文献分享 | 体内激光碎石术
【引言】
近几十年来,随着医疗技术的不断进步,泌尿系结石的外科治疗取得了突破性进展。目前,输尿管镜检查(URS)作为一种精准、微创的诊疗技术,可全面评估尿路集合系统,并通过体内碎石术实现结石的有效治疗。激光技术在碎石光纤研发中的应用,彻底革新了体内碎石术的临床模式,显著提升了治疗效果并降低了手术创伤。

出处:Papatsoris AG, Skolarikos A, Buchholz N. Intracorporeal laser lithotripsy. Arab J Urol. 2012 Sep;10(3):301-6. doi: 10.1016/j.aju.2012.02.006. Epub 2012 Mar 26. PMID: 26558041; PMCID: PMC4442925.
【激光碎石手术变量】
高效碎石各种成分的结石并最大限度减少周围组织损伤,主要取决于激光参数(波长、脉冲持续时间和脉冲能量)以及结石的物理特性(光学、机械和化学特性)。脉冲持续时间决定了结石碎石的主要机制,即光热机制或光声/光机械机制。长脉冲持续时间(例如 >10 μs)的激光会在激光作用区域引起温度升高,同时产生的声波极少。结石物质通过汽化、熔化、机械应力和/或化学分解而被去除。短脉冲激光消融(例如<10 μs)会产生冲击波,由此产生的机械能会使结石碎裂。
【Ho:YAG激光疗效】
目前,钬激光碎石术已成为硬式和软式输尿管镜碎石术的金标准。研究人员发现,在任何给定的脉冲能量下,较短的脉冲持续时间比较长的脉冲产生更多的结石反冲。无论脉冲持续时间如何,较高的脉冲能量和较大的光纤都会导致更大的消融体积和反冲(P < 0.05)。对于较短的脉冲持续时间,气泡膨胀更快,破裂压力波的振幅更大(P < 0.05)。因此,当钬:钇铝石榴石激光脉冲持续时间增加时,反冲减少,但碎石效果相当。
即使于肾结石直径大于2厘米的患者,柔性输尿管镜(URS)联合钬激光碎石术也是部分患者的理想选择。这些患者包括不同意经皮肾镜取石术(PCNL)的患者、正在接受不应停用的抗凝治疗的患者、病态肥胖患者、孤立肾患者或慢性肾功能不全患者。最后,基质性肾结石的治疗极具挑战性。尽管PCNL是治疗大型基质性肾结石的标准疗法,但柔性输尿管镜联合激光碎石术也可用于治疗。激光碎石术通常与输尿管鞘联合使用,以利于冲洗黏液基质结石。
【非钬:YAG激光系统】
与简单的YAG激光器相比,Ho:YAG激光器在水中的快速吸收(3毫米)和最小的组织穿透(0.4毫米)减少了热损伤并提高了安全性。
新型激光器,例如铒:YAG激光器,目前正处于研发阶段,其疗效优于钬激光器,且毒性更小。铒:YAG激光器的初步实验表明,其碎石效率更高,消融和切开精度也优于钬:YAG激光器,但目前缺乏合适的光纤限制了其应用。特别是,铒:YAG激光器波长为2.94 μm时,其高温水吸收系数比钬激光器波长为2.12 μm时高约30倍,这使得其碎石效率提高了两到三倍。然而,铒激光波长无法通过现有的标准石英光纤传输;需要使用特殊的红外光纤,而这些光纤通常比石英光纤柔韧性更差、价格更高、生物相容性更差。
【技术和临床意义】
钬激光碎石术产生的压力波小于其他碎石方法,但仍存在一定的反冲现象。激光脉冲的持续时间会影响冲击波的产生和结石的移动。较长的脉冲宽度会导致单次冲击后结石移动较少,但在重复冲击过程中能量传递更多。临床上,这可能减少频繁且繁琐的光纤调整,并提高结石碎裂效率。另一项前瞻性多中心研究评估了一系列可重复使用的钬激光光纤。该研究表明,可重复使用的激光光纤比一次性光纤更具成本效益。此外,研究还发现,纤芯直径为365 μm的光纤比纤芯直径为270 μm的光纤具有更高的重复使用率。
关于常规使用输尿管支架,一项前瞻性随机试验比较了钬激光碎石术后不放置支架与常规放置支架的输尿管镜碎石术。共有110例患者接受了无并发症的输尿管镜激光碎石术。术后,患者被随机分为不放置支架组和放置支架组(每组55例)。支架常规放置3周。研究人员表明,无并发症的输尿管镜激光碎石术无需放置输尿管支架即可安全进行。未放置支架的患者手术时间更短,疼痛和血尿发生率更低。
【结论】
激光碎石术领域正朝着两个不同的方向发展:一是改进现有的钬:钇铝石榴石(Ho:YAG)激光平台,二是开发新型激光平台。Ho:YAG激光碎石术最显著的改进可能来自于传输性能更佳的光纤。事实上,研发更灵活、更经济、更耐用的新型光纤是未来的挑战。

