點(diǎn)觸式超聲探針對(duì)硬結(jié)石碎石效率的影響

黃永斌，王軍起，劉兆飛，黃金輝，張?jiān)俑?南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬連云港醫(yī)院暨連云港市中醫(yī)院 泌尿外科，江蘇 連云港004；.徐州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 泌尿外科，江蘇 徐州 000；.連云港市東方醫(yī)院 泌尿外科，江蘇 連云港 004

點(diǎn)觸式超聲探針對(duì)硬結(jié)石碎石效率的影響

黃永斌1，王軍起2，劉兆飛1，黃金輝1，張?jiān)俑?
1.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬連云港醫(yī)院暨連云港市中醫(yī)院 泌尿外科，江蘇 連云港222004；2.徐州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 泌尿外科，江蘇 徐州 221000；3.連云港市東方醫(yī)院 泌尿外科，江蘇 連云港 222004

目的 探討改造后的點(diǎn)觸式超聲探針對(duì)硬結(jié)石碎石效率的影響。方法 在原超聲探針的前端打磨3個(gè)缺口，形成3個(gè)點(diǎn)狀凸起，稱為點(diǎn)觸式超聲探針。分別應(yīng)用點(diǎn)觸式超聲探針與原超聲探針對(duì)硬結(jié)石進(jìn)行體外碎石，測定并比較二者的碎石速度。結(jié)果 點(diǎn)觸式超聲探針的平均體外碎石速度是原超聲探針的2.33倍，二者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論 點(diǎn)觸式超聲探針可擊碎硬結(jié)石，且碎石速度快、效率高，可為臨床微創(chuàng)超聲碎石提供參考。

點(diǎn)觸式超聲探針；體外碎石；硬結(jié)石

在擊碎結(jié)石的同時(shí)將碎石顆粒清出體外，無疑是微創(chuàng)治療尿路結(jié)石的理想思路。但是，由于結(jié)石的硬度、密度、脆性等不同，且受超聲能量所限，應(yīng)用超聲探針對(duì)硬結(jié)石行超聲碎石清石時(shí)，存在擊碎困難、碎石效率低等缺陷，常需要與氣壓彈道、鈥激光等聯(lián)合應(yīng)用[1-5]。為解決上述缺陷，筆者在原超聲探針（平面超聲探針）的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作了一種點(diǎn)觸式超聲探針（專利號(hào)：201420217831.X），可擊碎原超聲探針難以擊碎的硬結(jié)石，提高碎石效率，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 點(diǎn)觸式超聲探針的制作

在瑞士第五代氣壓彈道超聲混合動(dòng)力碎石清石系統(tǒng)（簡稱EMS-5）超聲探針的前端打磨3個(gè)近似“V”型的缺口，缺口頂端形成3個(gè)很小的鈍性弧形凸起的點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)；缺口與凸起處拋光，呈流線型斷面，表面光滑，無毛刺。由于碎石時(shí)該探針的3個(gè)點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)與結(jié)石接觸，故將其稱為點(diǎn)觸式超聲探針。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料如下：① 開放性手術(shù)取出的腎鑄型結(jié)石3塊，重量為42～202 g，平均101.4 g；表面光滑的蠶豆?fàn)钅I潴留型小結(jié)石10粒，平均重量為3.2 g，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)；② 容量為2000 mL的廣口透明塑料瓶1只，內(nèi)墊海綿以防結(jié)石滑動(dòng)；③ 18F Wolf腎鏡；④ 3 L袋裝生理鹽水；⑤ EMS-5；⑥ EMS-5平面超聲探針和點(diǎn)觸式超聲探針各一根；⑦ 珠海司邁科技有限公司生產(chǎn)的光源、攝像、錄像系統(tǒng)；⑧ 藍(lán)莫德（天津）科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的LIIR－20型結(jié)石紅外光譜自動(dòng)分析系統(tǒng)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)由1人操作完成，與經(jīng)皮腎鏡技術(shù)（PCNL）相同，將腎鏡聯(lián)接生理鹽水沖洗液，進(jìn)行低壓灌注沖洗。超聲占空比設(shè)為80%，能量設(shè)為90%。分別采用平面超聲探針和點(diǎn)觸式超聲探針，逐一對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)石進(jìn)行碎石清石，待負(fù)壓吸引吸出的結(jié)石顆粒體積＞1 mL后，精確記錄碎石時(shí)間；然后再進(jìn)行第二次操作，連續(xù)5次。對(duì)每次吸出的結(jié)石顆粒，采用注射器測量其體積。根據(jù)結(jié)石顆粒的多少，選擇不同容量的注射器（1～5 mL）。將結(jié)石置于注射器中，向注射器內(nèi)注入定量生理鹽水，以液面讀數(shù)減去生理鹽水?dāng)?shù)即為結(jié)石體積。計(jì)算出兩種探針的碎石清石速度，碎石清石速度=結(jié)石體積/碎石時(shí)間（mL/min）。將吸出的結(jié)石顆粒行紅外光譜自動(dòng)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

