Anatomy of the Kidney with Respect to Percutaneous Nephrolithotomy 解剖学为经皮肾镜取石术 (PCNL) 提供了路线图。如今，除了传统工具外，我们还可以依靠许多现代工具，不仅可以根据尿石症，还可以根据收集系统和患者的解剖结构对 PCNL 进行个性化。 在本章中，描述了几个解剖问题对 PCNL 的临床意义： 肾脏数量、位置、形态和空间方向、大小、大体和显微解剖、与周围器官的关系、血管化和神经支配、集合系统的特征。 所有这些问题的详细研究在 PCNL 的术前计划中发挥作用，为单个患者量身定制所有临床和技术选择。 解剖学为经皮肾镜取石术 (PCNL) 提供了路线图。 熟悉肾脏的大体解剖、外科解剖和放射解剖对于计划并成功实施经皮肾脏通路、预见可能的术中技术困难、准备适当和完整的内窥镜、设备和附件的设备，告知患者至关重要关于手术的预期成功率，将并发症的共同风险降至最低，并在出现并发症时及时识别并有效管理[ 1 ]。 过去，PCNL 的肾脏解剖知识可以依靠书籍和地图集、福尔马林固定的人体尸体的研究、开放手术的观察、静脉尿路造影和逆行肾盂造影的成像、肾脏集合系统的树脂模型 [ 2 ]。 如今，我们可以依靠其他工具，例如新鲜冷冻 [ 3 ] 或防腐处理 [ 4 ] 人体尸体进行外科训练、Anatomage 虚拟解剖台 [ 5 ]（图1.1）、带尿路造影/肾盂造影的超薄计算机断层扫描 (CT)、三维（3D）重建、低剂量/超低剂量方案和双能技术[ 6、7 ] 、肾脏血管化和收集系统的3D打印[ 8、9 ] （图1.2 ） )，术中实时高清 (HD) 内窥镜视觉 [ 10]，告诉我们收集系统的实时动态解剖[ 11 , 12 ]。
从位于意大利都灵的神经科学系的 Anatomage Table EDU（Anatomage Inc.）获得的肾脏解剖细节（由 A. Vercelli 教授提供）。尸体的 3D 渲染来自 Anatomage Table。图像集由东国大学医学院解剖学系 JinSeo Park 博士和亚洲大学医学院解剖学系 Min Suk Chung 博士提供。( a ) 仰卧位右肾与右结肠的关系；( b ) 右肾在仰卧位时被肾囊覆盖的浅表投影；( c ) 仰卧位肾脏横切面，类似于 CT 扫描轴向图像
( a ) 肾脏血管化和收集系统的 3D 重建（Medics©，Moncalieri（都灵）；意大利，已获得许可）；( b ) 结石患者采集系统的 3D 模型，从 CT 扫描准备的 3D 重建中获得；( c ) 另一名患者的集合系统的另一个 3D 模型，展示了上尿路的高解剖变异性 由于所有这些技术进步，如今泌尿科医生有独特的机会获得 PCNL 之前患者解剖结构的详细和个性化图片，特别是包含尿石症、周围器官和肾血管化的收集系统。 肾号 肾脏是成对的器官。孤立肾（1/1000 人）[ 13 ] 可能是先天性（单侧发育不全/发育不全）或获得性（继发于由于结构异常而进行的肾切除术、肾/肾旁肿瘤、严重实质感染或输尿管梗阻的结果、肾外伤） . 多生肾极为罕见，实际上报告的病例不超过 100 例 [ 14 ]。 PCNL 的临床意义 从解剖和功能的角度来看，在 PCNL 之前应该识别和充分研究孤立的肾脏。