前列腺電切手術(shù)器械的發(fā)展史

曾憲濤，李 勝，賀大林，王行環(huán)

1. 武漢大學(xué) 中南醫(yī)院 泌尿外科/循證與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心，湖北 武漢 430071；2. 西安交通大學(xué) 第一附屬醫(yī)院 泌尿外科，陜西 西安 710061

前列腺電切手術(shù)器械的發(fā)展史

曾憲濤1，李 勝1，賀大林2，王行環(huán)1

1. 武漢大學(xué) 中南醫(yī)院 泌尿外科/循證與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心，湖北 武漢 430071；2. 西安交通大學(xué) 第一附屬醫(yī)院 泌尿外科，陜西 西安 710061

前列腺電切術(shù)是治療前列腺疾病的重要方法，電鏡技術(shù)、電切技術(shù)及電凝技術(shù)是決定前列腺電切術(shù)效果的關(guān)鍵因素。本文系統(tǒng)性的回顧了前列腺電切手術(shù)器械的興起與發(fā)展歷史，以期為該類器械的研發(fā)與優(yōu)化、特別是國產(chǎn)化設(shè)備的研發(fā)提供參考。

前列腺電切術(shù)；良性前列腺增生癥；電切鏡；經(jīng)尿道電切綜合癥；經(jīng)尿道單級前列腺電切術(shù)；等離子體雙極電切系統(tǒng)

Abstract: Electro-prostatectomy is one of the most therapeutic approach for treatment prostate diseases. Electron microscope technology, electronic scalpel system, and electric coagulation technology are the key factors which can influence the effectiveness of electro-prostatectomy. We systematicly reviewed the emergence and development history of devices for electro-prostatectomy, hoping to provide reference for development and optimizing these instruments, especially for domestic equipment.

Keywords: electro-prostatectomy; benign prostatic hyperplasia; resectoscopes; transurethral resection syndrome; transurethral resection of the prostate; transurethral plasmaKinetic resection of prostate

前列腺電切術(shù)(electro-prostatectomy)是隨著電切鏡制作技術(shù)的進(jìn)步而興起的，它的發(fā)展也伴隨著各種切割銳利有效、電凝止血迅速可靠，沖洗系統(tǒng)理想的前列腺電切手術(shù)器械相繼面世。本文將從兩個(gè)重要階段對其發(fā)展歷史進(jìn)行系統(tǒng)的回顧。

1 經(jīng)尿道單級電切手術(shù)器械發(fā)展歷史

正如今天所熟知，經(jīng)尿道單級前列腺電切術(shù)(Transurethral resection of the prostate，TURP)是20世紀(jì)20-30年代在美國發(fā)展起來的，由于其比較開放手術(shù)損傷小、恢復(fù)快，而被業(yè)界作為手術(shù)治療良性前列腺增生癥(Benign prostatic hyperplasia，BPH)的“金標(biāo)準(zhǔn)”廣泛使用。Nestbit和Milner對TURP的發(fā)展進(jìn)行了回顧、記錄和總結(jié)，并指出了在其發(fā)展過程中下述的4個(gè)至關(guān)重要的因素[1-2]。

1.1 優(yōu)質(zhì)內(nèi)鏡的發(fā)明：可經(jīng)尿道進(jìn)入膀胱內(nèi)的白熾燈照明膀胱鏡

今天公認(rèn)的“內(nèi)鏡之父”、來自德國法蘭克福的Bozzini(1773-1809)首先提出腔內(nèi)鏡的構(gòu)思和設(shè)想。他以燭光為光源，研制出世界上第一臺可以看到動物體內(nèi)器官和管腔的導(dǎo)光器械(Light conductor)，并于1804年在法蘭克福的一家小報(bào)紙上首次對這種器械進(jìn)行了簡要介紹。該導(dǎo)光體的設(shè)計(jì)原理是經(jīng)過一個(gè)孔道，折射外界光線，使用一個(gè)垂直的凹面鏡將孔道隔成兩個(gè)部分，光線由凹面鏡折射進(jìn)空腔。Bozzini還根據(jù)人的不同空腔器官，如陰道、口腔、耳朵、鼻腔、輸尿管、直腸、膀胱等，將器械設(shè)計(jì)成不同的類型。這種器械詳盡的描述和草圖于1807年正式發(fā)表。Bozzini的貢獻(xiàn)是巨大的，這從在法蘭克福大教堂外墻上用拉丁文書寫的墓志銘可以窺見：“紀(jì)念已故的Philip Bozzini醫(yī)學(xué)博士，一位第一次看到人體中空臟器內(nèi)部的德國人。惡性發(fā)熱使他離開了我們，但正因他的貢獻(xiàn)治愈了很多人。1809年4月4日晚，死神奪走了他36歲的生命。他自己成為了一件犧牲品。一一他的忠實(shí)的朋友?！盵3]

