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铥激光在泌尿外科中的应用及进展
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铥激光在泌尿外科中的应用及进展

时间:2013-11-14 10:49:56 点击:
 

铥激光在泌尿外科中的应用及进展

魏海彬  孙晓文

(上海交通大学附属第一人民医院泌尿外科  上海200080

    [摘要]:铥(Tm)激光是一种新型的医用激光技术,波长范围是1.75μm2.22μm。铥激光技术具有操作简单安全、损伤小、止血快、精度高等优点,今年来在泌尿外科中得到快速发展和广泛应用。本文介绍了铥激光的作用原理及优点,回顾了近些年铥激光在泌尿外科领域的各种应用,分析了铥激光在泌尿外科的发展方向及应用前景。

    [关键词]:铥激光;泌尿外科;应用

    [中图分类号]R454.2R699  文献标识码:A  文章编号:16736273 (2012) 35697504

激光是在粒子受激辐射过程中产生的激发光,具有单色性好、亮度高、方向固定、能量集中等优点,在{word5}生物学领域有着广泛应用。铥激光作为一种医用激光技术,在20041月被FDA(美国食品药品监督局)批准用于临床,20048月获得欧盟 CONFORMITE EUROPEENNE)认证,于2005年获准进入双色球市场。本文旨在对铥激光在泌尿外科的应用及进展作一综述。

1、 铥激光的优势

铥激光主要依靠组织中的水分子吸收激光而发挥作用,实际波长可以根据临床需要进行调节。铥激光手术具有以下优点:切割高效精确:铥激光是通过Tm:YAG固态二级管形成激发光,波长约2μm,接近水分子的吸收峰值,能被组织中水分子高效吸收,从而使热损伤深度较浅(0.2mm下的切割区渗透),不损伤周围组织。应用范围较广:组织中无处不在的水分子为铥激光提供恒定的相互介质,水分子的高效吸收,温度迅速升至到沸点,进而气化。因此,铥激光能够穿透介质表面浅层,不依赖于组织中生色团的浓度,特别是血红蛋白的生色团,临床应用范围较广。脉冲/连续模式:铥激光具有连续/脉冲两种波,可根据临床需要,相互切换。脉冲模式下,铥激光可以进行精确切割,如输尿管狭窄的切开。而连续波模式下,铥激光可以进行较快的止血、切割,如肾、前列腺的切除。光束直径较小:铥激光的光束直径只有18μm,具有高质量、小直径的特性,因此能与软镜联合应用,完成一些手术操作。术中保留组织:铥激光进行切割时,能保留组织,术后可以送病理,有助于肿瘤的精确分期,进而指导后续治疗,从而使肿瘤能够早发现、发诊断、早治疗,减少了肿瘤漏诊。激光设备小:铥激光设备小,成立式,方便移动,可随时移入移出手术室。将来的铥激光设备向便携化、微型化发展,甚至可以随身携带。使用石英光纤:石英光纤柔韧结实,经久耐用,价格便宜,并且可以反复使用,使手术成本降低,有利于铥激光技术的大规模推广。设备维护简单:设备工作时,无需手术室提供专用水冷设备,对外部条件要求少,易于维护。铥激光具有的众多优势,决定了其在泌尿外科将拥有广阔的应用空间。

2、 铥激光在肾部切除术中的应用

2.1 铥激光的切割特点

    肾皮质中细小血管较多,特别是浅层肾皮质。由于连续波下的铥激光具有高效切割、快速止血特点,在进行肾部切除时,无需缝合肾实质,减少手术的时间限制。术中无需夹闭肾门,减少了术中术后由于肾单位缺血导致的并发症。

2.2 铥激光在动物模型中的应用

    Bui,H等建立猪的活体实验模型,在腹腔镜下应用铥激光进行肾部切除术。术中失血量50ml,对周围肾组织热损伤深度不超过1.6mm,产生烟雾较少,术程顺利。5例动物模型均无围手术期并发症发生。该实验证实:在体内进行腹腔镜下肾部分切除,铥激光具有高效切割、迅速止血、术野清晰的特性,并且无需夹闭肾门,对机体影响较小,在临床中有着良好的应用前景。

2.3 铥激光在肾部切除中的应用

    Mattioli,S等在2005年到2008年,运用铥激光手术为9位患者进行了开放或腹腔镜下肾部分切除术。9位患者中,有1例采用了经腰腹腔镜肾部分切除术,其余8位采用开放的经腰肾部分切除术。开放手术中平均出血量为260mL,腹腔镜下为156mL。开放手术平均用时135min,腹腔镜下210min。术后示肿瘤平均大小约为3.5cmMattioli,S等的临床实践证实:铥激光进行肾部分切除时能够快速止血,精确剥离肾皮质,并且术中无气泡、烟雾形成,视野较为清晰。

虽然铥激光能够及时封闭手术创面的细小血管,但对皮髓质交界处、肾髓质血管封闭效果欠佳,即使增大功率,也不能完全止血,因此铥激光手术仅限于肾皮质。现应用此技术的病例较少,缺乏长期有效的临床证据,限制了其在肾部分切除术中的进一步应用。

