范地福 曾旻 黃鑫 黃永明 何小龍 劉泰榮 鐘久慶 宋樂明 贛州市人民醫(yī)院泌尿外科 （江西 贛州 341000）

內(nèi)容提要： 目的：探究新型可吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡關(guān)于模擬腎盂壓與灌注流量的體外實驗效果。方法：仿真模擬經(jīng)尿道輸尿管硬鏡碎石術(shù)情景，使用新型輸尿管硬鏡，記錄不同場景下仿真腎盂集合系統(tǒng)的壓強(qiáng)、灌注流量。結(jié)果：懸掛灌注液的相對高度＜54cm、灌注和吸引雙通道內(nèi)有液體流動時，模擬腎盂壓遠(yuǎn)低于30mmHg安全閾值上限；中心負(fù)壓吸引是調(diào)節(jié)灌注流量的主要決定因素，術(shù)中灌注流量：33.9mL/min以上；不置入光纖時，灌注液的流量隨連接的中心負(fù)壓值增大而明顯升高，呈正相關(guān)關(guān)系；置入光纖后，灌注液的流量隨連接的中心負(fù)壓絕對值增大而明顯升高，呈正相關(guān)關(guān)系；隨置入光纖外徑增大而明顯降低，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。結(jié)論：新型可吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡能確保安全的模擬腎盂壓并達(dá)到理想的術(shù)中灌注流量，具有較好的臨床應(yīng)用前景。

泌尿系結(jié)石是泌尿外科的常見病和多發(fā)病，微創(chuàng)經(jīng)尿道輸尿管碎石術(shù)已在臨床普遍應(yīng)用[1]。由于傳統(tǒng)的經(jīng)尿道輸尿管硬鏡注水與排水系統(tǒng)未形成鏡前端的連續(xù)水循環(huán)，碎石粉塵影響觀察視野，圍手術(shù)期會發(fā)生較多的并發(fā)癥，如：輸尿管損傷、碎石效率較低、結(jié)石易上移到腎臟、腎盂高壓等[2]。筆者研究傳統(tǒng)經(jīng)尿道輸尿管硬鏡手術(shù)的不足之處，設(shè)計出一種新型負(fù)壓吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡（實用新型專利：ZL201920339071.2），含獨(dú)立的注水口與負(fù)壓吸引通道。本研究通過仿真實驗，實時監(jiān)測模擬腎盂集合系統(tǒng)壓強(qiáng)、灌注流量等參數(shù)，證實新型負(fù)壓吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡的優(yōu)越性?，F(xiàn)報告如下。

1.材料與方法

1.1 實驗器材

“科醫(yī)人”鈥激光機(jī)和200μm、550μm光纖、中心負(fù)壓吸引瓶、6.8/7.5Fr新型經(jīng)尿道輸尿管鏡（圖1為剖面圖，圖2為外觀圖）、26Fr T型乳膠管、數(shù)顯溫度計、液壓傳感器、醫(yī)用有創(chuàng)血壓監(jiān)護(hù)儀，生理鹽水和連接管路、量杯及量尺。

圖1. 新型輸尿管鏡剖面示意圖（注：1.新型輸尿管鏡外徑；2.吸引通道；3.灌注通道；4.攝像頭；5.冷光源）

圖2. 新型經(jīng)尿道輸尿管鏡外觀圖

1.2 方法

仿真模擬經(jīng)尿道輸尿管硬鏡碎石術(shù)情景，使用新型輸尿管硬鏡外接可調(diào)高度的懸掛灌注液和可調(diào)負(fù)壓的中心負(fù)壓吸引瓶，將輸尿管硬鏡前端插入內(nèi)置液壓傳感器的26Fr T-type乳膠管，記錄下顯示在醫(yī)用有創(chuàng)血壓監(jiān)護(hù)儀的數(shù)據(jù)作為液壓傳感器的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，分別測試不同場景下仿真腎盂集合系統(tǒng)的壓強(qiáng)、灌注流量。①關(guān)閉吸引通道，調(diào)整灌注高度：觀察并記錄模擬腎盂集合1系統(tǒng)的壓強(qiáng)；②調(diào)整中心吸引負(fù)壓：觀察模擬腎盂集合系統(tǒng)的灌注壓和灌注流量等相關(guān)測試數(shù)據(jù)；③調(diào)換激光碎石光纖：分別測試無光纖、200μm、550μm激光光纖三種狀態(tài)，觀察模擬腎盂集合系統(tǒng)的灌注壓和灌注流量等相關(guān)測試數(shù)據(jù)；

