引用本文： 胡肖, 廖邦華, 陳云天, 魏鑫, 王坤杰, 李虹. 磷酸鎂銨結石、碳酸磷灰石與草酸鈣結石易感因素回顧性分析研究. 華西醫學, 2018, 33(11): 1400-1405. doi: 10.7507/1002-0179.201809032 復制
感染性結石是指由可產生脲酶的微生物感染所引起的結石，其生長速度快，復發率高，如不積極治療，易演變為慢性腎盂腎炎，甚至可導致腎功能衰竭和尿源性敗血癥[1]。感染性結石占所有結石的 15%[2]，在復雜性腎結石中比例更高（38%～47%）。發病的高峰在 60 歲以上，女性患者較多，男女比例為 1∶2[3]。感染性結石可以無明顯癥狀，或出現尿路感染、腰部或腹部疼痛、發熱、肉眼血尿，少數出現敗血癥或腎功能下降[4]。但是臨床上結石成分多依靠排石或取石后行結石成分分析確定。本研究通過收集 2014 年 6 月—2017 年 4 月四川大學華西醫院 784 例行結石手術并行成分分析的患者資料，并對其進行回顧性分析，探討其臨床相關因素差異性，以更好地篩選感染性結石。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇 2014 年 6 月—2017 年 4 月于我院行手術治療的患者；均采用泌尿系結石紅外光自動分析儀（LIIR-20 型，天津藍莫德公司）分析結石成分構成，根據結石成分依據中國泌尿外科疾病診斷治療指南[5] 篩選出磷酸鎂銨結石及碳酸磷灰石共 392 例（感染性結石組）及草酸鈣結石 392 例（僅含草酸鈣成分，C 組）。感染性結石組根據是否含六水磷酸鎂銨成分分為 A、B 兩組：A 組 56 例，結石成分含六水磷酸鎂銨成分，其中僅 2 例為單純磷酸鎂銨結石，余均為混合性結石，含六水磷酸鎂銨成分及碳酸磷灰石、草酸鈣成分；B 組 336 例，結石成分含碳酸磷灰石但不含六水磷酸鎂銨，其中僅 3 例為單純碳酸磷灰石，余均含草酸鈣成分。排除標準：<18 歲及非入院手術患者。
1.2 研究方法
收集患者的臨床資料，對其進行回顧性分析。統計一般資料：包括性別、年齡、體質量指數（body mass index，BMI）等；收集病史：包括糖尿病史、既往手術史等；進行結石評估：通過腹部正位 X 線測量[5]，清石率=清石數/總例數×100%；收集尿培養結果、生物化學檢驗結果。高脂血癥診斷標準[6]：血漿總膽固醇>5.17 mmol/L 或 200 mg/dL 可定為高膽固醇血癥，血漿三酰甘油>2.3 mmol/L 或 200 mg/dL 為高三酰甘油血癥；高尿酸血癥診斷標準：血尿酸男性>420 μmol/L，女性>360 μmol/L。分析比較 3 組結石患者臨床特點及差異性。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件進行統計學處理。正態分布計量資料以均數±標準差表示，非正態分布計量資料以中位數（四分位數）表示。3 組間計量資料服從正態分布且方差齊時，組間比較采取方差分析，兩兩比較時采取 SNK-q 檢驗；不服從正態分布或方差不齊時采取 Kruskal-Wallis 秩和檢驗，兩兩比較采用 Dunnett T3 檢驗；檢驗水準 α=0.05。計數資料采取例數和百分比表示，3 組間比較采取 χ2 檢驗，有統計學意義時采用 Bonferroni 法校正檢驗水準后兩兩 χ2 比較；檢驗水準 α=0.05，兩兩比較取 α’=0.017（0.05/3）。
2 結果
2.1 各組患者一般資料分析
