肾脏深藏于肾窝,受到周围结构较好的保护,正常肾脏有1~2cm的活动度,其损伤发生率较其他器官略少。随着工业技术高速发展,现代化的交通以及现代高科技战争中新式武器的出现,使多发伤、复合伤明显增多,并且损伤更具有严重性和复杂化。其中以闭合性损伤多见,而在闭合性肾损伤中1/3并发其他内脏损伤,半数以上并发骨折。
1.腹腔脏器损伤 主要为肝、脾损伤,有时可与肾损伤同时发生。表现为出血、休克等危急症状,有明显的腹膜刺激症状。腹腔穿刺可抽出血性液体。尿液检查无红细胞;超声检查肾无异常发现;IVU示肾盂、肾盏形态正常,无造影剂外溢情况。
2.肾梗死 表现为突发性腰痛、血尿、血压升高;IVU示肾显影迟缓或不显影。逆行肾盂造影可发现肾被膜下血肿征象。肾梗死病人往往有心血管疾患或肾动脉硬化病史,血清乳酸脱氢酶、谷氨酸草酰乙酸转氨酶及碱性磷酸酶升高。
3.自发性肾破裂 突然出现腰痛及血尿症状。体检示腰腹部有明显压痛及肌紧张,可触及边缘不清的囊性肿块。IVU检查示肾盂、肾盏变形和造影剂外溢。B超检查示肾集合系统紊乱,肾周围有液性暗区。一般无明显的外伤史,既往多有肾肿瘤、肾结核、肾积水等病史。
(一)发病原因
1直接暴力 肾区受到直接打击,伤员跌倒在一坚硬的物体上,或被挤压于两个外来暴力的中间。
2间接暴力 人自高处跌落时,双足或臀部着地,由于剧烈的震动而伤及肾脏。
3穿刺伤 常为贯通伤,可以损伤全肾或其一部,一般均伴发腹腔或胸腔其它内脏损伤。
4自发破裂 肾也可无明显外来暴力而自发破裂,这类“自发性”的肾破裂常由于肾脏已有病变,如肾盂积水、肿瘤、结石和慢性炎症等所引起。
(二)发病机制
1.闭合性肾脏损伤的机制
(1)直接暴力打击:外伤的着力点很重要,如果直接打击腹部,肾损伤发生率为10.0%~20.1%,腰部受到打击则为60%左右。致伤原因以撞击为主,其次为跌落、交通事故等。国外以交通事故居首,占50%以上,最高的达80%。体育运动时除被他人或球类撞击受伤外,身体突然旋转或强烈的肌肉收缩也可以发生肾损伤。此类损伤以镜下血尿多见,即所谓的运动性血尿,右肾多见。Fancz等曾利用计算机模拟肾脏的二维模型,研究肾脏受到打击时,肾脏内能量的传导和压力的分配,他们发现最大压力点出现在肾实质边缘,而且该压力点的压力还受肾盂内的静水压以及肾实质内是否存在肾囊肿的影响,当肾盂内的静水压高或肾实质内存在肾囊肿时,在同样的外力打击下肾实质边缘最大压力点的压力也随之提高。这与临床所见在受到腹部钝性打击时肾脏损伤多出现在肾脏表面以及在梗阻积水的肾脏和伴有肾囊肿的肾脏更易出现肾损伤相符。
(2)减速伤:多见于从高处跌下足跟或臀部着地以及发生交通事故时身体突然减速时,肾脏由于惯性作用,继续下降或猛烈的撞击肋骨或腰椎造成肾脏实质或肾蒂的损伤。由于肾脏急剧移位,肾蒂受到猛烈的向上或向下的牵拉,血管外膜及肌层被伸张,但无弹性的内膜则发生不同程度的挫伤或断裂,导致内膜下出血,管腔狭窄或血栓形成。较严重之损伤可使血管肌层和外膜破裂导致血管撕裂或断裂。
(3)冲击伤:冲击伤所致的肾脏损伤较少见且相对较轻,但其合并存在的心、肺、肝、脾、肠、胰腺损伤却很常见且较重。肾脏的损伤主要表现为包膜下或实质的斑块状出血,偶见有小的撕裂或梗死。其产生的损伤主要是由于冲击波超压和动压的作用所致,负压也可能有一定的作用。它造成肾脏损伤的学说包括:
①碎裂效应,亦称剥落效应:当压力波自较致密的组织传导至较疏松的组织时,在两者的界面上会引起反射,致使较致密的组织因局部压力突然增高而引起损伤。
②惯性效应:致密度不同的组织中,压力波传递的速度有所不同,疏松的组织中传递较快,致密的组织中传递较慢,因而两者易造成分离性损伤。
③近年来在冲击波致伤机制研究方面最主要的进展就是试图用生物力学阐明原发冲击伤的发生机制。美国Stuhmiller等提出机体对冲击波响应的物理过程包括3个阶段:A.体表对冲击波负载的迅速响应,冲击波作用于体表力的大小称之为冲击载荷,朝向冲击波源的体表受力最大,组织结构的几何形状可使冲击波发生绕射或聚焦,在部分开放的结构内所受的冲击载荷较自由场中大得多;B.冲击载荷作用于机体后,组织器官会发生变形,组织内产生应力;C.组织应力和损伤,一定的应力可造成组织出血或破裂。
(4)挤压伤:多见于交通事故,致伤原因复杂,直接打击或挤压于腹部,引起腹内压急剧升高造成肾损伤。
2.开放性肾脏损伤的机制
(1)现代火器伤:低速投射物穿入组织时,其作用力沿着弹道的轴线前进。在其前进过程中,直接离断、撕裂和击穿弹道上的组织,形成所谓的残伤道或原发伤道。高速投射物穿入组织不仅具有前冲力,形成原发伤道,而且还产生很大的能量和速度,并向四周扩散,迫使原发伤道的组织迅速向四周压缩与移位,由此形成一个比原发伤道或投射物直径大数倍甚至数十倍的椭圆形空腔,即瞬时空腔,空腔内压力的迅速变化可使伤道周围,甚至远离伤道的组织发生变位和震荡,形成所谓“爆炸效应”,从而使这些组织受伤。投射物的动能以速度的平方增加,而能量的释放却以速度的立方增加,当速度超过一定界限时,其增加的程度更大,投射物在组织中每释放1J的能量,就可以形成80.1×102 cm3的空腔,同时质轻、高速的枪弹进入人体内遇阻后易发生反跳,从而改变前进的方向。由此造成多脏器损伤。曾有高速枪弹击中臀部后急剧改变方向,穿过胸、腹腔,造成胸、腹腔脏器多处损伤的报道。目前火器伤损伤的机制有以下几种学说:
①直接损伤:投射物穿入组织时有两种作用力:其一是前冲力,沿弹轴前进,直接破坏组织,造成贯通伤或非贯通伤(盲管伤),并形成永久伤道;其二是侧冲击力,它与伤道垂直并向伤道四周扩散,形成瞬时空腔效应,造成四周软组织的损伤。
②水粒子运动学说:早在1848年法国学者Hugier认为,弹头对机体组织的“爆炸效应”是由于水粒子扩散作用,即投射物将动能传递给周围组织的液体微粒,使其加速,成为继发性投射物并迅速离开伤道,向周围扩散产生“爆炸效应”,使伤道周围组织呈广泛损伤。
③脉冲性瞬时空腔效应:高速飞行的投射物穿入组织时具有很大的能量,以压力波形式压缩伤道周围的组织,使其迅速移位,从而形成比原发伤道或投射物直径大几倍,甚至几十倍的空腔,它的膨胀作用是由于环境压力与组织内部压力之间的压差造成的,继而周围介质阻止空腔继续扩大,并在组织弹性作用下使空腔收缩,此收缩与膨胀的过程在数十毫秒内发生7~8次,使伤道周围组织受到牵拉、撕扯与震荡,造成广泛不均匀的损伤。
④压力波作用:投射物以很高的速度穿入机体时,一部分能量以压力波的形式传递给组织和器官,它在组织内以1500m/s左右速度传播,当压力波通过不同阻抗(波速与介质密度的乘积)介质的界面时,会产生反射和折射叠加,实质脏器由于密度高、脆性大,当压力波的强度超过组织的抗拉强度时,组织纤维带被拉断,从而产生不同程度的破裂。
