S.T.O.N.E. Nephrolithometry Score

Klinischer Hintergrund

Die perkutane Nephrolithotomie (PCNL) ist die Therapie der ersten Wahl bei Nierensteinen über 20 mm, die Steinfreiheit nach dem Eingriff variiert jedoch stark in Abhängigkeit von der Komplexität des Steins. Der S.T.O.N.E. nephrolithometry score wurde entwickelt, um die Berichterstattung über diese Komplexität zu standardisieren und der Operateurin oder dem Operateur sowie dem Patienten vor dem Eingriff eine Abschätzung der Wahrscheinlichkeit für Steinfreiheit und des operativen Risikos zu geben. Der Score erfüllt zwei Funktionen: Er schafft eine gemeinsame Sprache zur Beschreibung der Steinkomplexität zwischen Zentren und in Studien, und er unterstützt das präoperative Gespräch mit dem Patienten über das zu erwartende Ergebnis. Er ist nicht als eigenständiges Entscheidungsinstrument dafür gedacht, ob eine PCNL überhaupt durchgeführt werden soll, sondern als Hilfsmittel bei der Wahl der Strategie und im Aufklärungsgespräch.

Berechnung des S.T.O.N.E. nephrolithometry score

Der Score ist die Summe von fünf Variablen, die sämtlich in einer einzigen präoperativen CT ohne Kontrastmittel gemessen werden:

$$\text{S.T.O.N.E.} = S + T + O + N + E$$

wobei

• $S$ (Steingröße, Size): größte Querschnittsfläche, gemessen in der axialen CT, Länge $\times$ Breite. < 400 mm² ergibt 1 Punkt, 400-799 mm² ergibt 2, 800-1599 mm² ergibt 3, $\geq$ 1600 mm² ergibt 4.
• $T$ (Länge des Zugangswegs, Tract length): Abstand von der Haut zum Stein, senkrecht an der geplanten Zugangsstelle gemessen. $\leq$ 10 cm ergibt 1 Punkt, > 10 cm ergibt 2.
• $O$ (Obstruktion): Grad der Hydronephrose/Hydrokalikose. Keine oder leichte ergibt 1 Punkt, mäßige oder ausgeprägte ergibt 2.
• $N$ (Anzahl der Kelche mit Konkrement, Number of involved calyces): 1-2 Kelche ergeben 1 Punkt, 3 Kelche ergeben 2, ein vollständiger Korallenstein (Staghorn-Stein, alle Kelche beteiligt) ergibt 3.
• $E$ (Essence, Steindichte): mittlere Dichte des Steins in Hounsfield-Einheiten. $\leq$ 950 HU ergibt 1 Punkt, > 950 HU ergibt 2.

Die Gesamtpunktzahl reicht von 5 bis 13. Die Buchstaben des Akronyms entsprechen den fünf Komponenten.

Die Herleitungskohorte bestand aus 117 Patienten, die an einer einzelnen amerikanischen urologischen Klinik eine PCNL erhielten (Arthur Smith Institute for Urology, Hofstra North Shore-Long Island Jewish School of Medicine) [1]. Die mittlere Punktzahl betrug 7,7 (Spannweite 4-11), und die Steinfreiheitsrate nach dem ersten Eingriff lag bei 80 %. Der Score korrelierte signifikant mit der Steinfreiheit ($P = 0{,}001$), dem Blutverlust ($P = 0{,}005$), der Operationsdauer ($P = 0{,}001$) und der Verweildauer ($P = 0{,}001$). Patienten, die steinfrei wurden, hatten niedrigere Punktzahlen als solche mit Reststein (6,8 gegenüber 9,7, $P = 0{,}002$). Die Komplikationsrate betrug 21 %, überwiegend postoperative Sepsis und Blutungen.

