輸尿管軟鏡技術(shù)進展*

夏 雨 綜述 郭劍明 審校

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院泌尿外科，上海 200032)

·文獻綜述·

輸尿管軟鏡技術(shù)進展*

夏 雨 綜述 郭劍明**審校

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院泌尿外科，上海 200032)

輸尿管軟鏡技術(shù)在近10余年有了長足的發(fā)展，其適應(yīng)證也在不斷擴大，然而由于學(xué)習(xí)曲線長、操作疲勞度高、價格昂貴、損耗率高等缺陷在臨床推廣上還存在限制。近年來有一系列輸尿管軟鏡新技術(shù)，包括機器人輔助輸尿管軟鏡、雙工作通道輸尿管軟鏡、一次性輸尿管軟鏡、末端可彎輸尿管硬鏡等和附屬器械的進展，讓輸尿管軟鏡手術(shù)能在更舒適和精確的條件下進行，同時還能降低治療費用與器械損耗率。這些進步讓輸尿管軟鏡技術(shù)在泌尿外科的地位又上了一個新的臺階。本文對這些新的輸尿管軟鏡技術(shù)進行綜述。

輸尿管軟鏡； 技術(shù)進展

早在1983年Bagley團隊就報道了輸尿管軟鏡技術(shù)[1]，然而由于其可視性差、易損壞等缺點，此技術(shù)于當(dāng)時應(yīng)用并不廣泛。近十幾年來，輸尿管軟鏡技術(shù)有了長足的發(fā)展，包括鏡身縮小、彎曲角度與工作通道擴大[2]、電子鏡視野清晰[3]、損耗率降低[4]等。同時，一系列軟鏡新技術(shù)，包括機器人輔助輸尿管軟鏡[5，6]、雙工作通道輸尿管軟鏡[7]、一次性輸尿管軟鏡[8，9]、末端可彎輸尿管硬鏡[10]等的涌現(xiàn)，以及一系列輔助工具的改進，讓人們看到了其不斷發(fā)展的無限潛力。本文綜述上述一系列軟鏡設(shè)計創(chuàng)新與技術(shù)改進。

1 機器人輔助輸尿管軟鏡

機器人輔助手術(shù)的優(yōu)勢在于其操作穩(wěn)定性與精確性。傳統(tǒng)輸尿管軟鏡手術(shù)操作空間狹小，術(shù)者易覺疲勞[11]，這也會影響到手術(shù)質(zhì)量[12]，此外，術(shù)中亦存在輻射暴露風(fēng)險[13]。機器人輔助輸尿管軟鏡便是為了解決這些問題，目前有兩套機器人技術(shù)正在研發(fā)中，均主要應(yīng)用于腎結(jié)石的治療。

1.1 Desai等的機器人輔助輸尿管軟鏡碎石術(shù)

2008年Desai等[14]將此技術(shù)首次在豬模型上進行了動物實驗，提示其良好的人體工學(xué)設(shè)計與實用性。該機器人設(shè)計主要包括四部分：①工作臺；②末端270°主動彎曲14F輸尿管軟鏡鞘，可內(nèi)置被動彎曲7.5F纖維輸尿管軟鏡；③軟鏡控制臂；④器械架。術(shù)者坐于工作臺遠程控制輸尿管軟鏡鞘來活動內(nèi)置鏡身。

2011年一項應(yīng)用此技術(shù)的臨床試驗[5]納入18例腎結(jié)石患者(結(jié)石直徑5～15 mm，平均11.9 mm)，并排除合并輸尿管結(jié)石或梗阻、不能控制的感染、腎功能不全或孤立腎。通過遠程遙控將結(jié)石粉碎成1～2 mm的粉末，所有手術(shù)均順利完成，平均手術(shù)時間91 min(60～130 min)，其中平均機器人操作時間41.4 min，未出現(xiàn)術(shù)中并發(fā)癥，術(shù)后2例一過性發(fā)熱，1例一過性下肢麻木，術(shù)后3個月靜脈腎盂造影提示結(jié)石清除率89%。此設(shè)計也存在一定的缺陷，如過大的14F鏡鞘，過短的進/退鏡距離，缺乏觸覺反饋系統(tǒng)等。

1.2 Roboflex Avicenna機器人輔助輸尿管軟鏡碎石術(shù)

由土耳其ELMED團隊于2014年報道[6]。與Desai等的一體式設(shè)計不同，該設(shè)備為目前商用的輸尿管軟鏡提供平臺，讓軟鏡可以在此設(shè)備上接受遠程操控。其包括兩個組件：①控制臺，用于遠程操縱軟鏡的運動以及灌洗、光纖的控制；②軟鏡控制器，能匹配目前市場已有的輸尿管軟鏡以控制其運動，機械臂遠端可固定12F/10F鏡鞘，并配有專用光纖與灌洗通道。手動置入鏡鞘與鏡身后，便可將軟鏡裝配于該設(shè)備上進行遠程操作。

