肾结石 · aiwiki.page

肾结石（肾结石症，nephrolithiasis）是由结晶状盐类和有机物质构成的坚硬沉积物，形成于肾脏内，并可能下降进入输尿管。它是最常见的泌尿道疾病之一。许多结石足够小，无需治疗即可排出；但较大或嵌顿的结石会引起剧烈的腰侧痛，阻断尿液流出，并可能导致感染或肾功能丧失。

该病对公共卫生具有重要意义，因为它发病频繁、常反复发作，并且与饮食、液体摄入量、体重以及2型糖尿病、高血压和痛风等代谢性疾病相关。结石还与慢性肾脏病有关，因此预防和长期管理与急诊处理同样重要。

本词条首先介绍结石的定义和成分，以及尿液中结晶的物理化学过程。随后描述四种主要结石类型（钙类、尿酸类、鸟粪石类和胱氨酸类）及其背后的危险因素，接着依次介绍流行病学、临床表现、诊断、急性期及手术治疗、预防、特殊人群、与全身性疾病的关联、对该病认识和治疗的历史，以及尚待解决的研究问题。

定义与组成

术语与位置

肾结石是一种固体团块，由尿液中溶解的矿物质浓度超过液体所能容纳的限度后析出的晶体构成。肾结石又称肾脏结石（renal calculi），是尿液中溶解矿物质形成的固态晶体聚集物。其名称依据解剖位置而非化学成分而变化：根据结石在尿路中所处的位置，这些结石分别被称为肾结石、输尿管结石、膀胱结石或尿道结石。因此，下降进入输尿管的结石仍是同一类物质，区别仅在于所处位置。膀胱结石和尿道结石因位于输尿管以下，且通常由尿液潴留或流出道梗阻等不同情况引起，故被单独归类。

结晶成分

草酸钙占主导地位。在一项回顾性研究中，对506名成年人的结石进行了红外光谱分析，两种草酸钙形式合计约占84%的病例。其中二水草酸钙（COD）是最常见的结石类型，共307例（60.7%），其次是一水草酸钙（COM），共117例（23.1%）。其他综述给出的含钙结石比例略低，认为草酸钙是肾结石中最常见的成分（约70%至80%）。总体而言，含钙结石约占肾结石的80%；而较早的一项估计则认为，人体结石中约85%为由草酸盐和磷酸盐组成的钙质结石。由此可见，不同研究系列中的确切比例有所差异。

磷酸钙是第二大类。约15%的肾结石含有磷酸钙，它可与草酸钙或鸟粪石同时存在。磷酸钙以磷灰石（有时称为碳酸磷灰石）或磷酸氢钙（钙磷石）的形式出现，其中磷灰石即骨骼中的晶体类型，其出现频率远高于钙磷石。尿酸晶体所占比例较小，约见于8%的分析结石中，有时与草酸钙同时存在。与感染相关的结石由镁、铵、磷酸盐和碳酸钙组成，称为鸟粪石（struvite）。胱氨酸结石由氨基酸胱氨酸构成，是主要类型中最少见的一种。混合结石十分常见，一块结石含有多种晶体成分的情况并不罕见。

结石以其主要晶体成分命名，因为化学组成对诊断和治疗具有重要意义。准确测定结石成分可提供有价值的病因学线索，并且已成为依据当代指南进行管理的核心内容。

有机基质

结石中富含蛋白质的框架结构早在其作用被理解之前就已被发现。肾结石中有机成分的发现可追溯至1684年。此后一百五十多年间，人们才提出这种有机成分（现称为基质）的包裹沉积是结石形成的机制。直到20世纪50年代，随着电子显微镜和生物化学的发展，人们才逐渐弄清其组成。基质主要由选择性掺入的蛋白质构成，其特点通常是谷氨酸和天冬氨酸含量较高，并且经常含有γ-羧基谷氨酸。蛋白质组学分析已发现，无论晶体成分如何，结石中常检测到尿调蛋白和白蛋白等蛋白质。相比之下，骨桥蛋白、凝血酶原、蛋白S和蛋白Z则仅在草酸钙结石中被specifically鉴定出来。

关于基质在结石中所占比例，各项估计并不一致。一项分析描述的基质由64%的蛋白质、12%的有机灰分、10%的结合水和5%的氨基葡萄糖组成。另一项研究则报告，所有结石中都含有少量蛋白质，通常低于5%。这一差异可能源于测量时所用的基准不同：是以基质本身为基准，还是以整块结石为基准。基质蛋白被认为起着晶核的作用：尿液中的蛋白质通过充当成核位点，引导后续更大的晶体基质结构形成，从而在结石形成中发挥重要作用。

大小与位置

结石既按部位分类，也按尺寸分类。欧洲尿路结石指南按解剖位置对结石进行分类，包括：上、中、下肾盏；肾盂；输尿管上段、中段或下段；以及膀胱。外科分类方案则更进一步，从形态、大小和位置三个方面，用五个描述性类别对结石进行说明。结石大小需通过影像学测量，而非增强X射线计算机断层成像（CT）可用于判断结石密度、直径、体积、距皮肤的距离以及邻近解剖结构。体积可能比直径更具参考价值：一个指南工作组发现，结石体积能更好地预测结石手术后是否无结石残留，不过实际测量中仍存在诸多困难。

结石的大小与位置共同决定其临床表现。在一项系列研究中，较大的结石主要位于肾盂和肾盂输尿管连接部，位于输尿管下段的很少，且没有大结石到达输尿管膀胱连接部。结石体积增大会降低其在输尿管中的排出率，并增加引起重度肾积水的可能性。在输尿管内，直径大于5毫米且位于输尿管近侧三分之二段的结石，更可能需要碎石或内镜下取出。因此，同一块结石在一个部位可能只是轻微问题，而在另一个部位则可能成为需要手术处理的难题。

尿液中的结晶

过饱和

结石的形成始于尿液中溶解的溶质含量超过其所能保持溶解的极限。过饱和度通常以比值表示：尿液中相关离子浓度的乘积除以该盐的溶度积。当此比值超过 1 时，盐便可能自发析出。对于草酸钙而言，相关离子是钙离子和草酸根离子；尿酸盐、磷酸盐和胱氨酸在各自对应的结石类型中也发挥相同的作用。由于尿量决定溶质被稀释的程度，尿量减少会同时提高所有致石溶质的浓度。尿液的 pH 会改变各化合物的溶解度上限：尿酸在酸性尿液中极易结晶，而随着尿液碱性增强，磷酸钙的溶解度则会降低。正常尿液本身对某些钙盐已接近饱和，这也是人们认为需要生理性抑制物来防止日常晶体形成的原因之一。

成核与晶体生长

成核是溶解的分子聚集形成最初固体晶核的步骤。成核可以在自由溶液中发生，但需要很高的过饱和度。异相成核是指晶体在已有表面上形成，所需过饱和度要低得多。关于这种表面可能位于何处，有几种模型加以描述。在自由颗粒模型中，晶体在肾小管管腔内生长并聚集。在固定颗粒模型中，晶体先附着于肾上皮，附着的晶核随后再生长。受损的肾小管细胞即使在较低的过饱和度下似乎也有利于成核，细胞碎片和改变了的细胞膜可以提供这样的表面。生长不仅取决于化学条件，还取决于尿液在肾脏中的停留时间。对草酸钙的估算表明，晶体每分钟可能只生长 1 至 2 微米，而尿液流经直径仅为 15 至 60 微米的肾小管大约需要五至十分钟。因此，大多数晶体如果未被滞留，便会作为无害颗粒随尿液排出尿路。

聚集与滞留

单个晶体很少会引起临床上的结石。聚集是指晶体彼此簇集并发生二次成核，形成多晶颗粒，这些颗粒大到足以卡在肾小管或肾乳头上。滞留是最后一步，也是限制最严格的一步。晶体尿十分常见，但结石形成相对罕见，因此必然有晶体化学之外的因素将颗粒固定住。最常被提出的机制包括肾小管损伤、晶体与细胞的相互作用，以及局部间质过饱和。附着于上皮表面的晶体可能被细胞摄取，形成的聚集体随后会长大为结石。通常只要阻断成核、生长、聚集或滞留中的任何一步，就足以防止尿路结石形成，这也解释了为何这几个步骤之间的相对平衡比任何单一的尿液指标更为重要。

天然抑制物

尿液中含有许多能抑制结晶的化合物。柠檬酸盐是研究最充分的一种：它与钙结合形成可溶性复合物，减少可与草酸根或磷酸根结合的游离钙，同时还能直接抑制聚集。在钙结石患者中，低枸橼酸尿症（定义为尿柠檬酸低于每日约 320 毫克）据报道见于约 20% 至 60% 的病例。镁和锌能抑制晶体形成，焦磷酸盐及其他磷酸化合物则螯合钙并减缓晶体生长。较大的大分子包括糖胺聚糖、RNA、糖蛋白，以及尿调节蛋白（Tamm–Horsfall 蛋白）、骨桥蛋白和肾钙素等蛋白质，它们会吸附于晶体表面，同时降低晶体的生长和聚集。Schreier 及其同事的一项早期研究认为，尿液对草酸钙生长的抑制活性中，约一半来自分子量低于 5000 道尔顿的分子，约 40% 来自大分子。