1853年法國人Desormeaux(1815-1894)提交給法國醫(yī)學(xué)會一件真正可操作的便攜式內(nèi)鏡設(shè)備，主要用于患泌尿系統(tǒng)疾病患者的檢查，這標(biāo)志著內(nèi)鏡發(fā)展的歷史性飛躍，他也因此獲得了帝國醫(yī)學(xué)銀獎(jiǎng)。該設(shè)備的光源是借助一盞松脂油燈，光線通過一根較粗大的管子經(jīng)凹面鏡折射進(jìn)入膀胱，使得充滿尿液的膀胱透過粘合在鏡體末端的玻璃窗可被操作可觀察到，其他操作器械亦可通過這根管子的側(cè)道進(jìn)入。Desormeaux的內(nèi)窺鏡在12年后被都柏林人Gruise進(jìn)行了改進(jìn)，Gruise用帶有少量不溶性樟腦的汽油燈代替了Desormeaux使用的松脂油燈，并增加了一個(gè)玻璃煙囪來容納水蒸氣。

1876年，德國泌尿外科學(xué)家Nitze (1848-1906)發(fā)明了第一臺現(xiàn)代膀胱鏡，用電加熱水冷卻鵝羽內(nèi)包裹的白金環(huán)充當(dāng)膀胱內(nèi)部的光源。

1879年，Edison發(fā)明了白熾燈，不僅解決了以往所有的照明問題，而且為內(nèi)鏡科學(xué)的發(fā)展樹立了一座里程碑。同年， Nitze和Leiter兩名醫(yī)生把纖細(xì)的燈絲設(shè)置在膀胱鏡的頂端，后又改進(jìn)為白熾燈照明，誕生了具有內(nèi)光源和光學(xué)系統(tǒng)的Nitze-Leiter間接膀胱鏡。這種膀胱鏡是在鏡體接物鏡前加上直角三棱鏡，并將光源內(nèi)移，不僅擴(kuò)大了觀察視野，也提高了診察的效果。它的誕生奠定了泌尿外科內(nèi)鏡診療的重要基礎(chǔ)，并使內(nèi)鏡技術(shù)發(fā)展真正趨向完美。Nitze和Leiter二人也因此被稱為是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的電切膀胱鏡的開創(chuàng)者。

1.2 電切與電凝設(shè)備的誕生

1830年，法國的外科醫(yī)生Civiale和Mercier設(shè)計(jì)出了一個(gè)外形像尿道探子或碎石鉗，末端內(nèi)置有隱藏式刀片的器械。經(jīng)尿道插入后，可盲目切開膀胱頸。Mercier聲稱他已經(jīng)成功地進(jìn)行了300例手術(shù)，但是，這種手術(shù)高發(fā)嚴(yán)重出血、感染、尿失禁與手術(shù)死亡等，因而未被廣泛應(yīng)用。

Young(1870-1945)是經(jīng)會陰實(shí)行前列腺切除術(shù)的先驅(qū)者之一，他高度評價(jià)了Mercier的貢獻(xiàn)并重新研究了Mercier的思路，使用一個(gè)像木塞打孔器一樣的管型刀具，于1909年采用“冷打孔技術(shù)”經(jīng)尿道將梗阻的前列腺切出一個(gè)通道。該技術(shù)將一根前側(cè)方開有洞的鞘經(jīng)尿道插入膀胱，經(jīng)鞘內(nèi)插入特制的刀片，來回抽動鞘，使其中的刀片切割凸起的前列腺梗阻部分。該切割過程也是不可視的，主要是憑術(shù)者的感覺進(jìn)行，并在局麻下完成。Young把他設(shè)計(jì)的器械稱為前列腺切除器或手術(shù)切除器。實(shí)習(xí)醫(yī)生們?yōu)槠淙×藗€(gè)更有意思的名字“打孔器”。第一個(gè)誕生的冷切刀非常簡單，而且沒有任何意義上的止血功能。止血功能則要?dú)w功于電切設(shè)備的發(fā)展[4]。

