医用激光在微创泌尿外科手术中的应用进展

医用激光在微创泌尿外科手术中的应用进展

赵特 丁猛 徐光耀

河北省计量监督检测研究院 河北石家庄 050000

摘要：泌尿科作为一门古老的学科，在历史的长河中留下了微创治疗的烙印。伴随着新技术、新设备的出现，微创泌尿外科迎来了发展的新时期。就像蒸汽机的发明使一百年前的工业革命成为可能一样，医用激光的应用使泌尿学进入了一个微观世界。因此，本文探讨医用激光在微创泌尿外科手术中的应用进展，为微创泌尿外科手术奠定理论基础。

关键词：医用激光；微创；泌尿外科手术

1 引言

回首外科的发展，无菌手术、麻醉和输血等推动了外科的发展，奠定了现代科学的基础，微创技术在外科领域的应用必将成为新的历史起点。没有自然科学和社会科学的发展，就没有微创外科的诞生。其理念是在达到最小的身体和心理创伤的同时，获得可观或更好的治疗效果。内镜技术在微创外科理念提出之前，已被广泛应用于各种泌尿系统疾病的诊断和治疗。内镜的发明是基于泌尿系统特殊解剖结构的早期微创外科理念的重要体现。膀胱镜的产生与发展有着划时代的意义^[1]。1880年，爱迪生发明了电灯泡，并把它应用到膀胱镜照明中，解决了膀胱镜视觉和照明两大难题。20世纪末，光纤的出现成为膀胱镜镜头和光源的一大变革，现代膀胱镜由此诞生。以微电子、光学、现代先进技术为基础的膀胱镜、摄影、成像显示系统，在泌尿系统疾病的诊治中发挥了重要作用。经大量临床实践、技术革新和技术改造，以膀胱镜为基础的尿路内窥镜已发展成为一种包括经皮肾镜、硬/软输尿管镜、硬/软膀胱镜在内的尿路内窥镜系统^[2]。2010上海长海医院微创手术小组在最后一节公布了太阳镜。内窥镜系统硬、软镜片双向弯曲能力强，有良好的同轴导引能力，可用于治疗肾及输尿管结石，真正实现了“一镜到底”的作用。国际泌尿学协会的创立者阿瑟·史密斯教授对太阳镜赞不绝口，称它将成为输尿管镜史上的里程碑。

自20世纪80年代以来，以腹腔镜为代表的微创手术在外科领域发展迅速，为外科治疗开辟了一条新的道路，使外科进入了一个新的领域。一九八三年，英国泌尿科医师首次提出「微创物种」的概念^[3]。在1987年，法国外科医生首次采用腹腔镜胆囊切除术，并逐渐接受微创手术的概念。腹腔镜肾切除自1990年问世以来，近十年来在泌尿外科中得到了越来越广泛的应用。近几年来，激光手术与传统的开腹手术、经尿道切除术相比，出血少，肛门小。对前列腺及其它泌尿系统疾病的治疗具有创新和安全意义。因为水分子在1.94微米的范围内，在 M波段有一个吸收峰。在激光照射下，组织内部的水分能迅速吸收激光能量，达到气化和分解的温度。通过汽化和组织的分解，可以快速地去除大量的热能，减少其在邻近组织中的热传导，减少对靶点周围组织的热损伤。但是，目前市场上的激光手术刀大多采用连续波二极管端面抽运系统。光纤激光器以其光束质量好、集成度高、结构紧凑等优点，比传统固体激光器有较大的发展潜力，可以替代传统固体激光手术刀。所以，有必要对光纤混合激光系统与新鲜生物组织的相互作用进行定量和定性研究。近几年来，激光在生物医学特别是微创外科领域迅速发展。医学上可大致分为激光医学检测与激光手术两种。该公司的激光手术包括激光感光、燃烧、切割、气化处理。它具有单色、准直等优点，同时又具有传统手术刀的优点，因此被广泛应用于高精度、微创手术中，又称“激光手术刀”。

首例报道了经脐单孔腹腔镜肾切除术，开创了泌尿外科微创治疗世界单孔医用激光的新局面。外科设备和镜子只能通过一个体腔的小洞进入,受到空间和设备的干扰，极大地增加了操作的难度，对操作者的操作技巧提出了更高的要求。在泌尿外科中应用机器人手术系统，将为单孔医用激光的推广带来新的希望。kaouk在2009年第一次通过单一渠道报道机器人的尿液分析，因其在机体高度协调，操作灵活方便，有效地提高了创泌尿外科手术的成功率。

