改良點觸式探針對草酸鈣結石體外超聲碎石

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(1.南京中醫(yī)藥大學附屬連云港醫(yī)院暨連云港市中醫(yī)院泌尿外科，江蘇 連云港 222000；2.徐州醫(yī)學院附屬醫(yī)院泌尿外科)

·臨床醫(yī)學·

改良點觸式探針對草酸鈣結石體外超聲碎石

黃永斌1,王軍起2，劉兆飛1,黃金輝1,黃曉明1

(1.南京中醫(yī)藥大學附屬連云港醫(yī)院暨連云港市中醫(yī)院泌尿外科，江蘇 連云港 222000；2.徐州醫(yī)學院附屬醫(yī)院泌尿外科)

目的探討改良點觸式探針提高超聲碎石效率的可行性。方法在原超聲探針的前端打磨3個缺口，形成3個點狀凸起，做成點觸式超聲探針。將一水草酸鈣碳酸磷灰石混合型腎鑄型結石、一水草酸鈣腎鑄型和一水草酸鈣腎潴留型光滑結石分別用點觸式探針與平面探針行體外碎石。分別記錄碎石時間、清石量和碎石速度。結果兩種探針體外碎石速度有統(tǒng)計學差異(P<0.05)，平面探針難以擊碎的結石點觸式探針仍可擊碎，且一水草酸鈣光滑的腎潴留性小結石差異更明顯(P<0.01)，點觸式探針的碎石速度是平面探針的7.59倍。結論

體外實驗表明，改良探針碎石速度快，效率高，可顯著提高超聲清石碎石速度。

結石； 碎石術； 超聲探針； 體外實驗

經(jīng)皮腎鏡超聲碎石清石術是治療上尿路結石尤其是鑄型結石的最理想方法[1]。但是，由于一部分堅硬的結石碎石困難，多需要與氣壓彈道、鈥激光聯(lián)合應用[2-6]。本科室于2014年1月～2014年3月，

將探針的前端加以改良，制作一種點觸式超聲探針(專利申請?zhí)枺?01420217831.X)，并對草酸鈣結石行體外碎石實驗，實驗結果滿意，改良探針不但提高了碎石清石效率，而且對原來的平面超聲探針難以擊碎的部分草酸鈣結石，通過改良探針仍可擊碎?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 點觸式超聲探針的制作

在瑞士第五代氣壓彈道超聲混合動力碎石清石系統(tǒng)(簡稱EMS-5)超聲探針前端打磨成3個近似“V”字型缺口，缺口頂端形成3個很小的鈍性弧形凸起的點狀結構。缺口與凸起處拋光呈流線型的斷面，表面光滑，無毛刺。由于碎石時該探針的3個點狀結構與結石接觸，故稱為點觸式超聲探針。

1.2 材料

開放性手術取出的腎鑄型結石2塊，結石大小為42～202 g，平均124.6 g；腎潴留性表面光滑的蠶豆狀小結石10粒，平均3.2 g，并將其編號。2 000 mL廣口透明塑料瓶1只，內墊海綿以防結石滑動。18FWolf腎鏡；3 L袋裝生理鹽水；EMS-5；EMS-5平面超聲探針和點觸式超聲探針各一根。珠海司邁科技有限公司產光源、攝像、錄像系統(tǒng)。藍莫德(天津)科學儀器有限公司LIIR-20型結石紅外光譜自動分析系統(tǒng)。

1.3 體外碎石方法

本實驗由同一人操作完成。與PCNL相同，腎鏡聯(lián)接生理鹽水沖洗液，低壓灌注沖洗。超聲占空比設為80%，能量設為90%。分別用平面超聲探針和點觸式超聲探針，逐一對實驗結石碎石清石，負壓吸引吸出的結石顆粒大于1 mL后，精確記錄碎石時間，再進行第2次操作，連續(xù)5次。將每次吸出的結石顆粒用注射器測量其體積。根據(jù)結石顆粒多少，選擇不同注射器(1～5 mL)。將結石置于注射器中，向注射器內注入定量生理鹽水，液面讀數(shù)減去生理鹽水數(shù)即為結石體積。計算出兩種探針碎石清石速度，速度=體積/時間(mL/min)。將吸出的結石顆粒行紅外光譜自動分析。

1.5 統(tǒng)計學處理

2 結 果

紅外光譜自動分析結石成分的結果和兩種超聲探針碎石清石實驗結果見表1。5次實驗中，一水草酸鈣表面光滑的蠶豆形狀腎潴留性小結石，平面超聲探針難以固定且很難擊碎，多數(shù)情況下僅將結石擊成擦痕。點觸式探針易于固定，很快將結石表面破碎，繼而將整個結石擊碎。經(jīng)統(tǒng)計學處理，點觸式探針碎石速度快，與平面探針比較各類結石碎石速度均有明顯差異(P<0.05)，結石總平均碎石速度比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。一水草酸鈣光滑的腎潴留性小結石差異更明顯(P<0.01)，點觸式探針的碎石速度是平面探針的7.59倍。點觸式探針平均碎石清石速度是平面探針的2.58倍。

表1兩種超聲探針碎石清石速度比較

編號結石名稱與結石成分探針類別清石量(mL)碎石時間(min)清石速度(mL/min)速度比(點觸/平面)1一水草酸鈣碳酸磷灰石合型腎鑄型結石平面1.12±0.3211.41±1.110.092±0.01點觸1.23±0.408.82±0.800.140±0.061.522一水草酸鈣腎鑄型結石平面1.22±0.068.71±2.050.140±0.11點觸1.52±0.237.44±1.840.204±0.161.463一水草酸鈣腎潴留型光滑結石平面0.52±0.0323.54±3.470.022±0.02點觸1.76±0.2210.53±3.130.167±0.077.59平均值平面0.95±0.2414.54±0.560.065±0.12點觸1.51±0.368.93±0.830.169±0.312.58