Interpretation in der Praxis

Die ursprüngliche Studie validierte den Score als kontinuierlichen Prädiktor und definierte keine diskreten Risikokategorien [1]. In der späteren Validierungsliteratur wurde jedoch eine auf dem Youden-Index beruhende Grenze verwendet, um Patienten in Risikogruppen einzuteilen. In einer chinesischen Kohorte von 283 Patienten wurde für das traditionelle S.T.O.N.E.-System ein optimaler Cut-off bei 8,5 Punkten ermittelt, was in der Praxis einer Grenze bei 8 Punkten entspricht [7]:

Diese Zahlen stammen aus Validierungskohorten und sind als orientierende Schätzungen zu verstehen, nicht als garantierte Wahrscheinlichkeiten für den einzelnen Patienten. Der Score eignet sich am besten für die Patientenberatung und die operative Planung, nicht als alleinige Grundlage für die Wahl oder den Verzicht auf eine Behandlung.

Validierung und Leistungsfähigkeit

Externe Validierung. Noureldin et al. validierten S.T.O.N.E. an 155 PCNL in einem tertiären Referenzzentrum in Montreal 2009-2013 [3]. Die mittlere Punktzahl betrug 7,67 (Spannweite 5-12) und die Steinfreiheitsrate 71,6 %. Der Score war signifikant mit der Steinfreiheit ($p = 0{,}001$) und dem Blutverlust ($p = 0{,}003$) assoziiert und korrelierte mit der Operationsdauer ($r = 0{,}4$, $p < 0{,}001$) und der Verweildauer ($r = 0{,}3$, $p = 0{,}001$). Die Komplikationsrate betrug 15,5 % und korrelierte nicht mit dem Score ($p = 0{,}9$). Die Autoren stellten fest, dass die prädiktive Fähigkeit des Scores mit der alleinigen Verwendung von Steingröße und Anzahl der betroffenen Kelche als getrennte Variablen vergleichbar war.

Vergleichende Studien. Eine Metaanalyse von zehn Studien zu Guy's stone score, CROES-Nomogramm und S.T.O.N.E. fand, dass die drei Systeme bei der Vorhersage der Steinfreiheit nach PCNL gleichwertig waren, ohne signifikanten Unterschied der AUC zwischen ihnen [5]. Der S.T.O.N.E.-Score unterschied sich signifikant zwischen steinfreien und nicht steinfreien Patienten (WMD $-1{,}23$, $p < 0{,}0001$). Guy's stone score war das einzige System, das Komplikationen signifikant vorhersagte; weder S.T.O.N.E. noch CROES zeigten eine solche Assoziation.

Korallensteine. In einer Vergleichsstudie an 160 Patienten mit Korallensteinen betrug die Steinfreiheitsrate 59 % [4]. Sämtliche vier Scoring-Systeme (S.T.O.N.E., Guy, CROES, S-ReSC) korrelierten in der univariaten Analyse mit der Steinfreiheit, in der multivariaten Analyse waren jedoch nur Guy und S-ReSC signifikante unabhängige Prädiktoren. Keines der Systeme sagte die Komplikationsrate voraus.

Trennschärfe. In der chinesischen Validierungskohorte mit 283 Patienten betrug die AUC für das traditionelle S.T.O.N.E. 0,814 (95 %-KI 0,764-0,864) bei einem nach Youden optimierten Cut-off von 8,5 [7]. Bei dieser Grenze lag die Steinfreiheitsrate in der Gruppe mit niedrigem Risiko (5-8 Punkte) bei 81,4 % und in der Gruppe mit hohem Risiko (9-13 Punkte) bei 47,0 %.

Interobserver-Reliabilität. In einer Studie an 58 Patienten, die unabhängig von Medizinstudierenden, Assistenzärzten in der Urologie und Fachärzten beurteilt wurden, betrug der ICC für die Gesamtpunktzahl 0,87 [2]. Von den einzelnen Komponenten waren Steingröße (S) und Anzahl der betroffenen Kelche (N) am schwierigsten reproduzierbar zu messen, mit niedrigeren κ-Werten für das junge Personal. Zwischen Fachärzten und Fellows betrug κ für die Gesamtpunktzahl 0,87.