3 組患者中 A 組女性患者占比最高，其次為 B 組，C 組女性占比最低，差異有統計學意義（χ2=43.022、24.802、6.767，P<0.017）。3 組結石患者年齡、BMI 差異存在統計學意義（P<0.05）。其中 A 組患者年齡、BMI 較 C 組患者小，BMI 較 B 組小，差異有統計學意義（P<0.05），A 組與 B 組年齡差異無統計學意義（P>0.05）。B 組年齡、BMI 與 C 組差異無統計學意義（P>0.05）。在既往手術史及尿路復雜因素如輸尿管狹窄等方面，3 組間差異無統計學意義（P>0.05）。見表 1。
表1
各組患者一般資料比較
2.2 各組患者代謝因素分析
A 組患者腎小管酸中毒患病率明顯高于 B 組及 C 組，差異有統計學意義（χ2=36.669、38.361，P<0.017）。A 組高脂血癥患病率也最高，其次是 B 組，C 組則最低，差異均有統計學意義（χ2=25.048、7.768、44.772，P<0.017）。B 組糖尿病患病率高于 A 組及 C 組，差異有統計學意義（χ2=14.451、19.576，P<0.017），而 A 組與 C 組差異無統計學意義（χ2=4.583，P>0.017）。3 組高尿酸血癥患病率差異無統計學意義（χ2=0.278，P>0.05）。A 組高血壓患病率低于 B 組及 C 組（χ2=16.273、12.333，P<0.017），后兩者腎小管酸中毒、高血壓患病率差異無統計學意義（χ2=0.077、2.001，P>0.017）。感染性結石成分組總體代謝異常患者比例（A 組 67.9%，B 組 80.3%）高于 C 組（50.3%），差異有統計學意義（χ2=6.087、71.284，P<0.017）；而 A、B 組間比較差異無統計學意義（χ2=4.455，P>0.017）。見表 2。
表2
各組患者代謝因素比較［例（%）］
2.3 結石評估
與草酸鈣結石相比，感染性結石長徑明顯較大，且 A 組結石長徑也大于 B 組，差異均有統計學意義（P<0.05）。含磷酸鎂銨成分的 A 組更易形成鑄型結石，差異有統計學意義（χ2=56.300、59.659，P<0.017）。見表 3。
表3
各組患者結石長徑及鑄型結石比例比較
通過輸尿管軟鏡、經皮腎鏡、切開取石 3 種手術方式處理結石，術后復查腹部正位 X 線，A 組總體清石率最低，主要是輸尿管軟鏡清石率（40.9%）低于其他兩組（84.5%、84.6%），差異有統計學意義（χ2=23.659、21.786，P<0.017）。3 組患者在經皮腎鏡、切開取石清石效果上差異無統計學意義（P>0.05）。而 B 組與 C 組輸尿管軟鏡清石率差異亦無統計學意義（χ2=0.001，P>0.017）。見表 4。
表4
各組患者不同手術方式清石率比較
2.4 感染評估
所有患者均行尿培養檢查，C 組尿培養陽性 35 例（8.9%），主要為大腸埃希菌（23 例）。感染性結石組尿培養陽性 102 例（26.0%），其中 A 組 33 例（58.9%），主要為奇異變形桿菌（12 例）、大腸埃希菌（10 例）；B 組 69 例（20.5%），主要為大腸埃希菌（32 例），奇異變形桿菌較少（2 例）。A 組尿培養陽性率高于 B 組（χ2=36.755，P<0.017），且該兩組尿培養陽性率均高于 C 組（χ2=95.148、19.906，P<0.017）。對于術后發熱患者，A 組 10 例（17.9%），B 組 28 例（8.3%），發熱率均高于 C 組［ 13 例（3.3%）］，差異有統計學意義（χ2=21.272、8.569，P<0.017），但 A、B 兩組間差異并無統計學意義（χ2=4.973，P>0.017）。
3 討論
