ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

The use of ultrasound imaging in minimally invasive percutaneous nephrolithotomy. Can we completely abandon fluoroscopy?

M.M. Kutluev, R.I. Safiullin

1) Clinical Hospital “Mother & Child” Ufa, Surgical department, Ufa, Russia; 2) Bashkir State Medical University, Urological department, Ufa, Russia
Aim. To determine the possibility of performing minimally invasive percutaneous nephrolithotomy (PCNL) under ultrasound guidance with the use of X-ray during the access tract formation. Materials and methods. The results of 102 mini-PСNL procedures, performed by a single surgeon during the period 2018-2019, were analyzed retrospectively. In the beginning, ureteral catheter Ch5 was put into an ipsilateral ureter. Further, a puncture of the collecting system was performed with an advancement of the guidewire. At the next stage, a dilation of tract was done using X-ray guidance for the safe formation of the working channel, followed by holmium lithotripsy. At the end a nephrostomy or JJ-stent was left. Results. The mean age of the patients was 53.13±12.9, while average BMI was 29.3±6.5. In total, there were 44.1% of women. The average stone size was 20.7±10.9 mm; 45.1% of stones were left-sided. Staghorn stones accounted for 15.7% of cases and hydronephrosis was found in 18.6% of patients. The time for creating renal access, dilation of the nephrostomy tract, total operative time and fluoroscopy time were: 19.6±13.1, 7.7±4.2, 107.7±49.9, 57.1±41.2 minutes, respectively. In the Group I there were 32 (31.4%) patients undergoing to PCNL under X-ray guidance, while in Group II (n=70, 68.6%) combined US±X-ray control was used. The patients age (52.2±12.6 vs 53.6±13.2, p<0.05) and the stone size (20.6±8.9 vs 20.7±10.4, p=0.30) were comparable in both groups. There were slightly shorter access time and the total operative time in group II compared with group I (20.6±12.3 vs 19.2±13.5, p=0.27; 108.1±43.3 vs 106.9±53.2, p=0.25 respectively). In total, hematocrit level decreased by 4.5% and blood transfusions was done in 3 patients. Postoperative complications developed in 9 cases in both groups (according to the Clavien-Dindo classification, all complications were grade I-II). The stone-free rate (SFR) was 87.2%, and a second-stage was required in 2 cases. Discussion. The use of ultrasound guidance improves visualization of the collecting system and contributes to the creation of an optimal renal access. It significantly reduces the radiation exposure to the patient and the operating team. We were able to puncture the collecting system in all cases. SFR after PCNL under ultrasound guidance was 88.6%, which is comparable to the results of conventional PCNL with X-ray navigation. Conclusion. PCNL can be performed effectively and safely under ultrasound guidance, which reduces the number of renal punctures and lowers the complication rate. However, this technique also has disadvantages, including longer puncture time in morbidly obese patients without hydronephrosis. With growing experience, the number of unsuccessful kidney punctures decreases, as well as operative time. The use of fluoroscopy during dilatation of the nephrostomy tract allows for preventing additional injuries of the collecting system.

Keywords

Ultrasound-guided nephrolithotripsy
percutaneous nephrolithotripsy
x-ray guided nephrolithotripsy
navigation in percutaneous nephrolithotripsy