这些抑制物的缺乏可能是结石形成的一个原因，但二者的关系并不简单。许多结石形成者体内已知抑制物的水平正常，而一些尿液化学成分异常的人却从未形成结石。因此，结石形成的频率更应理解为促进因素与抑制因素之间的平衡，而且多种基质蛋白可以根据具体情况朝两个方向发挥作用。降低尿柠檬酸的药物（例如在 2020 年一项队列研究中涉及的质子泵抑制剂）表明，抑制物排泄的单一变化就足以打破这种平衡；而补充枸橼酸钾则能降低许多患者的复发率。过饱和、尿调节蛋白

草酸钙和磷酸钙结石

含钙结石占尿路结石的大多数。草酸钙结石是所有结石类型中最常见的一种（占70%–80%），男性的发生率约为女性的3倍。其形成取决于尿液中钙和草酸盐的含量超过了液体所能保持溶解的程度，即过饱和状态。

草酸盐通过两个来源进入尿液。草酸盐是氨基酸代谢的内源性产物，同时也会被胃、小肠和结肠吸收。正常情况下，无论是从饮食中吸收的还是内源产生的草酸盐，都会以原形经尿液排出。膳食钙可以限制这种吸收：在肠道中，钙与草酸盐相遇并形成不溶性化合物，随粪便排出。当因摄入不足而导致肠道内钙含量减少时，膳食草酸盐的吸收明显增强，这也是低钙饮食会增加结石风险的原因之一。

两种代谢途径会驱动草酸钙过饱和：高钙尿症（尿中钙过多）和高草酸尿症（草酸盐过多）。一般来说，结石发生率与高草酸尿症的程度之间存在直接关系。肠源性高草酸尿症是由肠道因素引起的类型。当脂肪吸收不良时，未被吸收的胆汁酸和脂肪酸会与肠腔内的钙发生皂化反应，从而减少了可与草酸结合的游离钙量。其病因包括肠道疾病，典型的是克罗恩病并发回肠切除或短肠综合征，此外也包括胰腺外分泌功能不全或减重手术。随着减重手术数量的增加，这一问题也日益突出：由于减重外科手术的发展，肠源性高草酸尿症的患病率有所上升。在一项针对11名重度肥胖患者的前瞻性研究中，Roux-en-Y胃旁路术后6个月和12个月，血浆草酸盐水平和尿中草酸钙过饱和度相较术前均显著升高。

磷酸钙结石较少见，约占所有尿路结石的5%至最多10%。两种主要晶体形态的出现频率不同。碳酸磷灰石（dahllite）是较常见的形式，而透钙磷石（brushite）较为少见，在一项系列研究中约占结石的1%。磷灰石是骨骼中的晶体类型，因此常被描述为“类骨”结构。

磷酸盐主要在碱性尿液中沉淀。不同来源给出的阈值略有差异：一种说法认为，磷灰石和碳酸磷灰石在pH值高于7.0时形成，透钙磷石则在pH值6.8至7.0之间形成；另一种说法则指出，磷酸钙晶体只在相对碱性的尿液中形成（通常pH值≥6.5）。透钙磷石的形成者通常尿钙排泄也更高：在一项对110名磷酸钙结石形成者的回顾性队列研究中，透钙磷石结石患者的24小时尿钙平均排泄量显著高于磷灰石结石患者。透钙磷石也被视为一个过渡阶段，因为许多此类结石可能起始于透钙磷石——一种相对不稳定的磷酸钙相，它可能在体内转化为羟基磷灰石。

膳食钙与补充钙之间的关系并不简单。在一项针对较年轻女性的前瞻性研究中，膳食钙摄入量处于最高五分位组的女性，与最低五分位组相比，多变量相对风险为0.73；而补充钙的摄入与结石形成风险无关。另一项前瞻性队列研究则得出了相反的补充剂结果：高膳食钙摄入似乎降低了风险，而钙补充剂却增加了尿路结石的风险。提出的解释与服用时机和膳食草酸盐有关：未随餐服用钙补充剂的人，或膳食草酸盐含量较低的人，发生钙结石的风险更高。然而，尽管这一解释合乎情理，却从未得到证实。原因之一是，餐间服用的补充剂可能会升高尿钙，却无法发挥结合草酸盐的益处，即餐间补钙可能增加尿钙排泄，却对草酸盐没有相应的有益作用。

尿酸结石

尿酸结石是在尿液呈酸性时尿酸盐析出形成的，其发生风险更多取决于尿液 pH，而非尿液中尿酸盐的总排泄量。尿酸在尿液中的 pK 值接近 5.3。因此，当尿液 pH 为 5.3 时，尿中总尿酸盐的一半以尿酸形式存在，而尿酸在水中的溶解度很低（0.6 mmol/L）。由于结晶的是未解离的形式，pH 的微小变化就会使风险发生较大改变。以一个 800 mg 尿酸的计算为例：在 pH 5.0 时约 600 mg 为未解离形式，而在 pH 6.5 时仅约 100 mg。尿酸和尿酸盐晶体还可以作为晶核促使草酸钙沉积，通过异相成核和外延晶体生长，增加形成尿酸与草酸钙混合结石的倾向。

关于尿酸结石在全部结石中所占比例，不同研究的估计各不相同。一项系列研究认为其占全部肾结石的 10%，另一项研究则给出占尿路结石的 5%–10%。酸度是核心风险因素：尿液 pH 低于 5.5 是尿酸结晶和结石形成最重要的风险因素，而不是尿尿酸排泄增加。持续性酸性尿与肾小管疾病（包括痛风）、慢性腹泻或严重脱水有关。这类患者通常存在三种异常：尿 pH 偏低、高尿酸尿和尿量减少。在痛风患者中，尿 pH 常持续偏低；一篇综述认为，痛风与肾脏疾病之间的联系主要通过"过度酸化"的尿 pH 导致尿酸析出来实现，而非通常认为的高尿酸尿这一风险因素。高尿酸尿本身仍然具有临床意义。临床上界定高尿酸尿时采用的临界值为：男性每日超过 750 mg，女性每日超过 650 mg。高嘌呤饮食摄入会增加尿酸负荷，因为尿酸结石在持续酸性尿中形成，并且通常与代谢综合征、痛风或高嘌呤饮食等情况相关。较高的体重指数和糖尿病也与尿液酸化程度增高有关；与普通人群相比，体重指数高或患有糖尿病的患者尿液更偏酸性，形成尿酸结石的倾向明显增加。

在影像学上，结石的化学成分只能间接显示。纯尿酸结石在 X 线平片上不显影，因此在平片上不可见，但可通过超声或 CT 检出，或在静脉肾盂造影（IVP）上表现为充盈缺损。在非增强 CT 上，其密度低是关键的鉴别点：在 120 kV 条件下，尿酸结石的 CT 值范围为 200 至 450 HU，而磷酸钙结石的平均 HU 值为 1200 至 1600。双能 CT 可以在体内区分尿酸结石与其他成分的结石。临床怀疑也可以参考尿液化学检查：实际工作中，任何出现急性肾绞痛症状且尿 pH 低于 6.0 的患者，都应被视为可能患有尿酸结石的高危人群。其他几种盐类，包括尿酸铵、尿酸钠、黄嘌呤和 2,8-二羟基腺嘌呤，也具有相似的性质。

尿酸结石的特殊之处在于可以溶解。尿酸结石的治疗不仅包括补液（每日尿量超过 2000 ml），更主要的是将尿液碱化至 pH 6.2 至 6.8。在这一范围内，溶解度急剧上升：尿液 pH 从 5.0 升至 7.0 时，尿酸溶解度约增加 20 倍，因此碱化尿液能够有效促进尿酸结石溶解。碱化通常使用枸橼酸钾实现，若要充分提高尿 pH 以降低尿酸的过饱和度，可能需要每日两次、每次口服 30 mEq 或更大剂量的枸橼酸钾。将 pH 维持在该水平，纯尿酸结石通常可在 2 至 6 周内溶解。不同研究报告的成功率有所差异，其中一项研究描述口服溶石的成功率为 73% 至 100%。

同样的碱性条件也存在限制。尿酸盐的情况不同：尿酸钠和尿酸钾结晶不会因碱化而溶解，其溶解度反而随尿 pH 升高而降低。过度碱化还可能导致溶解度较低的磷酸钙盐沉淀，一旦 pH 超过约 6.2，这些沉淀可能与最初的尿酸结石核心重叠，因此治疗目标处于一个狭窄的范围之内。枸橼酸盐治疗有副作用，包括恶心、呕吐和腹泻，这限制了其在部分患者中的使用。在预防方面，枸橼酸钾是预防尿酸结石复发的首选药物。低嘌呤饮食可以作为这一方法的补充，因为低嘌呤饮食可以减少尿尿酸排泄。

感染相关的鸟粪石结石

鸟粪石结石由磷酸铵镁构成，与大多数其他肾结石不同，它依赖于活动性感染而形成。包括伴或不伴碳酸磷灰石的鸟粪石在内的感染性结石，估计约占尿路结石的10%–15%。感染性结石被认为是在产生脲酶的细菌存在下形成的。

脲酶是关键的化学步骤。这些细菌将尿素分解为氨和二氧化碳。氨使尿液碱性增强，从而促进晶体形成。氨进一步分解为碳酸氢根和铵离子，这些离子与镁和磷酸根结合，生成磷酸铵镁和碳酸磷灰石。较高的pH还降低了磷酸盐的溶解度，因此尿液碱化后晶体便会出现。常见的病原体包括变形杆菌属、克雷伯菌属、假单胞菌属和葡萄球菌属。感染还可提供将晶体粘连在一起的基质：细菌细胞碎片可充当异质性结晶核，促进鸟粪石晶体生长。