Einschränkungen

Der Score gilt für die PCNL und ist für andere Behandlungsmodalitäten wie RIRS (retrograde intrarenale Chirurgie), ESWL (extrakorporale Stoßwellenlithotripsie) oder laparoskopische Steinchirurgie nicht validiert. Die Herleitungskohorte war klein (117 Patienten) und homogen, was die Generalisierbarkeit einschränkt [1].

S.T.O.N.E. sagt durchgängig Komplikationen schlechter voraus als die Steinfreiheit. In externen Validierungen war der Zusammenhang mit Komplikationen inkonsistent: Noureldin et al. fanden keine Korrelation [3], Yarimoglu et al. fanden, dass keines von vier Systemen bei Korallensteinen Komplikationen vorhersagte [4], und in der Metaanalyse war S.T.O.N.E. nicht mit der Komplikationsrate assoziiert [5]. Ein systematisches Review aus dem Jahr 2023, das 18 Studien mit insgesamt 7.316 Patienten zusammenfasste, fand, dass S.T.O.N.E. nur in 4 von 18 Studien mit Komplikationen korrelierte und die Ergebnisse zwischen den Studien widersprüchlich waren [6].

Die Komponente Steindichte (E) mit der Grenze von 950 HU ist ein grober Proxy für die Steinzusammensetzung: Steine mit höherer Dichte bestehen häufig aus Kalziumoxalat-Monohydrat oder Zystin und sind schwerer zu fragmentieren, der Hounsfield-Wert überlappt jedoch zwischen den Steinarten und kann eine formale Steinanalyse nicht ersetzen. Die Komponente Länge des Zugangswegs (T) wird von der Körperlage des Patienten bei der CT und vom gewählten Zugangsweg beeinflusst, was eine Variabilität mit sich bringt, die der Score nicht erfasst.

Die Steinfreiheit wurde in mehreren Validierungsstudien mit der Abdomenübersichtsaufnahme (KUB) statt mit der CT beurteilt, was die Steinfreiheitsrate überschätzen und damit die berichteten Zusammenhänge verzerren kann [4][5]. Schließlich fehlen prospektive Multicenterstudien ausreichender Größe, um die Leistung des Scores in verschiedenen Patientengruppen und bei unterschiedlichen chirurgischen Techniken zu bestimmen.

Quellen

1. Okhunov Z et al. S.T.O.N.E. nephrolithometry: novel surgical classification system for kidney calculi. Urology. 2013;81(6):1154-1159. PMID: 23540858
2. Okhunov Z et al. Interobserver reliability and reproducibility of S.T.O.N.E. Nephrolithometry for renal calculi. J Endourol. 2013;27(10):1303-1306. PMID: 23815088
3. Noureldin YA et al. External validation of the S.T.O.N.E. nephrolithometry scoring system. Can Urol Assoc J. 2015;9(5-6):190-195. PMID: 26225168
4. Yarimoglu S et al. External validation and comparison of the scoring systems (S.T.O.N.E, GUY, CROES, S-ReSC) for predicting percutaneous nephrolithotomy outcomes for staghorn stones: A single center experience with 160 cases. Kaohsiung J Med Sci. 2017;33(10):516-522. PMID: 28962823
5. Jiang K et al. Evaluation of three stone-scoring systems for predicting SFR and complications after percutaneous nephrolithotomy: a systematic review and meta-analysis. BMC Urol. 2019;19:48. PMID: 31262284
6. Mazzon G et al. Stone-scoring systems for predicting complications in percutaneous nephrolithotomy: A systematic review of the literature. Asian J Urol. 2023;10(3):226-238. PMID: 37538152
7. Wei B et al. A data-driven revision of the S.T.O.N.E. nephrolithometry score: Improved predictive accuracy for stone-free status after PCNL. Sci Prog. 2025;108(4). PMID: 41217967