事实上，在选择经皮方法治疗单肾大型和/或复杂尿石症时，不仅要考虑该手术的众所周知的疗效（无结石率从 67% 到97.7%，再治疗率最低），而且其安全性（并发症发生率约为 26.4%，尤其是抗凝患者出血，术后可能出现急性肾功能衰竭）[ 15,16,17 ]。 还应识别极为罕见的多生肾（有时具有异常的大小、位置和形态），确定其功能贡献的实体以及它们的确切位置，以避免它们在经皮肾穿刺天然肾时意外损伤肾。 肾位 原位肾通常位于腹膜后腹部的后部，在脊柱的每一侧。由于肝脏受压，右肾比左肾低1-2厘米（从右侧第1腰椎顶部延伸到第3腰椎底部，从第12胸椎到第3腰椎左侧）[ 1 ]（图1.3）。
PCNL 的临床意义 全身麻醉期间体位（仰卧/直立和俯卧/仰卧）、生理性呼吸运动以及用力吸气和呼气的变化、肾下垂、肾实质变薄的肾积水可能会因为肾脏活动程度的不同而改变肾脏的正常位置在各个平面。例如，在吸气期间，肾脏可能会在尾部、腹侧和向外的三轴运动中移位高达 25 毫米 [ 21 ]（图 1.4 ），这也可能会干扰融合成像对肾脏经皮穿刺的完全疗效。
逆行肾盂造影（ a ）在（ b ）中显示在全身麻醉期间用力吸气时肾脏的较低位置，可用于更好的经皮穿刺（ 红线 标记用作参考解剖结构的同一腰椎， 白 线显示收集系统级别） 在俯卧位时，肾造口管长度较短，这被认为是一个优势：支点离皮肤越近，杠杆远端在收集系统内的机动性就越高。发生这种情况是因为后体壁和前体壁的顺应性不同：当体壁更柔韧而不是手术床时，更多的背压被施加在肾脏上，这会推动它们向后减少管道长度 [ 18 ]。另一方面，在仰卧位时，位于腹部较深的肾脏具有较宽的进入角 [ 19 ]。 异位肾脏（先天性，有或没有融合异常，或在肾移植的情况下是医源性的）应通过术前成像排除，这代表了治疗挑战 [ 23 , 24 , 25 ]。 肾脏形态和空间定位 肾脏呈豆形，有前后两面，外侧凸和内侧/肺门边缘凹，上极和下极。右肾比左肾略短和宽。 上极比下极更靠内侧和靠后，下极更靠外侧和靠前。因此，主轴向下、横向和向前，平行于腰大肌的斜线。此外，与外侧边缘相比，内侧边缘向前旋转 30° [ 1 ]（图1.5）。
显示肾脏方向的图：（ a ）在冠状面上，（ b ）在矢状面上，（ c ）在轴向面上 先天性肾脏旋转不良可能单独发生，也可能与马蹄肾等其他肾脏异常同时发生 [ 26 , 27 ]。 PCNL 的临床意义 在进行经皮肾穿刺时，了解肾脏在三个平面上的空间方向是有用的，但了解哪些因素可能会改变它尤其重要，例如为 PCNL 选择的患者的术中位置 [ 18 , 19 , 20 ]，患者的体重指数 (BMI)（肥胖患者肾周脂肪的一致性不同，或者肾周脂肪稀少的非常苗条患者的活动性增加，尤其是在仰卧位和女性中）[ 11 , 12 , 28 , 29 , 30]，呼吸运动（使肾脏移位达 3 厘米，相当于一个椎体的距离）[ 31 ]（图1.4）。 各种大小的肾囊肿、任何类型的肾肿块、肾盂肾炎瘢痕、先前开放或内镜下肾结石手术的结果、其他解剖异常（如肾盏憩室）可能会很好地改变肾脏形态。术前 CT 尿路造影对于表征任何肾脏肿块并确定其相对于结石治疗的优先级是必不可少的；应排除在肾穿刺过程中存在简单的肾囊肿，以便正确处理；肾脏和肾周瘢痕作为既往肾脏手术的结果也可能会在进入过程中干扰肾脏的三维肾脏移位，尤其是在管道扩张期间 [ 28 ]。 肾大小 在成人中，每个肾脏长 10-12 厘米，宽 5-7.5 厘米，厚 2.5-3 厘米 [ 1 ]。