风险集中于特定人群。鸟粪石结石在女性和50岁以上人群中更为常见，这一规律反映出该人群存在反复或持续性尿路感染。结构和功能上的问题会进一步增加风险，包括尿路梗阻或解剖畸形、长期留置尿道导管、既往尿流改道手术，以及最后的神经源性膀胱病变。

鸟粪石结石生长迅速，常形成鹿角形结石。鹿角形结石是充满肾盂并延伸至大多数肾盏的大型结石。这类结石通常由纯鸟粪石，或鸟粪石与碳酸钙磷灰石混合构成。由于这一生长模式，病变往往呈进行性发展。若不予治疗，这些感染性结石会迅速增大，可能导致肾功能恶化、终末期肾病和危及生命的尿脓毒症。尿流受阻和持续感染都会导致肾组织丧失，因此结石与感染需要一并处理。

治疗有两个目标：清除所有结石碎片，并根除感染。即使结石被完全清除，鸟粪石结石仍有约10%的患者会复发；若治疗后残留结石或碎片，复发率接近85%。仅使用抗生素是不够的，因为抗生素无法渗透进入感染性结石。残留碎片可能藏匿细菌，因此手术需根据结石的完整范围进行规划。经皮肾镜取石术（PCNL）是治疗鹿角形感染性结石的金标准方法；治疗时的结石培养或肾盂尿培养，可为指导抗生素治疗提供有用的临床信息。术后还可考虑长期使用抑菌性抗生素并酸化尿液，以降低复发率。

主要的药物治疗手段针对脲酶本身。乙酰羟肟酸（AHA）是美国FDA批准的唯一一种脲酶抑制剂，于1983年作为孤儿药获批用于预防鸟粪石结石。在1984年的一项随机双盲研究中，接受乙酰羟肟酸治疗的患者中没有人结石体积翻倍，而服用安慰剂的七名患者则达到了预定终点。疗效的代价是常见的副作用：九名服用该药的患者和一名服用安慰剂的患者，因不良反应而需要减量或停药。后续试验发现，三项随机临床试验显示其能减缓结石生长，但未能降低复发率，且严重不良事件较为常见。脲酶抑制的作用有限：它既不能减少细菌数量，也无法清除已有结石，因此通常作为无法接受根治性手术患者的姑息性措施使用。

胱氨酸结石与罕见遗传性结石

胱氨酸尿症

胱氨酸尿症是一种遗传性的氨基酸转运障碍疾病。它为常染色体隐性遗传，多数病例由 SLC3A1 或 SLC7A9 基因突变引起。这两个基因编码一种转运蛋白的亚基，该转运蛋白通常在近端肾小管和肠道中重吸收胱氨酸以及二碱性氨基酸鸟氨酸、赖氨酸和精氨酸。胱氨酸尿症患者的这一重吸收过程受损，结果是尿中胱氨酸排泄过多（>300 mg/天，健康人<30 mg/天）。在排出量增加的氨基酸中，只有胱氨酸会形成结石，其他氨基酸仍可溶解。

胱氨酸的低溶解度是该病的化学基础。鸟氨酸、赖氨酸和精氨酸完全可溶，而胱氨酸在生理尿液pH条件下相对难溶。其溶解度在pH 7时约为250 mg/L，在pH 7.5时升至约500 mg/L，在pH 8时约为1000 mg/L（尿量和pH是决定胱氨酸溶解度的关键因素）。因此，尿中胱氨酸过多可导致六角形胱氨酸结石反复析出。

临床过程与治疗

结石可以很早出现。结石首次出现可能在生命的第一个十年，占儿童结石病例的最多10%。在所有肾结石患者中，胱氨酸尿症占1–2%。结石容易复发，而且不同基因型之间在临床上没有差异，因此基因亚型并不能预测病情严重程度。

治疗的目标是使胱氨酸保持溶解状态。各资料对目标尿pH的看法不一：一篇综述认为医生应将胱氨酸浓度控制在<1 mmol/L（250 mg/L），尿pH控制在7.5–8；而一份面向患者的资料给出的最佳范围是7.0至7.5。充足的液体摄入至关重要，将尿中胱氨酸浓度维持在250 mg/L以下，不溶性胱氨酸晶体便可在尿液中溶解。碱化通常使用枸橼酸钾或碳酸氢钾实现，其中一般首选枸橼酸钾，因为它能升高尿pH而不增加胱氨酸排泄。除预防结石形成外，碱化治疗还可使部分患者的已有胱氨酸结石溶解。硫醇类药物（如替普罗尼和D-青霉胺）能与半胱氨酸结合，形成溶解度更高的复合物，在液体和碱化治疗效果不足时使用。

原发性高草酸尿症

原发性高草酸尿症是一组罕见的遗传性乙醛酸代谢障碍疾病。据估计，全球约每58,000人中有1人患病。1型最为常见，约占病例的80%。1型是由肝脏特异性酶丙氨酸：乙醛酸转氨酶（AGT）缺乏引起的。缺乏该酶时，乙醛酸蓄积并转化为草酸，因此肾脏需要处理大量内源性草酸负荷。这会导致早发性复发性肾结石、肾钙质沉着症，部分病例发展为终末期肾病（ESKD）。2型和3型分别由 GRHPR 和 HOGA1 基因突变引起，各约占病例的10%。维生素B6对部分患者有帮助：对于具有某些基因型的PH1患者，给予药理剂量的该维生素可降低尿草酸水平。

黄嘌呤结石

黄嘌呤结石极为罕见，由黄嘌呤氧化酶的先天性缺陷引起。由于黄嘌呤无法转化为尿酸，黄嘌呤氧化还原酶或脱氢酶缺乏会导致黄嘌呤和次黄嘌呤大量生成，同时尿酸生成减少。黄嘌呤溶解度很低，黄嘌呤结石可在任何年龄形成，甚至见于婴儿。患者血清和尿液中的尿酸水平通常极低。严重高尿酸血症经别嘌醇治疗后，也可能继发黄嘌呤结石，甚至发生黄嘌呤肾病。与尿酸结石不同，黄嘌呤结石无法通过化学溶石方法溶解，因此治疗主要依靠大量饮水稀释尿液。

其他药物所致结石

某些药物会因自身难溶的结晶，或因改变尿液化学成分而形成结石。例子包括HIV蛋白酶抑制剂茚地那韦和利尿剂氨苯蝶啶。因此，用药史是检查的一部分，药物相关病因在药物部分中有进一步讨论。

基因检测与代谢检查

识别这些罕见病因依赖结石分析、尿液化学检测和基因检测。在胱氨酸尿症中，需对转运蛋白基因 SLC3A1 和 SLC7A9 进行测序以确诊。在原发性高草酸尿症中，已发现 AGXT 基因中有超过175种突变可导致1型原发性高草酸尿症，因此需要进行基因型检测以区分亚型，并预测哪些患者可能对吡哆醇有反应。反复进行的24小时尿胱氨酸或草酸测定，结合尿pH检测，可显示是否由代谢缺陷导致结石反复发生。

饮食与生活方式风险因素

几乎所有类型的结石都有一个共同的风险因素：饮水不足。稀释的尿液能使钙、草酸盐、尿酸盐和磷酸盐的浓度保持在低于其结晶的水平，因此无论结石的成分如何，尿量少都会增加风险。一项荟萃分析显示，每日饮水约2.0升的人，结石发生率约为每日饮水不足1.0升者的一半（据报道，与每日饮水不足1.0升相比，每日饮水2.0升可使结石发生率降低近50%）。对于有结石病史的人，临床指南通常将每日尿量目标设定为约2.5升。梅奥诊所（Mayo Clinic）称，这是预防未来肾结石最有效的疗法。

饮食成分会改变尿液的化学环境，这是单纯增加液体摄入量无法纠正的。钠是最明显的例子。额外摄入食盐会扩大细胞外液容量，从而减少肾小管对钙的重吸收，增加尿钙排泄（膳食钠会增加尿钙排泄，从而增加肾结石形成的风险。钠导致细胞外液容量扩张，从而妨碍肾小管对钙的重吸收）。美国指南建议每日钠摄入量低于2300毫克，正是出于这一考虑。一项针对瑞士复发性草酸钙结石形成者的短期研究发现，低钠、低钙饮食可显著降低尿钠和尿钙，而尿量没有变化，草酸盐排泄也没有增加。

动物蛋白则通过另一条途径发挥作用。其酸负荷往往会降低尿液的pH值和柠檬酸盐水平，并增加尿酸排泄。在一项队列研究中，每日摄入77克或以上动物蛋白的人，其结石风险比每日摄入50克或以下者高33%（与每日摄入50克或以下动物蛋白的人相比，摄入量最高（77克或以上）者患肾结石的风险高33%）。素食饮食与风险显著降低相关，部分原因归于植酸在肠道中与钙结合（素食者形成结石的风险低40%–60%，原因包括不摄入动物蛋白以及摄入植酸）。水果和蔬菜的作用则相反：它们会增加尿量、提高pH值，并增加钾、镁和柠檬酸盐等结石抑制因子，从而总体上降低草酸钙和尿酸的过饱和度（水果和蔬菜摄入量增加，会提高尿量、pH值、钾、镁、柠檬酸盐及其他结石抑制因子，总体上降低草酸钙和尿酸的过饱和度）。添加糖常被列为饮食风险因素之一，但其对尿液化学的影响，远不如钠和动物蛋白那样明确。菠菜、大黄、坚果和麸皮等富含草酸盐的食物，主要针对草酸钙结石，会有选择地加以限制。

