Mit der perkutanen Nephrolithotomie (PCNL, syn. perkutane Nephrolitholapaxie, PNL) steht ein minimalinvasives Verfahren zur Entfernung von größeren Harnsteinen zur Verfügung. Sie hat für nahezu alle Indikationen die offene Steinchirurgie abgelöst. In dem folgenden Beitrag werden diese Indikationen, die Durchführung des Verfahrens, Komplikationen sowie deren Management beschrieben.
Mit der perkutanen Nephrolithotomie (PCNL) steht ein minimalinvasives Verfahren zur Entfernung von größeren Harnsteinen zur Verfügung. Sie hat für nahezu alle Indikationen die offene Steinchirurgie abgelöst. In dem folgenden Beitrag werden diese Indikationen, die Durchführung des Verfahrens, Komplikationen sowie deren Management beschrieben.
Die Indikationen der perkutanen Steintherapie sind in der derzeit aktuellen EAU-Leitlinie (Türk et al. 2014) festgelegt.
Indikationen der PCNL
Ausgusssteine
Nierenbeckensteine >2 cm
Unterkelchsteine ab 1 cm
Refraktäre Steine nach ESWL (extrakorporale Stoßwellenlithotripsie) bzw. URS (Ureterosrenoskopie), z. B. Zystinsteine
Kelchdivertikelsteine
Steine mit simultan vorliegender anatomisch bedingter Harntransportstörung, die einen Steinabgang unwahrscheinlich macht (z. B. Kelchhalsstenosen, Harnleiterabgangsstenosen)
Zu den Kontraindikationen zählen:
unbehandelter Harnwegsinfekt,
unbehandelte Blutgerinnungsstörung sowie laufende Therapie mit Antikoagulanzien (relativ),
funktionslose Niere,
Nierentumor,
anästhesiologische Kontraindikationen bei kardiopulmonal vorbelasteten Patienten (insbesondere bei Lagerung des Patienten in Bauchlage).
Technische Kontraindikationen können sich ergeben durch Nierenanomalien, Skelettdeformitäten sowie durch Interposition von benachbarten Organen im Zugangsweg.
Durchführung
Patientenvorbereitung
Die anästhesiologische Vorbereitung des Patienten zur PCNL entspricht der zur Vorbereitung auf eine Vollnarkose. Die Operation wird überwiegend in Intubationsnarkose, selten in Periduralanästhesie durchgeführt. Sie ist auch in Lokalanästhesie möglich, erfordert jedoch eine zusätzliche Analgosedierung sowie die Kooperation des Patienten. Bei längeren Operationen aufgrund größerer Steinmassen mit ausgedehnten Manipulationen bietet die Lokalanästhesie meist keine suffiziente Schmerzfreiheit.
Laborchemisch werden neben allgemeinen Werten die Retentionsparameter (Kreatinin und Harnstoff) zur orientierenden Einschätzung der Nierenfunktion sowie die Gerinnungsparameter (Quick, PTT, ggf. Blutungszeit) bestimmt.
Wichtig
Besonders wichtig ist die präoperative Urinanalyse mit Keimzählung und ggf. Urinkultur.
Ein manifester Infekt wird nach Antibiogramm behandelt, bis die Keimzahl negativ ist. Insbesondere bei Patienten mit infektassoziierten Steinen ist eine vollständige Keimfreiheit nicht immer möglich.
Die präoperative Bildgebung umfasst eine Sonographie des Harntraktes und ein Ausscheidungsurogramm (alternativ: Nativ-CT mit Kontrastmittelgabe), um Steinlage und -größe, die Konfiguration des Nierenbeckenkelchsystems als auch die Lage der Niere zu den Nachbarorganen zu beurteilen.
Bei jedem Patienten empfiehlt sich präoperativ im nicht narkotisierten Zustand eine „Probelagerung“ auf dem Röntgen-OP-Tisch. Mittels Durchleuchtung und Ultraschallortung des Steines wird überprüft, ob die Punktion technisch durchführbar ist.
Cave
Bei adipösen Patienten muss der Haut-Stein-Abstand bestimmt werden, damit ein Arbeitsschaft ausreichender Länge ausgewählt werden kann.