2.結(jié)果

2.1 調(diào)節(jié)灌注鹽水的高度測試

靜態(tài)測試結(jié)果顯示：模擬腎盂壓30mmHg時，灌注液的相對高度是54cm；模擬腎盂壓40mmHg時，灌注液的相對高度是68cm；模擬腎盂壓50mmHg時，灌注液的相對高度是82cm。模擬腎盂壓隨灌注液的相對高度升高而升高，呈較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。

2.2 灌注流量測試

持續(xù)維持仿真模擬腎盂壓為30mmHg時，調(diào)節(jié)不同的負(fù)壓吸引值，已從前置實驗得知維持模擬腎盂壓30mmHg時，關(guān)閉吸引通道時，灌注液相對高度為54cm，連接不同的中心負(fù)壓值吸引后，測試結(jié)果顯示：連接的中心負(fù)壓值為0Pa時，自動溢出灌注液的相對高度為92cm；連接的中心負(fù)壓值0.005MPa時，灌注液的相對高度是125cm；連接的中心負(fù)壓值0.01MPa時，灌注液的相對高度是152cm；連接的中心負(fù)壓值0.015MPa時，灌注液的相對高度是175cm；連接的中心負(fù)壓值0.02MPa時，灌注液的相對高度是194cm。維持模擬腎盂壓30mmHg時，灌注液的相對高度隨連接的中心負(fù)壓絕對值增大而明顯升高，呈正相關(guān)關(guān)系。

2.3 仿真模擬腎盂壓和灌注流量

灌注液的相對高度固定為54cm，插入不同規(guī)格的鈥激光光纖時，調(diào)節(jié)不同的中心負(fù)壓吸引值，固定灌注液的相對高度是54cm，連接中心負(fù)壓吸引后，以500mL/瓶的整袋生理鹽水灌注液，在不同的負(fù)壓值條件下進(jìn)行測量，測試結(jié)果顯示：不置入光纖時，當(dāng)連接的中心負(fù)壓值0.005MPa時，灌注液的流量是33.9mL/min；連接的中心負(fù)壓值0.01MPa時灌注液的流量是45.7mL/min；連接的中心負(fù)壓值0.015MPa時，灌注液的流量是52.3mL/min；連接的中心負(fù)壓值0.02MPa時，灌注液的流量是59.7mL/min。灌注液的流量隨連接的中心負(fù)壓值增大而明顯升高，也呈正相關(guān)關(guān)系；在分別置入200μm和550μm的光纖后，當(dāng)連接的中心負(fù)壓值0.005MPa時，灌注液的流量是28.6mL/min與24.1mL/min；當(dāng)連接的中心負(fù)壓值0.01MPa時，灌注液的流量是38.4mL/min與33.6mL/min；連接的中心負(fù)壓值0.015MPa時，灌注液的流量是47.1mL/min與42.5mL/min；連接的中心負(fù)壓值0.02MPa時，灌注液的流量是53.8mL/min與49.2mL/min。灌注液的流量隨連接的中心負(fù)壓絕對值增大而明顯升高，呈正相關(guān)關(guān)系；隨置入光纖外徑增大而明顯降低，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