1908年DeForest發(fā)明了能穩(wěn)定不斷的產(chǎn)生用以切割組織的高頻電流的真空管。1910年，Beer示范了在水下使用高頻電流進(jìn)行電灼燒的技術(shù)，當(dāng)時(shí)他通過膀胱鏡使用該高頻電流，成功灼燒了膀胱上的“疣狀物”，開創(chuàng)了電極外科時(shí)代[5]。1911年，Young采用金屬絲電極替代了管狀切割刀，發(fā)明了電切器，改良了電外科治療在內(nèi)鏡中的應(yīng)用。這種設(shè)計(jì)能讓鏡鞘和電極之間充滿水，不僅改善視野，而且可冷卻設(shè)備[4]。1925年，Walker研制了絕緣鞘，改善了電凝止血效果，減少不必要的尿道內(nèi)電灼傷[6]。1926年，美國紐約的Stern使用鎢絲做成一種可以同時(shí)有電切與電凝功能的環(huán)狀袢電刀，這標(biāo)志著“前列腺切除器”的誕生[7]。

1.3 整合多種設(shè)備工具為單個(gè)、集中、實(shí)用、有效的經(jīng)尿道切割系統(tǒng)

1931年，McCarthy將Stern技術(shù)合并到他的“廣視野膀胱鏡”中，約1932個(gè)部件，帶有傾斜鏡頭系統(tǒng)的膀胱鏡和鎢制電切線圈。這個(gè)結(jié)合體以“Stern-McCarthy前列腺切除器”而聞名，成為后來所有前列腺切除器的原型。

1.4 Hopkins柱狀透鏡廣角系統(tǒng)和光導(dǎo)纖維的發(fā)展

1959年，英國的Hopkins設(shè)計(jì)由微柱狀透鏡組成的觀察鏡，通過將內(nèi)鏡軸里較薄的中繼透鏡換成長條形的玻璃柱，Hopkins柱狀透鏡廣角系統(tǒng)可以使光線傳導(dǎo)增強(qiáng)至原透鏡系統(tǒng)(小鏡片組成)的9倍。此系統(tǒng)改進(jìn)了折光系數(shù)并擴(kuò)大了視角，同時(shí)縮小了內(nèi)鏡軸的管徑(圖1)。

20世紀(jì)60年代初，具有“冷光源”之稱的關(guān)導(dǎo)纖維取代了白熾燈照明應(yīng)用于內(nèi)腔鏡，使硬性內(nèi)鏡取得革命性的進(jìn)步，因?yàn)槠洳粌H使得內(nèi)鏡照明更理想，而且更安全、溫度更低、體積更小。冷光導(dǎo)纖維照明憑借外置光源的優(yōu)點(diǎn)，使得小管徑內(nèi)鏡軸得以發(fā)展，并且使內(nèi)鏡軸里有更多空間容納儀器槽和沖洗槽。

圖1 普通透鏡與Hopkins微柱狀透鏡系統(tǒng)對比

2 經(jīng)尿道等離子雙極電切的發(fā)展歷史

盡管TURP在70年代初就被公認(rèn)為是手術(shù)治療BPH的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但因術(shù)中出血較多、發(fā)生經(jīng)尿道電切綜合癥(Transurethral resection syndrome，TURS)等并發(fā)癥常危及患者生命，促使臨床醫(yī)師及研究者一直在探索創(chuàng)傷較小、更為安全有效的替代方法[8-9]。

1934年，Kirwin發(fā)現(xiàn)通過改變電極表面的參數(shù)即可產(chǎn)生不同的組織效應(yīng)，例如切割與凝固作用可同時(shí)由切割電流實(shí)現(xiàn)，從而建立了經(jīng)尿道前列腺電汽術(shù)(Transurethral electrovaporization of the prostate，TUEVP)。TUEVP以單極汽化的形式使部分前列腺組織汽化，可減少出血及住院時(shí)間，已對電切環(huán)切除術(shù)的地位提出挑戰(zhàn)，但除了少數(shù)熱衷者，仍然未取得明顯優(yōu)勢。

