台灣尿路結石在流行病學和診斷治療上的改變 成大醫院泌尿部黃鶴翔醫師前言尿路結石是個古老的疾病 ; 但是, 它的致病原因, 到現在仍然沒被完全瞭解 由文獻上觀察也發現 : 尿路結石不只有很高的再發率, 尿路結石的發生率, 在全世界也有逐漸提高的現象 (Curhan GC, 2007) 尿路結石的盛行率在美國, 日本 (Yoshida et al., 1990) 和德國 (Hesse et al., 2003) 也都有升高的現象, 然而, 台灣尿路結石的流行病學上的變化情形如何? 這正是本篇文章撰寫的目的 凡走過必留下痕跡, 所以理應可由醫學文獻, 尋找到所需的資料 ; 但是由單一作者來記錄台灣自光復以來, 尿路結石在治療上和流行病學上的演進史, 難免陷入偏頗和主觀意見的描述 所以, 本文的撰寫, 主要是由 medline 上查詢和 台灣 尿路結石 有關的文章, 並參考台灣泌尿科醫學會雜誌上發表過有關 尿路結石 的文章以實證醫學的精神而寫成 流行病學要比較台灣近 50 年來, 尿路結石在流行病學上的演變, 需有前後的文獻可供比較 遺憾的是, 有關台灣尿路結石在流行病學上的演變, 僅有少數幾篇文獻可供參考 即便如此, 仍可由前輩的研究心血中, 觀察到一些演變的趨勢 最早的一篇有尿路結石的流行病學報告, 要屬李瀛輝教授和張心湜教授的報告 ( 李瀛輝等人,1991) 它們隨機選擇了台北市信義區的三張里中的 2733 人做樣本來做統計 在發出的 2733 份問卷中, 回收 343 份, 回收率為 12.55% 由這 343 份問卷做統計發現 : 結石盛行率為 9.3%, 男女比率為 3:2, 男性結石的年齡分佈在 18 至 80 歲都有 ( 平均 51 歲 ), 女性為 20 至 99 歲 ( 平均 46 歲 ) 它們同時發現 : 結石患者有抽煙 喝酒的比例顯然增加 李瀛輝教授之後在 2002 年也發表了一篇有關流行病學研究的文章 (Lee et al, 2002)( 圖一 ) 它們對全台灣發出 27758 份問卷, 回收 4588 份, 回收率為 16.53% 由這 4588 份問卷做統計發現 : 結石盛行率為 9.6%, 男女比率約為 4:1 這份研究也發現 : 飲用酒精性飲料和有結石家族史的病患較容易有結石復發的現象 中台灣的民眾比台灣其他地區的居民有較高的尿路結石發生率 比較這兩篇報告發現 :
研究的時間相差 10 年 ; 這十年間, 結石的盛行率有稍微增加趨勢 5~6% 6~8% 8~10% 10~12% 12~14% ( 圖一 台灣地區尿路結石盛行率 摘錄自 Lee YU, Huang WC, Tsai JY et al.: Epidemiology studies on the prevalence of upper urinary calculi in Taiwan. Urol Int 68(3): 172-177, 2002.) 如果以尿路結石分析的標本資料作為 database, 則台大醫院許德金教授和陳淳教授的研究算是 database 最大的報告 在 1956 年至 1999 年之間, 共收錄了 9715 位尿路結石病患的資料來做統計分析 結果發現男女比例為 3.2:1, 平均年齡為 48.7 歲 ; 而且, 台大醫院處理的結石病患數目, 有逐年增加的趨勢 在這資料庫中, 腎結石佔 44.1%, 輸尿管結石佔 35.4%, 膀胱結石佔 17.9%, 尿道結石佔 2.6% 有趣的是 : 比較最初五年 (1956-1990) 和最近五年 (1996-1999) 的差異 : 男性患有結石的數目, 增加得比女性患有結石的數目來得多 ( 圖二 ) Annual case number of urinary calculi at NTUH 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Male/year Female/year 1956-1960 1961-1965 1966-1970 1971-1975 1976-1980 1981-1985 1986-1990 1991-1995 1996-1999