感染性結石形成主要是由尿液中的解脲酶微生物產生脲酶，分解尿中的尿素，持續產生氨和二氧化碳，氨溶于水中產生銨，形成堿性尿。在這種堿性環境中，銨與鎂、磷酸鹽和水形成六水磷酸鎂銨結石。而二氧化碳產生的碳酸根與尿液中的鈣離子、磷酸根離子形成碳酸磷灰石，導致感染性結石的形成[7]。常見的產尿素酶細菌有變形桿菌屬、克雷伯菌屬、假單胞菌屬和葡萄桿菌屬，其中最為常見的是奇異變形桿菌[7]。本研究尿培養結果中，A 組中奇異變形桿菌最多見，共 12 例，其他結石則以大腸埃希菌為主。因為磷酸鎂銨結石是特征性的感染性結石，由產尿酶細菌感染導致。而尿路感染并不是形成碳酸磷灰石結石的先決條件，但感染條件有利于碳酸磷灰石的形成[8]。文獻報道的常見尿路感染易感因素有尿路梗阻、留置尿管、神經源性膀胱、多囊腎、遠端腎小管酸中毒、海綿腎等[7]。
本研究中，感染性結石組和草酸鈣結石組男性占比均高于女性。因為普通人群中結石的發生存在性別差異和年齡差異，性別上男性比女性更易患結石病，這與男女易患性等位基因差異有關[9]。包含感染性結石成分的兩組患者，無論是 A 組（75.0%）還是 B 組（39.3%），女性占比均高于 C 組（30.1%）。而文獻報道女性感染性結石患者發病率比男性更高（比例為 2∶1）這可能歸因于女性具有較高的尿路感染發病率[10]，這與本研究結果也較符合。但在感染性結石組中，B 組男性患者占比更高（60.7%），而在 A 組女性占比更高（75.0%），差異有統計學意義（χ2=24.802，P<0.017）。同時在兩組尿培養出的細菌中，A 組以奇異變形桿菌為主（12/33），B 組則以大腸埃希菌為主（32/69），猜想這可能與隨著女性激素變化，容易感染的細菌種類有相應改變有關。本研究中，A 組患者平均年齡為（43.2±12.0）歲，較 B 組［（46.5±12.9）歲］及 C 組［（48.5±11.6）歲］小，差異有統計學意義（P<0.05）；但 B 組與 C 組患者年齡差異無統計學意義（P>0.05）。Usui 等[11] 發現：與年輕人相比，在 65 歲以上結石患者中尿路感染的發生率明顯較高（10.7% vs. 5.1%）；但 Krambeck 等[12] 發現：即使隨年齡增長尿路感染的風險增加，但以磷酸鎂銨結石為主的結石并未見增加，他們認為雖然尿路感染是一個常見的癥狀，但很少由磷酸鎂銨結石導致，而且碳酸磷灰石也更多見于年輕化的患者。
在本研究中，A 組腎小管酸中毒患病率（16.1%）高于 C 組（0.7%）以及 B 組（0.6%），因為腎小管酸中毒患者遠端小管細胞酸化異常，檸檬酸排泄減少，而鈣離子、磷酸鹽排泄增加。而磷酸鎂銨常在堿性環境中形成，尿液酸化異常、檸檬酸排泄減少更易導致其產生[13]。
代謝綜合征是心血管疾病和 2 型糖尿病的危險因素，包括葡萄糖不耐受、血壓升高、血脂異常、中心性肥胖[14-15]。大型流行病學研究顯示，代謝綜合征能導致形成泌尿系結石的風險增大[16-17]，本研究中無論感染性結石或草酸鈣結石，存在代謝異常的患者占比均在 50% 以上。但是代謝綜合征與腎結石相關的確切病理生理機制目前尚未明確，但大都與尿的成分變化有關，包括降低尿 pH 值，減少檸檬酸排泄，增加尿酸和鈣排泄，導致尿酸結石和鈣結石形成的風險增加[14, 18]。Cho 等[19] 的一項研究結果提示：代謝綜合征是尿酸結石的發展高風險因素，特別是空腹血糖受損和高甘油三酯血癥的人群。但關于具體發病機制的文獻報道極少，有研究認為：對于男性患者，BMI 升高、高血壓和糖代謝異常是形成腎結石的重要因素，而在女性患者中，腎結石形成危險因素僅包括高 BMI 和糖代謝異常[20]。本研究中，A 組高脂血癥患病率最高（39.3%），其次則是 B 組（21.1%），C 組則最低（8.2%）。而高脂血癥常與尿酸石發生有關，與感染性結石的發生、發展及具體機制仍無確切文獻報道。感染性結石組 B 組糖尿病患者占比（21.1%）要高于 C 組（9.4%）。糖尿病可以改變患者尿液成分，包括尿糖增加、尿 pH 值升高，提供了細菌繁殖的微環境，更易出現嚴重尿路感染[21-23]，而感染性結石的形成恰恰需要堿性環境。