Введение. Пункция чашечно-лоханочной системы (ЧЛС) является основным этапом перкутанной нефролитотрипсии (ПНЛТ), и в зависимости от полученного доступа часто зависит время операции и, соответственно, послеоперационное течение заболевания. При доступе к почке используется рентгенологический (Рг-ПНЛТ) или ультразвуковой контроль в комбинации с рентгеноскопией (УЗРг-ПНЛ), однако в последнее время активно обсуждается техника исключительно ультразвукового контроля (УЗ-ПНЛТ или X-Ray free), т.е. без применения рентгеновского излучения [1, 2]. Использование ультразвукового (УЗ) наведения при ПНЛТ легче для обучения пункции, снижает радиологическую нагрузку на пациента и хирурга [3]. Помимо этого применение УЗ-ПНЛТ может выполняться в положении на спине без ущерба для эффективности, а также в любом положении пациента в режиме реального времени [4,5], что немаловажно при комбинированном использовании ретроградного доступа. УЗ-ПНЛТ снижает общие затраты на процедуру примерно на 30%. Для достижения среднестатистических показателей продолжительности и эффективности ПНЛТ хирургическая бригада должна иметь опыт не менее 50 операций [6]. Для опытного эндоуролога, знакомого с классическим доступом под рентгенологическим контролем, кривая обучения для перехода на УЗ-навигацию составляет примерно 20 процедур [7]. Применение УЗ-наведения для пункции ЧЛС снижает риск непреднамеренного повреждения внутренних органов, при этом кривая обучения ниже, чем при использовании рентгенологического наведения [8]. Рентгеноскопия позволяет точно идентифицировать выбранную целевую чашечку для пункции, но она не позволяет проводить одновременную двухплоскостную рентгеноскопию в реальном времени, что затрудняет процесс получения точной пункции к нужной чашечке. Кроме того, важные прилегающие структуры, такие как плевра и кишечник, не визуализируются во время пункции, что создает риск случайного повреждения этих органов [9–11]. Доступ под контролем ультразвука во время ПНЛТ позволяет в реальном времени отслеживать в двух плоскостях путь иглы в нужную чашечку, избегая при этом случайных травм жизненно важных соседних органов [12]. По данным исследователей (X. Ding, 2020), применение УЗ-ПНЛТ представляет собой альтернативный метод Рг-ПНЛТ, обладает сопоставимыми данными по количеству осложнений и освобождению от камней «Stone-Free Rate» (SFR), но требует дальнейшего изучения [13]. Одной из проблем в отсутствие рентгенологического контроля считается дилатация нефростомического хода, что может вызывать различные осложнения, и применение рентгеноскопии на данном этапе обосновано безопасностью для пациента.

Цель: определить возможность выполнения минимально инвазивной перкутанной нефролитотрипсии (мини-ПНЛТ) под ультразвуковым контролем с использованием рентгена на этапе формирования нефростомического (рабочего) хода (УЗРг-ПНЛТ).

Материалы и методы. Ретроспективно оценены показатели 102 мини-ПНЛТ, выполненных одним хирургом за 2018–2019 гг. Первым этапом перед переводом пациента в положение на животе (Prone Position) была установка мочеточникового катетера Ch 5 в ипсилатеральный мочеточник, если была необходимость расширения ЧЛС. Вторым этапом производилась пункция ЧЛС с помощью иглы 18-gage Chiba Tip (Rocamed) и установка струны проводника (Rocamed, Rio Tracer). Мы использовали 3,5 MHz-конвексный абдоминальный датчик (Siemens Acuson X300, Германия) для определения локализации конкремента и анатомии чашечек. Третьим этапом приводилась дилатация нефростомического хода одноразовыми бужами Ch 6–14 (Teflex), затем бужем типа «OneStep» (Karl Storz). Для безопасного формирования рабочего канала на этапе бужирования применяли рентгеноскопию, а далее после установки операционного тубуса проводилась пиелоскопия с целью обнаружения конкремента. Четвертым этапом проводилась стандартная гольмиевая лазерная литотрипсия установкой Lumenis Pulse 100H (Israel) фиброволокном 550 микрон. После контрольной пиелоскопии пятым этапом проводилась установка нефростомы или мочечникового JJ-стента антеградно.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ Statistica v. 10 (StatSoft), Microsoft Excel («Microsoft corp.», 2010). Высчитывали критерий Стьюдента и непараметрический критерий Манна–Уитни. Для определения взаимосвязей был использован непараметрический критерий Спирмена. Результаты считали достоверными при р<0,05.

Результаты. Общая когорта исследуемых пациентов составила 102 человека, при пункции ЧЛС которых использовалась УЗ или рентген-навигация. Средний возраст пациентов был 53,13±12,9, ИМТ – 29,3±6,5, женщин было 44,1%. Средний размер камня составлял 20,7±10,9 мм, 45,1% конкрементов были с левой стороны. Коралловидных камней было 15,7%, расширение ЧЛС наблюдалось у 18,6% (табл. 1).

51-1.jpg (141 KB)

Первую группу пациентов составили 32 (31,4%) пациента, у которых пункция ЧЛС и дилатация нефростомического хода осуществлялись под рентгенологическим контролем (Рг-ПНЛТ), во II группе у 70 (68,6%) пациентов пункция выполнялась под ультразвуковым контролем, а дилатация нефростомического хода с применением рентгенологического контроля (УЗРг-ПНЛТ). Возраст пациентов в группах (52,2±12,6 vs 53,6±13,2, р<0,05) и размеры конкрементов (20,6±8,9 vs 20,7±10,4, р=0,30) в обеих группах были сопоставимыми. Отмечалось незначительно меньшее снижение времени доступа к почке и общего времени операции (20,6±12,3 vs 19,2±13,5, p=0,27; 108,1±43,3 vs 106,9±53,2, p=0,25) во II группе (табл. 2).