肥胖和代谢综合征主要通过影响尿液酸的处理方式而影响结石风险。胰岛素抵抗会损害近端小管中铵的生成，使肾脏以铵的形式排出的酸减少，尿液pH值随之下降。这样的环境有利于尿酸结晶。一项研究报告，在饮食和液体摄入条件相当的情况下，尿酸结石形成者的平均尿pH值约为5.7，而对照组约为6.17。在美国人群样本中，自我报告的肾结石患病率从不具备任何代谢综合征特征者的3%，上升到具备全部五项特征者的9.8%。因此，腹型肥胖主要使风险偏向尿酸结石，而减重手术则属于另一条途径，与草酸钙结石相关。

高温暴露和出汗是导致慢性脱水的另一驱动因素，相关证据主要来自职业性研究。在高温环境中工作的人可能通过汗液大量失水，这种慢性液体流失会导致尿量减少和低枸橼酸尿症（其慢性脱水状态导致尿量偏低和低枸橼酸尿症）。一项钢铁行业研究发现，高温区域工人的尿路结石患病率约为凉爽区域工人的九倍。在印度南部一个钢铁工人队列中，33%的人经超声检查显示肾脏或输尿管结石呈阳性。高温暴露还与透X线结石有关，这类结石在普通X线平片上不可见。由于这些研究规模较小、属于横断面研究，且局限于特定行业，应谨慎看待其影响的程度。地理数据也呈现出相同的规律：气温较高、湿度较大的地区，结石病的发病率似乎更高，这可能与人群的水合状态有关。

医学状况与药物

全身性疾病与肾脏疾病

结石的形成与矿物质、酸碱和液体代谢紊乱密切相关。观察性研究发现结石与糖尿病和高血压有关，近期研究还报告结石与肥胖、痛风、糖尿病和高血压之间存在较强的关联。慢性疾病如糖尿病和高血压（hypertension）也会增加患肾结石的风险。近期研究进一步证实了结石与肥胖、痛风、糖尿病和高血压之间存在较强的关联。未来的研究将有助于揭示其背后共同的病理生理异常。高血压与结石之间的因果方向尚无定论：有结石病史的人可能面临更高的高血压风险，但仍需更多研究来确定因果关系。

痛风与结石类型的化学联系最为直接，因为尿酸结石的形成基础正是尿液中过量的尿酸盐。痛风等疾病会增加尿酸结石的风险。肾小管疾病也起一定作用。例如，肾小管酸中毒会损害酸的排泄并使尿液pH升高，从而促进磷酸钙沉淀。

炎症性肠病（IBD）通过多种途径与结石相关。在一项瑞士队列研究中，61名克罗恩病（CD）患者（4.6%）和30名溃疡性结肠炎（UC）患者（3.0%）出现过肾结石。在该研究中，男性、疾病活动度、肠道手术、使用非甾体抗炎药（NSAIDs）以及体力活动减少是显著的危险因素。一项双样本孟德尔随机化分析提示克罗恩病与结石之间存在因果效应，但未发现溃疡性结肠炎与肾结石病（KSD）之间存在因果关联的证据。慢性腹泻和肠道炎症可能减少尿量或增加草酸盐的吸收，这在此背景下通常被认为是草酸钙结石形成的机制。

原发性甲状旁腺功能亢进长期以来被认为是结石的病因之一。甲状旁腺激素分泌过多会升高血钙和尿钙，从而有利于钙类结石的形成。减重手术可能因肠道吸收改变而导致肠源性高草酸尿；这一问题将在关于草酸钙和磷酸钙结石的部分中讨论。

药物

药物可以通过两种途径导致结石形成：一是药物本身在尿液中直接结晶，二是通过代谢作用改变尿液成分。药物性结石在所有结石中所占比例较小，药物性肾结石约占全部肾结石的1%–2%。在这一类中，抗逆转录病毒治疗的相关问题日益突出。在这些药物中，蛋白酶抑制剂（PIs）尤其是茚地那韦和阿扎那韦，以及近年来的达芦那韦，是众所周知的结石诱发药物。茚地那韦在20世纪90年代是主要关注对象，而阿扎那韦至今仍是公认的致结石药物。这类结晶在尿液pH≥6时更为常见，这将药物问题与尿液碱化联系起来。由于这类结石大多可以预防，了解具有致石作用的药物在临床上十分重要。

碳酸酐酶抑制剂如托吡酯和乙酰唑胺通过代谢途径发挥作用。它们会升高尿液pH并降低尿枸橼酸盐，从而形成磷酸钙结石。未经医生指导随意补充钙剂和维生素D，是药物相关钙结石最常见的原因之一。袢利尿剂如呋塞米会增加尿钙排泄。风险随剂量增大、疗程延长、尿量减少、尿液pH不佳以及既往结石病史而升高。代谢性诱发的结石可能常被忽视，因为它们外观往往与普通结石无异，而且可能在停药很久之后才出现。

噻嗪类利尿剂可降低尿钙和过饱和度，长期以来是预防结石复发的标准医疗手段。然而，大型NOSTONE试验未能证明：在复发风险高的患者中，每日最高50毫克的氢氯噻嗪在预防临床或影像学复发的综合终点方面优于安慰剂。吲达帕胺和氯噻酮等长效噻嗪类药物是否表现不同，目前正在一项随机交叉试验中进行研究。

遗传易感性

家族史是最强的临床预测因素之一。30%–60%的肾结石患者有阳性家族史。双生子研究表明，肾结石病的遗传度超过45%，高尿钙症的遗传度超过50%。在有结石病史的男性中，其亲属患结石的几率据报道约为普通人群的三倍。

单基因型结石相对少见。已描述的孟德尔型病因超过30种，但对其所占比例的估计差异较大：一项综述认为，在转诊中心的病例中其占比低于10%，另一项研究则称，在结石门诊就诊的患者中其患病率约为15%。对于大多数人而言，易感性似乎是多基因的。全基因组关联研究已发现31个与结石形成相关基因中的常见变异，但这些变异并不能完全解释遗传风险。位于二酰甘油激酶δ（DGKD）、溶质载体家族34成员1（SLC34A1）……以及细胞色素P450家族24亚家族等基因附近的非编码变异，已被提出可能是常见的致病原因。

合并症与药物如何影响结石成分

疾病和药物通常通过相同的尿液变量发挥作用：pH、钙、草酸盐、磷酸盐、枸橼酸盐和尿酸。痛风患者易形成尿酸盐结晶，服用碳酸酐酶抑制剂的人易形成磷酸钙结石，甲状旁腺功能亢进患者则易形成钙盐结石。因此，结石的化学类型往往既反映潜在疾病或所服药物，也反映患者的饮食情况。

流行病学与人群分布

年龄与复发

结石病在中年及以后的成年人中最为常见。根据2013–2014年美国国家健康与营养调查（NHANES）数据，男性患病率从20–39岁的5.1%上升至40–59岁的11.5%、60–79岁的18.8%，80岁以上则为19.7%。到70岁时，男性中有19.1%、女性中有9.4%受到肾结石困扰。首次确诊的平均年龄约为男性44.8岁、女性40.9岁。

复发是该病长期的标志性特征。据估计，5–10年内复发率为50%，20年内达75%。在一项中位随访11.2年的队列研究中，2年、5年、10年和15年时的复发率分别为11%、20%、31%和39%。与复发风险较高相关的因素包括既往多次结石发作、发病年龄较轻、男性、肾结石家族史以及较高的体重指数（BMI）。

性别比例与地理差异

历史上，结石患者中男性多于女性。在美国的一项系列研究中，男女比例从1974年的3.1降至2000年的1.3，这被归因于有症状结石事件中男性的相对减少（每年下降1.7%）和女性的增加（每年上升1.9%）。在2007–2020年NHANES数据中，20–39岁女性的患病率高于同龄男性（7.8%对4.9%）。作者指出，这一差距在近几十年有所缩小，尤其是在年轻女性中。拟议的解释包括肥胖、代谢综合征和医疗可及性的改善，以及与女性相关的因素，如妊娠史、激素治疗和绝经。

患病率的地区差异很大。已发表的数据显示，亚洲为1%–5%，欧洲为5%–9%，北美为7%–13%。在美国境内，由北向南的趋势与气温变化密切相关，但气候在由西向东趋势中的作用则要模糊得多。值得注意的是，德克萨斯、佛罗里达和路易斯安那等气候最炎热的州，患病率反而低于北卡罗来纳和南卡罗来纳等较凉爽的州。

发病率与患病率的变化趋势

不同来源和不同时期的报告趋势各不相同。一种说法是：从NHANES II（1976–1980年）到近期更新数据，结石患病率从3.8%上升至8.8%，男性趋于稳定，女性则持续上升。2007–2008年至2017–2020年间，总体加权患病率在2007–2008年为8.9%（标准误0.6%），2017–2020年基本保持稳定，为9.9%（标准误0.6%），而女性患病率则从6.5%（标准误0.5%）上升至9.1%（标准误0.9%）（P = .01）。相比之下，在德国，年发病率似乎保持相对稳定，2005年为0.147%，2016年为0.153%，男女比例为2:1。