既往有研究證明了腸道微生物群的組成與飲食攝入量密切相關，飲食可以導致微生物群和微生物代謝物的差異。腸道微生物群可能間接地通過改變飲食模式影響尿微生物群，即尿液的成分受營養代謝影響[24]，這也可能是代謝因素影響結石形成的原因之一。一項關于感染性結石代謝因素評估的研究：在 19 例純感染性結石（磷酸鎂銨結石含或不含碳酸磷灰石）中尿培養陽性者有 17 例，其中奇異變形桿菌有 9 例，其次為大腸桿菌 3 例；35 例混合性結石（磷酸鎂銨結石及草酸鈣，含或不含碳酸磷灰石）中尿培養陽性有 24 例，主要為大腸桿菌 16 例，奇異變形桿菌僅 2 例，混合性結石中高草酸尿癥、高鈣尿癥、高尿酸血癥患者比例均較純感染性結石高，差異有統計學意義[25]。我院結石病例并未常規行尿生化檢查，因此尿液中相關代謝指標無法統計，后續可能會添加相關指標檢測，以更好地評估代謝因素對結石成分的影響。
本研究中磷酸鎂銨結石長徑［（3.9±2.5）cm］較碳酸磷灰石大［（2.4±1.3）cm］，且都明顯大于草酸鈣結石［（1.9±0.7）cm］，差異有統計學意義（P<0.05）。這可能與結石形成過程中尿微晶及尿石組分差異有關[26-28]。有文獻報道，結石成分的類型與結石中微生物組成有關，碳酸磷灰石的碳酸化程度與感染細菌數存在一定正相關，細菌生長造成的環境有助于形成碳酸磷灰石[29]。本研究中感染性結石患者術后發熱率（A 組 17.9%，B 組 8.3%）明顯高于草酸鈣結石患者（3.3%），因為細菌常寄居于結石內部，導致術前即使應用抗生素也不易完全控制感染，而結石擊碎后大量細菌釋放出來，易導致患者發熱、尿路感染加重，甚至發生敗血癥。在清石率方面，磷酸鎂銨結石清石率最低（48.2%），因為磷酸鎂銨結石常形成鹿角形結石，填滿腎盂和腎大盞，手術難度高，導致清石率降低。
本研究的感染性結石中，碳酸磷灰石數量（336 例）明顯高于六水磷酸鎂銨（56 例），考慮六水磷酸鎂銨為奇異變形桿菌等產脲酶細菌感染導致，而臨床上常見的尿路感染細菌則主要為大腸埃希菌。本研究的細菌培養結果均來自于尿液，而 Englert 等[29] 研究結果顯示：在同時尿培養及結石細菌培養陽性的患者中（169 例），有 35% 的患者尿培養及結石培養細菌種類不同，但本研究所有結石患者均未進行結石細菌培養，因此無法確定是否有類似因素的差異性。國內一些研究機構針對各地區結石患者進行成分分析，草酸鈣均為最常見的成分，而對于感染性結石成分，有些以包含磷酸鎂銨的混合性結石為主[30]，但也有一些地區研究結果與本研究結果相符合，如徐勛等[31] 在廣東佛山地區 1 168 例泌尿系結石患者結石成分分析的結果顯示：碳酸磷灰石及草酸鈣混合型結石占比 34.93%，而六水磷酸鎂銨+碳酸磷灰石+草酸鈣成分混合性結石占比 3.51%。黑龍江省 628 例尿路結石成分分析也提示：在 462 例混合型結石中，草酸鈣+碳酸磷灰石占比 54.8%，碳酸磷灰石+磷酸鎂銨僅占 12.1%[32]。
綜上所述，大體積結石合并糖尿病、腎小管酸中毒、高脂血癥，同時尿培養陽性的患者，患感染性結石的可能性較高。本研究嘗試性將感染性結石以是否包含磷酸鎂銨分組，磷酸鎂銨結石患者與碳酸磷灰石結石患者在性別、BMI、結石大小、鑄型結石比例、尿培養陽性率、腎小管酸中毒、高脂血癥、糖尿病、高血壓等方面差異均有統計學意義，但磷酸鎂銨結石患者數量較少，只有 56 例，相關指標分析結果可能存在誤差。國內外未見以是否包含磷酸鎂銨成分的感染性結石為分組依據的對比性研究，單獨研究碳酸磷灰石患者臨床特點的文章也很少，因此有些具有統計學差異性的因素未進行深入討論。因本研究為回顧性分析研究，易產生信息偏倚，且本研究磷酸鎂銨結石病例數較少，結果分析可能存在誤差，后續增加病例數后可針對差異性進一步進行研究，以幫助在臨床工作中更好篩選感染性結石，及早針對性處理。
