肾结石是医疗保健系统一个巨大的麻烦，每年花费高达10亿美元（1）。尤其令人担忧的是感染（鸟粪）结石，因为它们不成比例的发病率和死亡率（2）。尽管我们已经适应了通过外科手术治疗鸟粪石，但是通过代谢和技术进步来预防是有限的。确定目前的细菌耐药性和敏感性模式可以提高无结石率等手术结果。鉴于我们在鸟粪石作为三级护理中心的丰富经验，因此我们试图提供有关鸟粪石形成的最新的细菌学研究。
材料和方法：
自年以来，我们在所有泌尿外科患者中维持了一个机构审查委员会批准的数据库，并确定了所有接受经皮肾镜取石术（PCNL）的患者。手术在纽约的两个主要医疗中心进行，但手术团队保持并遵循相同的术前和术后方案。接受PCNL治疗输尿管结石的人被排除在外。对两种主要的纽约医疗保健系统（包括外部医疗记录）的医疗记录进行了审查，包括培养结果、抗生素的使用以及宿主依赖性尿路感染（UTI）危险因素的存在，这些因素被归类为阻塞性，神经源性，异物，受害者宿主防御等。
我们遵循了术前抗生素治疗的常规方案。在手术前至少10天获得术前尿培养。如果尿培养阳性，则根据敏感性选择抗生素并给予7天治疗，即使患者在手术前没有表现出感染迹象（即定植但没有症状）。如果结果被污染或多种生物生长，则使用导管插入进行重复培养，尤其是在女性中，特别是在怀疑有鸟粪石的情况下直接从膀胱排尿的病人。一般来说，我们如果术前尿培养阴性，则不使用术前抗生素。但是，有感染病史的患者，尤其最近有UTI，或怀疑有鸟粪石，一个5-7天的术前抗生素疗程应当使用。有活跃感染迹象的患者（败血症、发烧），在手术前应用完整疗程的抗生素。所有患者，包括先前阴性培养的患者，在手术后1小时内接受剂量调整的广谱静脉注射抗生素（通常为氨苄青霉素和庆大霉素）。进行PCNL手术，根据之前的方案收集所有患者的尿液和结石培养物（3）。简而言之，我们通过逆行放置的输尿管导管从肾盂提取尿液，然后进行逆行肾盂造影并将尿液置于无菌状态管。当我们提取结石时，我们将其保持无菌，用盐水清洗，然后将其放入无菌管中，在那里将其压碎成浆液并送去培养。结石和尿培养的结果被回顾。
收集关于术中、术前和术前12个月内获得的尿培养物的数据。在我们的两个医疗保健系统之外的患者，我们要求携带他们的医疗记录或提供他们的主要医疗保健设施的联系信息。使用Mann-WhitneyU和T检验对社会科学统计包进行统计分析。
结果：在研究期间，名患者接受了PCNL。排除后，共鉴定出50种鸟粪石（50％磷酸铵镁）（图1）。虽然鸟粪石和非结石形成者之间的平均年龄没有差异，但在鸟粪组中，女性在性别分布中占优势这点存在统计学上的显著差异。
在鸟粪石形成者中，66％（34/50）表现出至少一种UTI危险因素（表1），76％（38/50）具有复发性UTI的病史。根据术前尿培养和/或怀疑受感染，90％（45/50）的鸟粪石患者给予术前抗生素疗程。在72％的鸟粪石病患者中，细菌从结石培养物中生长，而非感染石患者为23％（p0.）（表2）。28%的鸟粪石培养物是无菌的。一半阳性鸟粪石培养物中有传统的尿素分解杆菌生物体，而另一半生长了传统的非尿素分解杆菌生物体（图2）。大多数鸟粪石和尿培养物（分别为67％和53％）发现对第一代和第二代头孢菌素具有抗性。结石培养物中最常识别的生物是肠球菌（9/50,18％），变形杆菌（9/50,18％）和大肠杆菌（6/50,12％）（表3）。有趣的是，66％的大肠杆菌和78％的肠球菌病患者，whengoingbackintime,在PCNL的12个月内，在先前的尿液培养中有一种传统的尿素分裂生物。
总体而言，来自鸟粪石患者的尿培养物术前6％，术中48％，以及82％的患者在PCNL前12个月内收集的呈阳性（表4）。尿培养物中确定的的生物体是大肠杆菌（33.3％），变形杆菌（27.3％）和克雷伯氏菌（10.8％）（表5）。结合结石和尿培养数据，88％的鸟粪形成者具有至少一种阳性培养物，其中60％（占所有鸟粪石病患者的52％）具有在至少一种培养物上生长的尿素分解杆菌（图3）。另外12％的鸟粪石形成者没有积极的结石或尿液培养，甚至可以追溯到PCNL时期的1年。结石和尿培养之间的不一致是46％。
讨论：早期研究发现，脲酶主要由变形虫，普罗威登斯，克雷伯氏菌，假单胞菌和葡萄球菌产生，表明鸟粪石与尿素分解杆菌之间存在强烈的因果关系（4-7）。然而，大多数20世纪90年代的研究报道了与尿素分解杆菌相关的鸟粪石百分比显着下降（图2）（8-10）。尽管早期研究表明只有1.4％的大肠杆菌产生脲酶（5），但年Bratell及其同事发现从鸟粪石培养物中分离出逢人大肠杆菌是主要产生脲酶的细菌（10）。此外，越来越多的鸟粪石结石培养物无菌（8-10）。
