尿石症(urolithiasis)是多种病理因素相互作用引起的泌尿系统内任何部位的结石病，l包括肾结石、i输尿管结石、i膀胱结石和尿道结石。1901年，l考古学家在公元前4800年的古埃及木乃伊体内首次发现膀胱结石和肾结石，l证实尿石症是一种古老的疾病。公元前4世纪，l古希腊名医希波格拉底在其誓言中曾经提到结石手术，l他还注意到，l结石形成与尿液的腐败有关。尿石症在我国古代的医书《黄帝内经》和华佗的《中藏经》中也有记载，l分别称为“淋”、i“石淋或砂淋”，l表示经尿道排出砂石，l而且其辨证施治方剂至今仍在临床使用。19世纪中叶，l德国医师Simon首次成功地实施了肾切除术治疗肾结石。19世纪末，l随着膀胱镜和X光诊断技术的发明和应用，l泌尿外科才开始驶入科学的轨道，l尿路结石的手术从此能在明确诊断的基础上实施，l各种尿路取石的手术方法也随之应运而生并沿用至今。

20世纪末叶，l尿石症的病因学研究和临床治疗取得了突破性进展，l这体现在三个方面：i①体外冲击波碎石(shock1wave1lithotripsy，lSWL)，l问世后不久就取代了大部分传统的开放式泌尿系取石手术；②体内碎石，l是一种微创腔道外科技术，l包括经皮肾镜碎石和经输尿管镜碎石，l为治疗复杂性尿路结石开辟了新途径；③代谢评估，l是揭示和诊断尿石病因的一种生化方法，l在临床得到广泛应用。由于这些新技术的临床应用，l使尿石症的治疗方式发生了根本性变革，l当今的这一时期被誉为泌尿外科领域的“现代化石器时代”。

流行病学11尿石症是泌尿外科的常见病，l人群患病率约为1％～5％，l每年发病率为0.04％～0.30％。尿石症是一种终生性疾病，l复发率很高，l10年约为50％，l两次发病间期平均为9年。尿石症的好发年龄在30～50岁，l男女之比大约2.3：i1。25％的病人有Ⅰ级亲属家族史，l而且复发率也较普通人群高得多。尿石症的发病具有明显的地理分布特征，l热带和亚热带是其好发地区，l在我国，l南方比北方更为多见，l夏季的发生几率明显高于其它季节。尿石症的发病与水质的硬度似无明显关系。社会经济发展水平对尿石症的发病影响较大。上尿路结石在富裕地区常见，l而下尿路结石在贫穷地区居多，l其中主要是小儿膀胱结石，l这与饮食结构、i营养状况和卫生条件有关。半个世纪以来，l这两者的构成比已经发生了很大的逆转，l迄今，l上尿路结石和下尿路结石大约各占95％和5％。

尿石性质11尿石性质与结石成分有关(见下表)。结石由晶体和基质组成。晶体成分约占97％，l多数结石含两种以上的晶体成分，l以其中的一种为结石主体；基质约占结石干重的3％，l是一种类似尿粘蛋白的物质，l其化学成分主要是氨基己糖，l其次是结合水。基质与尿石的因果关系尚未确定。有人认为，l基质源于近曲小管，l可能是结石形成的基础物质。在上尿路结石中，l含钙结石，l包括草酸钙结石、i磷酸钙结石以及草酸钙与磷酸钙混合性结石，l占90％以上。在下尿路结石中，l磷酸铵镁和尿酸铵结石的比率高于上尿路结石。

成石机制11尿石的形成机制尚未完全明了。目前公认，l尿石的形成不是单一因素所致，l而是多种因素共同作用的结果。尿中成石物质浓度过高所致的尿液过饱和是结石形成过程中最为重要的驱动力。尿饱和度在一天中常有较大幅度的波动。尤其是在短时间内，l高度饱和的尿液可能会触发微结石形成。结石形成的初始部位多在肾集合管和肾乳头管，l该处成石物质的浓度远高于终尿。结石形成大致经过以下几个步骤。

