肾脏是经皮肾通道手术的靶器官。经皮肾手术涉及经皮肾穿刺、建立通道及腔内诊疗等操作，熟知肾脏位置、毗邻及肾内结构的解剖，是进行经皮肾通道手术的基础和成功的关键。掌握肾内血管的分布、肾盂肾盏结构特点与体表投影角度及位置，有助于术者设计手术路径、选择手术器械、指导手术操作，利于提高手术精准度、减少术中出血及副损伤等并发症的发生。
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肾脏大体解剖与体表投影
肾脏属于腹膜后器官，位于腹后壁脊柱两侧、第12胸椎体上缘与第3腰椎中部之间。左肾位于第11～12胸椎棘突与第2～3腰椎棘突之间或第3腰椎棘突平面。右肾位于第12胸椎棘突与第3或第3～4腰椎棘突平面。肾下极距髂嵴间连线距离，左肾平均6.3cm，右肾平均为5.7cm。肾上极至正中线平均距离为3.8cm，肾下极至正中线平均距离为7.2cm。
肾脏解剖长轴与腰大肌脊柱前凸侧方向一致，从上内向外下倾斜，与脊柱及身体冠状平面向后呈30°。由于肾脏解剖轴线与身体冠状平面的关系，在经后背部肾盏穿刺时，患者俯卧并使穿刺侧上翘30°，此时肾后盏处于垂直位，穿刺距离较短，可便捷到达肾盏。第12肋背侧斜过双肾，左侧第11肋斜过左肾上极背侧。肾门在腹前壁的体表位置为第9肋软骨前端距离正中线约5cm处。肾门在腰背部的体表投影位于竖脊肌（骶棘肌）外缘与第12肋所形成的夹角处，称为后肾点。正常情况下，肾脏位置可随体位和呼吸运动出现变化。全身麻醉后进行俯卧位经皮肾通道手术，肾周及腹壁肌肉张力降低，肾周筋膜组织松弛；加以在患者腹侧常用柔软的腹垫以垫高腹部，此时大多数肾脏可向头侧及向远离脊柱后正中线偏移，肾脏位置比站立位明显偏高、偏外，穿刺时应借用高分辨率B超实时探查肾脏位置及肾周脏器，以选择理想的目标肾盏。
经皮肾通道手术穿刺点位置多数选择在第11～12肋下、腋后线和肩胛下角线区域内最接近肾脏及结石处，穿刺方向一般垂直于脊柱，与手术台或水平面向上成30°～60°。穿刺皮肾通道的解剖层次依次为皮肤、竖脊肌、腰方肌、腰背筋膜、腹膜后间隙、肾筋膜、肾周脂肪、肾包膜、肾实质及后组中盏。肾镜或输尿管镜经此路径进入收集系统内。
在一些既往有过肾脏或肾周开放手术史的患者，由于肾周组织粘连、瘢痕牵拉造成肾脏解剖位置相对固定，导致镜体摆动范围相对受限，但选择穿刺肾脏中盏的通道入路，仍能较方便地进入肾盂或输尿管上段及目标肾盏。肾周瘢痕会明显增加手术通道穿刺扩张难度，有时需多次穿刺才能成功建立皮肾通道；开放手术可能使部分肾盏流出道闭锁或不全性梗阻，造影剂无法进入目标肾盏，B超引导优于X线引导，而选择结石作为直接穿刺目标可提高穿刺成功率。
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肾筋膜的解剖
肾脏被覆着一层连续的纤维组织，称为肾筋膜，又称 Gerota 筋膜。肾筋膜分为前叶和后叶，后叶界限清楚，结构坚韧，前叶附着于腹膜上。
前、后叶肾筋膜将腹膜后空间分为三个潜在的间隙：①肾旁后层，含大部分脂肪组织；②肾旁中层，含肾上腺、肾、近端输尿管、肾周脂肪等器官；③肾旁前层，从腹腔一侧延伸至对侧，含升结肠、降结肠、部分十二指肠和胰腺。
在肾脏下极，肾筋膜在输尿管周围前方融合；在肾脏上极，两层肾筋膜融合于膈下筋膜。在肾脏外侧，两层肾筋膜在升结肠和降结肠处融合；在肾内侧，后叶肾筋膜和脊柱肌群相融合，前叶筋膜连接于大血管腹主动脉、下腔静脉及其他结缔组织。
经皮肾通道手术穿刺扩张时，正常情况下术中观察镜（肾镜或输尿管镜）从皮肾通道进入肾脏收集系统内，完成整个手术操作。但一旦出现经皮肾通道扩张偏离、通道丢失导致观察镜未能进入肾脏收集系统而进入腹膜后间隙时，可在内镜下观察到腹膜后脏器和组织。在腹膜后间隙内，内镜下肾脏表面呈粉红色，颜色鲜艳相对较均匀；而其他结缔组织呈交错网絮状，内镜下相对较暗淡，呈现“深邃”感。而进入肾周脂肪层内，内镜下视野相对较柔和，可见到斑片状的黄色脂肪组织，类似“晃雪”观感。由于肾脏随着呼吸运动而上下移动，内镜在肾周间隙操作时，灌注液可进入肾周间隙挤压推移肾脏，导致肾脏偏离正常解剖位置。此时，应尽量找回原穿刺并扩张的皮肾通道。术中斑马导丝一旦滑脱至肾周，则找回原皮肾通道相对较困难，常需借助B超或X线引导重新进行经皮肾通道穿刺扩张。