感染性結石是指由可產生脲酶的微生物感染所引起的結石，其生長速度快，復發率高，如不積極治療，易演變為慢性腎盂腎炎，甚至可導致腎功能衰竭和尿源性敗血癥[1]。感染性結石占所有結石的 15%[2]，在復雜性腎結石中比例更高（38%～47%）。發病的高峰在 60 歲以上，女性患者較多，男女比例為 1∶2[3]。感染性結石可以無明顯癥狀，或出現尿路感染、腰部或腹部疼痛、發熱、肉眼血尿，少數出現敗血癥或腎功能下降[4]。但是臨床上結石成分多依靠排石或取石后行結石成分分析確定。本研究通過收集 2014 年 6 月—2017 年 4 月四川大學華西醫院 784 例行結石手術并行成分分析的患者資料，并對其進行回顧性分析，探討其臨床相關因素差異性，以更好地篩選感染性結石。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇 2014 年 6 月—2017 年 4 月于我院行手術治療的患者；均采用泌尿系結石紅外光自動分析儀（LIIR-20 型，天津藍莫德公司）分析結石成分構成，根據結石成分依據中國泌尿外科疾病診斷治療指南[5] 篩選出磷酸鎂銨結石及碳酸磷灰石共 392 例（感染性結石組）及草酸鈣結石 392 例（僅含草酸鈣成分，C 組）。感染性結石組根據是否含六水磷酸鎂銨成分分為 A、B 兩組：A 組 56 例，結石成分含六水磷酸鎂銨成分，其中僅 2 例為單純磷酸鎂銨結石，余均為混合性結石，含六水磷酸鎂銨成分及碳酸磷灰石、草酸鈣成分；B 組 336 例，結石成分含碳酸磷灰石但不含六水磷酸鎂銨，其中僅 3 例為單純碳酸磷灰石，余均含草酸鈣成分。排除標準：<18 歲及非入院手術患者。
1.2 研究方法
收集患者的臨床資料，對其進行回顧性分析。統計一般資料：包括性別、年齡、體質量指數（body mass index，BMI）等；收集病史：包括糖尿病史、既往手術史等；進行結石評估：通過腹部正位 X 線測量[5]，清石率=清石數/總例數×100%；收集尿培養結果、生物化學檢驗結果。高脂血癥診斷標準[6]：血漿總膽固醇>5.17 mmol/L 或 200 mg/dL 可定為高膽固醇血癥，血漿三酰甘油>2.3 mmol/L 或 200 mg/dL 為高三酰甘油血癥；高尿酸血癥診斷標準：血尿酸男性>420 μmol/L，女性>360 μmol/L。分析比較 3 組結石患者臨床特點及差異性。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件進行統計學處理。正態分布計量資料以均數±標準差表示，非正態分布計量資料以中位數（四分位數）表示。3 組間計量資料服從正態分布且方差齊時，組間比較采取方差分析，兩兩比較時采取 SNK-q 檢驗；不服從正態分布或方差不齊時采取 Kruskal-Wallis 秩和檢驗，兩兩比較采用 Dunnett T3 檢驗；檢驗水準 α=0.05。計數資料采取例數和百分比表示，3 組間比較采取 χ2 檢驗，有統計學意義時采用 Bonferroni 法校正檢驗水準后兩兩 χ2 比較；檢驗水準 α=0.05，兩兩比較取 α’=0.017（0.05/3）。
2 結果
2.1 各組患者一般資料分析
3 組患者中 A 組女性患者占比最高，其次為 B 組，C 組女性占比最低，差異有統計學意義（χ2=43.022、24.802、6.767，P<0.017）。3 組結石患者年齡、BMI 差異存在統計學意義（P<0.05）。其中 A 組患者年齡、BMI 較 C 組患者小，BMI 較 B 組小，差異有統計學意義（P<0.05），A 組與 B 組年齡差異無統計學意義（P>0.05）。B 組年齡、BMI 與 C 組差異無統計學意義（P>0.05）。在既往手術史及尿路復雜因素如輸尿管狹窄等方面，3 組間差異無統計學意義（P>0.05）。見表 1。
