以看到针的轮廓,图示穿刺针已经在透视监视下进入集合系统
若使用“三角测量”技术,需直接在患者上方用透视设备检查肾,以选择合适的肾盏,并将穿刺针保持在进入所需角度的大致位置处。向头部和侧面旋转透视设备顶部,并用准直器(瞄准仪)扩大视野,易于观察穿刺针的中侧(左右)运动。移动针的轴,同时保持其尖端的位置,直到针指向所需的肾盏(图8-20A)。然后将透视设备的顶部向内旋转45°。在保持针的中外侧方向不变的同时,沿头尾(上下)平面移动针头,直到穿刺针再次对准所需的肾盏(图8-20B)。将前臂放在患者背部,有助于穿刺针在移动时的稳定性。在这两个位置之间来回移动透视设备,直到穿刺针在两个视图上对准穿刺的肾盏。在透视引导下推进穿刺针,同时监测针尖的前后方向(深度)。如果在内外侧和头尾侧平面保持穿刺针的方向,穿刺针应该能进入目标肾盏。(https://www.daowen.com)
图8-20 三角测量透视引导。A.将透视设备向头侧和侧面旋转,并将穿刺针(箭头)调整到针的中间外侧方向。B.在将透视设备顶部旋转居中后,保持针的中外侧方向恒定,将针沿头尾平面移动,直到针再次瞄准所需的肾盏(From Miller NL,Matlaga BR,Lingeman JE.Techniques for fluoroscopic percutaneous renal access.J Urol 2007;178:15-23.)
使用“针眼”技术,应在同一荧光透视图上验证并维持穿刺针的头尾侧轴和中外侧轴的位置,仅在确认针尖深度时才需确认视图。对于“三角测量”技术,使用一个透视图来评估中外侧轴,另一个用于评估头尾侧轴,在两个轴线视图上评估针尖的深度(Miller et al,2007)。“三角测量”技术代替“针眼”技术的优点在于,由于其进针深度是连续监测的,因此穿刺针不会进入太深。“三角测量”技术的缺点在于,难以同时保持中外侧和头尾侧平面,因为两者没有被同时监测,这与“针眼”的缺点是一样的。在使用“三角测量”操作时,建议使用18号针而不是21号针,这样有助于帮助保持穿刺的角度。在穿刺过程中也可应用稳定针头的机械装置(Lazarus and Williams,2011)。
应该牢记,电离辐射是一种很小但真实存在的风险。当操作者必须在透视视野内握住穿刺针时,最好用止血钳、海绵钳或专用持针器持针,以减少操作者手部的暴露。在保持足够视野的同时尽可能地向下瞄准,减少对患者和房间内所有人员的辐射暴露。移动校准视野以保持目标对象处于一个较宽的视野,减少包括操作者的手和患者不必要的身体部位暴露。体重指数的增加、更大的结石负担、非分支结石、更多地进入位点,以及在初始逆行肾盂造影术中使用空气而不是造影剂均与辐射剂量的增加有关(Mancini et al,2010;Lipkin et al,2011)。有关辐射安全的其他信息,请参阅本书第2章。
3.更优引导
在一些复杂的病例中,术者可能会考虑通过CT或MRl引导经皮穿刺进入肾。在患者CT或MRl上获得进入目标肾盏的通路,类似于用于细针活检的技术(Barbaric et al,1997;Hagspiel et al,1998;Thanos et al,2006)。可以对肠和其他脏器进行成像以防止其损伤,这种方法在有解剖异常(LeMaitre et al,2000;Matlaga et al,2003;Srivastava et al,2010)和非扩张的集合系统(Merkle et al,1999;Egilmez et al,2007;Sommer et al,2011)时特别有用。
据报道,使用三维坐标进行定位的立体定向透视技术与标准透视相比具有更高的准确性和更低的失血量(Li et al,2012a)。体外实验模型证实(Zarrabi et al,2010),相同的原则可以计算机化。一个更先进的透视改进是三维透视,其成像质量与CT水平相当。在猪模型应用该技术行经皮肾穿刺是有效的(Soria et al,2009),并且一系列临床研究提示其有潜在的获益(Roy et al,2012)。