比较不同研究十分困难。基于调查的数据依赖自我报告的病史：在NHANES中，约12%的男性和10%的女性报告有肾结石病史。美国的其他估计分别为男性10.6%、女性7.1%。具体数字还取决于统计的是终生病史、某一年内的有症状发作，还是偶然发现的结石，差异因此进一步加大。年龄结构、种族、结石发作的定义以及是否采用年龄标准化方法，都会影响比较结果。

季节性规律与气候关联

季节性集中出现是报道最为一致的规律之一。在多个地区均观察到，温暖的夏季月份发病率高于寒冷的冬季月份。利兹大学的一项研究纳入了246名男性结石患者，结果显示钙和草酸盐的数值均从最低值出现了具有统计学意义的变化，并在夏季达到最高值；pH值和尿量则未见变化。在一项韩国人群研究中，当气温超过约18.4°C这一阈值后，结石发作的风险随之上升。一项系统综述发现，全球范围内肾绞痛和肾结石病（KSD）的发病趋势似乎受季节变化影响，且偏向温暖月份。

这一规律并非一成不变。在日本的数据中，输尿管结石患者里，男性在温暖月份（4月至8月）的确诊人数更多；相比之下，女性的输尿管结石发病率没有显著的季节性差异。在美国多城市分析中，寒冷同样会增加风险：当气温降至10摄氏度以下时，芝加哥和费城的肾结石风险有所上升。拟议的机制是：环境温度升高会增加经皮的不感蒸发性液体丢失，进而引发血管加压素介导的水重吸收，最终导致尿量减少、尿渗透压升高，过饱和程度随之增加。由于日照与气温相互关联，这些研究无法清楚区分环境温度与日照暴露各自的影响。关于气候变暖相关负担的预测仍基于模型；一项2008年的预测估计，到2095年，由于气候变暖，美国70%的人口将生活在肾结石高风险地区。

症状与并发症

肾绞痛

典型表现是肾绞痛，即突然发作、剧烈的疼痛，通常位于腰部（腰腹部），并呈阵发性。患者通常描述急性起病的腰痛，疼痛会向下、向侧方放射，传向下腹部、腹股沟或睾丸。他们常形容为持续的钝痛，其间夹杂着阵发性的剧烈锐痛。持续性的钝痛一般被认为是梗阻部位后方的肾包膜被牵拉所致，而阵发性的剧痛则被认为与输尿管平滑肌的蠕动有关。女性的疼痛可能放射至大阴唇，男性则可能放射至睾丸。通常伴有剧烈恶心，可伴或不伴呕吐。大多数患者（约85%）会出现肉眼或镜下血尿。

疼痛的强度取决于梗阻的程度，而不仅仅取决于结石的大小，因此不能据此可靠地判断结石的大小。对大多数患者而言，疼痛在发作后一至两小时达到高峰。绞痛患者通常坐立不安，往往无法找到舒适的姿势，可能辗转反侧或来回踱步，这与腹膜炎患者倾向于静卧形成对比。嵌顿在肾盂输尿管连接处的结石可能引起更深在、放射性较弱的腰痛。这类结石引起的疼痛可轻可重，且可能不会放射至腹股沟，因为此时肾包膜已经扩张。

无症状结石与有症状的移动

许多结石完全不引起症状。不阻塞肾脏的小结石很少产生症状，即使产生，症状通常也较轻，容易控制。结石也可能在无任何不适的情况下随尿路排出，表现为无症状的晶体尿；或者它会阻碍尿液流出，并在移动过程中引起绞痛。大型分支结石是绞痛规律的一个明显例外：鹿角形结石患者往往相对无痛，此类结石通常表现为感染和血尿，而非急性疼痛。因此，许多结石是在因其他原因进行影像检查时偶然发现的，只有当碎片嵌顿于输尿管时才出现首发症状。

梗阻、感染与尿脓毒症

梗阻是最核心的危险。尿液无法排出时，上游压力升高，肾脏扩张，这种状态称为肾积水。感染性肾积水被认为是最危险的并发症。梗阻的肾脏若伴有尿路感染征象或无尿，属于泌尿外科急症，通常需要紧急减压以防止进一步损害。由于尿液淤滞会使细菌繁殖，感染可能从肾脏扩散入血，即尿源性脓毒症（尿脓毒症），若不及时治疗，死亡风险很高。其他可能的并发症包括脓肿或瘘管形成、输尿管穿孔、尿外渗、肾脏感染以及肾功能丧失。若存在感染，输尿管结石的根治性手术通常需推迟，待感染得到控制、患者临床状况恢复后再进行。

长期后果

结石病常反复发作。有研究估计其终生风险为10%–15%，10年内复发率为50%。另一组系列研究报告，首次发作后1年、5年和10年的复发率分别为14%、35%和52%。反复发作对肾功能有重要影响。多次结石发作是慢性肾脏病、终末期肾病和明显肾瘢痕形成的重要危险因素。肾功能丧失可能源于嵌顿于输尿管的结石所致的慢性梗阻、为取出结石而实施的泌尿外科手术，或源于某些结石类型所伴随的代谢紊乱。与尿酸、胱氨酸尿症、肾小管性酸中毒或慢性感染相关的鹿角形结石，是公认的肾功能下降原因。总体情况较为复杂：在一项队列研究中，即使在校正合并症之后，有反复症状性结石的患者发生终末期肾病的发生率仍为普通人群的两倍，不过绝对风险仍然较低。

诊断与结石分析

影像学检查

对于疑似肾绞痛的成年人，非增强计算机断层扫描（CT）是参考检查方法。平扫CT对尿路结石的敏感性很高（97%–100%），特异性为96%–100%。它几乎能确定所有结石的位置、大小和形状，包括输尿管内的结石。其主要缺点是电离辐射，这在儿童中尤为重要。

在不宜接受辐射的情况下，超声检查是首选的初筛手段。对于儿童尿路结石，推荐将超声作为首要诊断工具。孕妇同样首选超声，其次是不使用造影剂的T2加权磁共振成像（MRI）。一般只在妊娠后期、获益明显大于胎儿风险时才考虑CT。超声也有明显局限：可能漏诊小结石和输尿管结石，且对结石大小的测量不够精确。多普勒指数有助于区分真正的梗阻与妊娠期生理性肾盂积水。

普通X线平片的作用远不如其历史地位所暗示的那样敏感。含钙结石具有放射阻射性，而纯尿酸结石、茚地那韦所致结石及胱氨酸结石在普通X线平片上相对透射。结石体积小、被气体或粪便遮挡以及骨骼阴影，也可能掩盖结石。因此，若CT上可见结石而KUB平片上不显影，通常推测为尿酸结石。对于急性肾绞痛且尿液pH低于6.0的患者，应考虑尿酸结石的可能性。CT上衰减值低于约500亨氏单位（HU）也高度提示尿酸成分。许多泌尿外科医生仍会在CT之外加做KUB平片，因为其费用低廉，且往往能提供有用信息。

实验室检查

尿常规是所有结石形成者的检查起点。尿比重、尿pH值以及蛋白质、血细胞或细菌的存在，有助于区分肾脏疾病和肾绞痛的不同病因。怀疑感染时需加做尿培养，这对鸟粪石结石尤为相关。血清检查通常包括评估肾功能的肌酐，以及钙和尿酸。

代谢评估依赖24小时尿液收集。美国泌尿学会（AUA）建议在日常饮食状态下收集一至两次24小时尿液，至少分析其中的尿量、pH值、钙、草酸盐、尿酸、枸橼酸盐、钠、钾和肌酐。实验室由这些数据计算不同结石类型的过饱和度比值。单次收集可能遗漏异常，因为在积极形成结石的患者中，24小时尿液化学指标可能全部处于参考范围内。该检查对复发性或高风险结石形成者最有价值，这类患者最可能从代谢检查和药物治疗中获益。

结石分析

对取出或自行排出的结石进行成分鉴定，是确定其类型最直接的方法。常用方法包括傅里叶变换红外光谱及其他化学分析。晶体学技术，主要是X射线衍射，也用于鉴定矿物相，包括草酸钙的水合物形式。若条件允许，建议对儿童结石进行分析，因为儿童的首次发作往往反映潜在的代谢紊乱。

腹痛的鉴别诊断

急性腰腹痛的鉴别诊断范围很广。阑尾炎可能模拟右侧肾绞痛，尤其是阑尾位置较高、位于盆腔上部时。其他病因包括肾盂肾炎、胆囊炎、憩室炎，以及育龄女性的异位妊娠或卵巢扭转。对于有疼痛且存在心血管疾病危险因素的老年患者，腹主动脉瘤或夹层是必须排除的危急诊断，因为其需要不同的紧急处理。影像学和实验室检查结果通常能将这些疾病与结石病区分开来。

急性处理与自然排出

肾绞痛的急性处理首先从疼痛控制开始。欧洲泌尿外科学会和英国国家卫生与临床优化研究所的指南都推荐将非甾体抗炎药作为急性肾绞痛的首选镇痛药。一项系统评价和荟萃分析发现，非甾体抗炎药在30分钟时的镇痛效果与阿片类药物或对乙酰氨基酚大致相当，同时引起的呕吐更少，需要的补救性镇痛药也比阿片类药物少。阿片类药物仍然是可选方案，急诊科的选择仍在很大程度上取决于临床医生的个人偏好和经验，以及医院的诊疗规范。若使用阿片类药物，老一代药物哌替啶与非甾体抗炎药相比，呕吐发生率明显更高。口服或静脉补液通常会与镇痛同时进行，不过补液对结石排出的直接作用不如其在处理绞痛中的一般作用那样确定。