該設(shè)備的臨床研究[6]納入81例腎結(jié)石，平均年齡42歲(6～68歲)，結(jié)石體積(1296±544)mm3(432～3100 mm3)，并排除存在尿路感染或既往輸尿管手術(shù)史。平均手術(shù)時間74 min(40～182 min)，平均碎石時間46 min(15～188 min)，1例術(shù)中鏡身損壞，1例有較大結(jié)石殘留，未出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥。3個月后腹部平片與超聲提示80%患者無殘留結(jié)石，20%殘留<3 mm結(jié)石。人體工學(xué)量表提示，與傳統(tǒng)軟鏡相比，此技術(shù)可顯著降低操作疲勞度。然而，該系統(tǒng)也有其不足之處，如缺乏觸覺反饋系統(tǒng)，在應(yīng)用附屬器械時更換光纖較為復(fù)雜。

2 雙工作通道輸尿管軟鏡

多項研究提示輸尿管軟鏡的鏡身直徑、彎曲角度、灌洗流暢度與視野清晰度對手術(shù)操作有很大影響[15，16]。目前多數(shù)輸尿管軟鏡均為單工作通道，而附屬設(shè)備的置入會嚴重影響軟鏡的彎曲與灌洗，最終影響視野與操作[17]。研發(fā)雙工作通道輸尿管軟鏡便是為了解決這一問題。

目前市場上唯一的商用雙工作通道輸尿管軟鏡為Wolf Cobra軟鏡(Richard Wolf Endoscopy)，為纖維軟鏡，鏡身外徑9.9F，內(nèi)置3.3F雙工作通道，可上/下彎曲270°。該鏡于2011年首次報道[2]，文獻對比了Wolf Cobra與Wolf Viper軟鏡在彎曲角度、灌洗速率、照明強度和可視性方面的差異，并將各種附屬器械如1.5F、2.4F、2.8F取石網(wǎng)籃，3.0F活檢鉗和200 μm光纖置入工作通道進行測試。結(jié)果提示總灌洗速率Cobra相比Viper軟鏡有1.5～37倍的提升，在通道空置情況下Cobra軟鏡水流速度為65 ml/min，Viper為45.5 ml/min，置入附屬器械后此優(yōu)勢更為明顯。而在其他方面兩鏡無顯著臨床意義上的差異。研究認為目前的12F/14F輸尿管鞘可以適配此規(guī)格的軟鏡，而在無鏡鞘情況下使用9.9F軟鏡有一定危險。同時，由于擁有雙工作通道，使取石網(wǎng)籃與光纖聯(lián)合使用進行碎石或腫瘤切除成為可能。

另一項2015年的研究[7]對比了Wolf Cobra與Olympus URF-V、Wolf Viper、Storz X2軟鏡之間的差異，結(jié)果顯示W(wǎng)olf Cobra雖然可視性不及URF-V電子鏡(4.86 vs. 7.42 lines/mm，P<0.0001)，其灌洗速率[86 ml/min (Cobra) vs. 68 ml/min (Viper) vs. 62.5 ml/min (X2) vs. 62 ml/min (URF-V)，P<0.0001]與滲血清除速度(36.6 s vs. 72 s vs. 65.6 s vs. 72.6 s，P=0.0001)均顯著高于另外三種軟鏡。然而目前沒有大規(guī)模的臨床研究揭示W(wǎng)olf Cobra軟鏡的實際手術(shù)效果與并發(fā)癥情況。

3 一次性輸尿管軟鏡

雖然有文獻提示新一代輸尿管軟鏡相對老式軟鏡在耐用性方面已有顯著提升[18]，然而其較高的損耗率與較長的維護周期還是讓這項技術(shù)的推廣受到了限制[19,20]。近年來出現(xiàn)了一次性輸尿管軟鏡的報道，旨在降低器械的損耗率與設(shè)備價格，讓更多的病人能應(yīng)用這項新技術(shù)。