⑤远达效应:是指与原发伤道无直接解剖联系的远隔脏器的损伤。它主要与强压力波作用于循环管路(血管)引起体液剧烈扰动有关。肉眼检查多为脏器的点片状出血,它有别于创伤后神经体液因子引起的继发性散在粟粒状出血。
由于投射物对组织的特殊作用效应,使其所产生的组织损伤具有特殊的病理特点,即A.原发伤道区:原发伤道区是因投射物直接损伤组织而形成的一持续存在的空腔。其中充满了破碎、失活的组织,凝血块、泥土、衣服碎片等异物。由于投射物和组织特性的影响,原发伤道各部位的直径是不一致的。光镜下可见该区的内表面参差不齐,组织的正常结构完全消失,大量的红细胞和中性粒细胞密布于坏死组织中或其表面。B.挫伤区:该区紧靠原发伤道,是投射物能量侧向传导和瞬时空腔效应的挤压、牵拉作用形成的组织失活区。C.震荡区:挫伤区以外即为震荡区。其主要病理改变为血液循环障碍及其所引起的后果。伤后短时间内看不出显著变化,数小时乃至数天后,逐渐出现血液循环障碍,如充血、淤血、出血、血栓形成、渗出和水肿等。血栓形成可导致组织坏死,水肿可压迫周围组织,从而引起局部缺氧和坏死。含水分越多的组织和器官出血越多,形成的震荡区越宽。上述3个病理分区,并无明显的界限,特别是挫伤区和震荡区的病理变化常参差不齐、交错存在,这种现象在高速、高能投射物损伤时更为明显。
(2)刺伤:利器所造成的肾脏开放性损伤,平时战时均可见到,可使利器刺入伤道所经过的器官组织发生直接损伤。由于肾脏位置较深、邻近器官较多,其后面上部与膈肌接触,并借膈肌和第11、12肋相邻,下部和腰大肌、腰方肌相邻,两肾顶端都有肾上腺覆盖,两肾的前面各不相同,右肾前面上部紧贴肝右叶下面,下部与结肠肝曲相邻,内侧与十二指肠降部相邻,左肾前上部与胃底及脾脏相邻,中部有胰尾横过,下部与空肠及结肠脾曲相接。因此,从身体不同部位刺入并造成肾脏损伤时,常合并不同组织、器官的损伤,其中以结肠、肝、脾的合并伤最常见。Noel等报道的1组187例刺伤所致肾脏损伤的患者中122(65%)例合并其他器官损伤,其中合并肝脏损伤者42例(22%)、血气胸损伤者37例(18.5%)、脾损伤者20例(10%)、结肠损伤者19例(9.5%)、小肠损伤者17例(8.5%)、肺损伤者14例(7%)、胃损伤者13例(6.5%)、心血管损伤者12例(6%)、膈肌损伤者10例(5 %)、肠系膜损伤者9例(4.5%)、胰腺损伤者7例(3.5%)、肾盂损伤者5例(2.5 %)、输尿管损伤者3例(1.5%)和肾上腺损伤者1例(0.5%)。
3.医源性损伤 可见于:
(1)对肾脏及其邻近组织、器官施行手术及行内腔镜检查、治疗时。如行肾盂或经肾窦肾盂切开取石术,或行经皮肾镜取石术等手术时造成的副损伤。
(2)行体外震波碎石术时所造成的肾损伤。早期肾损伤主要是肾小球和肾间质出血、肾小管坏死、肾小球滤过率下降和肾周血肿等,其机制尚不明确,可能与ESWL产生的高能震波通过产生空化效应所致。国内外亦有不少报道肾结石行ESWL治疗时并发肾包膜下血肿、肾裂伤、肾周血肿,乃致行开放性手术处理这些并发症,甚至肾切除。
肾损伤有哪些表现及如何诊断?