52-1.jpg (134 KB)

Общие изменения в I и II группах: снижение уровня гематокрита составило 4,5%, количество гемотрансфузий – 3, послеоперационных осложнений – 9 (по шкале Clavien–Dindo не превышала 1–2 классов). В 87,2% случаев удалось добиться состояния SFR (stone free rate), а повторная процедура потребовалась в двух случаях (табл. 3).

52-2.jpg (89 KB)

Обсуждение. Применение рентгеноскопии остается основным методом визуализации на всех этапах ПНЛТ, обеспечивая четкое изображение чашечно-лоханочной системы [14, 15]. Однако достаточно долгая кривая обучения с целью определения группы задних чашечек, облучение пациента и персонала, неблагоприятное влияние на здоровье [16] служат ограничителем данного метода. Кроме того, использование контрастного вещества во время операции может «скрыть» конкременты при заполнении ЧЛС, создавая проблемы для эндоуролога во время пункции [17]. Использование УЗ-наведения улучшает визуализацию элементов полостной системы почки и способствует созданию оптимального доступа к камню, а также значительно снижает лучевую нагрузку на пациента и операционную бригаду [18]. Также УЗ позволяет уменьшать время работы, избегать осложнений, связанных с контрастированием, минимизировать риск повреждений близлежащих органов, а использование УЗИ в конце процедуры помогает визуализировать рентгеннегативные конкременты [19, 20]. Одним из несомненных преимуществ Рг-ПНЛТ является визуализация во время дилатации нефростомического хода. В нашем исследовании УЗ-навигация использовалась в большинстве случаев пункции ЧЛС. В случаях отсутствия гидронефроза после катетеризации мочеточника проводилось принудительное расширение ЧЛС для удобства визуализации лоханки. Одним из маневров, снижающих количество неудачных пункций при УЗ-ПНЛТ, является применение двухэтапного метода формирования рабочего хода [21]. Авторы предложили после пункции предполагаемой чашечки и установки тефлонового расширителя проводить через «Amlatz»-трубку жесткий уретероскоп и корректировать канал, при необходимости – под прямым углом. Мы не использовали данный метод, а пункции ЧЛС проводились в Prone position с применением рентгеноскопии только на этапе бужирования рабочего хода во второй группе, что позволило, с одной стороны, снизить время рентгеноскопии, с другой – безопасно сформировать рабочий ход, имея четкую визуализацию. Нам удалось добиться 100%-ной пункции почки во всех случаях и SFR при УЗРг-ПНЛТ в 88,6% случаев, что сопоставимо с результатами обычного Рг-ПНЛТ [22, 23]. Полное отсутствие конкрементов в мочевой системе снижает вероятность развития рецидивов [24], а «правильный» доступ к ЧЛС позволяет максимально снижать количество резидуальных фрагментов. ПНЛТ обычно выполняется в Prone position, но данная позиция имеет ряд недостатков, а именно трудности ее выполнения пациентами с ожирением, сердечно-сосудистыми заболеваниями, аномалиями позвоночника [25]. Shu Wang et al. сообщили о выполнении успешных ПНЛТ 72 пациентам с деформацией позвоночника под УЗ-навигацией, в 27 случаях применялась нетрадиционная позиция (лежа на боку, на спине и в положении складного ножа). Таким образом, УЗ-навигация имеет свои уникальные преимущества при нестандартных положениях пациентов [26].

Заключение. ПНЛТ может выполняться эффективно и безопасно при использовании УЗ-навигации, что уменьшает количество пункций почки и снижает уровень осложнений. Однако у данной методики существуют и недостатки: удлинение времени пункции у пациентов с выраженным ожирением без гидронефроза. При увеличении опыта хирурга УЗРг-ПНЛТ уменьшается количество неудачных пункций почки и уменьшается время операции, а использование рентгеноскопии на этапе дилатации нефростомического хода предупреждает дополнительные травмы ЧЛС.

About the Authors

Corresponding author: M.M. Kutluev – PhD in Medical Sciences; Urologist in Surgical Department in Clinical Hospital Ufa “Mother & Child”, Ufa; e-mail: marrat@rambler.ru
By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.