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肾脏收集系统解剖
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肾盂肾盏解剖
肾锥体集合管通过肾乳头将尿液排空至肾小盏，肾小盏由一个肾盏颈和肾盏杯口组成，每个肾脏共有5～14个肾小盏。两个或两个以上肾小盏汇合成一个肾大盏，一般分为上、中、下三个肾大盏，肾大盏再汇合成肾盂。Graves 对肾脏收集系统进行铸形研究，将肾盂肾盏排列方式分为四型。
Ⅰ型：肾盂肾盏呈Y形，肾上、下盏融合成Y形，肾盂呈漏斗形，约占30%。
Ⅱ型：肾盂肾盏呈T形，肾上、下盏融合成T形，肾盏呈窄漏斗形，约占20%。
Ⅲ型：肾盏呈短杵状，上、下两极肾盏较多，中盏与肾盂融合，肾盂呈球形，约占15%。
Ⅳ型：肾盏呈细长干状，肾盏交替重叠融合，肾盂呈小球形，约占35%。
肾乳头是肾实质与收集系统分界标志。连接肾乳头的收集系统称为肾小盏，上、下极肾小盏融合后向极部放射，中极肾小盏排列成纵形的前、后两排，分别朝向前半肾和后半肾。根据肾盏颈解剖形态学划分，肾小盏分为有颈型肾小盏（约70%）和无颈型肾小盏（约30%）：有颈型肾小盏通过狭长细小的盏颈进入肾大盏，无颈型肾小盏直接连接肾乳头，无明显狭长细小的盏颈（图1）。有颈型肾小盏占多数的肾结石，术中若通过单一皮肾通道取结石，难度相对较大，可因角度过大、暴力撬镜、Peel-away 鞘管径过大无法进入有颈型肾小盏，容易造成肾盏颈撕裂致出血。
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图1 肾盏颈解剖
静脉尿路造影（IVU）X线片常显示，前排中组肾盏靠外，侧面呈杯口形，后排中组肾盏靠内，断面呈环形，上、下极肾小盏融合，呈不规则外形。肾柱于前后排肾小盏之间突入收集系统，解剖结构上属肾脏皮质，肾小球血管较多，血液循环丰富。经皮肾通道穿刺应尽量避开肾柱，若通道经过肾柱时，术中发生出血概率显著增加。
Kaye和Rineke将肾盏分为两种类型：Brodel型：此型多见，肾脏背侧明显向外突出，后排肾盏结构伸长向外，指向肾脏侧凸面，与肾冠状切面成20°。前排肾盏较短，指向前半部肾脏凸面，与肾脏冠状面成70°。Hodson型：此型少见，肾脏前、后排肾盏结构与位置相反，前排肾盏结构延长向外，与肾冠状切面成20°。后排肾盏较短，与肾脏冠状面成70°。
Keith测量肾脏前组肾盏与肾脏中轴线角度平均为38°，肾脏后组肾盏与肾脏中轴线角度平均为26°，左肾更接近于 Hodson 型，右肾更接近于 Brodel 型。Sampaio 发现74%肾下大盏漏斗与肾盂夹角≥90°，60%下大盏漏斗宽度≥4mm，57%肾下盏有多个小盏，43%仅有中下盏漏斗和融会小盏。
左肾（图2）：①从躯体冠状切面定位：前层肾盏长轴偏离冠状切面向前倾斜30°，可在仰卧位肾盂造影中分辨。后层肾盏长轴偏离冠状切面向后倾斜60°。②从肾脏前侧面定位：前、后层肾盏分别向前、向后倾斜33°和30°。
右肾（图2）：肾盏定位常变异，肾盏颈角度相对较固定。在肾脏中部前、后两排排列的肾盏颈之间角度为76°。①从躯体冠状切面测量：肾盏前、后层长轴与冠状切面角度分别为16°、60°。②从肾脏前平面测量：肾脏前、后层长轴与肾脏前平面形成角度分别为46°、30°。
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图2 左、右肾切面及平面角度
选择合适的肾盏进行穿刺对于顺利实施经皮肾通道手术非常重要。可通过肾盏漏斗部与肾盂输尿管连接部（UPJ）所形成的角度来选择合造的肾盏。若肾盏角度与 UPJ 所形成的角度大于90°，则选择此肾盏入路可较容易进入肾盂及肾脏各盏。大约70%的患者可通过肾下盏入路进入肾盂，但角度常小于90°，此时往往较难进入肾盂及肾脏各盏，可导致顺行留置输尿管支架管难度增大、结石易残留、肾盂外引流不充分等。