表1
各組患者一般資料比較
2.2 各組患者代謝因素分析
A 組患者腎小管酸中毒患病率明顯高于 B 組及 C 組，差異有統計學意義（χ2=36.669、38.361，P<0.017）。A 組高脂血癥患病率也最高，其次是 B 組，C 組則最低，差異均有統計學意義（χ2=25.048、7.768、44.772，P<0.017）。B 組糖尿病患病率高于 A 組及 C 組，差異有統計學意義（χ2=14.451、19.576，P<0.017），而 A 組與 C 組差異無統計學意義（χ2=4.583，P>0.017）。3 組高尿酸血癥患病率差異無統計學意義（χ2=0.278，P>0.05）。A 組高血壓患病率低于 B 組及 C 組（χ2=16.273、12.333，P<0.017），后兩者腎小管酸中毒、高血壓患病率差異無統計學意義（χ2=0.077、2.001，P>0.017）。感染性結石成分組總體代謝異常患者比例（A 組 67.9%，B 組 80.3%）高于 C 組（50.3%），差異有統計學意義（χ2=6.087、71.284，P<0.017）；而 A、B 組間比較差異無統計學意義（χ2=4.455，P>0.017）。見表 2。
表2
各組患者代謝因素比較［例（%）］
2.3 結石評估
與草酸鈣結石相比，感染性結石長徑明顯較大，且 A 組結石長徑也大于 B 組，差異均有統計學意義（P<0.05）。含磷酸鎂銨成分的 A 組更易形成鑄型結石，差異有統計學意義（χ2=56.300、59.659，P<0.017）。見表 3。
表3
各組患者結石長徑及鑄型結石比例比較
通過輸尿管軟鏡、經皮腎鏡、切開取石 3 種手術方式處理結石，術后復查腹部正位 X 線，A 組總體清石率最低，主要是輸尿管軟鏡清石率（40.9%）低于其他兩組（84.5%、84.6%），差異有統計學意義（χ2=23.659、21.786，P<0.017）。3 組患者在經皮腎鏡、切開取石清石效果上差異無統計學意義（P>0.05）。而 B 組與 C 組輸尿管軟鏡清石率差異亦無統計學意義（χ2=0.001，P>0.017）。見表 4。
表4
各組患者不同手術方式清石率比較
2.4 感染評估
所有患者均行尿培養檢查，C 組尿培養陽性 35 例（8.9%），主要為大腸埃希菌（23 例）。感染性結石組尿培養陽性 102 例（26.0%），其中 A 組 33 例（58.9%），主要為奇異變形桿菌（12 例）、大腸埃希菌（10 例）；B 組 69 例（20.5%），主要為大腸埃希菌（32 例），奇異變形桿菌較少（2 例）。A 組尿培養陽性率高于 B 組（χ2=36.755，P<0.017），且該兩組尿培養陽性率均高于 C 組（χ2=95.148、19.906，P<0.017）。對于術后發熱患者，A 組 10 例（17.9%），B 組 28 例（8.3%），發熱率均高于 C 組［ 13 例（3.3%）］，差異有統計學意義（χ2=21.272、8.569，P<0.017），但 A、B 兩組間差異并無統計學意義（χ2=4.973，P>0.017）。
3 討論
感染性結石形成主要是由尿液中的解脲酶微生物產生脲酶，分解尿中的尿素，持續產生氨和二氧化碳，氨溶于水中產生銨，形成堿性尿。在這種堿性環境中，銨與鎂、磷酸鹽和水形成六水磷酸鎂銨結石。而二氧化碳產生的碳酸根與尿液中的鈣離子、磷酸根離子形成碳酸磷灰石，導致感染性結石的形成[7]。常見的產尿素酶細菌有變形桿菌屬、克雷伯菌屬、假單胞菌屬和葡萄桿菌屬，其中最為常見的是奇異變形桿菌[7]。本研究尿培養結果中，A 組中奇異變形桿菌最多見，共 12 例，其他結石則以大腸埃希菌為主。因為磷酸鎂銨結石是特征性的感染性結石，由產尿酶細菌感染導致。而尿路感染并不是形成碳酸磷灰石結石的先決條件，但感染條件有利于碳酸磷灰石的形成[8]。文獻報道的常見尿路感染易感因素有尿路梗阻、留置尿管、神經源性膀胱、多囊腎、遠端腎小管酸中毒、海綿腎等[7]。