根据年龄和 BMI [ 32 ]，它们的重量约为 125-170 克，女性要小 10-15 克，儿童甚至更小。 PCNL 的临床意义 由于慢性梗阻、急性肾盂肾炎或膀胱输尿管反流等临床状况，一个或两个肾脏可能先天性变小（发育不全）或变小（肥大）。当面对小肾脏的尿石症时，应始终提前确定其功能贡献的实体，以确定是否值得治疗肾结石，或者是否最好对无功能的肾脏进行简单的肾切除术。 在处理小儿肾脏时，泌尿科医生应根据患者调整仪器和附件，反之亦然 [ 11、12 ]。 肾脏与邻近器官的关系 [ 1 ] 后人关系 上 = 膈下缘和下方肋膈窦、肋骨（右侧为第 12 肋，左侧为第 11-12 肋）。 斜穿过肾脏后表面 = 肋下神经和血管、髂腹下神经和髂腹股沟神经。 PCNL 的临床意义 在第 10 肋间隙的第 11 肋骨上方穿刺时，存在气胸/血胸/胸水的风险，下方是包含肺的胸膜腔 [ 33 ]。 有刺伤肋间后动脉的危险，可能引起血胸，针刺肋下缘时，最好在肋间中间或上缘上方下肋骨 [ 34 , 35 ]。 前向关系（图 1.6 ） 右侧 = 肝脏上方（腹膜内和腹膜后裸露区域），肾上腺上方，小肠和结肠肝曲下方，十二指肠第二部分和胰头内侧。 左侧=脾胃上方，肾上腺上方，胰尾，空肠和脾血管内侧，空肠和结肠脾曲下方。
PCNL 的临床意义 存在穿刺所有这些器官的理论上的风险，特别是在肝肿大/脾肿大的情况下，或者如果肾穿刺是在仰卧位腋后线前方（图1.7）和俯卧位后方，和/或太深通过肾脏 [ 36 , 37 ]。
在 Galdakao 改良的 Valdivia 仰卧位安全经皮肾穿刺的参考线：腋后线、第 12 肋骨和髂嵴 手术过程中过度牵引和扭转可能会损伤右肝肾韧带（连接右肾和肝上极），左侧脾肾韧带（连接左肾上极和脾脏），有包膜撕裂的风险以及随之而来的出血。 术前应通过 CT 扫描识别肾后结肠：其在仰卧位的发生率为 1.9%，但在俯卧位时高达 10.0%，因为在这种情况下，结肠向后移位 [ 18 , 38 ]。另一项研究表明，在 15% 的俯卧位 CT 扫描中，结肠位于下极通路的预期路径上，而在仰卧位的 CT 扫描中仅占 6% [ 39 ]（图1.8）。
在俯卧 ( a ) 和仰卧 ( b ) 位置绘制结肠与经皮道与右肾的关系；( c ) 开放手术修复左结肠损伤 肾脏的大体和显微解剖 肾脏被一个光滑、坚韧的纤维囊包围，在膨胀的情况下提供维持伤害感受的传入神经支配 [ 40 , 41 ]。 在纤维囊和 Gerota 的肾筋膜之间有肾周脂肪，而在 Gerota 的肾筋膜外有肾旁脂肪。Gerota 的肾筋膜构成了一个解剖屏障，向上闭合（在肾上腺上方与膈下筋膜融合）和横向（在升结肠和降结肠后面融合），在内侧与对侧融合，而在下方开放。肾前筋膜的前面和肾后筋膜在腹膜后的尾部逐渐消失，中间的后鞘在椎前筋膜中逐渐消失，从而产生 Zuckerkandl 筋膜，而前面的筋膜在腹侧与血管相连，形成 Toldt 筋膜紧邻下方壁层腹膜 [ 1 ]（图。1.9 )。