药物排石治疗使用α受体阻滞剂促进结石排出，这类药物可以松弛输尿管壁的平滑肌。一项2025年的荟萃分析纳入了29项随机试验、共4256名患者，研究对象为输尿管内直径不超过10毫米的结石。结果显示，与对照组相比，α受体阻滞剂显著提高了结石排出率（70.9% 对 56.5%；RR 1.25；NNT = 7），并使排石时间缩短约三天。但证据的一致性不如这些合并数据所显示的那样高。一项Cochrane系统评价认为，α受体阻滞剂可能提高结石清除率，但也可能略微增加严重不良事件的风险。其亚组分析提示，α受体阻滞剂对较小结石（≤5毫米）的效果可能不如较大结石（>5毫米）。更早的荟萃分析在小结石问题上也得出了类似结论，因此部分评论者建议，除非有禁忌证，大多数患者都可以服用一个疗程的α受体阻滞剂。由于坦索罗辛是研究最为充分的药物，因此在网状荟萃分析中对各药物进行比较时，通常应谨慎解读。

结石自然排出的可能性随结石体积增大而降低，并与结石所在位置有关。在一项基于CT的队列研究中，1毫米结石的排出率为87%，2–4毫米结石为76%，5–7毫米结石为60%，7–9毫米结石为48%，大于9毫米的结石仅为25%。输尿管下段结石比上段结石更容易排出：一项较早的系列研究估计，输尿管下段的排出率约为75%，中段约为60%，上段约为50%。4毫米及以下的下段结石排出概率约为95%，而5–10毫米的下段结石排出概率约为47%。因此，小结石通常采取观察处理，配合镇痛、补液和定期影像学复查；较大或持续出现症状的结石则更常被考虑进行干预。

当梗阻合并感染时，通常需要考虑住院治疗，因为受阻且感染的集合系统可能进展为尿源性脓毒症，需要紧急引流。其他住院指征包括：口服或静脉用药仍无法控制的疼痛；无法耐受液体或口服药物；存在结石的孤立肾或移植肾；以及肾功能受损，因为这些情况会使进一步梗阻的后果更为严重。

手术与外科治疗

体外冲击波碎石术

体外冲击波碎石术（SWL）利用体外产生的声波脉冲击碎结石，无需在尿路中做切口或放置器械。因此，对于适合的结石，它通常是侵入性最小的选择。对于直径小于20毫米的肾结石，它被视为一线治疗方法。治疗选择主要取决于结石的大小和位置。欧洲指南推荐对直径小于10毫米的结石采用SWL或逆行肾内手术；对直径为10至20毫米的结石，可采用SWL或内镜方法。对于直径超过20毫米的肾结石，经皮肾镜取石术（PCNL）是首选治疗方法。有两个解剖学限制需要注意。第一，由于重力作用或肾盏漏斗-肾盂角度不利，下盏碎片的排出效果较差，这限制了SWL对下极结石的疗效。第二，质地非常致密的结石对治疗反应较差；CT值超过约1000亨氏单位被视为碎石效果不佳的标志，因此这类结石常被排除在SWL试验之外。

输尿管镜联合激光碎石及支架置入术

输尿管镜检查（URS）通过尿道和膀胱将内镜送入输尿管，若使用软性器械，则可进入肾脏集合系统，再由激光或气压弹道探头将结石击碎。软性器械扩大了输尿管镜的应用范围，软性输尿管镜也提高了对上尿路的探查质量，使几乎所有部位的大多数结石都能得到治疗。其缺点包括需要分期手术、存在输尿管损伤的风险，以及设备成本较高。这些问题可能限制了这种内镜方法的推广程度。

一项瑞士随机试验纳入了直径5至15毫米的肾结石患者。结果显示，URS组术后3个月的结石清除率为61%，SWL组为48%，但URS组术后早期疼痛更为明显。该试验因招募困难而提前结束。URS组术后3个月结石清除率及平均残留结石大小分别为61%和1.8毫米；SWL组分别为48%和2.4毫米。一项针对近端输尿管结石的荟萃分析也发现了类似的结果：无论结石大小如何，输尿管软镜激光碎石（URSL）的结石清除率均高于SWL，而SWL的再治疗率更高。另一项针对直径不超过2厘米肾结石的随机试验同样显示，逆行肾内手术在1个月和6个月时更具优势，但差异在6个月时有缩小的趋势，到1年时已无统计学意义。

在紧急情况下，应先通过临时肾造瘘管或输尿管支架引流梗阻的肾脏，之后再择期使用SWL或激光输尿管镜进行确定性碎石。确定性外科治疗包括体外冲击波碎石或输尿管镜下激光碎石。

经皮肾镜取石术与鹿角形结石

经皮肾镜取石术（PCNL）通过背部的一个通道进入肾脏，借助肾镜取出结石或将其击碎。使用24至30法式（Fr）鞘管的标准PCNL仍是治疗大体积肾结石的标准术式。然而，其较大的通道也带来了主要缺点：出血、术后疼痛以及恢复期较长。微创经皮肾镜取石术（mini-PCNL）使用较小的鞘管，以减轻这些问题，同时在大多数研究中保持相似的结石清除率。

鹿角形结石充满肾盂并延伸至肾盏，是大体积结石中PCNL的主要适应证。对于鹿角形结石，PCNL是公认的金标准治疗方法。手术的难度也反映在治疗结果上：与非鹿角形结石相比，这类结石围手术期并发症的发生率更高。一项来自巴基斯坦的前瞻性研究纳入120例接受微创PCNL治疗的患者，报告结石清除率为84.2%，术中并发症发生率为18.3%；术后发热或感染20例（16.7%），脓毒症5例（4.2%）。一项比较微创PCNL与标准PCNL治疗鹿角形结石的荟萃分析发现，两者的结石清除率相当。一项为期15年的单中心系列研究报告，输血率为0.8%，出院时结石清除率为78%，随访3个月时为91%。

开放手术已十分罕见。开放、腹腔镜和机器人手术仅适用于经过严格筛选的患者。目前的指南将在关于现代实践的章节中讨论。美国泌尿外科学会已发布了一套2026年指南，涵盖体外冲击波碎石术、输尿管镜检查和经皮肾镜取石术，包括微创经皮肾镜取石术。

治疗方式的选择

治疗方式的选择很少仅基于结石大小。治疗策略取决于结石的大小、位置和成分，以及患者的具体情况。临床医生需要权衡预期的结石清除率与再次手术的需求、出血和感染的风险、麻醉要求，以及患者的解剖结构和合并症。无创的SWL并发症较少，但通常需要更多次治疗。体外冲击波碎石（ESWL）的并发症较少，但需要更多次治疗，且术后即刻生活质量较低，损失的工作日更多。URS和SWL的并发症总体较少。一项试验报告，URS组出现1例Clavien-Dindo II级并发症（5%），SWL组出现1例II级并发症（4%），另有1例SWL相关的IIIb级并发症（4%）。因此，再治疗率、出血和感染率必须与结石清除率综合考虑：因为首次治疗清除结石最多的方法，未必是给患者带来的总体负担最小的方法。

预防与长期管理

液体摄入

液体摄入是所有类型结石预防的基础，因为尿量决定了形成结石的盐类的浓缩程度。对所有结石患者而言，美国泌尿外科学会的目标是每天尿量至少2.5升，该标准有中等质量证据支持。美国内科医师学会为至少有过一次发作的患者设定了较低的目标，约2升。部分指南建议在严重类型中（如肠源性高草酸尿症或胱氨酸尿症）摄入3.5至4升。证据基础是观察性研究加上少量试验。在一项荟萃分析中，大量饮水与随机对照试验中复发风险降低60%显著相关，在观察性研究中则降低80%。在一项为期五年的随机研究中，被鼓励每天尿量达到2升的患者复发率为12%，而未被鼓励者为27%。

2.5升这一数值是一个惯例性标准，而非阈值。尿量与风险之间的关系似乎是连续的。一项大型机构队列研究发现，24小时排尿量与之后的结石事件之间没有关联，不过部分患者可能比其他人获益更多。依从性是一个实际障碍，很少有研究直接对其进行测量。

饮食

饮食建议在与结石类型及患者尿液化学成分相匹配时最为有效。Borghi试验是一项具有里程碑意义的随机研究，对象为复发性草酸钙结石患者。研究发现，钙摄入充足、减少动物蛋白和减少钠摄入的饮食，可使五年复发的相对风险降至0.49。这一益处主要归因于尿草酸减少，这可能是因为膳食中的钙在肠道内与草酸结合。瑞士的一项回顾性分析得出了类似结论：在钙摄入正常的情况下限制动物蛋白和食盐，比低钙饮食更为有效。美国联邦现行指南将钠摄入量定为每天2300毫克，对于结石与钠摄入有关的患者，则约为1500毫克。

草酸限制是有选择性的，而非普遍适用。并非所有草酸钙结石患者的尿草酸都偏高，因此并非所有患者都需要常规限制菠菜、坚果或甜菜等食物。钙最好通过食物摄取，而非补充剂，因为有研究表明补钙可能与结石形成有关。