本研究中，感染性結石組和草酸鈣結石組男性占比均高于女性。因為普通人群中結石的發生存在性別差異和年齡差異，性別上男性比女性更易患結石病，這與男女易患性等位基因差異有關[9]。包含感染性結石成分的兩組患者，無論是 A 組（75.0%）還是 B 組（39.3%），女性占比均高于 C 組（30.1%）。而文獻報道女性感染性結石患者發病率比男性更高（比例為 2∶1）這可能歸因于女性具有較高的尿路感染發病率[10]，這與本研究結果也較符合。但在感染性結石組中，B 組男性患者占比更高（60.7%），而在 A 組女性占比更高（75.0%），差異有統計學意義（χ2=24.802，P<0.017）。同時在兩組尿培養出的細菌中，A 組以奇異變形桿菌為主（12/33），B 組則以大腸埃希菌為主（32/69），猜想這可能與隨著女性激素變化，容易感染的細菌種類有相應改變有關。本研究中，A 組患者平均年齡為（43.2±12.0）歲，較 B 組［（46.5±12.9）歲］及 C 組［（48.5±11.6）歲］小，差異有統計學意義（P<0.05）；但 B 組與 C 組患者年齡差異無統計學意義（P>0.05）。Usui 等[11] 發現：與年輕人相比，在 65 歲以上結石患者中尿路感染的發生率明顯較高（10.7% vs. 5.1%）；但 Krambeck 等[12] 發現：即使隨年齡增長尿路感染的風險增加，但以磷酸鎂銨結石為主的結石并未見增加，他們認為雖然尿路感染是一個常見的癥狀，但很少由磷酸鎂銨結石導致，而且碳酸磷灰石也更多見于年輕化的患者。
在本研究中，A 組腎小管酸中毒患病率（16.1%）高于 C 組（0.7%）以及 B 組（0.6%），因為腎小管酸中毒患者遠端小管細胞酸化異常，檸檬酸排泄減少，而鈣離子、磷酸鹽排泄增加。而磷酸鎂銨常在堿性環境中形成，尿液酸化異常、檸檬酸排泄減少更易導致其產生[13]。
代謝綜合征是心血管疾病和 2 型糖尿病的危險因素，包括葡萄糖不耐受、血壓升高、血脂異常、中心性肥胖[14-15]。大型流行病學研究顯示，代謝綜合征能導致形成泌尿系結石的風險增大[16-17]，本研究中無論感染性結石或草酸鈣結石，存在代謝異常的患者占比均在 50% 以上。但是代謝綜合征與腎結石相關的確切病理生理機制目前尚未明確，但大都與尿的成分變化有關，包括降低尿 pH 值，減少檸檬酸排泄，增加尿酸和鈣排泄，導致尿酸結石和鈣結石形成的風險增加[14, 18]。Cho 等[19] 的一項研究結果提示：代謝綜合征是尿酸結石的發展高風險因素，特別是空腹血糖受損和高甘油三酯血癥的人群。但關于具體發病機制的文獻報道極少，有研究認為：對于男性患者，BMI 升高、高血壓和糖代謝異常是形成腎結石的重要因素，而在女性患者中，腎結石形成危險因素僅包括高 BMI 和糖代謝異常[20]。本研究中，A 組高脂血癥患病率最高（39.3%），其次則是 B 組（21.1%），C 組則最低（8.2%）。而高脂血癥常與尿酸石發生有關，與感染性結石的發生、發展及具體機制仍無確切文獻報道。感染性結石組 B 組糖尿病患者占比（21.1%）要高于 C 組（9.4%）。糖尿病可以改變患者尿液成分，包括尿糖增加、尿 pH 值升高，提供了細菌繁殖的微環境，更易出現嚴重尿路感染[21-23]，而感染性結石的形成恰恰需要堿性環境。既往有研究證明了腸道微生物群的組成與飲食攝入量密切相關，飲食可以導致微生物群和微生物代謝物的差異。