1.晶核形成11在形成晶体之前，l必须先形成晶核。在尿液中一般是由外来颗粒诱发晶核形成，l即异质性成核。这些外来颗粒多为上皮细胞碎片、i各种管型、i红细胞、i基质或其它结晶等。肾集合管基底膜和肾乳头表面的钙化亦可诱发成核。

2.结晶生长11过饱和尿液中的离子不断沉积到晶核的表面，l结合到晶格中，l使晶体逐渐长大。尿石病人尿中结晶的体积和数目一般都大于正常人。然而，l由于集合管的管腔直径达50～200μm，l单靠结晶生长所致的体积还不足以造成管腔阻塞，l结果这些晶体被冲入肾盂并随尿液排至体外。

3.结晶聚集11尿中的晶核或结晶亦可借助化学或电学的驱动力相互聚合成较大的晶体颗粒，l这一过程称为结晶聚集。结晶聚集的危险在于其生长速度较快，l甚至可发生在未饱和的尿中。聚集体的体积较大，l足以阻塞肾集合管和肾乳头管的管腔。

4.结晶滞留11由于结晶聚集体非常脆弱，l即使阻塞肾集合管，l一般也达不到形成临床结石所需的时限。结晶或其聚集体往往需要通过基质的粘合作用附着于受损的肾集合管上皮细胞，l或是通过结晶与细胞之间电荷的作用介导了晶体与细胞表面吸附，l并使晶体陷入细胞内，l形成一个稳定的“立足点”后才逐渐长大，l最终形成临床结石。

在上述结石形成的过程中，l虽然尿液过饱和是重要的前提条件，l却不一定是唯一的条件，l结石的形成有时还取决于尿饱和度与结晶抑制因子之间的平衡。在正常情况下，l尿中某些成石物质的饱和度往往超过其溶解度，l例如，l正常尿中草酸钙的浓度是其溶解度的4倍，l但并不形成结石，l这主要是依赖结晶抑制因子(如枸橼酸盐、i焦磷酸盐和镁等)的活性作用。结晶抑制因子能够吸附在晶体表面的生长点，l阻止结晶的成核、i生长和(或)聚集。此外，l某些抑制因子还能络合某些成石物质，l形成可溶性络合物，l从而降低这些成石物质的尿饱和度。因此，l尿中结晶抑制因子的含量降低也是结石形成的重要条件。

病因11比较复杂，l大致可分为个体因素和环境因素两大类。

(一)个体因素

1.代谢异常11尿路结石大多是由人体代谢产物构成，l不同成分的结石可以反映体内相应成分的代谢异常。尿液内常见的成石成分包括钙、i草酸、i尿酸和胱氨酸等，l任何生理紊乱引起这些成石物质在尿液高度过饱和(超饱和)或其结晶抑制因子缺乏时，l都有可能启动结石形成和促进结石生长。

(1)草酸钙结石：i多数草酸钙结石可能系多基因遗传性疾病。基因通过调控钙、i草酸和枸橼酸的代谢来影响结石形成。导致草酸钙结石形成的直接原因主要有以下四种：i①高钙尿症：i大约30％～60％的草酸钙结石是高钙尿所致，l主要原因包括：i肠道吸收钙的能力异常增加，l使尿钙排出增多；肾小管对钙的重吸收功能受损而造成肾漏钙；甲状旁腺功能亢进引起骨骼脱钙，l致使钙从肾滤出增加。②高草酸尿症：i尿中80％的草酸是体内肝合成的终末代谢产物；另约20％的草酸来源于食物和维生素C。在无草酸代谢异常的情况下，l肠道吸收草酸的多少是尿草酸含量波动的重要原因。44％的草酸钙结石病人草酸吸收增加，l尤其见于慢性肠炎或肠道短路及肠道大部切除之后。另外，l原发性高草酸尿症是一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病，l由于肝内草酸合成过多而引起尿中草酸排泄大量增加。③高尿酸尿症：i约有15％的草酸钙结石是由高尿酸尿症所致，l其机制是：i尿酸钠晶体与草酸钙晶体的晶核相似，l尿酸钠可通过异质性成核促使草酸钙结晶形成，l而且也可使草酸钙结晶在尿酸钠结晶上定向生长。④低枸橼酸尿症：i枸橼酸不仅是尿中重要的结晶抑制因子，l也是一种络合剂，l可与尿钙络合成可溶性枸橼酸钙，l从而间接降低尿中草酸钙的饱和度。尿枸橼酸盐浓度降低也是草酸钙结石形成的主要原因之一，l在高达50％的草酸钙结石病人中，l尿枸橼酸盐排泄量减少。