药物治疗

噻嗪类利尿剂四十多年来一直是药物预防的主要手段，主要通过减少尿钙发挥作用。然而，其证据存在争议。NOSTONE试验是在瑞士进行的一项双盲、安慰剂对照研究，纳入416名患者，结果显示安慰剂组复发率为59%，各剂量氢氯噻嗪组复发率在49%至59%之间，均未显示出具有统计学意义的获益。相比之下，一项对美国医保理赔数据的分析发现，经验性使用噻嗪类药物的患者，其后续结石事件发生率（14.8%）低于接受枸橼酸碱或别嘌醇治疗的患者（两者均为20.4%），不过观察性数据无法最终解决这一问题。枸橼酸钾可提高尿枸橼酸盐水平并使尿液碱化；别嘌醇可降低尿酸生成，因此在尿酸是诱因时尤为有用。副作用以及长期服药依从性的要求限制了它们的使用。

代谢评估与依从性

24小时尿液收集可以识别出各种异常，例如高钙尿、低枸橼酸盐或高尿酸，而有针对性的药物选择正是为了纠正这些异常。这种选择性方法是否优于经验性治疗尚无定论。一项队列研究发现，选择性药物治疗与经验性药物治疗在复发率上没有差异，而依从性较低和年龄较轻则与更多复发相关。复发的危险因素还包括较高的体重指数、高血压和家族史，五年内复发率可能高达40%。由于饮水、饮食和药物的益处都依赖于长期坚持，预防收益与长期副作用之间的平衡仍是个体化决策的核心。

特殊人群

儿童

儿童结石病比成人少见，且通常与潜在病因有关。尿路结石在成人中很常见，但在儿童中较少见。儿童结石形成更可能由潜在的代谢紊乱或解剖结构异常引起。多达三分之一的结石患儿存在某种解剖结构异常。这些缺陷包括肾脏或输尿管梗阻，以及脊柱裂和膀胱外翻等情况。近期研究表明，约5%的肾结石患儿可以查出可能的致病变异，若同时评估肾钙质沉着症，这一比例可升至15%。在许多系列研究中，代谢性病因是最大的类别。在一项队列研究中，三分之一的患儿被发现存在代谢易感性，约20%的患儿结石与尿路感染有关。儿童结石的成分与成人相似：70%–80%为草酸钙，10%–15%为鸟粪石，10%为磷酸钙，不到5%为尿酸。磷酸钙结石比例较高、尿酸结石比例较低，可能与儿童尿液偏碱性有关。

患有结石的儿童常表现出复发模式，因此从一开始就需要进行预防。儿童的复发风险较高，首次发作后三年内复发率可达50%，且许多患儿存在高钙尿症等易感代谢因素。因此，儿童结石的检查应包括代谢评估，以识别复发的危险因素。结石方面的文献大多以成人为基础，因此儿童的流行病学和治疗所依据的证据基础较为薄弱。临床表现也可能不同：年幼儿童可能描述的是非特异性的腹部或泌尿系统不适，而非典型的腰腹痛，这可能会延误诊断（属于一般临床经验，未另行注明出处）。

妊娠

此前认为妊娠期结石更为常见的观点已受到质疑，不过与结石相关的并发症发生率可能仍然较高。超声是首选检查方法，而且胎儿暴露于辐射可能造成伤害，因此除非绝对必要，应避免使用有辐射的影像检查。超声也有明显局限：其结果高度依赖操作者，敏感性较低，报告范围为34%至95.2%。约15%的孕妇可能无法显示输尿管喷尿现象，因此临床医生会结合病史和实验室结果综合判断。肾阻力指数的多普勒测量有助于区分梗阻与妊娠期的生理性扩张：妊娠期肾积水不会使该指数升高，而输尿管梗阻则会升高。

大多数孕妇采用保守治疗。妊娠相关的输尿管张力降低和大量尿液有利于结石排出，其排石率与非妊娠女性相近。镇痛治疗需要谨慎，因为非甾体抗炎药通常应避免使用，尤其是妊娠20周以后，以免引起动脉导管早闭和羊水过少。通常改用阿片类药物和对乙酰氨基酚。对于复杂情况，例如疑似感染并伴有梗阻的肾脏系统，需要紧急减压，例如经皮肾造瘘术。需要干预时，若感染已得到控制，输尿管软镜检查被认为是一种安全的选择。留置支架管和肾造瘘管在妊娠期极易发生结晶包裹，因此需要定期更换。

老年人和慢性肾脏病患者

结石多见于中年及以后的人群，结石患者中有10%–20%年龄超过65岁。老年患者往往伴有多种相关疾病。糖尿病、慢性尿路感染和骨质疏松症在这一人群中很常见，且已知是结石的危险因素。多重用药也会加重问题，因为为治疗这些疾病而服用的多种药物和补充剂本身就可能改变结石风险。

结石与慢性肾脏病（CKD）的关系在此最为相关。在一项平均随访8.6年的队列研究中，结石患者临床诊断为CKD的风险有所增加，但发展为终末期肾病或因CKD死亡的风险增幅无统计学意义。肾功能本身随年龄变化：65岁及以上人群的CKD比年轻成人更常见。在晚期CKD患者中，竞争性风险十分重要。在一项加拿大队列研究中，死亡的可能性高于发展为肾衰竭的可能性，且在最高龄组中这一差距急剧扩大。临床上，这意味着对肾功能减退的老年患者进行处理时，应权衡用于结石预防和镇痛的药物对肾脏清除功能的影响。许多药物需要调整剂量，而非甾体抗炎药等具有肾毒性的药物通常应避免使用（属于一般临床实践，未另行注明出处）。

孤立肾或移植肾患者

孤立肾患者没有另一侧肾脏可以代偿梗阻性结石的影响。因此，解除梗阻更为紧迫，选择手术方式时也部分考虑保护有功能的肾实质并减少反复器械操作（属于一般临床实践）。此类患者若合并梗阻性感染，永久性功能丧失的风险更大，因此其住院指征的门槛较低。

移植肾则带来另一组问题。结石可能在移植肾的集合系统或患者自身尿路中形成；输尿管与手术吻合处的狭窄可能导致类似结石的梗阻。免疫抑制药物（其中一些会与其他药物相互作用）使诊断和治疗都更为复杂，且感染相关结石发生严重脓毒症的风险更高。由于移植肾位置较浅，超声通常是首选检查。输尿管软镜或经皮途径等干预措施需与移植团队共同规划，并注意造影剂暴露以及移植肾对肾毒性药物的脆弱性（属于一般临床实践，未另行注明出处）。

与全身性疾病和肾脏疾病的关联

肾结石病越来越被视为一种全身性疾病，而不仅仅是泌尿道的孤立问题。综述指出，它与慢性肾脏病、心血管疾病、代谢综合征和低骨量等情况有关。证据最充分的是它与肾脏本身的关系。在美国明尼苏达州奥姆斯特德县的一项队列研究中，形成结石的人比未形成结石的人更常发展为慢性肾脏病（CKD），即结石形成者罹患CKD的风险更高。加拿大一项人群队列研究对参与者进行了中位数为11年的随访，发现有一次或多次结石发作的人，终末期肾病和晚期CKD的发生率更高，且这一额外风险集中在女性和50岁以下人群中。具体而言，有一次或多次肾结石发作的参与者，终末期肾病、晚期CKD以及血清肌酐翻倍的风险均显著升高。台湾全民健康保险数据采用了类似的设计，按性别和年龄以1:4进行匹配，其中2001年新发结石患者的数据来自台湾全民健康保险数据库，并排除了既往有CKD病史者。

目前已提出几种可能的机制。梗阻、反复泌尿道感染以及结石的治疗手段都被认为可能是促成因素，即反复尿路感染、梗阻继发的肾积水，或尿石症的治疗。肾钙质沉着症，即钙磷酸盐在肾脏内的微观沉积，是另一种候选机制。实验数据提示，它可能加速CKD的进展，但其因果方向很难与疾病分期区分开来。基于活检的患病率随肾功能下降而急剧上升，在各CKD分期中分别为4.6%、14.3%、20.2%和54.0%，这提示矿物质沉积可能与其说是肾损伤的原因，不如说是其结果。

结石对肾衰竭的绝对贡献较为有限。在美国2011年的登记数据中，包括结石在内的泌尿系统疾病约占终末期肾病病例的2%，远低于糖尿病和高血压所占的比例。一些作者警告，这一较小的比例可能使临床医生低估结石作为危险因素的作用，即可能存在低估或忽视肾结石对CKD影响的倾向。

观察性研究也发现结石病与高血压、心血管疾病、糖尿病和骨病有关，但结果并不一致。在美国2007至2010年一项纳入7,210名成年人的调查中，结石形成者发生急性心肌梗死的几率更高，比值比为1.88；但与心力衰竭、高血压或卒中并无显著关联。孟德尔随机化分析利用基因变异来降低反向因果的影响，结果显示，遗传上预测的结石与冠心病和心肌梗死相关，而横断面研究与遗传学研究在其他若干结局上的结果并不一致。糖尿病的关联似乎是双向的。由于结石不太可能直接导致糖尿病，有观点认为某种共同的代谢缺陷可能同时促成两者。来自大型生物样本库的全基因组分析发现，结石与高血压、肥胖和2型糖尿病之间存在适度但显著的正遗传相关性。骨骼受累在兼有结石和矿物质流失的疾病中最为明显，此时患者可能同时出现肾结石、骨痛、骨质疏松和病理性骨折。

