激光技术在肾结石中的未来

Kallidonis P, Vagionis A. The future of laser technology in kidney stones. Curr Opin Urol. 2022 Jul 1;32(4):411-414. doi: 10.1097/MOU.0000000000001006. PMID: 35749787.

激光技术在肾结石中的未来

本研究的目的是介绍用于治疗肾结石的新型激光技术的最新和有前景的创新。最近的发现 利用脉冲调制，引入了摩西效应、虚拟篮子和蒸汽隧道等新技术。这些技术似乎通过减少反冲和增加结石消融率来提高碎石效果。一些中心的日常临床实践中出现了高功率激光碎石术。与低功率激光碎石术相比，同等疗效和安全性水平以及显着缩短的手术时间可以解释这一趋势。铥光纤激光器是一种创新型的激光发射机，与前代产品相比具有诸多优势。产生激光脉冲的不同机制为激光碎石术提供了新的可能性，也许在未来，铥光纤激光器可以取代 Ho:YAG 作为激光碎石术的黄金标准。概括 激光碎石术在很大程度上依赖于技术设备。可用激光的不断改进提高了内窥镜碎石术的疗效和安全性水平。

逆行肾内手术（RIRS）和经皮肾镜取石术等微创方法被认为是治疗肾结石的主要方法。在这些过程中，激光设备用于碎石术。已经开发了不同的技术来提高结石消融率和手术的安全性以及减少手术时间。本文试图总结激光用于肾结石碎石术领域的最新进展。

激光技术

激光器的类型

钬：钇铝石榴石

钬：钇铝石榴石（Ho：YAG）激光是半刚性输尿管镜、RIRS 和小型化 PCNL 中激光碎石术的金标准  [1]  。近年来，由于激光发射装置的技术改进，使用钬激光的碎石术得到了很大的改进。可达到 150 瓦的高功率激光的出现，结合改进的脉冲频率范围和脉冲长度的控制，使得根据结石密度及其在盆腔系统中的位置对每位患者进行个性化治疗成为可能。高功率激光似乎可以显着提高消融率并缩短手术时间，而不会增加并发症发生率  [2]  . 新技术提高了碎石术的功效，脉冲调制与新型高功率激光设备的结合为结石治疗树立了新标准。

新的高功率激光器使新的治疗技术成为可能，例如“自爆”技术。Tsaturyan等人。  [3]  描述了使用 60 W 脉冲功率的石头“自动弹出”技术，并将这种新技术与 174 名患者的传统除尘技术进行了比较。尽管两种技术在结石清除率方面没有显着差异，但使用高功率碎石术可显着缩短手术时间。钟等人。  [4]  在一项包含 82 名患者的回顾性研究中，使用 Ho: YAG 在 100 W 功率下评估了弹出除尘技术的有效性和安全性。使用高功率激光设置不会导致严重的并发症，研究人员声称使用高功率设置可能是一种耐受性良好的方法。文蒂米利亚等人。  [5▪]  对在输尿管镜碎石术中使用低功率和高功率激光发生器的现有临床研究进行了系统回顾和荟萃分析，得出的结论是，两种技术在无结石率和并发症发生率方面都取得了相似的疗效。尽管如此，大功率碎石术显着缩短了手术时间。需要说明的是，在高功率激光碎石术中，产生的热量会增加。使用主动冲洗方法和使用输尿管通路鞘对于维持高冲洗流量至关重要  [6,7]  。高功率激光的使用改善了微型 PCNL。Tsaturyan等人的一项前瞻性研究。  [8▪]  包括使用高达 60 W 的高功率 Ho:YAG 激光接受 miniPCNL 手术至 12Fr 的患者，其无结石率达到 93.8%，没有任何重大并发症。综合以上数据来看，肾结石大功率碎石术似乎是可行的，并且可能与传统方法相比具有一些优势。具体而言，更快的碎石术可能会导致更大的结石的治疗，并可能扩大 RIRS 在治疗更大结石方面的潜力。

脉冲调制

MOSES 技术（Lumenis，Yokne'am Illit，以色列）和 Bubble Blast、Virtual Basket 和 Vapor Tunnel（Quanta Systems，Samarate，Italy）等新技术已被引入，以改变 Ho:YAG 激光的脉冲序列，旨在减少结石反冲，增加结石消融率。

MOSES 技术利用脉冲调制，其中能量以双相方式传输到石头。在第一阶段，激光能量使激光尖端和石头之间的水汽化。第二相脉冲通过蒸汽传输。体外和体内研究发现，MOSES 技术显着提高了消融率，减少了反冲  [9]  并改进了爆米花非接触式碎石技术  [10]  。在临床实践中，使用 MOSES 激光技术可显着缩短手术时间  [11]  并提高无结石率  [12▪,13]  。

Virtual Basket 和 Vapor Tunnel 是类似的技术，它们利用脉冲调制来提高烧蚀率并减少反冲。虚拟篮技术利用双脉冲调制。第一个脉冲产生一个蒸汽泡，第二个脉冲通过气泡传输以照射目标。蒸汽隧道技术是一种单长脉冲，旨在最大限度地减少调整到首选输出设置的峰值功率。单个长脉冲产生了一个长气泡，将光纤与石头连接起来  [14▪]  。特里等人。  [15]  在一项实验研究中，比较了 Ho:YAG 激光器中的不同脉冲调制设置及其取决于激光尖端间隔距离的功效，并得出结论，石头脉冲调制技术似乎表现不同，但它们似乎在1 毫米对峙距离。