3.1 Polyscope一次性輸尿管軟鏡

由Bansal等[8](Banaras Hindu University, Varanasi,印度)于2011年首次報道。Polyscope外徑8F，長85 cm，為可拆卸設(shè)計，包括六部分：①四通道鏡身，有光纖通道、光源通道、3.5F工作通道與彎曲控制通道(180°上/下)；②光纖保護管；③置入光纖通道的0°鏡；④光纖鏡頭連接器；⑤目鏡；⑥控制手柄。具體操作與常規(guī)輸尿管軟鏡相同。他們的臨床試驗[8]納入22例患者，其中6例為血尿行輸尿管軟鏡檢查，16例為網(wǎng)籃取殘石(平均直徑7.5 mm)。結(jié)果顯示此鏡擁有良好的視野與操控性，鏡身可以多次消毒使用而不影響器械質(zhì)量(平均7.3次)，術(shù)中未發(fā)生任何相關(guān)并發(fā)癥。

另一項Polyscope研究[21]納入86例輸尿管上段或腎盂結(jié)石(結(jié)石距腎盂<5 cm)，年齡20～86歲，結(jié)石直徑(1.23±0.27)cm，其中19例術(shù)前已留置2～8周雙J管。通過鈥激光將結(jié)石粉碎至<3 mm，術(shù)后1日結(jié)石清除率89.5%(77/86)，平均手術(shù)時間42 min(25～80 min)，術(shù)后3例輕度發(fā)熱，未發(fā)生術(shù)后高熱、敗血癥、輸尿管穿孔等嚴重并發(fā)癥。結(jié)石殘留者通過行ESWL或PCNL治療，術(shù)后1個月結(jié)石清除率96.5%(83/86)。

這項技術(shù)主要有以下優(yōu)勢：① 四腔鏡身為預(yù)消毒一次性使用設(shè)計，不存在交叉感染風(fēng)險；②鏡身也可重復(fù)消毒，Johnson等[22]的研究顯示應(yīng)用Steris或Sterrad NX消毒系統(tǒng)循環(huán)消毒多次后，光纖分辨率和操作沒有明顯影響；③某一部分可以單獨送修；④可置于chiriflex鞘中作為輸尿管硬鏡或半硬鏡使用。

3.2 Semiflex Scope一次性輸尿管軟鏡

2009年由Boylu等[9]首次介紹，包括：①一次性7.85F鏡身，內(nèi)含3.4F工作通道，未放器械時末端彎曲角度210°上/下；②控制手柄；③重復(fù)使用的目鏡。論文對比了Semiflex Scope與Olympus URF-P3、Storz 11278AU/11274AAU、ACMI DUR-8 Elite/DUR-8、Wolf 7331.001軟鏡參數(shù)的差異，結(jié)果顯示Semiflex Scope使用費用較低，末端彎曲角度相對較大，但灌洗流率最低(未放器械時25 ml/min)，可視角度居中。目前尚無該軟鏡臨床應(yīng)用的報道。

4 末端可彎輸尿管硬鏡

輸尿管軟鏡學(xué)習(xí)曲線長，維護費用高，從而限制了其臨床應(yīng)用，孫穎浩等[10]設(shè)計的末端可彎輸尿管硬鏡便是為了解決這一問題。該設(shè)計將輸尿管硬鏡與軟鏡的優(yōu)勢結(jié)合起來，整體為硬鏡設(shè)計，鏡身外徑10F，內(nèi)含3.5F工作通道，末端60 mm可主動彎曲，角度180°上/下，置入200 μm光纖后為110°上/下。他們的回顧性研究[10]納入175例行末端可彎輸尿管硬鏡鈥激光碎石的腎盞結(jié)石患者(7例合并輸尿管上段結(jié)石)，平均年齡52歲(17～54歲)，平均結(jié)石直徑1.3 cm(0.8～2.4 cm)，其中46例1個月內(nèi)曾行ESWL。154例成功完成手術(shù)，8例由于輸尿管迂曲產(chǎn)生假道，13例術(shù)中不能處理下盞結(jié)石，其他并發(fā)癥如術(shù)后尿路感染、敗血癥、輸尿管穿孔等很少見。平均碎石時間11 min(5～22 min)，平均手術(shù)時間28 min(19～45 min)，術(shù)后1個月結(jié)石清除率83%(結(jié)石清除定義為影像學(xué)殘石直徑<2 mm)。對比228例行常規(guī)輸尿管軟鏡碎石術(shù)的腎盞結(jié)石，結(jié)石清除率為81%。相對于傳統(tǒng)軟鏡，該設(shè)計有著更低的損耗率(1/175 vs. 5/228)，更短的學(xué)習(xí)曲線以及更低的價格，相對硬鏡則有著可處理腎盂結(jié)石的優(yōu)勢。

5 碎石能量與附屬器械的進展

目前最為通用的碎石能量為鈥激光，由于其能處理所有類型的結(jié)石[23]，在泌尿外科手術(shù)中有最強的泛用性，被歐洲泌尿外科學(xué)會(European Association of Urology,EAU)指南列為碎石能量選擇的金標(biāo)準(zhǔn)[24]。然而，若術(shù)中操作不當(dāng)，此能量也易切割周圍組織與附屬器械，造成不必要的損傷[25]。