根据受伤史,临床表现及尿液检查,即可对肾损伤作出初步诊断,血尿为诊断肾损伤的重要依据之一,对不能自行排尿的伤员,应导尿进行检查,KUB,IVU可了解骨折,肾实质破裂及肾周围血肿情况,B超可初步了解肾实质的伤情,CT为无创性检查,可精确了解肾实质损伤及血,尿外渗情况,并能及时发现合并伤,肾损伤出现典型腹膜刺激症状或移动性浊音时,应警惕合并腹内脏器损伤的可能,腹腔穿刺有一定诊断价值。
1.血尿 重度损伤可出现肉眼血尿,轻度损伤则表现为显微镜下血尿,若输尿管,肾盂断裂或肾蒂血管断裂时可无血尿。
2.休克 严重肾损伤尤其合并有其他脏器损伤时,表现有创伤性休克和出血性休克,甚至危及生命。
3.疼痛及腹部包块 疼痛由局部软组织伤或骨折所致,也可由肾包膜张力增加引起;有时还可因输尿管血块阻塞引起肾绞痛,当肾周围血肿和尿外渗形成时,局部发生肿胀而形成肿块。
4.高热 由于血,尿外渗后引起肾周感染所致。
5.伤口流血 刀伤或穿透伤累及肾脏时,伤口可流出大量鲜血,出血量与肾损伤程度以及是否合并有其他脏器或血管的损伤有关。
X线检查对肾损伤的诊断极为重要,应尽可能及早进行,否则可因腹部气胀而隐蔽肾脏阴影的轮廓,X线腹部平片上,肾阴影增大暗示有肾被膜下血肿,肾区阴影扩大则暗示肾周围出血,腰大肌阴影消失,脊柱向伤侧弯曲,肾阴影模糊或肿大,肾活动受到限制以及伤侧横膈常抬高并活动幅度减小,更可指示肾周组织有大量血或尿外渗,由于肠麻痹而可见肠道充气明显,另外尚可能发现有腹腔内游离气体,气液平面,腹腔内容变位,气胸,骨折,异物等严重损伤的证据(见图1),排泄性尿路造影术能确定肾损伤的程度和范围,轻度的肾损伤可无任何迹象或仅为个别肾盏的轻度受压变形或在肾盏以外出现囊状的局限阴影,血块存在于肾盂,肾盏内表现为充盈缺损,在断层片上可见肾实质有阴性阴影,广泛肾损伤时,一个弥漫不规则的阴影可扩展到肾实质的一部分或肾周,造影剂排泄延迟,集合系统有撕裂伤时可见造影剂外溢,输尿管可因血尿外渗而受压向脊柱偏斜,肾盂输尿管连接处向上移位和肾盏的狭窄等,排泄性尿路造影亦可反映两肾的功能,先天性孤立肾虽极少见,但应想到这一可能,休克,血管痉挛,严重肾损伤,血管内血栓形成,反射性无尿,肾盂输尿管被血块堵塞等原因可导致肾脏不显影,故首先必须纠正休克,使收缩血压高于12kPa(90mmHg)后才进行排泄性尿路造影,大剂量排泄性尿路造影(50%泛影葡胺2.2ml/kg+150ml生理盐水快速静脉滴入)可得到比一般剂量更好的效果,并且可避免压腹引起的疼痛,断层摄片可以减少肠内容物的干扰而使显影更清楚,为了避免肠胀气影响X线片的清晰度,故排泄性造影应在伤后尽早进行,膀胱镜逆行尿路造影除不能了解伤肾功能外,可达到与排泄性尿路造影同样的目的,但由于可引起逆行尿路感染和外伤病人多不能耐受此手术而尽量不用,主动脉和选择性肾动脉造影应在伤后2小时以后进行,以避免受外伤引起的早期血管痉挛的影响,肾轻度损伤时肾动脉造影可完全正常,肾实质裂伤时可见肾实质边缘典型的开裂,有时须与胚胎性分叶肾区别,根据包膜动脉和肾盂动脉的引长或移位,可以诊断较小的周围血肿,典型的肾内血肿表现为叶间动脉的移位或歪斜以及局部肾实质期显影度降低,如其周围为均匀的正常显影表示血供良好,而周围呈斑点状不均匀的显影或显影度降低应考虑周围肾组织外伤性血管栓塞或严重而持久的血管痉挛,这些伤员常易发生迟发性出血或腹膜后尿液囊肿形成,无血管区限于小范围肾实质时说明伤情轻,预后好,肾动脉血栓形成表现为肾主动脉或其分支为一盲端,呈切断现象,并常伴有动脉近端的球状扩张,相应肾实质显影不良;在肾静脉期时静脉不显影,外伤性肾动静脉瘘则表现为肾静脉过早显影,于动静脉之间有一囊状结构的通道,动静脉瘘较大时由于血流动力学改变,动静脉瘘的虹吸作用引起相应肾实质缺血,显影减低,肾动脉造影还能提供肾皮质梗死后是否有侧支存在,如伴有其它内脏损伤,尚可行选择性相应脏器的血管造影,电子计算断层扫描(CT)对一些小的肾裂伤和其它内脏损伤也可能作出诊断。