( 圖二 台大醫院自 1956 年至 1999 年之間, 每 5 年統計的平均結石病患數目 白色 : 表示男性病患 ; 黑色 : 表示女性病患 摘錄自 :Hsu TC, Chen J, Huang HS et al: Association of changes in the pattern of urinary calculi in Taiwanese with diet habit change between 1956 and 1999. J Formos Med Assoc 101:5-10, 2002) 如果結石的種類以 Jensen 分類法 ( 表一 ) 來做統計 : 我們發現 :Jensen 第一型結石 ( 含草酸鈣 磷酸鈣 ) 的個案數目也有逐年增加的現象, 而因代謝障礙所產生的結石 ( 例如尿酸結石 ) 則有逐年遞減的趨勢 ( 表一 ) Jensen 尿路結石分類法 第一大類 尿路結石是存在於無菌的 酸性的尿液中 例如 : 草酸鈣 (CaOx), 草酸鈣合併磷酸鹽結石 (CaOx +AP) 尿路結石是存在於有細菌感染的 鹼性尿液中 例 第二大類 如 : 磷酸鹽結石 (AP), 磷酸胺鎂結石 (Struvite), 磷 酸胺鎂結石合併磷酸鹽結石 (struvite+ap) 第三大類 尿路結石是因新陳代謝異常所誘發產生, 例如 : 尿 酸結石 (Uric acid) 胱胺酸結石 (Cystine) 性別亦會影響結石的種類 : 在男性結石病患中,89.9% 為 Jensen 第一型結石 ( 含草酸鈣 磷酸鈣 ), 8.9% 為 Jensen 第二型結石 ( 感染性結石 ),10.2% 為 Jensen 第三型結石 ; 在女性結石病患中, 雖然第一型結石仍佔大多數 (71.7%), 但是第二型結石則顯著增加 (21.8%)( 圖三 )
( 圖三 台大醫院自 1956 年至 1999 年之間, 每 5 年統計的平均結石病患數目 Type 1M: 表示男性病患患有第一大類 Jensen 結石 ;Type 1F: 表示女性病患患有第一大類 Jensen 結石 ; Type 2M: 表示男性病患患有第二大類 Jensen 結石 ;Type 2F: 表示女性病患患有第二大類 Jensen 結石 ; Type 3M: 表示男性病患患有第三大類 Jensen 結石 ;Type 3F: 表示女性病患患有第三大類 Jensen 結石 ; 摘錄自 :Hsu TC, Chen J, Huang HS et al: Association of changes in the pattern of urinary calculi in Taiwanese with diet habit change between 1956 and 1999. J Formos Med Assoc 101:5-10, 2002) 尿路中, 不同部位亦會有結石成分不同的現象 : 在輸尿管 85.4% 都是含鈣的結石 ( 第一型結石 ), 在腎臟第一型結石 ( 含鈣結石 ) 只佔 73.1%, 第二型結石佔 16.8%, 第三型結石佔 10.1%; 在膀胱, 第一 二 三型結石分別佔 58.3%, 20.7%, 21.0% 由此可見, 不同部位的結石產生原因不盡相同 ; 所以, 黃鶴翔醫師建議 : 唯有徹底了解尿路結石形成的原因, 才能降低尿路結石的盛行率, 以及復發率 台灣的尿路結石分析尿路結石的成份分析方法有很多種 : 偏光顯微鏡辨認礦物或化學物質成分, 紅外線質譜檢查法, 掃瞄電子顯微鏡尿路結石分析法,X 光繞射分析等方法 ( 李瀛輝等人,1991) 但是比較各種方法, 就分析結石成份和形成的過程而言, 許德金教授於 1962 年所研發出來的尿路結石標本, 使用偏光顯微鏡來分析其成份是最好的一種方法 ( 圖四 )