附屬器械主要包括取石網(wǎng)籃與活檢鉗。取石網(wǎng)籃主要由不銹鋼或鎳合金制成，設(shè)計多樣，目前最細的網(wǎng)籃為1.2F，能最大限度地增加術(shù)中灌洗率[26]。EAU指南目前推薦使用無尖端設(shè)計(tipless design)取石網(wǎng)籃，以盡量減少術(shù)中損傷[24]。

為了取得上尿路腫瘤的病理與分級、分期信息，輸尿管鏡活檢技術(shù)也從最先的脫落細胞學(xué)檢查發(fā)展到如今應(yīng)用活檢鉗或網(wǎng)籃進行活檢[27]。BIGopsy活檢鉗(Cook Medical,美國)是一種用于輸尿管內(nèi)獲取較大標(biāo)本的新型活檢設(shè)備，活檢杯外徑2.4F，可從遠端逆行插入輸尿管鏡并與特制手柄連接進行操控。此設(shè)備更適合扁平、無蒂的病灶，目的在于取得更多的病理組織(體積>4 mm3)以提高診斷準(zhǔn)確度。然而其大范圍活檢也易增加術(shù)中穿孔與出血的風(fēng)險，目前尚無相關(guān)臨床研究報道。

6 電子軟鏡與窄帶成像(narrow-band imaging，NBI)技術(shù)

電子輸尿管軟鏡的出現(xiàn)是軟鏡發(fā)展史上的一大進步，其可視性相對傳統(tǒng)纖維軟鏡有了質(zhì)的飛躍。目前主要有Flex-Xc(KARL STORZ Endoskope,德國)和URF-V(Olympus Europe,德國)兩款電子軟鏡在臨床應(yīng)用中，其外徑分別為8.5F與9.9F，彎曲角度為270°上/下與275°上/180°下[28]。URF-V電子鏡擁有的NBI技術(shù)，與傳統(tǒng)白光不同，此技術(shù)可以通過發(fā)射415 nm的藍光和540 nm的綠光來區(qū)分黏膜下血管與深部血管，從而提升尿路上皮腫瘤的發(fā)現(xiàn)與診斷率。2011年Meyer等[29]的研究納入27例疑似上尿路腫瘤患者，結(jié)果顯示NBI技術(shù)相對普通白光能提升22.7%的診斷準(zhǔn)確率，不過文章也提出目前此技術(shù)尚不成熟，操作復(fù)雜，暫不宜于臨床大范圍開展。

7 小結(jié)

通過將泌尿外科理念與工業(yè)設(shè)計進行完美融合，輸尿管軟鏡技術(shù)近年來發(fā)展迅速，包括電子鏡的出現(xiàn)、鈥激光與輔助器械的改進等。同時，一系列新設(shè)計正在不斷涌現(xiàn)，如機器人輔助輸尿管軟鏡、雙通道輸尿管軟鏡、一次性輸尿管軟鏡與末端可彎輸尿管硬鏡等，讓患者與術(shù)者均獲益匪淺。相信在不遠的將來，輸尿管軟鏡技術(shù)能在泌尿外科疾病診治中起到更為重要的作用。

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(修回日期：2015-10-30)

(責(zé)任編輯：王惠群)

Progress of Flexible Ureteroscopy

XiaYu,GuoJianming.

DepartmentofUrology,ZhongshanHospitalofFudanUniversity,Shanghai200032,China

Correspondingauthor:GuoJianming,E-mail:guo.jianming@zs-hospital.sh.cn

【Summary】 Flexible ureteroscopy techniques have experienced great developments in the past decade, as well as their expanding indications. However, this surgical procedure encountered some discouragement in clinical application for its long learning curve, poor ergonomics, high cost and attrition rate. In recent years, there were a group of advancements in flexible ureteroscopy, including robot-assisted ureteroscopy, dual working channels flexible ureteroscopy, disposable flexible ureteroscopy, rigid ureteroscopy with a deflectable tip and a series of accessory instruments development, which could all make surgery procedures more easily to be done and lower the expenses at the same time. These technical evolutions bring flexible ureteroscopy into a new level in urologic surgeries.

Flexible ureteroscopy; Technical progress

國家自然科學(xué)基金面上項目(81472376)

A

1009-6604(2016)02-0168-04

10.3969/j.issn.1009-6604.2016.02.020

2015-06-24)

**通訊作者，E-mail：guo.jianming@zs-hospital.sh.cn