3、 铥激光在治疗上尿路结石中的应用

3.1 铥激光的碎石优点

    铥激光波长可调,并且有脉冲波,可以根据结石性质进行选择。铥激光对各类尿路结石均有碎石气化作用,结石粉碎成末,易被冲洗出来,因此排石时间较短。上尿路结石常伴有输尿管狭窄,在碎石同时,可进行输尿管狭窄切开;铥激光可与软镜联合应用,进行肾下盏的碎石。由于上述优势,铥激光在上尿路结石治疗中有较好的应用前景。

3.2 铥激光在体外碎石模型中的应用

    Fried,M等曾经应用铥激光,在体外进行碎石模型的实验。他们运用110W1.94μm波长的铥激光,在脉冲模式下碎石,碎石脉冲能量为1J/20ms,频率10Hz。结果发现,所粉碎的13个尿路结石,平均重量约为(680±211mg6个草酸钙结石,平均重量约为(763±204mg;碎片率分别为(388±49mg/min、(25±2mg/min;粉碎成直径小于2mm的结石碎片分别所需时间(2.25±0.63min、(30.7±8.4min。结果证实:铥激光能有效粉碎泌尿系统的软(尿酸)、硬(草酸钙)结石,并且粉碎软结石的效果较好。

3.3 铥激光在临床碎石中的应用

    汪清等在20045月—20078月,曾为186例输尿管结石患者进行铥激光碎石。结果显示铥激光治疗的186例中一次成功180例,成功率高达96.7%,平均碎石时间(18.7±3.8min15周内结石全部排净。在碎石同时,治疗输尿管狭窄32例。此报道证实了铥激光对各类结石均有粉碎效果,并且安全有效。

3.4 铥激光碎石的不足

铥激光的碎石效率,特别是对硬性结石效率,远低于软性结石,碎石效率仍有待提高。在粉碎硬性结石的过程中,碎石时间较长,易使光纤尖端炭化加快了光纤损耗。将来应改善相应技术,避免上述不足。

4、 铥激光在治疗尿路解剖异常中的应用

4.1 铥激光的软组织切割特点

    临床常见的尿路解剖异常有狭窄、闭锁、畸形等。由于病因多元化、解剖结构复杂化,开放性手术的并发症多,复发率也较高。铥激光可进行精细切割,并发症较少,在治疗尿路解剖异常中有着较好的应用前景。

4.2 铥激光在治疗尿道狭窄中的应用

Wang,L等应用铥激光治疗尿道狭窄。21例尿道狭窄患者,均采用内镜逆行性铥激光尿道切开术。术后随访12-24个月,结果显示21例患者中有16例一次治愈;仅有5例发生再狭窄。该实践证实了,与开放性手术相比,铥激光治疗尿道狭窄是一种安全有效的微创治疗方法。

4.3铥激光在切除尿道肉阜中的应用

    胡岚亭等曾应用铥激光治疗尿道肉阜。在35例病例中,肉阜直径范围(0.51.5cm。对于直径较小者,采用铥激光直接灼烧气化;对于直径较大者,夹取尿道肉阜上1/3并稍向外拉,以30W连续波的铥激光沿病变根部进行切割。手术时间(210min,术中基本无出血周围组织无损伤,术后第3天水肿即消退。术后随访显示,35例均一次治愈。该临床实践证实了铥激光治疗尿道肉阜方法简单可靠有效,并且用时短,无出血,一次治愈,有着较好的临床前景。

4.4 铥激光在治疗膀胱颈挛缩中的应用

膀胱颈挛缩(BNC)复发率之高,是泌尿外科一个棘手的问题。Bach等曾应用铥激光治疗BNCBach等使用70W2μm连续波的铥激光进行膀胱颈切开,平均手术时间为7min,导尿时间为6.5h。最大尿流速(Qmax)由术前9mn/s,提高至2个月后的25ml/s12个月后23ml/s。美国泌尿协会(AUA)症状评分由术前的22分,降低到术后的8分。手术结果证实患者在AUA评分、Qmax均有明显改善。该研究证实铥激光是治疗BNC一个安全快速有效的方式。

5、 铥激光在治疗浅表膀胱肿瘤中的应用

5.1 铥激光在治疗膀胱癌中的特点

铥激光光纤直径较小,在治疗浅表膀胱癌时,可与软镜联用,镜头弯曲幅度较大,视野较广,因此术中无盲区,即使位于膀胱颈口肿瘤也能发现。铥激光依赖激光切割,不会对膀胱壁产恒电刺激,减少了闭孔神经反射,避免了膀胱穿孔发生。

5.2铥激光在治疗浅表膀胱癌中的应用

    Gao,X等在20051月至200510月为32 例膀胱原位癌患者进行经尿道的铥激光肿瘤切除术(ThuRBT)治疗,手术平均用时25min,手术均顺利结束而无并发症。术后病理显示:切除的肿瘤平均直径为1.5cm3612个月的雷击复发率分别为9%22%28%Gao,X等的临床实践证实了ThuRBT的安全可靠有效,并能为膀胱肿瘤的病理分期提供依据,指导后续治疗。