Operationsvorbereitung und Lagerung
Mit der Narkoseeinleitung beginnt die perioperative Antibiotikaprophylaxe. In Steinschnittlage erfolgt die retrograde Ureteropyelographie, ein Ureterkatheter (UK; Ballon-UK oder dicklumiger UK) wird eingelegt. Der UK wird an einem transurethralen Dauerkatheter fixiert und an eine Kontrastmittelinfusion angeschlossen.
Durch die Verwendung eines UK kann das Hohlsystem retrograd mit Kontrastmittel (ggf. zusätzlich mit Methylenblau gefärbt) gefüllt werden. Dies ermöglicht die Punktion in ein dilatiertes und kontrastiertes Hohlsystem. Der Ballon-UK, welcher am pyeloureteralen Übergang platziert wird, verhindert zusätzlich die Migration von Konkrementen in den proximalen Harnleiter während der Desintegration (Abb. 1).
Abb. 1
Darstellung des Nierenbeckenkelchsystems mit Kontrastmittel. Ein am pyeloureteralen Übergang platzierter Ballon-Ureterkatheter ermöglicht die kontrollierte Dilatation des Hohlsystems
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Zur Punktion wird der Patient in eine Bauch- oder eine modifizierte Rückenlage umgelagert. Vorteile der Rückenlage sind eine kürzere OP-Dauer (keine Umlagerung), die Möglichkeit des kombinierten retrograden Zuganges (sog. Rendez-vous-Manöver) sowie Vorteile bei der Narkoseführung. Aktuelle Vergleichsstudien zeigen, dass die Komplikationsrate sowie die Steinfreiheitsrate für beide Lagerungsarten vergleichbar ähnlich sind und daher die persönliche Erfahrung des Operateurs sowie der individuelle Status des Patienten die Lagerungsart bestimmen (Valdivia et al. 2011). Eine suffiziente Abpolsterung der druckexponierten Körperteile (Fuß-, Knie-, Becken-, Brustkorb-, Arm- Schulter- und Kopfbereich) muss sichergestellt werden.
Das OP-Gebiet wird desinfiziert und mit kann mit speziellen Systemen abgedeckt werden, die neben Tuch und Folie Auffangbeutel für das Spülwasser und Befestigungsmöglichkeiten für die Schlauchsysteme integriert haben.
Punktion und Bildgebung
Entscheidend für eine erfolgreiche Operation ist die korrekte Auswahl des Punktionsweges. Die Punktion sollte über einen dorsalen Kelch der unteren Kelchgruppe im gefäßarmen zentralen Bereich der Papille erfolgen (Abb. 2). Das Risiko einer Blutung ist im Bereich des dorsalen Unterpols am niedrigsten.
Abb. 2
Darstellung der korrekten Punktionsrichtung: In Verlängerung der Kelchachse durch den zentralen Anteil der Papille (aus Knoll et al. 2005)
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Falls durch den Zugang durch die untere Kelchgruppe der steintragende Kelch nicht erreichbar ist, ist die Punktion einer anderen Kelchgruppe möglich. Zu beachten ist, dass bei inter- oder suprakostaler Punktion das Risiko für Blutungen und Pleuraverletzungen deutlich erhöht ist und daher sonographisch eine Pleurainterposition im Punktionsweg ausgeschlossen werden sollte.
Cave
Die direkte Punktion des Nierenbeckens birgt ebenfalls ein höheres Risiko für Blutungen, Extravasation und Dislokation des Arbeitsschaftes.
Prinzipiell ist die Punktion unter röntgenologischer oder sonographischer Kontrolle möglich. Idealerweise wird jedoch unter kombinierter, d. h. simultaner sonographischer und röntgenologischer Bildgebung die Punktionsnadel in das Zentrum des mit Kontrastmittel dilatierten Kelches vorgeschoben (Abb. 3). Die kombinierte Echtzeit-Darstellung identifiziert sicher benachbarte Organe (Kolon, Leber, Milz, Pleura) und die Nierenanatomie. Abweichungen der Nadel werden sofort erkannt und können korrigiert werden. Die Nadel kann in „Freihand“ oder mittels einer Punktionshilfe, die starr am Ultraschallkopf fixiert ist, geführt werden (Abb. 4).