三维超声检查可精确地呈现肾集合系统(Ghani et al,2008),并且可能用于肾成像(Kim et al,2008)及用于经皮进入体外肾模型的教程(John et al,2009)。鉴于三维超声检查已应用于泌尿外科某些治疗性操作(如前列腺脓肿的经皮穿刺引流)(Varkarakis et al,2004),其用于临床经皮进入集合系统的研究是可以预期的。
成像模式也可以组合应用。有报道一种新型图像定位系统,该系统将超声检查穿刺路径投射到荧光透视屏上(Mozer et al,2007)。术前MRI数据可与术中超声检查融合,以提高穿刺准确性(Li et al,2012b)。更常见的报道是术前CT图像与术中超声检查的融合(Leroy et al,2004;Mozer et al,2005;Wein et al,2008)。
除了经皮进入肾内集合系统有先进的图像引导外,技术改进已应用于初始针穿刺。约翰·霍普金斯大学的泌尿机器人技术实验室开发了可远程控制的机器人经皮肾穿刺系统(PAKY-RCM)(Cadeddu et al,1997b)。这是一种具有7级自由度的机器人手臂,通过控制设备把针尖置于皮肤上的固定点处,然后进行穿刺置入肾内集合系统。在一项非随机临床试验中,就进入集合系统的用时和准确性而言,PAKY-RCM系统相当于专家医师(Su et al,2002)。在一项体外肾模型的随机试验中,PAKY-RCM比人工穿刺花费的时间略长,但准确性更高(Challacombe et al,2005b)。该装置还可以通过远程监控技术进行远距离控制(Bove et al,2003;Netto et al,2003)。同一研究小组随后开发了一种与MRI兼容的用于经皮穿刺的机器人(Mozer et al,2009)。经皮穿刺针具有先进的特性,如压电晶体,允许穿刺针调整特定方向(Yan et al,2007),电磁传感器,提供位置和方向的实时信息(Yaniv et al,2009;Huber et al,2011;Rodrigues et al,2013),还开发了用于检测进入集合系统的基于阻抗的传感系统(Hernandez et al,2001;Roberts et al,2002),但尚未报道经皮肾内手术的临床应用。“全视针”包括一个改进的经皮穿刺针,具有1.6mm(4.85Fr)外径,通过它插入微型光学器件(直径0.9mm),连接到变焦目镜,以实现在初始穿刺针穿刺入路的可视化(Bader et al,2011)。临床应用已有报道,似乎是有利的。最后,Rassweiler及其同事(2012)描述了一种iPad的“增强现实”应用,结合使用标记获得的CT图像,整合了放射学和视觉信息,以指导经皮肾通路。
4.“盲视”入路
图8-21 腰椎切迹是肾集合系统“盲视”经皮入路的一个有用的解剖标志。它的上界为背阔肌和第12肋骨,内侧为骶棘肌和腰方肌,外侧为腹横肌和外斜肌,下侧为内斜肌
上尿路集合系统也可以通过“盲视”入路进入,无须任何成像引导(Chien and Bellman,2002)。只有在超声检查不可用且有完全的输尿管梗阻(排除造影剂逆行灌注或静脉造影时集合系统的混浊)时可考虑该方法。腰椎切迹,也称为上腰椎三角或Grynfeltt腰三角,为盲视经皮肾穿刺通道的可靠标志物(图8-21)。腰椎切迹是一处可能发生疝气的肌肉功能不全区域。它位于第12肋骨下方的后面,上缘为第12肋骨和背阔肌,外侧缘为腹横肌和外斜肌,内侧缘为腰方肌和骶棘肌,下缘为内斜肌。向头部倾斜30°,在切迹处进针3~4 cm,即可进入集合系统。进入集合系统的另一种盲视方法,是直接将穿刺针垂直于身体表面,插入L1椎体侧面1~1.5cm,如果解剖正常可直接导向肾盂。如果透视可用,则空气和造影剂可以通过盲视放置的穿刺针注射以评估其透视的位置并在需要时引导另一针。在唯一一项随机临床试验中,比较“盲视”入路与成像引导的入路,进入集合系统的成功率分别为50%和90%(Basiri et al,2007)。一般不推荐使用该技术。