1983年，Rothenberger等關(guān)于雙極電凝治療膀胱腫瘤的研究，發(fā)現(xiàn)了雙極電極工作時(shí)組織焦痂不粘電極[10]。1990年，Kramolowsky等關(guān)于以生理鹽水作為沖洗介質(zhì)的膀胱凝血實(shí)驗(yàn)，證實(shí)雙極電切止血效果可靠，并可避免負(fù)極板所造成的皮膚灼傷[11]；該雙極切割系統(tǒng)于1998年被英國Gyrus公司獲準(zhǔn)生產(chǎn)，并于2000年作為一種全新的等離子體技術(shù)(Plasmakenitic)開始在臨床試用。它將原來TUEVP在局部產(chǎn)生的300～400℃的表面溫度下降至雙極汽化術(shù)時(shí)40～70℃，其特點(diǎn)包括高聚焦、精確切割和較淺的熱穿透，以及期間用生理鹽水作沖洗液等。Botto等在2001年首次通過納入42個(gè)確診前列腺增生癥且具有手術(shù)指征的患者，評價(jià)了Gyrus公司的前列腺等離子體汽化電切術(shù)的有效性和安全性，其結(jié)論指出該方法能快速汽化切除前列腺組織、出血并發(fā)癥少、電切術(shù)后綜合征(TURS)發(fā)生率明顯變少，之后的多項(xiàng)研究也佐證了這一觀點(diǎn)[12-13]。

2001年，Plasmakenitic雙極技術(shù)進(jìn)入中國，受到中國學(xué)者的熱捧和廣泛使用。尤其是本研究團(tuán)隊(duì)是國內(nèi)最早使用該項(xiàng)技術(shù)的團(tuán)隊(duì)之一，并早在2002年就已經(jīng)對其優(yōu)點(diǎn)予以肯定[14-16]。2007年-2008年，通過對Plasmakenitic技術(shù)凝血的系列病理學(xué)研究，進(jìn)一步闡明了其勝于TURP止血的機(jī)制[17-20]。

很多人認(rèn)為當(dāng)下對TURP設(shè)備一個(gè)最重要的改進(jìn)就是使用了Plasmakenitic雙極技術(shù)，即bipolar-TURP。迄今為止，已經(jīng)研制出了五個(gè)類型的雙極電切設(shè)備[21]：①Gyrus公司的 Plasmakinetic(PK系統(tǒng))；②ACMI 公司的Vista Coblation / CTR(低溫消融組織切除系統(tǒng))[已經(jīng)撤銷]；③Olympus公司的TURis系統(tǒng)；④Storz公司的Karl Storz(Storz雙極切割系統(tǒng))；⑤Wolf設(shè)備。盡管設(shè)備不同，但都是通過雙極電流交付的方式達(dá)到plasmakinetic效應(yīng)。

因等離子體雙極電切系統(tǒng)(Transurethral PlasmaKinetic resection of prostate，PKRP)相比傳統(tǒng)TURP具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如：止血好、TURS發(fā)生少、便于學(xué)習(xí)掌握等，現(xiàn)被國內(nèi)外學(xué)者廣泛應(yīng)用于臨床。它的問世標(biāo)志著泌尿外科BPH腔內(nèi)手術(shù)治療的新一代電切設(shè)備及技術(shù)的誕生。TURP手術(shù)“金標(biāo)準(zhǔn)”的地位也從此受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3 結(jié)論

綜上所述，可以看到前列腺電切手術(shù)器械發(fā)展是一個(gè)“新陳代謝”的過程，且近年來隨著科技的高速發(fā)展及醫(yī)療要求的提升，特別是機(jī)械精密度越來越高的前提下，前列腺電切手術(shù)器械呈現(xiàn)出代謝速度增快、品樣增多的局面。但我們更應(yīng)該看到，在這方面我國國產(chǎn)設(shè)備仍然匱乏，這與我國醫(yī)療實(shí)際需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不相匹配的。因此，進(jìn)行國產(chǎn)化前列腺電切手術(shù)設(shè)備的研發(fā)是迫切的，也是十分有意義的工作。

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[責(zé)任編輯李麥產(chǎn)]

Historyofsurgicaldevicesforelectro-prostatectomy

ZENG Xiantao1, LI Sheng1, HE Dalin2, WANG Xinghuan

1. Department of Urology/Center for Evidence-Based and Translational Medicine, Zhongnan Hospital of Wuhan University, Wuhan 430071, China;2. Department of Urology, The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710061, China.

R-09

A

1672-7606(2017)03-0221-04

2017-05-20

“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)基金(2016YFC0106300)

曾憲濤(1984- )，男，湖北竹溪人，副主任醫(yī)師，副教授，研究方向：循證醫(yī)學(xué)、臨床、口腔健康與系統(tǒng)性疾病。