2 医用激光的发展历程

不同于传统手术刀对受影响部位的生物效应，激光手术刀对生物效应以激光生物热效应为主。激光生物电学效应根据热效应的不同，可以分为过热、冷凝、气化、碳化和熔化。五种热效应处理生物组织热损伤的方法各不相同。光热效应与生物组织的热效应是综合的、复杂的、不可分割的。一般而言，激光对组织的作用不仅包括热作用，而且还包括多种热作用。在激光作用下，组织表面温度达到100℃，水分子就会蒸发，组织表面就会出现凹陷。连续高温时生成的相邻组织的炭化及黑色结焦。热能通过组织传导逐渐消散，高温使蛋白质在深层组织中发生冷凝。因为过热，热损伤发生在数毫米深的组织中，这可能会造成可逆(可修复)或不可逆(完全损伤)效应，这取决于时间长短。由于激光功率和组织作用时间决定了细胞损伤与坏死的临界温度，因此很难确定一种精确的温度来区分激光诱导的组织损伤与不可逆的损伤。在微创手术中，激光和生物组织热利用被广泛应用，是激光手术的主要作用。但是，激光自身的热效应是一把双刃剑。一方面，我们希望病理学组织能够在瞬间达到临界气化温度，另一方面，我们也希望激光能够最大限度地减少对正常组织的热损伤。尤其是一定的激光强度和短时间内可减少组织的热传导。与此同时，组织能够快速蒸发和分解热量，而多余的热量则通过蒸汽带走。所以，在激光与生物组织研究中，有必要对激光功率和作用时间进行定量分析。定量研究与预测激光组织间相互作用在临床医学中有重要意义，对激光外科医学有一定的指导意义。

3 医用激光在微创泌尿外科手术中的应用进展

3.1机械人激光手术

2005年，我们开发了前列腺应用的其他泌尿系统疾病。Dafinci手术机器人在泌尿外科微创手术中的首次应用是在无硬管内窥镜下开放切口。这一结果在手术过程中得到了证实，在良好暴露条件下，机器人可以在狭窄的空间进行灵活、精细的操作。研究发现，常规单极烧灼切口宽、深，对周围组织有较大的热损伤；增加激光可减少高热效应。Durmus研究小组通过对 tors联合激光手术和传统机器人泌尿外科手术的临床研究证实：与单极电凝相比，激光在阻断肿瘤细胞增殖方面的作用更精确、热损伤更小，同时缩短术后组织肿胀时间，大大减少术后并发症。机器人可在狭小的手术空间中完成精细缝合，针对泌尿系统组织缺损进行局部修复，避免了手术后瘢痕收缩引起的进食困难。激光器也能减少对周围组织的伤害。将机器人技术与 CO₂技术的完美结合，不仅提高了肿瘤治疗的安全性，而且为治疗T1、T2期咽咽部鳞癌提供了一条新的途径，为进一步控制切口、降低发病率奠定了基础。但由于样本量大、随访时间短，激光治疗机器人的优势有待进一步扩大应用范围。

3.2机器人激光外科手术

手术机器人在毛巾消毒后放置在手术台左侧，距纵轴30度。仔细观察显微镜下肿瘤的位置，仔细辨认其边缘，根据操作者的习惯调整机械手的位置及晶体的角度。操作员控制着控制台的机械手和成像系统。在肿瘤的边缘进行激光切除，冷冻病理确保肿瘤被彻底切除，必要时进行电凝。

3.3机器人手术联合激光治疗优势

本发明涉及一种激光机器人手术治疗前列腺等泌尿系统疾病的优点：通过高精度透镜和清晰光源扩大主刀视野，使该部位的组织解剖、弹性装置活动在狭小的空间范围内进行分离、切割、结扎、缝合、手术过滤，对精度高、时间长、复杂手术尤其重要；20倍显微镜扩大手术视野，具有3D成像功能，解决了面部彩色图像不清晰、无立体感等问题。除具有上述手术方式的优点外，机器人联合激光手术在插管、吞咽功能恢复、住院时间、术后舒适、生活质量等方面均优于传统的开放式根治性手术。该手术系统具有准确、准确、稳定、灵活等优点，极大地提高了达芬奇机器人的手术质量。选择合适的手术指征、熟练的手术操作、配合、设备及技术的不断改进，将进一步扩大泌尿外科临床应用范围。

4 结束语

内窥镜的发明和应用，开创了微创泌尿外科的新格局。内窥镜对泌尿系统肿瘤、外腔病、复杂性疾病等仍难以改变泌尿系统微创治疗的整体格局。在20世纪外科手术领域，医用激光是一次技术革命。从1901年至今，腹腔脏器切除已有100多年的历史。但是，直到1976年，医用激光才首次被引进到泌尿外科帮助隐睾症的定位。自从80年代以来，医用激光已从最初的腹部、盆腔、腹膜后脏器疾病的诊断，发展到目前的治疗。是医用激光，彻底改变了传统的泌尿外科手术的治疗。

参考文献

1. 王维杰. 钬医用激光及其在泌尿外科碎石的护理体会[J]. 健康之友 2020年24期, 242页, 2021.

2. 桑尼. 手术前的就诊选择警惕肾结石激光手术的后遗症访上海市第六人民医院泌尿外科傅强主任[J]. 自我保健, 2019, 000(003):40-41.

3. 严泽军, 张栋. 泌尿系肿瘤的激光治疗[J]. 临床外科杂志, 2020, v.28(02):6-8.