脉冲调制技术可以提高消融率，同时降低结石的排斥力。尽管如此，还需要更广泛的临床研究来为这些技术的可能优势提供确凿的证据。

铥光纤激光器

铥光纤激光器(TFL) 是最近推出的一种创新激光技术。与使用手电筒泵和离子掺杂 YAG 晶体的 Ho:YAG 激光器等先前技术的固态激光器不同，TFL 利用了泵浦掺铥二氧化硅光纤的二极管灯。与目前的黄金标准 Ho: YAG 激光器相比，产生激光脉冲的不同方法具有几个优势。首先，手电筒泵发出的大部分能量在固态激光器中转化为热量。因此，需要大型冷却系统来将温度保持在可耐受的范围内。与相应的 Ho: YAG 系统相比，TFL 使用高效的激光生成机制和更简单的空气冷却系统。而且，TFL 器件的规格可直接与 Ho:YAG 规格相媲美。新的 TFL 设备提供高功率设置，与 Ho:YAG 的能量范围相似，但脉冲频率范围更大  [16···]  。就消融率而言，TFL 被证明比其竞争对手更高效。Hardy等人进行的一项实验研究  [17]  比较了 TFL 和 Ho: YAG 在 10、16 和 32 W 的设置下处理一水草酸钙结石样品。发现 TFL 在除尘模式下的消融率方面具有优势。在一项实验研究中，与 Ho: YAG 相比，TFL 的使用还表现出减少的反冲力，平均功率约为 16 W，具有相同的频率和能量设置组合  [18]  . 同一项研究声称，在消融率方面，TFL 激光比 Ho: YAG 激光更有效。使用 TFL 的一个重要考虑因素是激光器使用过程中的温度升高。比较 Ho: YAG 和 TFL 的平均峰值灌溉温度的体外研究表明，TFL 会提高温度，而增加脉冲频率会提高温度。然而，高达 500 Hz 的脉冲频率将温度保持在 40°C 以下的耐受水平。

临床研究

逆行肾内手术

Enikeev等人使用 TFL 进行了首批前瞻性 RIRS 研究之一。  [19]  。在这项研究中，40 名肾结石患者的样本在 0.5 J x 30 Hz 和 0.15 J x 200 Hz 的两个激光组中使用 TFL 进行了治疗。最终的无结石率 (SFR) 为 92.5%，研究人员不仅发现高频方案在消融率方面更有效，而且即使仅在 5% 的病例中，更高的频率也会导致可见度更差，能见度差（李克特量表 1）。同一研究人员对 149 名患者使用高达 0.8 J 的脉冲能量和高达 200 Hz 的频率进行了一项治疗孤立性输尿管结石的研究，并注意到反冲和脉冲能量之间存在正相关。

一项随机对照试验在 174 名患者中比较了新型 Super Pulse TFL 与 Ho: YAG 激光对输尿管碎石术的疗效  [20]  。两种器件的激光参数固定为 1 J 脉冲能量和 10 Hz 脉冲频率。发现 TFL 在操作时间和激光时间方面明显更快。在用 Ho:YAG 治疗的 69% 的病例中，有明显的后退现象，其中 18% 观察到有临床意义的结石迁移。在 TFL 组中，只有 4% 的病例有明显的后退现象，而且这些效果都没有临床意义。TFL 碎石术在内镜下观察和住院时间方面具有优势，并导致更少的手术并发症和更好的无结石率。

微型经皮肾镜碎石术

新的 TFL 激光也在小型经皮肾镜碎石术 (PCNL) 程序中进行了测试。Enikeev等人。  [21]  在 25 至 30 W 的功率设置中使用 TFL 对 120 名患者进行了高达 17.5Fr 的 mini-PCNL。总体 SFR 为 85%，反冲率最小。在不到 15% 的案例中遇到了可视化困难，主要是在频率水平超过 100 Hz 时。沙阿等人。  [22]  对 54 名接受 miniPCNL 至 18Fr 的患者进行了一项前瞻性研究，导致 100% SFR 且没有严重并发症。

其他碎石机与铥光纤激光器的比较

帕蒂尔等人。  [23]  在一项前瞻性研究中，比较了 Trilogy 和 TFL 在 mini-PCNL 中的疗效。探针激活时间和激射时间用于计算每个设置的碎裂率。使用 3D 医学软件计算处理过的结石的大小和密度。两组并发症发生率无统计学意义。尽管在结石碎裂方面，Trilogy 碎石机明显更好，两种替代品的无结石和并发症发生率直接可比。

TFL 是一种新引入的激光技术，目前正在广泛研究中。证据的积累将表明它是否会成为日常实践中的黄金标准。

结论

使用激光技术处理结石是 RIRS 和小型化 PCNL 程序的黄金标准程序。高功率激光碎石显着减少了手术时间，而不会增加手术发病率，而脉冲调制技术通过减少反冲力来提高手术效率。TFL是一项创新技术，在实验和临床研究中与Ho:YAG激光相比具有优势，未来可替代Ho:YAG激光作为激光结石治疗的一线选择。

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