(2)磷酸钙结石：i纯磷酸钙结石比较少见，l主要发生于肾小管性酸中毒。后者多系常染色体显性遗传，l有时也可继发于海绵肾等疾病。成石的原因在于肾酸化功能减弱，l致使尿pH升高，l磷酸钙在碱性环境中较易发生沉淀和析出结晶。

(3)尿酸结石：i尿酸是嘌呤代谢的终末产物。诱发尿酸结石形成的首要因素是尿pH持续过低，l尿酸的溶解度具有pH依赖性，l病人的尿pH平均为5.5，l此时尿酸的溶解度很低，l容易析出结晶；其次是尿酸产生过量或排泄过多所致的高尿酸尿症；再次是低尿量引起的尿中尿酸浓度增高。尿酸结石病人中约有25％合并痛风症，l而相同比率的痛风病人并发尿酸结石。

(4)胱氨酸结石：i胱氨酸尿症是其唯一的病因，l是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病。由于肾小管对胱氨酸的转运发生障碍，l使之重吸收减少，l大量胱氨酸被排入尿液。在生理范围pH的尿中，l胱氨酸的溶解度很低，l极易在酸性尿液中发生饱和而析出结晶。

2.局部因素11由泌尿系统局部因素所致的结石多属继发性结石，l病因易被识别。

(1)尿路感染：i由尿路感染引起的结石在临床上称为“感染石”。它的主要晶体成分是磷酸铵镁和碳酸磷灰石，l其矿物学名称是“鸟粪石”。最常见的病原菌是变形杆菌，l这种具有解脲酶的细菌能将尿素分解为氨和二氧化碳。氨水合成氢氧化铵之后，l尿pH明显升高，l当pH达到7.2时，l铵与尿中镁和磷酸根结合，l形成磷酸铵镁。同样在碱性尿液中，l钙和磷酸根化合成磷灰石，l并与来自尿素的二氧化碳结合成碳酸磷灰石。当这些成石物质达到过饱和时，l结晶也将迅速形成。同时，l细菌产生的氨还能够破坏上皮粘膜表面的葡胺聚糖保护层，l为磷酸铵镁结晶和细菌粘附在尿路上皮提供了便利条件。此外，l应当指出，l这种感染引起的结石与结石并发感染在病原上是不同的，l后者大多是大肠杆菌感染，l而大肠杆菌是一种不产解脲酶的细菌。

(2)尿路梗阻：i尿路梗阻有时也会导致结石形成。梗阻可引起近端尿路扩张和尿液滞留，l随着尿液水分被不断吸收，l尿液发生浓缩而使成石物质过饱和；梗阻还可使结石近端尿路的尿流动力发生改变，l在局部产生涡流现象，l促使成石物质发生沉淀；梗阻部位妨碍微结石排出，l使其体积不断增大，l最终形成临床结石。常见的梗阻原因有肾盂输尿管连接处狭窄和前列腺增生症等。其它一些少见的肾先天性疾病亦可引发结石形成，l如海绵肾、i多囊肾及马蹄肾等，l除结构异常是导致成石的因素外，l这些病人往往也同时存在代谢异常。此外，l长期卧床的病人因尿路内尿流迟缓和骨质脱钙亦可继发尿路结石。

(3)尿路异物：i异物可以作为核心诱发尿液中各种成石物质的沉淀和附着。异物一般是置入尿路的各种导管、i内支架或手术时遗留在尿路的丝线，l也可以是人为经尿道塞入膀胱的各种铁丝、i木条和发卡等。