Abb. 3
a-c Wahl der Punktionsrichtung: a, b Unter Durchleuchtungskontrolle wird die Nadel auf die Haut aufgelegt und damit die Punktionsebene vorgegeben. c Darstellung des zu punktierenden steintragenden Kelches im Ultraschallbild, unter Online-Bildgebung wird der Vorschub der Nadel kontrolliert
Abb. 4
Ultraschallgesteuerte Punktion der Nieren mit einer an der Ultraschallsonde befestigten Führungshilfe
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Nach korrekter Punktion entleert sich klarer Urin über die Hohlnadel. Ein Draht wird im Hohlsystem, idealerweise in der oberen Kelchgruppe, platziert. Nach weiterem Aufbougieren, z. B. mit einem 2-teiligen konischen Metallbougie-Set, kann neben dem Dilatationstrakt ein 2. Sicherheitsdraht eingelegt werden, der später bei Dislokation des Nephroskopes wieder einen Zugang zum Kelch herstellt.
Bei kompletten Ausgusssteinen erfolgt in der Regel die Punktion auf den unteren dorsalen Kelch. Häufig entleert sich auch bei korrekter Punktion kein Kontrastmittel aus der Nadel. Die korrekte Lage wird gespürt durch den Steinkontakt der Nadelspitze („Kratzen“). In manchen Fällen gelingt es, einen weichen hydrophilen Draht neben der Steinmasse in das Hohlsystem vorzuschieben. Gelingt dies nicht, wird unter ständiger bildgebender Kontrolle und Kontakt auf den Stein ohne Sicherheitsdraht aufbougiert. Mit einem Ultraschallbohrer wird ein Hohlraum im Kelch geschaffen, über den dann der Arbeitsschaft in den Kelch vorgeschoben werden kann.
Dilatation
Für die Dilatation des Punktionskanals stehen mehrfach verwendbare metallische Teleskopdilatatoren nach Alken (Abb. 5a; die Mannheimer OP-Technik ist in Knoll et al. 2007 beschrieben), Einzeldilatatoren aus Kunststoff (Abb. 5b) oder ein Ballondilatator (Abb. 5c) zur Verfügung. Entscheidend für die Auswahl sind die persönliche Präferenz des Operateurs sowie die Materialkosten. Größere Studien konnten keine übereinstimmenden signifikanten klinischen Unterschiede der Dilatationssysteme zeigen (Lopes et al. 2011).
Abb. 5
a Teleskopbougies aus Edelstahl (nach Alken). Oben ineinandergesteckt mit Führungsstab, darunter einzeln nach Umfang aufgereiht. b Kunststoffbougies mit Amplatzschäften. c Ballondilatationsset. d Mini-PCNL-Set mit Einschritt-Bougies
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In den aufbougierten Kanal wird über den letzten Dilatator bzw. über den Ballon ein Arbeitsschaft (ein mit dem Nephroskop gekoppelter Metallschaft) oder ein Amplatzschaft aus Kunststoff eingeführt. Diese stellen den Zugang zum Nierenbeckenkelchsystem sicher. Im Anschluss kann unter kontinuierlicher Niederdruckspülung über ein starres Nephroskop das Hohlsystem inspiziert werden. Die Größe des Arbeitskanals variiert bei der sog. Standard-PCNL von 18–30 CH.
Die Miniaturisierung der Nephroskope und Instrumente ermöglicht die PCNL mit reduziertem Schaftdurchmesser von 11–18 CH (Abb. 5d). Sie wird daher auch als Mini-Perc, Mini-PCNL oder minimalinvasive PCNL bezeichnet (Nagele et al. 2008; Lahme et al. 2008). Die Etablierung des Arbeitsschaftes kann hier als Einschritt-Bougierung mit einem Spezial-Edelstahlbougie erfolgen. Postulierter Vorteil der Mini-PCNL ist die geringere Blutungsrate durch ein geringeres Gewebetrauma, Nachteil ist die verlängerte OP-Dauer bei größeren Steinmassen. Insgesamt ist der Nutzen der Mini-PCNL bei Erwachsenen umstritten. Bei Kindern ist sie in den aktuellen EAU-Leitlinien (Türk et al. 2014) als Standardtherapie empfohlen.