我们的研究结果与这些趋势一致并且也表明了肠球菌与鸟粪石存在强烈联系。在我们的研究中，只有36％的鸟粪石患者在结石培养中有过传统的脲酶生物。同时，28%的鸟粪石患者结石培养无菌。一些因素可能有助于观察到的鸟粪石细菌学的转变。
首先，结石可以通过术前抗生素进行杀菌（10）。在我们的研究中，14例结石培养阴性的患者中有8例在手术前一年尿培养阳性。这些尿培养物中的五种产生已知为脲酶分解菌（图1）。因此，适当的术前治疗可以消除或抑制细菌增殖，直至结头培养物上没有生物体生长。
有趣的是，在PCNL之前的12个月内，12％的鸟粪石患者具有完全阴性的结石和尿液培养。虽然这种现象的一种可能的解释可能是我们的方法对检测所有的细菌不敏感或细菌在此期间被处理结石时破坏，我们的结石培养方法（在生理盐水中压碎石头，然后制造浆液）是一种标准化和经过验证的技术，且被多位作者使用过（3）。
在我们的研究中，三分之一的患者尿培养产生的细菌种类不是典型的尿素分解杆菌。这是一个有趣的趋势：其中很大比例的鸟粪石培养物产生了类似的生物。有几种可能性可以解释这些发现：
首先，鸟粪石结石形成的激发生物可能不再存在，而在结石培养中鉴定出的非脲酶产生的细菌是二次定殖。在这个研究中，大约有一半的患者在术前一年接受了含有产生尿素微生物的结石培养，尿液中含有产生尿素的微生物呈阳性，这也证实了这种可能性。对此的科学解释是结石的形成可以发生在会阴或会阴内。鸟粪石晶体的胞内形成可引起细菌溶解，使结石脱离其最初的微生物。随着结石增殖的继续，结石可能会被另一种产生非尿素的细菌二次感染（5）。因此，鉴定脲酶分裂生物，即使是在先前的尿培养中，也应该引起鸟粪石的怀疑。
其次，非脲裂解生物体可以获得产生脲酶的能力。脲酶存在于质粒上，该质粒可通过基因组转化或结合在细菌物种之间转移（11,12）。鸟粪石增殖的碱性环境通常是多种细菌物种的避风港，这为含有脲酶的质粒的跨物种转移提供了良好的机会。因此，我们经常鉴定大肠杆菌和肠球菌作为鸟粪石培养物中的优势种可能与编码脲酶的质粒对这些物种的水平基因转移有关（13,14）。
无论病因如何，我们的临床意义研究结果很重要。目前的美国泌尿学协会指南建议PCNL围手术期给药：第一代或第二代头孢菌素（15）.然而，仅仅使用这些不包括肠球菌覆盖的药物，肠球菌是我们的主要结石研究。此外，我们发现67％的细菌对这种推荐的抗生素方案有耐药性。这一点很重要，因为在治疗鸟粪石之前选择适当的抗生素对于预防败血症是必不可少的。据报道PCNL后的败血症发病率高达7.6％（16）.这些并发症延长了住院时间并增加了手术恢复期的发病率。因此，供应商必须考虑鸟粪石细菌学的变化趋势，并通过在围手术期抗生素选择中包括革兰氏阳性菌的覆盖率来治疗最有可能产生败血症的细菌。未来的指南应该考虑到鸟粪石的细菌学变化。
术前尿培养并不能准确预测结石培养的优势菌群，这一点已得到证实。据报道，一致性差异很大，从25%到92.8%不等。在我们的研究中，我们发现尿培养和结石培养之间有46%的不一致。这强调了结石培养在指导抗生素治疗中的重要性，既可以减轻败血症，也可以防止复发。这些培养通常可以在手术后24-48小时进行，并且能让患者得到精准治疗。在我们看来，如果患者怀疑有鸟粪石，那么对于供应商来说获取结石培养是至关重要的。对于疑似鸟粪石结石的患者来说，至少在12个月内，gobackintime且回顾所有以前的培养方法，以确定可能导致最初结石形成的特定微生物，这一点也很重要，即使这意味医院以外的机构。
必须考虑本研究的两个局限性。首先，我们的实验室测试的灵敏度，尽管使用最佳的培养方法，可能难以检测不太常见的生物体，如解脲支原体，解脲杆菌和真菌（19）.其次，抗生素和定殖模式存在显著的地理差异。但是，我们认为我们的结果可以推广，因为我们是一家三级医疗中心，在整个美国和国外接受推荐。此外，我们的研究结果与世界其他地区的研究结果一致（8-10,20）.
在过去的几十年里，鸟粪石的细菌学发生了变化。我们的研究证实，传统上产生非尿素酶的细菌在鸟粪石培养中的发生频率更高。这个包括大肠杆菌和革兰氏阳性细菌，如肠球菌。这些发现值得考虑更新指南，以便在PCNL之前拓宽预防性抗生素，特别是那些有藏有鸟粪石的风险的患者，即使术前培养是阴性的。我们的研究证实了最近的文献成果：进行术中结石培养以识别致病微生物的重要性。此外，医生需要及时回过头来确定可以诱导鸟粪石形成的初始微生物，为预防性治疗提供信息。
许子豪赞赏