蹄铁形肾为泌尿系常见畸形之一，由于双肾下极实质性或纤维性峡部在中线相连接，常被周围脏器如肠管等包裹。相对于正常肾脏，蹄铁形肾收集系统大部分肾盏引流方向由背侧指向中线，或由背侧指向外侧，峡部肾盏一般在冠状面指向中线。通常选择穿刺肾上盏建立皮肾通道，穿刺皮肾通道解剖层次依次为皮肤、腰背部竖脊肌、腰方肌、腰背筋膜、腹膜后间隙、肾筋膜、肾周脂肪、肾包膜、肾实质及后组肾上盏穿刺入路。由于蹄铁形肾下极向中线移位，整个收集系统变得相对较狭长，选择肾中盏通道有时仍无法到达肾脏其他各盏及峡部，而且与肾盂输尿管连接部的角度过小，往往需要通过肾上盏穿刺建立通道，才能进入肾盂或输尿管上段。
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肾盂的X线解剖
根据 肾盂与肾门的关系 将肾盂分为3部分
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肾内外结合型肾盂：约占70%。肾盂一部分位于肾窦内，一部分位于肾门外。
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肾内型肾盂：约占27%。肾盂完全位于肾门肾窦内。
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肾外型肾盂：约占3%。肾盂完全位于肾门外。
根据 国内X线摄片 可将肾盂分为3种
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成熟壶腹型肾盂：为最常见，约占85%。肾大盏明显，肾大盏合成壶腹状的肾盂，有时被误诊为肾盂积水。
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胚胎壶腹型肾盂：约占10%。无肾大盏，肾小盏直接连接于囊状的肾盂。
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分支型肾盂：约占5%。肾大盏相汇合处不形成膨大的肾盂，直接移行于输尿管。
经皮肾通道手术穿刺时，理想的穿刺路径应该是从肾盏进入肾脏收集系统，一般情况下应避免直接穿刺肾盂.
对于重度积水、肾实质菲薄患者，若从肾盂穿刺进入收集系统，虽可减少穿刺出血的可能，但因肾皮质较薄，肾实质或肾盂张力不足、回缩迟缓，在拔除肾造瘘管后易出现皮肾通道尿外渗、通道延迟愈合、肾周积液、肾周尿囊肿等并发症；还可能使患侧肾脏出现解剖性挤压移位，肾脏可向腹侧或头端偏移，皮肾通道间距明显延长，肾造瘘管或引流管容易滑脱至肾周，增加了 Ⅱ 期经皮肾通道手术通道丢失的概率，也加大了发生肾蒂血管副损伤的风险。而对轻中度积水、肾实质较厚患者，从肾盏进入肾脏收集系统，于拔管后肾实质存在一定的张力，不易出现明显尿外渗，Ⅱ 期经皮肾通道手术通道也相对较牢靠。
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肾脏血管解剖
肾动脉于肾门处分为前、后两支，称为前肾动脉（前支）及后肾动脉（后支）。前肾动脉较粗，供应肾脏3／4的范围，走行于肾盂前方，发出上段动脉、上前段动脉、下前段动脉和下段动脉，供应对应的肾上段、上前段、下前段和下段；后肾动脉走行于肾盂的后方，供应肾脏1／4的范围，入肾后延续为后段动脉，有时上段动脉也可发自后支。肾段动脉进入肾实质之前，称为叶间动脉，叶间动脉在肾盏漏斗部及肾小盏旁潜行进入肾柱，继续潜行至肾锥体基底部时发出分支称为弓状动脉，弓状动脉发出小叶间动脉进入肾皮质称为入球小动脉。
肾动脉在肾实质内分为分散型和主干型，肾前半部主要是分散型，后半部多为主干型。肾动脉进入肾脏后呈节段性分布，多分为5支肾段动脉，每支肾动脉所分布供应的区域肾实质，称为肾段。肾段划分为肾局限性疾病的定位及肾部分切除术提供了精确的解剖学基础。