Nephroskopie, Desintegration und Extraktion der Steinmasse
Alle Bewegungen des starren Nephroskopes im Hohlsystem müssen langsam und vorsichtig erfolgen, insbesondere wenn das endoskopische Bild eine klare Orientierung zum Stein bzw. Hohlsystem nicht zulässt (Abb. 6). Eine zu starke Abwinkelung des Arbeitsschaftes kann zum Einreißen des Nierenparenchyms und sekundär zu Blutungen führen.
Abb. 6
Blick durch das Nephroskop auf den Stein
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Die Steindesintegration erfolgt mit Ultraschallbohrsonden mit kontinuierlicher Absaugung, pneumatischen und elektrohydraulischen Systemen, kombinierten Systemen sowie Lasersonden (Ho-YAG-Laser). Diese finden insbesondere bei flexiblen Nephroskopen Verwendung. Die Konkremente werden mit Steinfasszangen oder Körbchen extrahiert. Bei der Mini-PCNL können aufgrund eines Sogeffektes (sog. Staubsaugereffekt) der Niederdruckspülung um den Nephroskopschaft die Steine ausgeschwemmt oder mittels Zange oder Körbchen extrahiert werden.
Nach Desintegration und Extraktion der Steinmasse wird röntgenologisch und endoskopisch durch flexible Nephroskopie überprüft, ob sich Restkonkremente in den peripheren Kelchen befinden, die mit dem starren Nephroskop nicht detektiert werden konnten.
Periphere Steinmassen, die von einem Zugang auch mit flexiblen Instrumenten nicht extrahierbar sind, können mit Hilfe weiterer perkutaner Punktionen erreicht werden. Alternativ können die Restfragmente mittels sekundärer ESWL desintegriert und in einem 2. perkutanen Eingriff über den gleichen Zugang extrahiert werden (sog. Sandwich-Therapie).
Perkutane Nephrostomie
Am Ende der Operation wird eine perkutane Nephrostomie (PCN) über den punktierten Kelch in das Hohlsystem eingelegt. Sie sichert die Drainage des Urins und stillt zusätzlich Blutungen durch Kompression des Punktionstraktes. Der Durchmesser der Nephrostomie variiert in Abhängigkeit vom Durchmesser des Dilatationstraktes zwischen 8–30 CH. Für kleinere Größen (<18 CH) werden geringere Schmerzen angegeben, für größere (>18 CH) eine bessere Hämostase durch Kompression (Cormio et al. 2013).
Für ausgewählte Patienten (unkomplizierte Operation, keine Blutung, sichere Steinfreiheit, kein Extravasat) kann auf die Einlage einer Nephrostomie verzichtet werden (sog. tubeless PCNL“; z. B. Zhong et al. 2013). Überwiegend wird in diesen Fällen antegrad eine Harnleiterschiene eingelegt. Der Trakt kann dann mittels Hämostyptika verschlossen werden (Schilling et al. 2008).
Komplikationen und Management
Die aufgeführten Prozentzahlen wurden aus der Übersichtsarbeit von Seitz et al. 2012 entnommen. Bei ca. 76 % der Patienten treten postoperativ keine Komplikationen auf (Clavien 0), bei 88 % höchstens Clavien-1-Komplikationen. Clavien-2-Komplikationen (u. a. Bluttransfusionen) werden mit 7 %, Clavien 3 (Interventionen) mit 4 %, Clavien 4 (lebensbedrohlich) mit 0,6 % und Clavien 5 (Tod) mit 0,04 % angegeben.
Die häufigste intraoperative Komplikation ist die venöse Blutung. Blutungen aus dem Nierenparenchym werden entweder durch einen falschen Punktionskanal oder durch starkes Hebeln mit dem starren Nephroskop verursacht. Blutungen aus dem Urothel des Nierenbeckens können durch Verletzungen mit dem Instrumentarium (z. B. Zange, Ultraschallsonde) entstehen. Gegebenenfalls muss bei stärkerer intraoperativer Blutung der Eingriff wegen unzureichenden Sichtverhältnissen abgebrochen werden. Eine einzulegende PCN sorgt für eine Tamponade des Punktionskanals und des Nierenbeckens. Bei weiterem Persistieren der Blutung kann der Katheter für 2–4 h postoperativ abgeklemmt werden. Die Tamponade des Nierenbeckens wird später in der Regel durch den Urinfluss rasch aufgelöst.