( 圖四 偏光顯微鏡檢查的尿石標本製作法 摘錄自 : 王中敬醫師所著細說尿路結石 ) 另外有一種也是頗普遍的分析方法 : 半定量化學分析法 其特色是測量結石 內所含成份的大約百分比, 所以臨床醫師只能獲知結石成份為含鈣的, 或是含磷 酸鹽的 ; 並不能確知其結石種類, 這是這種檢查方式的缺點 ( 陳宏一,1996) 尿路結石的藥物治療法在這方面的治療, 進展不多 其中一項受矚目的藥品即是 :potassium citrate 李瀛輝教授曾發表論文指出,potassium citrate 的術後服用, 可以減少結石的復發, 尤其是對於有反覆結石復發的病人 或是有高尿鈣症 高尿酸症 或是患有雙水草酸鈣結石的病人, 規則服用 potassium citrate 可以有效降低尿路結石的復發 (Lee et al., 1999) 另一項近年來重大的藥物治療進展 : 甲型腎上腺阻斷劑 (Sterrett and Nakada, 2008) 在甲型阻斷器的 subtype 中, 1a 主要存在於 proximal urethra, 前列腺, 膀胱內闊約肌 ; 1b 存在於血管平滑肌 ; 1d 存在於膀胱平滑肌和輸尿管下段 所
以, 甲型阻斷記 ( 尤其是選擇性甲型阻斷記 ) 不只是可以用來治療良性前列腺肥大症和前列腺炎, 更可用來促進尿路結石排出和控制尿路結石引起的絞痛 (Porpiglia et al., 2006) 這些作者發現: 如果沒有合併使用甲型阻斷記, 單存使用類固醇治療是無法有效促進尿路結石排出 甲型阻斷劑的使用, 不但可以減少止痛劑的使用, 促進結石提早排出, 即使大於 5mm 的結石也有機會自己排出 尿路結石外科治療法的進展在尿路結石的治療方面, 當屬外科療法進步得最快 傳統的開刀手術, 不僅讓病患的住院天數增加, 更有傷口疤痕長, 術後有發炎和失血過多的問題 在體外震波碎石機出現和微創手術發展出來之後, 大大減少了病患的痛苦, 也更有效率地移除病患泌尿系統內的結石 1968 年, 台大謝有福教授領導發展腎切半術, 得以手術摘除腎鹿角狀結石, 免於切除腎臟, 造福病患 經皮膚腎臟取石術 (PCNL) 在世界上, 是在 1976 年首先由瑞典醫師 Fernstrom 和 Johannson 對於腎結石採用的一種微創手術 (Ferstrom and Johannson, 1976; 殷約翰,1991) 這種手術方式日後受到全世界泌尿科醫師的肯定, 紛紛採用這種手術方式來治療腎結石和輸尿管結石 ( 殷約翰, 1991) 1984 年起, 台灣各醫院逐步開始應用此一手術方法來治療腎結石和輸尿管結石 這種手術方式是藉由放射線影像的導引, 由體表到腎臟的集尿系統作一造瘻管, 然後再將此瘻管擴大到足夠讓內視鏡進入腎盂內, 再利用擊碎結石裝置, 將結石擊成較小塊狀後取出 PCNL 比非萎縮性腎臟半切開取石手術 (anatrophic nephrolithotomy) 對病患的侵襲性更小, 病患痛苦也減少很多, 變成治療尿路結石一種很重要的手術方式 但是自從體外震波碎石機引進台灣之後,PCNL 就變得不是那麼重要了 目前 PCNL 的適應症包括 : 超過 2.5 公分的腎結石 ( 尤其是腎結石 ), 阻塞性腎結石, 結石組成不適合 ESWL 者 ( 如胱銨酸結石 ), 和結石位置不佳而不易排出者 ( 目前亦可使用軟式輸尿管鏡治療 ) 雖然如此,PCNL 手術方法仍不斷地改進, 例如 : 術後沒放置腎造瘻管的 Tubeless PCNL( 嚴孟意,2002), 以及 mini Perc 等, 更能減少病患的術後疼痛和手術傷害 1980 年體外震波碎石機的發明和成功的治療首例腎結石後, 使得尿路結石的治療變得更方便 更安全, 也逐漸改變以往尿路結石以手術開刀為主的治療方式 (Schmiedt and Chaussy, 1984) 台灣尿路結石應用體外震波碎石機來治療(ESWL),