图1 肾外伤的X平片上的表现
B型超声波可以随访血肿的大小和进展,也可用于鉴别肝,脾包膜下血肿,放射性核素肾扫描时受伤区呈核素低浓度之“冷区”,肾轮廓不整齐,该方法安全,简便,不受肠内容物干扰,尤适用于排泄性尿路造影显影不佳时。
肾损伤后血清碱性磷酸酶往往升高,一般在伤后4小时开始上升,16~24小时达高峰,以后逐渐下降,故伤后16~24小时检查为宜。
肾损伤的诊断一般根据创伤的历史、临床症状与体征,结合尿化验及造影检查即可确定。多数病例根据受伤部位和血尿就可做出诊断。如有腹腔脏器合并损伤,应注意不要忽略肾损伤。
在肾损伤的诊断中不仅需确定有无损伤,并需了解损伤程度,对侧肾的情况及伤肾的发展趋势等。若诊断确有困难,则考虑行泌尿系统特殊检查。
1.CT 在肾损伤的诊断及随访中有十分重要的价值。在病人全身情况允许的情况下,应作为首选的检查。它不仅可以准确了解肾实质损伤的程度、范围以及血、尿外渗的情况,还可同时明确有无其他腹腔脏器的损伤。
2.B超 可初步了解肾损伤的程度以及肾周围血肿和尿外渗的情况。
3.X线检查 根据排泄性尿路造影时造影剂外漏的情况,可了解肾损伤的程度和范围,并可了解两侧肾功能的情况。当排泄性尿路造影不显影,且疑有肾蒂血管伤时,可行肾动脉造影检查,但应在病情稳定时方可实施。肾动脉造影可发现有造影剂外溢以及肾血管较大分支阻塞。在肾动脉造影确诊后,还可行选择性肾动脉分支栓塞以控制出血。
4.放射性同位素扫描对肾损伤的诊断及随诊检查也有一定帮助,扫描方法简单而安全,可根据情况采用。
对腰腹部受伤且疑有肾损伤的病人应立即行尿常规检查,了解出血情况。必要时导尿,留尿进行比色观察。但血尿的多少有时与损伤的程度不一定成比例。
直接死于肾损伤的病例不多见。大多死亡病例是由于其它重要脏器(肝、脾、胰、十二脂肠等)的损伤所致。
预防需要早发现早治疗。肾损伤平时预防措施:饮食宜选用优质低蛋白,高维生素、低盐、低钾的食物;优质蛋白质饮食是指,其中约50%-60%必须是富含必需氨基酸的蛋白质(即高生物价优质蛋白),如鸡蛋,鱼,瘦肉和牛奶等,应少食富含植物蛋白的食物,如花生及其制品等,因其含非必需氨基酸多.为了限制植物蛋白摄入,可部分采用麦淀粉(澄面)作主食,以代替大米,面粉.在限制蛋白饮食时应十分注意营养不良,血白蛋白,白蛋白前体,转铁蛋白的测定是一个简便的监测指标.吃些韭菜,大葱白(生吃),豆腐,核桃,花生,牡蛎对肾好处。
肾损伤后并发症分为早期和晚期两类。所谓早期并发症是指损伤后6周之内所发生的那些威胁病人生命,或者使损伤的肾脏丧失的情况,如继发性出血、尿外渗、肾周围脓肿、急性肾小管坏死、尿瘘等。晚期并发症包括高血压、肾积水、结石、慢性肾盂肾炎、慢性肾功衰竭、动静脉瘘等。这两类并发症大都发生于严重肾损伤之后,个别例外。
高血压是晚期并发症中最常见者,发病率为0.7%~33%。主要原因是由于肾缺血引起肾素-血管紧张素系统活性增加,如肾蒂周围血肿、肾周围血肿、肾被膜下血肿机化、肾实质广泛瘢痕形成、肾内假性动脉瘤等对肾实质压迫造成供血不足,导致近球细胞及颗粒斑分泌肾素增多而继发肾素性高血压。对此应长期随诊观察。