以上體外仿真實驗結(jié)果表明：前期設(shè)計研發(fā)的新型索德6.8/7.5Fr雙通道輸尿管硬鏡（許可證編號：浙食藥監(jiān)械生產(chǎn)許20140052號、產(chǎn)品編號：SNJ-I-004430），在不影響現(xiàn)有的輸尿管鏡外型參數(shù)下，保證原有的冷光源和攝像系統(tǒng)的合理布局，在未增加原有經(jīng)尿道輸尿管硬鏡的生產(chǎn)成本下，拓寬了新型輸尿管硬鏡的使用功效，增加了新型經(jīng)尿道輸尿管硬鏡產(chǎn)品的上市競爭力。通過仿真實驗，在不影響手術(shù)操作的前提下能夠加大手術(shù)過程中的排水量，不僅能夠保持手術(shù)過程中視野的清晰，提高激光手術(shù)碎石的效率，可持續(xù)流動的灌注液來實現(xiàn)連續(xù)完全粉末化碎石，改善一期手術(shù)結(jié)石清除率，而且能夠減小腎盂及輸尿管腔內(nèi)壓，防止術(shù)后高熱、菌血癥等并發(fā)癥的發(fā)生，保證手術(shù)安全。

3.討論

輸尿管結(jié)石是最常見的上尿路結(jié)石。經(jīng)尿道輸尿管鏡碎石術(shù)是最常用的治療方式之一[3]。隨著經(jīng)皮腎鏡、經(jīng)尿道輸尿管鏡的小型化升級、鈥激光碎石設(shè)備的迭代，現(xiàn)有技術(shù)可以支持3Fr工作通道的微創(chuàng)腔鏡手術(shù)治療[4]。傳統(tǒng)的經(jīng)尿道輸尿管硬鏡碎石術(shù)因鈥激光碎石粉塵影響觀察視野，易導(dǎo)致輸尿管損傷、碎石效率降低、結(jié)石易上移到腎臟、腎盂高壓逆行感染等并發(fā)癥。因此，如何進(jìn)一步提高其手術(shù)安全性和碎石清石效率，成為亟待解決的問題[5]。筆者設(shè)計的新型負(fù)壓吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡含2個互為獨(dú)立灌注和吸引通道：負(fù)壓吸引出水通道和鈥激光碎石光纖是共用的同一個通道，灌注進(jìn)水沖洗手術(shù)視野的通道貫穿整個輸尿管一體硬鏡。通過體外仿真實驗，動態(tài)監(jiān)測模擬腎盂壓與灌注流量兩個參數(shù)，較好地實現(xiàn)了安全腎盂壓和理想灌注流量之間的平衡，可以提高該新型經(jīng)尿道輸尿管硬鏡術(shù)式的安全性與效率。

手術(shù)中控制腎盂壓是預(yù)防經(jīng)自然腔道的輸尿管鏡手術(shù)發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥的關(guān)鍵，最早可追溯到Hinman和Lee-Brown的研究，目前多數(shù)學(xué)者推薦術(shù)中腎盂壓的安全閾值為30mmHg[6]。因此，本實驗數(shù)據(jù)設(shè)定懸掛灌注液的相對高度為54cm。實驗監(jiān)測參數(shù)充分說明：①懸掛灌注液的相對高度＜54cm、灌注和吸引雙通道內(nèi)有液體流動時，模擬腎盂壓就遠(yuǎn)低于30mmHg，調(diào)節(jié)懸掛灌注液相對高度的灌注模式是簡便、可控、安全的方法；②中心負(fù)壓吸引是調(diào)節(jié)灌注流量的主要決定因素：在纖細(xì)的內(nèi)窺鏡內(nèi)，灌注液單憑重力難以克服流體阻力進(jìn)展持續(xù)的手術(shù)，考慮到臨床中輸尿管硬鏡內(nèi)液體流動遵循（泊肅葉定律）壓力在傳遞過程中會有衰減，但在連接的中心負(fù)壓值0.005MPa時，灌注液的流量就已經(jīng)可以達(dá)到33.9mL/min，一般認(rèn)為能夠?qū)崿F(xiàn)術(shù)中清晰視野的理想灌注流量。