開始於 1985 年的台北榮民總醫院 (Donier HM-3) 早期使用 ESWL 僅選擇較小的腎結石, 後來經驗多了, 像是較大的腎結石 甚至鹿角結石也在用 ESWL 治療 ( 徐慧興, 1991) 目前的標準是: 除了腎結石最大直徑大於 2.5 公分, 輸尿管結石寬度大於 1 公分被認定不適合 ESWL 治療, 其他的腎結石和輸尿管結石都可以使用 ESWL 來做治療 如果是感染性結石所造成的鹿角結石需要用 ESWL 治療, 必須先向健保局申請, 通過後才得實施 隨著時代的進步, 體外震波碎石機器也隨之更先進, 以前 Donier HM-3( 第一代 ) 需要泡在水中, 且需住院 半身麻醉才能作 ESWL, 現在各種新穎的 ESWL 機種 ( 第二 三代 ) 因為電容量降低和增大反射槽, 使得病患不需住院 只需少許麻醉藥劑或是鎮定劑即可輕鬆接受 ESWL 的治療 雖然第二 三代的體外震波碎石機, 其震碎結石的效果並不比第一代的 Donier HM-3 好, 但是治療腎結石仍有 81% 的成功率 (Tan et al., 2002), 輸尿管結石也有 85%-98% 的成功率 (Murota-Kawano et al., 2008) 輸尿管結石在 ESWL 和 PCNL 出現之前, 只能用輸尿管切開取石術 (ureterolithotomy) 來做治療 也就在台灣開始採用 PCNL 的時候, 約在 1983 年左右, 台大醫院泌尿科首先採用 Olympus 公司的硬式輸尿管鏡來治療輸尿管結石 ; 但是, 因為當時的輸尿管鏡是硬式的, 又是 12.5Fr, 擊碎結石的工具只有 EHL, 所以初期的治療成績不是很理想, 而且偶有輸尿管受傷需要 Open 開刀修補的案例產生 後來, 出現口徑較小的 semirigid mini-ureteroscopy 合併使用 EHL, 使得輸尿管結石治療的成功率可達 98%; 而且, 輸尿管和膀胱交接處不需擴張, 平均手術時間僅 26.4 分鐘, 術後住院時間為 2.53 天 (Yang and Hong,1996) 台灣地區近幾年更發展出 : 使用軟式輸尿管鏡合併雷射來處理 ESWL 失敗的腎結石 ( 陳永泰等人,2003) 和下腎盞結石 ( 陳永泰等人,2003) 雖然軟式輸尿管鏡能很成功地將大部分的結石以 Holmium:YAG laser 擊碎後取出, 但是軟式輸尿管鏡的耗損率太高, 手術的時間相較於半硬式輸尿管鏡的治療時間長許多 ; 筆者相信, 如果能克服耗損率太高的問題, 軟式輸尿管鏡截石術將是一種很好的手術方式來治療 ESWL 失敗的腎結石, 甚至是腎盂內的泌尿上皮腫瘤, 因為使用軟式膀胱鏡和輸尿管鏡, 在國外 ( 尤其是歐美地區 ) 已是 routine 的手術方式, 所以使用軟式輸尿管鏡來處理尿路結石, 在台灣只是早晚的問題 擊碎結石的裝置在近十年間也有很大的進步 : 早期僅有水電波碎石器 (electrohydraulic lithotripsy, EHL), 後來逐漸有超音波碎石器 (ultrasonic lithotripsy), 染料雷射碎石器 (Dye laser), 氣錘碎石
器 (Pneumatic lithotripsy) 和鈥雷射碎石器等, 使得在使用輸尿管鏡碎石時, 能不傷 害到輸尿管, 而且因為能將結石碎成較細的碎塊, 所以不需要使用 basket 將之取 出, 只要放置雙 J 導管即可, 大大的降低病患的不適和手術的併發症 結語尿路結石因為體外震波碎石機的問世, 經皮腎臟取石術和輸尿管鏡碎石術的應用, 使得尿路結石的治療變得更安全有效, 已漸漸改變傳統以手術治療為主的現象, 也因此減輕了病患的苦痛 但是, 據統計尿路結石在一年內有 30% 會再發, 五年內有 50% 會再發 ( 董宇平, 1996), 所以, 我們不能忽視對於尿路結石病因的探討, 這也正是筆者這 10 年來努力不懈地從事研究工作的原因 關於上泌尿系統結石, 除了感染性結石和代謝性結石之外, 發生的原因到目前為止尚未明瞭, 大家僅以一句 結石形成的原因是多步驟的, 是複雜的 輕鬆帶過 ; 但是筆者相信, 尿路結石的成因, 基本上仍在於腎上皮細胞在接觸到毒性物質時, 其細胞修補和細胞死亡之間出現不平衡所致, 可能尚有幾個關鍵因素尚未被發現, 相信不久的將來, 能提出對預防尿路結石有效的學理證明出來