在被一分为二的肾脏的切割面上可以识别出两个不同的区域：皮质和髓质。肾皮质对应于含有肾小球的Bertin柱，具有近端和远端回旋小管，肾髓质对应于含有直管、Henle环和集合管的14-20个锥体，连接形成约20个在末端开口的乳头管肾筛状乳头区 [ 1 ]。 PCNL 的临床意义 肾包膜是非弹性的，并提供传入神经支配维持伤害感受，以防在收集系统急性扩张（如肾绞痛期间）[ 40、41 ] ，而肾内压力的突然增加会破坏它，从而形成尿素瘤。 肾周间隙向下开放，使出血和血肿（包括 PCNL 后的血肿）沿腰大肌向下流动。 草酸钙肾脏的肾周脂肪体积似乎明显大于非结石肾脏 [ 29 ]。肾旁/肾周脂肪增加可通过局部机制影响肾功能，分泌具有功能性或代谢性肾脏作用的旁分泌物质，或通过增加间质静水压和减少肾血流量对肾脏施加直接机械压缩，从而导致其损伤。它可能继发于肾脏体积缩小，填充肾脏留下的自由空间，是肾功能受损的附带现象 [ 30 ]。一定量的肾旁/肾周脂肪也可以增加皮肤到石头的距离，这与肥胖一起可能需要超长设备。 高肾内压可能导致细菌和毒素的肾盂静脉、肾盂淋巴和肾盂间质反流，从而支持感染并发症的发展 [ 42 ]。肾脏的正常结构也可能因 PCNL 后的肾脏瘢痕形成而改变，尤其是在多个通路的情况下，并且取决于所使用的管道扩张类型 [ 43 ]。最后，附着在肾乳头上的 Randall 斑块有助于识别草酸钙结石形成物 [ 44 ]。 肾动脉 肾动脉起自主动脉，右侧较长，从背侧通向下腔静脉。肾动脉位于肾静脉前部和肾盂后部之间。应该有单根肾动脉，但多生肾动脉非常常见（占肾脏的 25-40%）[ 1 ]。 肾动脉发出肾上下动脉，分前支和后支，前支为肾实质前三分之二，后支为后三分之一。 前支又衍生出顶支、上支、中支和下支，所以最终节段支为五支，也是按照经典的格雷夫斯分类。虽然，动脉节段脉管系统通常与此描述不同 [ 45 ]，不同节段之间的末端血管重叠减少了潜在的缺血性损伤。 每个节段动脉分支成叶动脉，进一步细分为叶间动脉，通过锥体之间的 Bertin 肾柱向周围进展。靠近金字塔的底部，它们发出弓形动脉，从它们的凸面发出小叶间动脉，而小叶间动脉又发出肾小球的传入小动脉。直肠小动脉起源于肾小球的传出小动脉；直肠起源于弓形动脉的凹面 [ 46 ]。 PCNL 的临床意义 Brödel 线（二十世纪初的德国医学插图画家）或无血管平面是纵向的，位于前段动脉和后段动脉之间，就在肾脏外侧的后面。在肾中段水平始终一致，而在肾尖部、上段和下段变化，距肾外侧缘1.8-2.4厘米。20% 的病例不存在，100% 的病例在中萼水平、27% 的病例在上萼水平和 33% 的病例在 4/5 级血管穿过这条线。下萼的水平。由于所有这些原因，穿刺的最佳花萼似乎是最下方的后花萼 [ 47 ]。 肾脏动脉血管化的结构支持所谓的“乳头穿刺”的基本原理，沿着漏斗部的肾盏轴到达肾乳头的尖端，在该处大部分时间应该没有主要动脉分支 [ 48 ] （图1.10）。尽管如此，无乳头穿刺也已安全有效地进行，至少在专家手中 [ 49 ]。在实时彩色多普勒超声的帮助下使用血管保留技术也可以有效识别肾实质内的主要动脉血管 [ 50 ]。
如果后段分支经过输尿管前方，则可能发生输尿管盆腔交界处梗阻（UPJO）。重要的是要记住，并非所有的肾钙化都是结石……彻底的术前成像可能会挽救这种情况，例如避免对钙化假性动脉瘤进行危险的 PCNL [ 51 ]。最后，在 PCNL 后动静脉瘘或假性动脉瘤的血管栓塞术中，要牢记动脉结构，以尽量减少肾实质的缺血 [ 52 ]。 肾静脉 静脉引流不遵循节段方案，是弥漫性吻合而不是末端。皮质由星状静脉引流，主要流入小叶间静脉弓。 有三个纵向自由吻合拱廊系统，从外围到中心，一阶，二阶和三阶，星状静脉（在皮层外围），弓形静脉（在金字塔底部）之间有吻合，和叶间静脉（靠近肾窦）。