3 討 論

草酸鹽結石是國內最常見的尿路結石，其所占結石比例為81.6%～92.5%[7-8]。超聲碎石是利用電能轉變成聲波，聲波在超聲轉換器內產生機械振動，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，當與結石接觸時，導致結石發(fā)生高頻共振，繼而破碎結石，產生碎石效應。但是，相當一部分結石不易被擊碎[5,6,9]。碎石效果與結石的硬度、密度、脆性、結構等有密切關系，質地硬、密度高、易碎程度差的草酸鈣結石的碎石效果較差[8]，這是因為一水草酸鈣結石的硬度高(1 046 mpa)、脆性差(136 kph/m1/2)[10]，純草酸鈣結石多為放射狀、粒晶型結構，混合型草酸鈣結石多為鮞狀結構，超聲碎石時很難擊碎。甚至，在處理黑褐色質地堅硬且光滑的結石(多為草酸鈣混合鑄型結石)或多個結石時，氣壓彈道碎石時間長且效果差[4]。

臨床實踐中發(fā)現(xiàn)，在對硬結石超聲碎石時，平面探針僅能在結石表面上造成淺表的擦痕，或擊成一個淺表的洞眼，并不能通過共振將結石碎裂。這是因為結石表面的硬度大于其內部硬度。推測認為：硬結石的超聲碎石主要是通過縱向機械振動的沖擊力來完成的。根據(jù)壓強等于壓力除以受壓面積(P=F/S)的關系，在超聲振動能量不變，即作用于結石的縱向振動力F不變，接觸結石的面積S越小，結石所承受的壓強P就越大，結石就容易被擊碎。本研究將探針前端的平面結構改制成3個凸起的點狀接觸面，與結石接觸面積縮小到原面積的1/3，結石所承受的壓強就相對增加了2倍。因此，在碎石試驗中，兩種探針對各類結石碎石速度比較，均有明顯差異(P<0.05，P<0.01)，點觸式探針碎石速度提高了1.46～7.59倍，平均提高2.58倍。本研究研制的點觸式超聲探針，僅在原探針的前端加以改造，探針的整體結構無變化，故對超聲共振碎石的基本原理無影響。三點狀結構的點觸式探針作用于表面光滑的硬結石(一水草酸鈣光滑的腎潴留性小結石)時，易于固定抵住結石，碎石時不易滑脫，碎石速度大大提高。本實驗顯示，點觸式探針碎石速度是平面探針的7.59倍(P<0.01)，其優(yōu)勢顯而易見。

研究認為，一般結石的硬度邊緣帶高于間邊[9]。在超聲碎石時，點觸式探針3個點的主要作用是先擊碎堅硬結石的外殼，尤其是鮞狀結構的混合型草酸鈣結石，其內部較為松脆[10]，再行碎石操作時，整個結石通過縱向沖擊和超聲共振原理予以擊碎。由于試驗條件與真實手術條件不同，而且碎石速度與操作技術的熟練程度有很大關系，加上實驗用結石是20多年前的過于干燥的結石，其硬度可能會增加[10]，所以實驗的碎石速度并沒有全部提高至2倍以上。

由于點觸式探針有3個缺口，在負壓吸引清石時，水流從缺口進入，不會向原平面探針那樣對黏膜造成吸附損傷。同樣，觸點為鈍性圓滑結構，不會對黏膜造成刺傷。

點觸式探針的研制可提高超聲碎石清石速度，可能為臨床超聲碎石清石效率的提高提供有益的幫助，具有較大的臨床意義，其優(yōu)勢尚需大量的臨床實踐證實。

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ImprovedProbeonCalciumOxalateCalculiUltrasonicLithotripsyinVitroStudy

HUANG Yongbin,WANG Junqi,LIU Zhaofei,et al

(DepartmentofUrology,LianyungangHospitalofTraditionalChineseMedicineAffiliatedLianyungangHospitalofNanjingUniversityofChineseMedicine,Lianyungang，Jiangsu222004,China)

ObjectiveTo investigate the feasibility of improving the modified probe ultrasonic lithotripsy.efficiency.

MethodIn front of the ultrasonic probe 3 gaps were ground to form 3 raised points to make a contact type ultrasonic probe.The calcium oxalate monohydrate carbonate apatite mixed type renal staghorn calculi,calcium oxalate and calcium oxalate monohydrate renal staghorn renal calculi were retention type smooth with point contact probe and the plane probe for eswl.The gravel time,stone clearance volume and velocity were recorded respectively.ResultsThe two probes in vitro rubble speed had significant difference (P<0.05),the contact type probe can crush stones that is difficult to be broken by the plane probe point.And the renal retention of small stones of smooth calcium oxalate monohydrate had more obvious differences (P<0.01),a contact type probe gravel is 7.59 times as fast as the plane probe.ConclusionIn vitro experiments showed that the improved probe gravel,fast speed,high efficiency,can significantly improve the speed of ultrasonic cleaning stones.

calculi; lithotripsy; ultrasound probe; in vitro experiment

10.15972/j.cnki.43-1509/r.2015.01.010

2014-09-14；

2014-11-20

R693.4

A

(此文編輯：朱雯霞)