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肾上段
由上段动脉供应，呈帽状区域，占据肾上端的内侧部，肾前后面的内上部。上段动脉主要发自肾动脉前支，起源变异较多。
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肾上前段
由上前段动脉供应，位于肾的前面，包括肾上端外侧后肾中部的一部分。上前段动脉发自前支，自上段底部进入。
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肾下前段（中间段）
由下前段动脉供应，占据肾前面的下中部，为上前段和下段之间的区域。下前段动脉主干恒定地斜过肾盂前面，在下前段内分出上、下和后3个三级支，分布于肾中部前面和后面近外侧的小部分。
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肾下段
位于肾下端，肾前、后面的下部。由发自肾动脉或肾动脉前支的下段动脉供应，于肾盂的前方进入肾窦发出前支、后支，行经肾小盏下外侧或背面，分别供应肾前、后面的下部。
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肾后段
位于肾后面，上、下段之间的区域。由后段动脉供应，后段动脉经肾门上唇入肾窦，穿过肾盂上部后方，横跨肾盂后上方，位于肾背面的中部，多数在肾盂与肾大盏交界处呈树枝状或弓状，沿肾后唇深面进入肾实质后段。经皮肾通道手术时通道大多数从背侧进行穿刺，最可能损伤肾后段动脉。
由于肾段动脉之间缺乏交通支，一旦受到损伤，将导致其独立支配的肾段区域失去动脉血供，发生缺血性肾梗死，肾脏泌尿功能丧失。各肾段之间被少血管的段间组织分隔，称为乏血管带。由于各节段动脉之间无侧支循环血管相交通，肾脏的凸缘侧后1～2cm处即肾前段、后段及血管的分界线属于相对无血管区，解剖学上称之为 Brodel 切线（图3）。
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图3 Brodel 切线
肾后段与下、中段间的乏血管带位于距离肾外缘约1cm的肾脏中、后1／3交界处。在经皮肾通道手术时，最理想的穿刺路径即为沿此 Brodel 切线进行穿刺，能较好地避开肾前、后肾段动脉，减少术中出血，最大限度地保肾功能。Brodel 切线仅为区分肾前、后盏的解剖标志，由于肾动脉走向并非沿着肾盏的排列，因而此线并不能准确揭示真正的所谓无血管区。事实上，它并不是肾脏切开术的较好路径，因为在此平面具有前层动脉的较大分支，供应皮质前层部分大血管穿越此线，需阻断后段才能分清肾段间线。在此线更后侧，恰好位于后层肾盏前面，肾动脉分成前支、后支系统，形成最小的血管化区域。因此，无血管平面位于肾脏最大弯曲的后方。
肾内静脉分布与肾内动脉分布有显著不同，肾内静脉不按肾段分布，也无段的结构划分，肾内静脉各属支互相连结，弓状静脉、叶间静脉之间有大量的交通属支，血液循环异常丰富，穿刺时应尽量避免较粗的静脉。
经皮肾通道手术穿刺通常是在俯卧位下进行，俯卧位下 Brodel 切线的位置与冠状面夹角约为50°～70°。但为了避开胸膜与肠管，实际操作中每次穿刺不可能沿此线精准穿刺；若遇肾旋转异常、多囊肾、髓质海绵肾、蹄铁形肾、单侧肾发育不良、异位肾、先天性脊柱侧弯畸形等先天性畸形，以及既往有开放性手术史、移植肾病史时，常伴有肾动、静脉血管解剖变异或走行异常，穿刺位置及进针方向需进行相应的调整。术前宜行彩色多普勒超声、血管造影、三维CT重建等检查，明确肾段血管、肾脏位置及周围脏器解剖，为经皮肾通道手术提供清晰的肾脏毗邻及血管影像学解剖依据。
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肾脏与膈肌、肋骨及胸膜解剖
肾脏位于腰大肌与腰方肌前方，第12肋斜过两侧肾背面（左肾中部，右肾上部），左侧第11肋斜过左肾上极的背面。膈肌在腹后壁脊柱中线外形成膈肌脚，并向两侧呈扇状延伸，在肾上极的上方形成类似穹隆状的外形。肾脏背侧面12肋以上部分与膈肌紧贴，借膈肌与膈胸膜相邻。因此，在进行经皮肾通道手术穿刺时，从11肋间甚至从12肋下斜向上穿刺进针过深时，有损伤膈肌的风险。
