体内碎石术的原理与临床应用

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1、体内碎石术的原理与临床应用临床泌尿外科朵志2000年第7期第15卷进修苑作者：周水根孙西钊叶章群单位：周水根（南京军区南京总医院泌尿外科南京，210002）；孙西钊（南京大学医学院附属鼓楼医院泌尿外科）；叶章群（同济医科大学附属同济医院泌尿外科）体内碎石术（intracorporeallithotripsy,IL）是指用特殊器械在人体内部进行碎石的治疗方法，包括机械、液电、超声、激光和气动碎石术。近20年来，随着泌尿外科腔内设备和操作技术的提高，IL有了长足的发展。尽管目前体外冲击波碎石术（ESWL）己成为上尿路结石的首

2、选治疗方法，但对于下尿路结石、输尿管煤顿性结石、巨大肾结石等，ESWL定位或治疗困难的结石以及冲击波碎石后的严垂石街，IL仍是必不对少的治疗手段。10余年来，我们先后采用过机械式、液电式、超声式和气压弹道碎行器治疗尿路结石，并在国外考察过各种激光碎石器。现结合我们的经验与体会，按各种碎石器问世的时间顺序，对其原理和应用作一概要介绍。1机械碎石术（mechanicallithotripsy^ML）ML历史悠久，可以上溯至古埃及时期。据记载，当时的方法是用胶或沥青将一块钻石或坚硬的石头固定在一中空芦苇杆的一•端，然后将此杆插

3、入患者的膀胱，让患者四处走动,靠钻石或石头的作用逐步将结石轧碎。但是这种方法只能治疗松软的“鸟粪石”（磷酸镁钱结石），对于一水草酸钙结石之类的较硬结右则无能为力。1782年，印度医生Martin设计了—•种能插入尿道的金属锂子。他川这种铿子成功地治愈了自己的膀胱结1824年，法国医牛Civiale发明了一种三叉钳。他能凭触觉抓住膀胱结石，通过专门的螺丝在体外加压，最后夹碎结石。但宜到19世纪以前欧洲大陆流行的是开放性手术（主要对膀胱结石），体内碎石因其成功率低而较少被采用。1879年膀胱镜的问世是IL发展史上的里程碑，从

4、此改变了保生盲目操作的状况，极人地提高了碎石的成功率和安全性。此后人们设计了多种机械碎石器和碎石镜，有的至今仍在使用。各种碎石钳主耍有两大类：钳夹式和冲压式。后者是Mauermayer和Hartung于1976年首先设计应川，可以在碎石的同时将结石碎片冲出，使术野保持淸晰。ML操作简便、安全，能破碎直径＜3cm的各种成分的结石，现主耍用于治疗膀胱结石，少数情况下也可用于治疗肾结石，但应特别注意避免夹伤肾组织，否则会造成难以控制的岀血。2液电碎石术（electrohydrauticlithotripsy,EHL）EHL最初

5、是由前苏联工程师Yutkin于1955年发明。经过10多年的改进,一种被称为Urat-1的临床用膀胱碎石机问世，其基木原理和现在使用的一样：两个不同电压的电极之间存在一绝缘层，当两个电极之间的电压差超过绝缘层最大电阻时，电极之间产生火花，形成等离子体（Plasma）o等离子体是一个离子和电子空泡，迅速膨胀到一定程度后急剧崩解，形成液体冲击波和微喷射，破碎结石。用高速摄影术和声咅检测技术可以发现，每一次放电,EHL探头末端周围都有等离子体空泡在振荡，同时产牛3个冲击波。第1个冲击波是等离子体膨胀形成；第2、3个则是空化气泡

6、崩解引起。当探头末端距结石表面1mm左右时，产生的冲击波最强，碎石效杲最佳；若距离＞3mm,空化气泡的能量将更多地转换为声能,碎石效率下降。这些观察结杲和临床实际情况相符。早期因材料的限制，放电时间很长（5〜10ms）,产生的冲击波易损伤探头和组织。随着电了和材料科学的发展，现在液电碎石机的放电时间一般为1~5us,工作电压1〜8kV,输出能量50〜1300mJo探头的粗细也从Urat・l的F10降为最低达F1.6。EHL对结石成分无选择性，探头可弯曲，可用于治疗泌尿系各部位结石，但存在一定的并发症，如输尿管穿孔等。研究

7、证实，组织损伤除直接机械伤外，主要和空化气泡的形成和崩解冇关，程度和输出能量成正比，未发现热损伤的证据。为减轻组织损伤，近来国外有人在探头末端加上金属屏蔽罩，以使周围组织避免直接眾露于等离子体中，取得了一定的效果。1超声碎石术(ultrasoniclithotripsy,USL)将超声用于碎石的首次实验是Mulvaney于1953年进行的。其原理是以压电效应制成的换能器将电能转换成机械能(振动)，然后通过一•金属探头将能量直接传给结石，导致结石发生高频共振继而破碎。和EHL不同，超声碎石时要求探头和结石直接接触。山于是通

8、过振动效应(频率20〜30kHz,振幅15〜20Pm)发挥作用，对正常有弹性的组织损伤极小，因而USL相当安全。但高频振动能产生人量的热量，可对周围组织造成热损伤，所以工作吋需用大量循环水冷却探头。早期超声探头全是中空性，粗细达F8,以至于需移走窥镜才能用于输尿管镜操作。现在使用的中空探头粗细为F4.5,可在普通输尿