全部數(shù)據(jù)采用SPSS 16統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示， 比較采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

經(jīng)紅外光譜自動(dòng)分析的結(jié)石成分及兩種超聲探針的碎石清石結(jié)果，見表1。5次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于表面光滑的蠶豆?fàn)钜凰菟徕}腎潴留型小結(jié)石，平面超聲探針難以將其固定并擊碎，多數(shù)情況下僅將結(jié)石擊成擦痕；而點(diǎn)觸式超聲探針則能夠較容易地將其固定并很快將結(jié)石表面破碎，繼而將整個(gè)結(jié)石擊碎。統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果表明，與平面超聲探針相比，點(diǎn)觸式超聲探針對(duì)各類結(jié)石的碎石速度快，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。點(diǎn)觸式超聲探針的平均碎石清石速度是平面超聲探針的2.33倍。

表1 兩種超聲探針?biāo)槭迨俣缺容^

3 討論

超聲碎石原理是將電能轉(zhuǎn)變成聲波，聲波在超聲轉(zhuǎn)換器內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，通過超聲電極傳遞到超聲探針上，使其頂端發(fā)生縱向振動(dòng)，當(dāng)與結(jié)石接觸時(shí)，會(huì)導(dǎo)致結(jié)石發(fā)生高頻共振，繼而破碎，從而產(chǎn)生碎石效應(yīng)。但是，相當(dāng)一部分含鈣類硬結(jié)石不易被擊碎[6-8]。碎石效果與結(jié)石的硬度、密度、脆性、結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系，質(zhì)地硬、密度高、易碎程度差的含鈣結(jié)石的碎石效果較其他成分的結(jié)石差[9]。

臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在對(duì)硬結(jié)石行超聲碎石時(shí)，平面超聲探針僅能在結(jié)石表面上造成淺表擦痕，或擊出一個(gè)淺表的洞眼，并不能通過共振將結(jié)石破碎。我們推測：硬結(jié)石的超聲碎石主要是通過縱向機(jī)械振動(dòng)的沖擊力來完成的。根據(jù)壓強(qiáng)等于壓力除以受壓面積（P=F/S）的關(guān)系，在超聲振動(dòng)能量不變，即作用于結(jié)石的縱向振動(dòng)力F不變時(shí)，接觸結(jié)石的面積S越小，結(jié)石所承受的壓強(qiáng)P就越大，結(jié)石就越容易被擊碎。鑒于此，我們將探針前端的平面結(jié)構(gòu)改制成3個(gè)凸起的點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)，將其與結(jié)石接觸的面積縮小到原來的1/3，這樣結(jié)石所承受的壓強(qiáng)就相對(duì)增加了兩倍。碎石實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種探針對(duì)各類結(jié)石的碎石速度差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），點(diǎn)觸式超聲探針的碎石速度是平面超聲探針的1.46～7.59倍，平均2.33倍。點(diǎn)觸式超聲探針僅對(duì)原超聲探針的前端加以改造，探針的整體結(jié)構(gòu)無變化，故對(duì)超聲共振碎石的基本原理無影響。3點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)的點(diǎn)觸式超聲探針作用于表面光滑的硬結(jié)石（一水草酸鈣腎潴留型光滑結(jié)石）時(shí)，易于固定住結(jié)石，使其不易在碎石時(shí)滑脫，從而大大提高碎石速度。此外，由于點(diǎn)觸式超聲探針有3個(gè)缺口，觸點(diǎn)為鈍性圓滑結(jié)構(gòu)，在負(fù)壓吸引清石時(shí)，水流可從缺口進(jìn)入，不會(huì)像平面超聲探針那樣易對(duì)口腔黏膜造成吸附損傷及刺傷。