(二)环境因素

1.气候11气候可以直接或间接诱发结石形成。在热带和亚热带以及其它地区的夏季，l结石的发生率较高。其首要原因是气温高、i湿度大，l人体通过出汗和呼吸丢失的水分大为增加，l结果导致尿液浓缩，l使成石物质浓度增高。其次是由于日照时间长，l人体合成1，l25-双羟维生素D₃增加，l促进了肠道对钙的吸收，l尿钙的排泄也随之增高。

2.饮食11①水分：i水分摄入不足可致尿液浓缩，l尿量＜1000ml/d，l结晶形成的机会明显增加；尿量＜500ml/d，l结石形成的几率增加。②蛋白质：i大量食入动物蛋白可增加尿净酸负荷，l从而减弱肾远曲小管对钙的重吸收，l引起高钙尿。蛋白富含嘌呤，l摄入过多会使尿中尿酸排泄增加，l形成尿酸结石，l而且高尿酸尿还会诱发草酸钙结晶沉淀。③钙：i摄钙过量可致高钙尿。④钠：i摄钠过多也会导致高钙尿，l钠与钙同在肾远曲小管排泄，l且呈正相关。⑤镁：i是一种结晶抑制因子，l能够直接减缓磷酸钙结晶的生长和聚集，l并能与尿中游离草酸结合成可溶性草酸镁，l间接降低尿中草酸钙饱和度。⑥维生素：i维生素A在尿石症病人的血清中往往较低；维生素B₆是乙醛酸转变为甘氨酸的辅酶，l缺乏时草酸合成增加。

3.药物11药物可以通过两种方式引起结石形成。一是增加体内某些成石物质的排泄率；二是药物本身或其代谢产物直接在尿路中沉淀，l但这种药物性结石非常少见。①糖皮质激素，l临床上长期服用糖皮质激素可使骨质脱钙，l导致高钙尿；②维生素，l每日应用维生素C超过500mg时，l尿中草酸含量随之增高，l超过2g时，l可能会诱发草酸钙结石形成；长期过量服用维生素D或鱼肝油可致1，l25-双羟维生素D₃过量合成，l进而促使肠道大量吸收钙，l最终可能引发肾结石或肾钙化；③磺胺类药物，l有些磺胺类药物易在酸性尿中形成难溶性乙酰化合物结晶，l或本身就可直接形成磺胺结石。

病理11尿路结石在肾或膀胱内形成。绝大多数结石起源于肾乳头，l脱落后可移至尿路任何部位并继续长大，l小结石也可随尿液自然排出；膀胱结石既可起源于膀胱，l也可能是来自上尿路的结石作为核心在膀胱内不断长大而形成的；输尿管结石和尿道结石一般是结石排出过程中在此停留所致。

尿路结石可以引起泌尿系的直接损伤、i梗阻、i感染甚至恶变。结石本身的直接刺激可致尿路粘膜充血、i水肿、i甚至糜烂或脱落。一些体积较大或嵌顿在管腔内的结石可在局部引起溃疡、i肉芽肿或瘢痕性狭窄，l偶尔可并发恶变。结石阻塞尿路后最为重要的病理性改变是肾积水和肾功损害，l这取决于梗阻的部位和程度。由于输尿管的管腔较细，l引起的梗阻程度往往较重，l容易导致进行性肾损害，l主要表现为肾盂内、i集合管内和肾间质的压力升高，l肾盂和肾盏扩张，l同时肾小球滤过率和肾血浆流量下降。如梗阻持续存在，l肾功能在一定程度上将发生不可逆损害。肾盂和膀胱的容积较大，l对尿路内压有一定的缓冲作用，l所在部位的结石一般仅导致部分性梗阻，l对肾的损害程度较输尿管结石为轻。尿路结石合并梗阻时，l由于尿液淤滞，l有时可能会并发尿路感染，l而感染又会引发结晶的析出和沉淀，l使原有的结石体积迅速增大，l结果进一步加重了尿路梗阻，l由此形成恶性循环。