5.3 铥激光用于治疗嗜铬细胞瘤

Yang,Y等曾进行铥激光治疗膀胱嗜铬细胞瘤的手术。3例经确诊为膀胱嗜铬细胞瘤的患者,与全麻下行经尿道铥激光膀胱部分切除术,术中切除的肿瘤周围膀胱壁,包括膀胱壁的逼尿肌层。手术时间约为30min。血压无异常波动,24h尿CAVMA值均在正常范围。术后随访79个月,均无复发。该研究证实铥激光可保持血压稳定,精确切割膀胱壁并快速剥离肿瘤,完成膀胱嗜铬细胞瘤的切除。

5.4 铥激光治疗膀胱肿瘤的不足

现在开展的铥激光治疗膀胱浅表肿瘤手术较少,手术效果缺乏长期有效的临床证据证实。若推广该技术,仍需大规模临床应用研究的支持。

6、 铥激光用于治疗良性前列腺增生症(BPH

6.1 铥激光用于治疗BPH

夏术阶等于2005年首先提出2μm连续波的铥激光治疗BPH,夏术阶等把这种手术方式称为剥橘式铥激光前列腺切除术(TmLRP-TT)。首次治疗的30BPH患者,平均年龄74岁,前列腺平均体积为58mL,国际前列腺症状评分(IPSS)为19分,最大尿流速(Qmax)为0.8mL/s。术程顺利,平均用时56min,术后留置导尿管1-3天。术后1个月、3个月随访结果示4IPSS平均评分分别为7.9分、7.1分,Qmax平均值分别为23.1mL/s24.7mL/s,并且在3个月的随访中无新发勃起功能障碍、逆行性射精。该研究证实了铥激光治疗BPH安全有效。

6.2 铥激光用于治疗特殊类型的BPH

铥激光可用于治疗一些特殊类型的BPH,利润,体积大于80mL的前列腺,Bach等为90例前列腺体积大于80mL的患者做过经尿道铥激光切除术,术后1年的随访,证实了对大于80mL的前列腺,也是安全有效的;Si等为46BPH的高危患者进行手术,患者平均年龄82.6岁,术程顺利,术后IPSSQmax、生活质量评分、残余尿量均有明显改善,证实了对于BPH高危患者,也是安全有效的。

6.3 铥激光治疗BPH的前景

剥橘式铥激光前列腺切除术(TmLRP-TT)手术方式易学习,操作者易上手,学习周期较短,并且手术费用患者易于接受,因此有着广阔的应用前景。现在对于BPH的铥激光技术远期疗效研究的较少,最长的随访年限是2年,铥激光能否取得像TURP或者开放手术类似的远期疗效,尚需要更长时间随访和更大样本量的临床研究资料的支持。

7、 铥激光在一些特殊领域的应用

7.1 铥激光在泌尿系统神经刺激领域的应用

神经科学采用激光辐射作为热刺激来研究神经的局部反应。铥激光作为神经刺激源,可定量、灵活地调节刺激参数,例如波长、光斑直径、刺激时间等,清晰地反映出神经反应与刺激参数的关系。Fried,M等利用非接触式铥激光刺激大鼠前列腺的海绵体神经,提示铥激光有可能替代电刺激,成为保留海绵体神经的前列腺癌手术的重要工具。这一过程尚处于试验阶段,真正进入临床应用,还有很长的路要走。

7.2 铥激光用于治疗上尿路移行细胞癌

铥激光对软组织具有良好的切割、止血能力,同样适用于治疗上尿路移行细胞癌,特别是一些早期的、尚未浸润的肿瘤。Scoffone,M等研究发现,对于一些低期低级、乳头状的肾盂癌可进行铥激光切除,为铥激光治疗早期的肾盂或输尿管移行细胞癌提供新的治疗手段。刘世博等比较了上尿路上皮癌手术中输尿管膀胱壁内段开放式袖套切除、经尿道电切及经尿道铥激光切除三种方法的疗效差别,发现经尿道铥激光输尿管膀胱壁内段切除,不增加术后肿瘤种植及复发率,安全有效,有着较好的临床应用前景。

7.3 铥激光用于取除膀胱异物

膀胱异物为罕见病例,多由医源性因素引起。Davis等曾报道一例TURP手术时电切喙的分支掉入膀胱内,由于电切喙相对TURP的管鞘稍大,极难取出。4年后,通过经尿道的铥激光手术,将电切喙切割成3块,经尿道成功取出。此病例证实了铥激光对硬组织也有良好的切割能力。

8、 总结及展望

通过以上介绍,我们看到了铥激光在泌尿外科的广泛应用。铥激光的特点,决定了其在泌尿外科的广阔的应用空间。以上所举的众多应用,只是出于起步阶段,证据水平较低,并且缺乏大规模的临床证据支持,也没有长期的随访,部分甚至只停留在实验室研究阶段。铥激光今后的发展,除了要提高技术改进不足,还需要大范围、前瞻性、高水平的RCT支持。

 

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