我國大部分患者的結(jié)石為草酸鈣或磷酸鈣混合型，多為鮞狀結(jié)構(gòu)，外殼似蛋殼樣，平面超聲探針難以將其擊碎。而點(diǎn)觸式超聲探針可利用其3個(gè)點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)先擊碎硬結(jié)石的外殼，再行碎石操作，就能夠比較容易地抵住結(jié)石，從而快速地將整個(gè)結(jié)石通過縱向沖擊和超聲共振擊碎。由于實(shí)驗(yàn)條件與真實(shí)手術(shù)條件不同，且碎石速度與操作技術(shù)的熟練程度有很大關(guān)系；加上實(shí)驗(yàn)用結(jié)石是20多年前的過于干燥的結(jié)石，硬度可能會(huì)增加，所以本實(shí)驗(yàn)的碎石速度并沒有全部提高兩倍以上。

綜上，點(diǎn)觸式超聲探針可提高超聲碎石清石速度，可為臨床超聲碎石清石效率的提高提供參考，其優(yōu)勢尚需大量的臨床實(shí)踐證實(shí)。

[1] 張貴福,楊劍兵,招云亮,等.超聲聯(lián)合氣壓彈道碎石清石系統(tǒng)治療復(fù)雜性腎結(jié)石的療效觀察[J].中國內(nèi)鏡雜志,2012,18(3): 332-333.

[2] 西爾艾力·牙生,朱新勝.經(jīng)皮腎鏡氣壓彈道碎石治療腎草酸鈣結(jié)石[J].中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2012,9(7):121-122.

[3] 楊件華.經(jīng)皮腎鏡加氣壓彈道超聲聯(lián)合碎石在臨床中的應(yīng)用[J].贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2013,33(1):81-82.

[4] 韓凱,向忠.HK.ESWL-Vm型體外碎石機(jī)原理與故障維修三例[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2013,28(8):144-145.

[5] 李應(yīng)忠,王健,業(yè)磊,等.經(jīng)輸尿管鏡鈥激光碎石與氣壓彈道碎石治療輸尿管結(jié)石療效比較[J].中國內(nèi)鏡雜志,2013,19(7): 779-781.

[6] 薛鋒,侯建全,黃玉華,等.輸尿管結(jié)石多次體外震波碎石治療無效的原因分析[J].江蘇醫(yī)藥,2013,39(5):584-585.

[7] 宋永琳,李炯明,劉建和,等.經(jīng)皮腎鏡鈥激光聯(lián)合超聲碎石治療鹿角形腎結(jié)石:附36例報(bào)告[J].中華腔鏡泌尿外科雜志(電子版),2012,6(3):195-198.

[8] 黃鶴鳴,朱永新,蔡茂林,等.CT檢查預(yù)測尿石成份及體外碎石效果的研究[J].江西醫(yī)藥,2010,46(2):103-106.

[9] 吳志堅(jiān),李曉剛.與碎石效果有關(guān)的尿石物理性質(zhì)[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2003,19(11):1404-1406.

Infl uence of Point-Touch Ultrasonic Probe on the Lithotripsy Effi ciency of Tough Calculus

HUANG Yong-bin1, WANG J un-qi2, LIU Zhao-fei1, HUANG J in-hui1, ZHANG Zai-gao3
1.Department of Urology, Lianyungang Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine (Lianyungang Hospital of Traditional Chinese Medicine), Lianyungang Jiangsu 222004, China; 2.Department of Urology, Hospital Affiliated to Xuzhou Medical College, Xuzhou Jiangsu 221000, China; 3.Department of Urology, Oriental Hospital of Lianyungang, Lianyungang Jiangsu 222004, China

Objective To explore the infl uence of the reconstructive point-touch ultrasonic probe on the lithotripsy effi ciency of tough calculus. Methods 3 gaps were grinded on the front end of the common ultrasonic probe to form 3 teeny bumps. Thus a new probe which was called point-touch ultrasonic probe was reconstructed. The vitro lithotripsy of tough calculus was conducted with the point-touch ultrasonic probe and the common ultrasonic probe, respectively. Then the lithotripsy effi ciencies of the two probes were measured and compared. Results The average lithotripsy effi ciency of the point-touch ultrasonic probe was 2.33 times as high as that of the common ultrasonic probe. There were signifi cant differences between the two probes in lithotripsy effi cien cy (P＜0.05). Conclusion The point-touch ultrasonic probe which can break the tough calculus with fast speed and high effi ciency will provide reference information for clinical minimal invasive ultrasonic lithotripsy.

point-touch ultrasonic probe; vitro lithotripsy; tough calculus

R699；TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.01.029

1674-1633(2015)01-0093-03

2014-09-17

專利：實(shí)用新型（201420217831.X）。

本文作者：黃永斌，主任醫(yī)師。

作者郵箱：huangyb120@126.com