也有横向吻合连接腹侧和背侧静脉的不同水平。在小花萼周围，有大的吻合口，形成一种静脉环。 叶间静脉变成叶静脉，产生两个（29%）或三个（54%）大静脉节段干，引流到肾静脉（应该是两个），然后进入下腔静脉，剩下的一根较长并接收左肾上、性腺和腰静脉 [ 1 ]。 PCNL 的临床意义 主要肾血管损伤并不常见，占不到0.5%。撕裂和扭转肾脏可能导致主要肾静脉损伤，从而导致相关出血。穿刺针、扩张器或 Amplatz 鞘直接损伤和穿透血管系统可能导致大出血。在任何情况下，PCNL 期间的静脉损伤在大多数情况下都可能在没有通过肾镜注射造影剂的情况下被漏诊 [ 53 ]。 肾淋巴引流 有一个浅表的包膜下丛引流包膜下方的组织，一个深部肺门丛将间质液引流到 4 或 5 个大干中，还有一个与包膜下神经丛相通但独立引流至侧主动脉结的神经丛。它们排空到与肾静脉相关的淋巴结中。左侧引流主要流向左侧主动脉旁淋巴结，右侧引流主要流向右侧主动脉腔内和右侧腔旁淋巴结 [ 54 ]。 PCNL 的临床意义 这个隔间与 PCNL 无关。文献中报道了罕见的乳糜尿病例，原因是肾门附近的一个躯干受到机械损伤 [ 54 ]。 肾神经支配 肾脏的神经支配包括肾丛的传入和传出纤维。该丛是源自腹腔神经丛、肠系膜间丛和腰部内脏神经的纤维的组合。 传入神经支配对于伤害感受识别和投射到大脑区域如穹窿下器官、下丘脑和脑干至关重要。 传出神经支配主要调节心血管功能和动脉压；它主要是交感神经，并接收来自每个贡献神经丛的输入，而几乎没有证据表明肾脏有副交感神经支配 [ 39 , 40 ]。 PCNL 的临床意义 肾脏在没有神经系统控制的情况下也能很好地发挥作用，移植肾脏的成功功能就证明了这一点。 传入神经支配对于伤害感受的识别是必不可少的，在肾盂中具有最高的密度，并通过像在收集系统的急性扩张中一样的壁张力的增加而被激活。当肾绞痛期间发生时，疼痛以皮瘤模式放射，覆盖前腹壁和侧腹 [ 39 , 40 ]。 肾盂系统 小肾盏5-14个，平均8个，包围锥体（有时复合，包围2或3个乳突）；它们通向大肾盏，两个或两个以上，依次通向肾盂，可以是肾内或肾外，具有不同程度的可达性和排尿程度[ 1 ]。 盆腔系统 (PCS) 的解剖结构可能会有所不同（图1.2），即 69% 的右肾存在 Brödel 肾型（前肾盏短且向内侧，后肾盏较长且侧向），而 Hodson 肾型（前肾盏较长） 79% 的左肾靠近肾外侧缘，后萼更短且更内侧。Sampaio 进一步分为 A 型和 B 型，各有两个亚型[ 55、56、57 ] 。 PCNL 的临床意义 相关的解剖参数可能是漏斗部宽度（最好 >5 毫米）和长度（最好 <3 厘米），以及下极漏斗盆角（最好 >45°）。这些细节可以通过对比 CT 扫描获得，识别所谓的 PCS 静态解剖结构，并预测任何治疗尿石症的成功率。术中冲洗和造影剂注射可能会提供有关 PCS 弹性的额外数据，即所谓的动态解剖，以便使肾镜和附件（主要是扩张器和 Amplatz 鞘）适应 PCS 特征，而不是迫使漏斗或花萼僵硬并造成出血 [ 1 , 11 , 12 , 58 , 59 , 60 ]。 结论 肾脏的大体、外科和放射解剖学知识是 PCNL 术前计划的基础，对于为患者量身定制手术、尿石症和包含结石的收集系统的解剖结构至关重要，相关PCNL 成功率的优化和 PCNL 并发症的最小化（表1.1）。