肾上极与胸膜下极有一定的相互重叠，重叠幅度存在一定的个体差异。胸膜下线后投影延伸低至12肋，最低处解剖学上称为 recess 点。在最大吸气末，肺下缘位于第11肋上缘（第10肋间），高于 recess 点，故临床上经皮肾通道手术穿刺出现胸膜损伤的概率要明显高于肺脏损伤。胸膜于10肋水平腋中线水平返折向后，与12肋中外1／3 至 2／3之间相交，体表投影在肩胛下线附近。临床上发生胸膜损伤的概率一般是随着穿刺肋间的提高而增加，经11肋间甚至更高的10肋间进行穿刺，损伤胸膜的概率会明显增加。相反，由于胸膜下缘走行较之肋骨更高水平，故在同一肋间，越向外侧，穿刺到胸膜的机会越小。因此，在选择肋上或肋间穿刺通道进行经皮肾通道手术时，于腋后线与肩胛线之间的区域，紧沿12肋上缘外1／3处外侧区域穿刺可避免损伤胸膜，相对较安全。而借助高分辨率B超引导可清楚观察到肺内气体回声，监视下穿刺扩张能避免肺损伤，同时可降低高位肋间通道如第10或11肋间穿刺损伤胸膜。部分高位肋间通道穿刺可能损伤胸膜，亦可无临床症状，但术后可能产生明显的肩部放射痛。此外，胸腔积液是经皮肾通道手术的并发症之一，其成因多认为系术中穿刺造成胸膜损伤，灌洗液外渗至胸腔所致。但临床研究发现，在一些无胸膜损伤经皮肾通道手术的病例时仍可并发胸腔积液，可能因术中灌洗液量大、灌洗时间长和灌洗压力高导致术中灌洗液外渗至腹膜后间隙和／或腹腔，再通过膈肌进入胸腔形成。
肋间血管及神经一般走行于肋骨下缘，在肋间穿刺时，应紧贴下位肋骨上缘进行，用尖刀切开时也应注意切口方向与肋缘走行一致，以减少穿刺及扩张通道时肋间血管及神经的损伤。
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肾脏与结肠解剖
升结肠始于回盲部，止于右侧结肠肝曲，结肠肝曲位于右肾下极的腹侧面。降结肠始于左侧结肠脾曲，止于髂嵴血管分叉处，结肠脾曲位于左肾的前外侧。结肠通常充有一定量空气，在B超引导下进行穿刺时，易受干扰，因此建议患者术前减少进食产气类食物，并常规作肠道清洁准备。
结肠损伤为经皮肾通道手术严重并发症之一，多半与肾脏、结肠局部解剖异常有关。如结肠异位于肾后称为肾后性结肠，结肠可能覆盖至肾外侧缘和 Brodel 切线无血管区，成为肾后性结肠，经皮肾通道手术术中发生结肠损伤的概率显著增加。Sharma 报道了一组700例患者，350例仰卧位和350例俯卧位分别进行腹部CT扫描，仰卧位约有2%的患者和俯卧位约6.8%患者发现肾后性结肠，患者腹膜后结肠与肾外侧缘有时很接近，可异位于肾脏后外侧甚至肾脏正后方；另外，当肾脏发育不良、肾萎缩、异位肾、肾脏旋转不良时，此时肾脏不再是解剖层面的腹膜后器官，部分脏面贴近腹膜内脏器，成为腹膜间位器官，此时应改变通道穿刺进针的角度及路径。
临床研究发现，消瘦（体重指数＜18.5kg／m2）、高龄（年龄＞70岁）、男性、左侧、萎缩肾、开放手术史是肾后结肠发生的高危因素。右侧肾后空间被部分肝后叶所占，结肠旋转异常时常导致结肠移位更靠近腹侧；而左侧肾后空间相对较大，左侧结肠较右侧更少出现旋转异常，且左侧结肠靠近背侧居多，因此左侧结肠损伤发生率高于右侧。体重指数越小的患者，腹膜后及肾周脂肪就越少，大网膜短小，出现肾后结肠的可能性就越大。另外受腹部挤压的影响，俯卧位时结肠位置向后移动平均12.9mm，且俯卧位时更容易出现结肠充气，充气体积增大后结肠更接近肾筋膜，约有10%的患者结肠可能异位于肾脏后方。老年人肾周侧锥筋膜及其他解剖结构松弛导致结肠更容易到达肾后方，发生结肠损伤的风险也明显增加。
在对这类高危因素患者进行经皮肾通道手术时，应常规行术前CT检查，明确肾脏发育大小、肾周脂肪厚薄及是否有肾后结肠等解剖异常，特别是选择肾下极穿刺或偏离脊柱正中线外侧区域进行穿刺手术时，应警惕发生结肠损伤。
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