腸道微生物群可能間接地通過改變飲食模式影響尿微生物群，即尿液的成分受營養代謝影響[24]，這也可能是代謝因素影響結石形成的原因之一。一項關于感染性結石代謝因素評估的研究：在 19 例純感染性結石（磷酸鎂銨結石含或不含碳酸磷灰石）中尿培養陽性者有 17 例，其中奇異變形桿菌有 9 例，其次為大腸桿菌 3 例；35 例混合性結石（磷酸鎂銨結石及草酸鈣，含或不含碳酸磷灰石）中尿培養陽性有 24 例，主要為大腸桿菌 16 例，奇異變形桿菌僅 2 例，混合性結石中高草酸尿癥、高鈣尿癥、高尿酸血癥患者比例均較純感染性結石高，差異有統計學意義[25]。我院結石病例并未常規行尿生化檢查，因此尿液中相關代謝指標無法統計，后續可能會添加相關指標檢測，以更好地評估代謝因素對結石成分的影響。
本研究中磷酸鎂銨結石長徑［（3.9±2.5）cm］較碳酸磷灰石大［（2.4±1.3）cm］，且都明顯大于草酸鈣結石［（1.9±0.7）cm］，差異有統計學意義（P<0.05）。這可能與結石形成過程中尿微晶及尿石組分差異有關[26-28]。有文獻報道，結石成分的類型與結石中微生物組成有關，碳酸磷灰石的碳酸化程度與感染細菌數存在一定正相關，細菌生長造成的環境有助于形成碳酸磷灰石[29]。本研究中感染性結石患者術后發熱率（A 組 17.9%，B 組 8.3%）明顯高于草酸鈣結石患者（3.3%），因為細菌常寄居于結石內部，導致術前即使應用抗生素也不易完全控制感染，而結石擊碎后大量細菌釋放出來，易導致患者發熱、尿路感染加重，甚至發生敗血癥。在清石率方面，磷酸鎂銨結石清石率最低（48.2%），因為磷酸鎂銨結石常形成鹿角形結石，填滿腎盂和腎大盞，手術難度高，導致清石率降低。
本研究的感染性結石中，碳酸磷灰石數量（336 例）明顯高于六水磷酸鎂銨（56 例），考慮六水磷酸鎂銨為奇異變形桿菌等產脲酶細菌感染導致，而臨床上常見的尿路感染細菌則主要為大腸埃希菌。本研究的細菌培養結果均來自于尿液，而 Englert 等[29] 研究結果顯示：在同時尿培養及結石細菌培養陽性的患者中（169 例），有 35% 的患者尿培養及結石培養細菌種類不同，但本研究所有結石患者均未進行結石細菌培養，因此無法確定是否有類似因素的差異性。國內一些研究機構針對各地區結石患者進行成分分析，草酸鈣均為最常見的成分，而對于感染性結石成分，有些以包含磷酸鎂銨的混合性結石為主[30]，但也有一些地區研究結果與本研究結果相符合，如徐勛等[31] 在廣東佛山地區 1 168 例泌尿系結石患者結石成分分析的結果顯示：碳酸磷灰石及草酸鈣混合型結石占比 34.93%，而六水磷酸鎂銨+碳酸磷灰石+草酸鈣成分混合性結石占比 3.51%。黑龍江省 628 例尿路結石成分分析也提示：在 462 例混合型結石中，草酸鈣+碳酸磷灰石占比 54.8%，碳酸磷灰石+磷酸鎂銨僅占 12.1%[32]。
綜上所述，大體積結石合并糖尿病、腎小管酸中毒、高脂血癥，同時尿培養陽性的患者，患感染性結石的可能性較高。本研究嘗試性將感染性結石以是否包含磷酸鎂銨分組，磷酸鎂銨結石患者與碳酸磷灰石結石患者在性別、BMI、結石大小、鑄型結石比例、尿培養陽性率、腎小管酸中毒、高脂血癥、糖尿病、高血壓等方面差異均有統計學意義，但磷酸鎂銨結石患者數量較少，只有 56 例，相關指標分析結果可能存在誤差。國內外未見以是否包含磷酸鎂銨成分的感染性結石為分組依據的對比性研究，單獨研究碳酸磷灰石患者臨床特點的文章也很少，因此有些具有統計學差異性的因素未進行深入討論。因本研究為回顧性分析研究，易產生信息偏倚，且本研究磷酸鎂銨結石病例數較少，結果分析可能存在誤差，后續增加病例數后可針對差異性進一步進行研究，以幫助在臨床工作中更好篩選感染性結石，及早針對性處理。