这些共有的代谢机制主要集中在胰岛素抵抗和尿液酸的处理上。胰岛素抵抗被认为会损害肾脏的氨生成，使尿液偏酸性。尿液pH降低会增加难溶的未解离尿酸的比例，从而有利于尿酸结石的形成。在无结石的健康人群中，胰岛素敏感性越低，24小时尿pH越低；而复发性尿酸结石患者则被发现存在严重的胰岛素抵抗。以葡萄糖处置率衡量的胰岛素敏感性与低24小时尿pH显著相关。内脏型肥胖也通过释放游离脂肪酸而加剧这一过程，游离脂肪酸会改变肝脏的脂质代谢，并促进胰岛素抵抗。痛风也属于同一类相关疾病：在NHANES样本中，结石形成者患痛风的比例更高，分别为9.8%和4.1%。炎症和组织损伤被认为可能是一种统一的解释，但未必是唯一的机制。

因果关系仍未明确。一些合并症可能导致结石形成，另一些则可能由结石引发。共同的暴露因素使情况更加复杂：饮水不足、高蛋白饮食、细菌感染和尿路异常是结石与CKD共有的危险因素。结石与肾钙质沉着症也可能是不同的病理过程。在原发性高草酸尿症中，肾钙质沉着症可预测肾衰竭，而结石数量则与之无显著关联，因此肾结石与肾钙质沉着症在病理生理上似乎是不同的实体。结石病在多大程度上独立于上述共同因素而增加全身性风险，目前仍存在争议。

认识与治疗的历史

尿路结石是人类有文献记载的最古老疾病之一。最早的实物证据来自墓葬遗骸：已知最早的结石是在埃及木乃伊中发现的。各类资料对年代的记载并不统一。一种说法提到考古学家 E. 史密斯于1901年在埃尔阿姆拉的一具木乃伊中发现一枚膀胱结石，估计有4500至5000年历史；另一种说法则提到沙托克于1905年描述的一枚肾结石，发现于一具埃及木乃伊，所在墓葬年代约为公元前4400年。文字记载出现得较晚。公元前1500年左右的古埃及医学文献中已提到结石的治疗方法，美索不达米亚的医学文本则常被引为关于结石症状及尝试溶石的最早文字描述。在希腊，希波克拉底界定了膀胱结石的症状，《希波克拉底誓言》则禁止医生施行取石切开术。印度外科医生妙闻（Sushruta）被认为描述了300多种外科手术，其中包括会阴取石术，但各方资料对其著作成书于公元前八世纪还是公元前六世纪存在分歧。

手术取出结石，即取石术（lithotomy），是这段历史中最持久的主题。塞尔苏斯（Celsus）在公元1世纪首次详细描述了该手术的操作方法和器械。塞尔苏斯所述的"小手术"只需一把刀和一个钩子，这种古老方法直到16世纪中叶之前都是唯一采用的术式。1215年的第四次拉特兰公会议禁止医生施行外科手术，因为人们认为接触血液或体液会造成污染，这一做法使手术逐渐转到专职外科医生手中。中世纪时，被称为"取石医师"的外科医生携带专用的手术台游走于欧洲各地，他们治疗的患者通常是因前列腺增大而形成膀胱结石的男性，而非真正的肾结石患者。技术改进是逐步实现的：皮埃尔·弗兰科（Pierre Franco）于1561年完成了已有记录的首例耻骨上膀胱切开取石术；直到16世纪初，会阴侧切膀胱切开术的引入才使取石技术取得了第一次重大进展。手术风险仍然很高，感染和大出血是主要危险。

化学层面的认识始于18世纪后期。1776年，舍勒（Scheele）证明尿路结石由一种特定的固体酸构成，该酸后被命名为尿酸。舍勒本人错误地认为尿酸是结石的唯一成分，此后许多化学家确认了伴随尿酸存在的其他物质。1786年，哥本哈根的化学教授蒂克森（Tychsen）在一枚结石中发现了与石灰结合的磷酸；1797年，沃拉斯顿（Wollaston）提出了这类物质的分类方案，该方案在很长时间内仍被沿用。此后约三十年间，巴黎的富尔克鲁瓦（Fourcroy）和沃克兰（Vauquelin），以及伦敦的沃拉斯顿、皮尔森（Pearson）、马尔塞（Marcet）和普劳特（Prout）等人，陆续鉴定出构成常见结石的各种盐类，包括尿酸、尿酸盐、各种磷酸盐、草酸盐、钙盐、铵盐和镁盐。伦敦的研究者还发现了更罕见的成分，例如胱氨酸和黄嘌呤。按成分为结石命名，大多始于这一时期，而19世纪的一波研究热潮则确立了今天使用的大部分名称。随后化学研究陷入停滞：在接下来的几十年里，这些化学研究没有取得新进展，已获得的大部分认识也逐渐被遗忘。

器械的发展改变了19世纪和20世纪的结石治疗方式。1874年，比格洛（Bigelow）研制出碎石钳，在麻醉下将其送入膀胱，这一操作被称为膀胱碎石冲吸术（litholapaxy）。杨（Young）于1929年首次报道了输尿管镜检查。随着体内碎石技术的进步，输尿管镜检查成为输尿管结石的首选治疗方法。随后出现了经皮肾穿刺通道技术：1976年，弗恩斯特罗姆（Fernstrom）和约翰松（Johannson）建立经皮穿刺通道，用于取出肾结石。真正的转折点出现在无创碎石技术的发展上。1980年第一台体外冲击波碎石机问世，结石的治疗方式随之发生了巨大变化。此后，开放式取石术逐渐减少，这得益于更好的微创替代方法，最显著的原因是现代人膀胱结石几乎已经绝迹。

研究方向与未解决的问题

Randall斑的起源

Alexander Randall在1930至1940年代的工作，是"Randall斑引发许多钙性结石"这一观点的起点。他研究了1100多个尸检肾脏后提出，上皮下斑块是肾结石的成核位点。他最初的观察还描述了两种途径：一是间质沉积物可能破裂穿透尿路上皮，二是磷酸钙栓子在集合管中形成。Randall区分了结石起始的这两种方式。

现代活检研究使这一解剖结构更加清晰。这些斑块起源处的磷灰石沉积似乎起自细段Henle襻的基底膜，随后向周围间质扩展。核心争议在于因果方向。结石常常附着于斑块上，但这种附着关系尚无严格的体内证据。因此，斑块究竟是原发病变，还是其他部位形成的结石滞留的继发位点，目前仍无定论。斑块负荷与尿钙水平升高和尿量减少有关，但相关性并不能证明斑块是起始因素。动物模型提示，高钙尿可能促进Randall斑的形成与增大。也有研究提出了候选基因和免疫特征，但这些仍属探索性质。

肠道与尿路微生物组

肠道细菌是较新的研究焦点。草酸可被肠道细菌降解，从而减少其在肠道中的吸收。研究最充分的菌种是Oxalobacter formigenes（甲酸草酸杆菌），人群研究显示，肠道定植该菌与复发性结石风险降低有关。抗生素暴露可能会将其清除，这一担忧已在针对其他感染所用抗生素疗程的研究中得到考察。网络分析还提示，一组细菌类群在粪便样本中与Oxalobacter formigenes共同出现，而这些类群在结石患者中的占比较低。

治疗证据则比生物学机制薄弱。一项2025年的系统综述纳入了9项研究，包括5项随机对照试验和4项观察性研究，结论是：目前证据不支持使用针对草酸降解菌的益生菌或合生元来降低尿草酸或预防复发。定植往往并未带来有意义的生化指标变化，而且随访时间普遍较短。

遗传风险评分与预测

遗传流行病学研究已大幅扩展。一项跨种族荟萃分析合并了来自欧洲和东亚人群的31,715例病例与943,655名对照，鉴定出59个肾结石病易感位点，其中13个为新发现位点。一项跨人群多基因风险评分显示，与第三五分位组相比，最低和最高五分位组的个体比值比分别为0.57和1.83。较高的评分还与更早的发病年龄相关。另有研究将遗传与生物标志物特征关联到结石风险上，报告在遗传-生物标志物交互作用最强的人群中，输尿管结石的风险比为3.73。不过，个体层面的预测准确性仍然有限：一种卷积神经网络方法的测试准确率为61.67%。

临床上更紧迫的问题是，哪些患者值得检测单基因病因。一项伦敦某诊所的回顾性研究发现，18岁前首次发生结石、肾钙质沉着症以及累积风险评分较高，均与基因诊断阳性相关，据此提出了一个用于确定检测优先级的评分系统。

发病率趋势、气候与饮食

肾结石病在全球范围内呈上升趋势，但造成这一上升的原因尚未明确。被提出的因素包括饮食、肥胖、高温暴露和气候变化，但大多数证据来自观察性研究，且各研究在定义、影像学检查方式和人群抽样上存在差异。要厘清这些因素各自的作用，需要采用标准化结石检测和详细暴露数据的纵向队列研究。

预防证据的质量

许多预防建议，包括液体摄入目标、饮食限制以及针对特定结石类型的药物，都建立在小规模或短期试验以及观察性关联之上。这一点很重要，因为复发十分常见：曾经患过结石的人中，多达50%会在10年内再次发生结石。正如系统综述作者所建议的那样，开展以影像学确诊复发为结局的大规模随机试验，将有助于厘清哪些干预措施能降低长期负担，以及它们对哪些结石类型和患者群体有效。

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