由于新型負(fù)壓吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡術(shù)中能形成輸尿管鏡前端的連續(xù)水循環(huán)，結(jié)石近遠(yuǎn)端間的壓力梯度小，對結(jié)石的沖擊力小，結(jié)石不容易發(fā)生位移，較易實現(xiàn)原位碎石，避免逃逸至腎臟導(dǎo)致術(shù)后殘石[7]。新型負(fù)壓吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡持續(xù)灌注流量高，鈥激光熱能散失快，能避免潛在的高溫灼傷輸尿管腔內(nèi)黏膜導(dǎo)致輸尿管狹窄的遠(yuǎn)期并發(fā)癥。術(shù)中不需輸尿管鏡導(dǎo)入鞘，未改變輸尿管硬鏡的進(jìn)鏡方式，降低了手術(shù)操作風(fēng)險，使手術(shù)更為便利，對促進(jìn)患者術(shù)后康復(fù)有積極的意義。

近年來，銩光纖激光碎石術(shù)（TFL）是最新的一項激光治療技術(shù)。它具有“超微結(jié)石位移、超低單脈沖能量、超寬單脈沖時間、超高脈沖頻率、超細(xì)光纖”等多項優(yōu)勢：①更細(xì)的光纖能夠在工作通道內(nèi)留存一定的空間，進(jìn)而能夠增加灌流量；②較低的設(shè)置參數(shù)有助于在整個手術(shù)過程中維持好手術(shù)視野，并且能夠最大程度地減少結(jié)石回退；③高頻粉末化碎石后，結(jié)石粉末的尺寸可小至0.2mm。這些特性進(jìn)一步擴(kuò)大了銩激光碎石術(shù)的適用范圍，在泌尿系結(jié)石治療方面具有巨大的潛力。銩激光碎石術(shù)具有超高頻和超低能粉末化碎石的顯著特點(diǎn)，結(jié)石粉末的尺寸可小至0.2mm[8]。展望未來，運(yùn)用新型負(fù)壓吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡行銩光纖激光碎石術(shù)，可持續(xù)流動的灌注液能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)的完全粉末化碎石，進(jìn)一步改善一期手術(shù)結(jié)石清除率。此外，這種負(fù)壓吸引方式亦可能用于新近研發(fā)的WOLF雙通道電子經(jīng)尿道輸尿管軟鏡碎石術(shù)，以期達(dá)到全尿路結(jié)石微創(chuàng)治療的整體覆蓋。這些關(guān)鍵性的特征使其有可能會成為經(jīng)尿道微創(chuàng)治療上尿路結(jié)石技術(shù)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。

在進(jìn)行此次仿真實驗與分析實驗結(jié)果時應(yīng)注意：①密切觀察負(fù)壓吸引管的流動廢液，防止負(fù)壓吸引管外壓、打折等因素致堵塞，確保負(fù)壓吸引通道的通暢性；②確保整個灌注和吸引系統(tǒng)的密閉性，防止鈥激光光纖進(jìn)鏡處漏氣或滲液以造成監(jiān)測參數(shù)的失穩(wěn)態(tài)；③灌注流量與輸尿管鏡內(nèi)的通道大小密切相關(guān)，若應(yīng)用不同規(guī)格的此型輸尿管硬鏡，預(yù)期仿真結(jié)果相同趨勢，但在具體數(shù)值中應(yīng)該會有較大的差異。

綜上所述，新型負(fù)壓吸引經(jīng)尿道輸尿管一體硬鏡相較于傳統(tǒng)的輸尿管鏡具有明顯的優(yōu)勢，在不影響現(xiàn)有的輸尿管鏡外型參數(shù)下，能在確保安全腎盂壓的同時，增加手術(shù)過程中的灌注流量，有望明顯改善術(shù)中的碎石視野，減少或者避免輸尿管損傷的遠(yuǎn)期并發(fā)癥，提高泌尿外科上尿路結(jié)石的微創(chuàng)手術(shù)水平，具有較好的臨床應(yīng)用前景。