Führt auch diese Maßnahme nicht zu einem Sistieren der Blutung, so handelt es sich in der Regel um eine arterielle Blutung. Als Therapieoption bleibt hier die selektive angiographische Embolisation (ca. 0,4 % der Fälle; Abb. 7) und als Ultima Ratio die offene Revision.
Abb. 7
a-d Superselektive Embolisation einer arteriellen Blutung nach PCNL: a arterielle Blutung im Bereich des Oberpols, b selektive Darstellung der blutenden Segmentarterie, c Embolisation des Gefäßes, d Kontrolle nach Embolisation
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Bluttransfusionen sind in ca. 7 % der Fälle erforderlich.
Verletzungen benachbarter Organe wie Leber, Milz, Pankreas, Darm (0,4 %) und Pleura (thorakale Komplikationen ca. 1,5 %: Hämato-, Pneumo- und Hydrothorax) sind bei simultaner Verwendung von Ultraschall und Durchleuchtung bei der Punktion sehr selten.
Postoperatives Fieber (ca. 10,8 %) ist in historischen Serien eine sehr häufige Komplikation, eine Urosepsis (0,5 %) jedoch sehr selten. Bei präoperativ testgerechter antibiotischer Therapie von Harnwegsinfekten und perioperativer Antibiose ist die Inzidenz von Fieber und Urosepsis deutlich gesunken.
Weitere spezielle Komplikationen sind:
Urinom (0,2 %), Perforation des Nierenbeckens (vor allem medial),
Harnleiterstrikturen, Nierenbeckenabgangsstenose,
Einschwemmung von Spülflüssigkeit,
Verlust der Niere,
verspätete Nachblutung infolge Pseudoaneurysma oder AV-Fistel.
Zusammenfassung
PCNL: sehr effizientes minimalinvasives Verfahren zur Therapie von größeren Nierensteinen. Hohe und sofortige Steinfreiheitsraten von >90 % möglich.
Indikationen:
Ausgusssteine, Nierenbeckensteine >2 cm und Unterkelchsteine ab 1 cm,
ESWL-/URS-refraktäre Steine, z. B. Zystinsteine,
Kelchdivertikelsteine,
Steine mit simultan vorliegender anatomisch bedingter Harntransportstörung, z. B. Kelchhalsstenosen, Harnleiterabgangsstenosen.
Standardisierte operative Technik, Patientenlagerung in Bauch- oder Rückenlagerung.
Voraussetzung für erfolgreiche Operation: sorgfältige präoperative Planung, anatomisch korrekter Zugang zu Niere und Stein.
Unter simultaner Ultraschall- und Durchleuchtungskontrolle ist Weg der Punktionsnadel darstellbar, gleichzeitige Visualisierung benachbarter Strukturen.
"Ideale" Punktion erfolgt über einen dorsalen Kelch der unteren Kelchgruppe im gefäßarmen zentralen Bereich der Papille.
Dilatation: metallische Teleskopdilatatoren, Einzeldilatatoren oder Ballondilatatoren.
Vorteile der Mini-PCNL (Schaftdurchmesser 11–18 CH): geringeres Gewebetrauma, weniger Blutverlust; jedoch umstritten.
Methoden der Steindesintegration: Ultraschallbohrsonden mit kontinuierlicher Absaugung, pneumatische und elektrohydraulische Systeme sowie Lasersonden (Ho-YAG-Laser).
Vor OP-Ende: flexible Nephroskopie zum Ausschluss von Restkonkrementen in peripheren Kelchen, ggf. weitere perkutane Zugangswege notwendig oder sekundäre ESWL, gefolgt von 2. perkutanen Eingriff (sog. Sandwich-Therapie).
Bei persistierender arterieller Nachblutung: radiologische Embolisation.
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