雙層壓電式碎石機治療上尿路結石的療效觀察

呂建林

(南京醫科大學附屬江寧醫院泌尿外科，江蘇南京 211100)

體外沖擊碎石術(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)是泌尿系結石的常用治療方法。對于直徑≤20 mm的腎結石及≤10 mm的輸尿管結石，ESWL被推薦為首選治療方案。40多年來，隨著現代科學技術的進步，ESWL得到迅速發展，其設備性能也不斷改進，治療的安全性與有效性也得到提高[1-3]。雙層壓電式碎石機是近年來我國引進的新式體外沖擊波碎石機之一，南京醫科大學附屬江寧醫院碎石中心自2020年2月份以來，應用該型碎石機治療上尿路結石患者取得較好療效，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料入選患者均來自2020年2月至2020年8月在本院碎石中心就診、并應用雙層壓電式碎石機治療的626例上尿路結石患者。入選患者術前均行泌尿系計算機斷層掃描(computed tomography，CT)平掃、超聲及腹部平片(kidney ureter bladder，KUB)檢查，確診為腎或輸尿管結石，目標結石均為單發，輸尿管結石直徑0.6～1.5 cm，腎結石直徑0.6～2.0 cm。排除標準:腎功能不全、妊娠、控制不良的糖尿病、尿路感染、嚴重心律失常或冠心病等；集合系統解剖異常者包括馬蹄腎結石、移植腎結石、腎盂輸尿管連接處梗阻伴腎結石等。術前常規行血常規、出凝血時間、尿常規檢查等，患者均簽署體外沖擊波碎石知情同意書。

1.2 治療方法入選患者應用Wolf Piezolith 3000 plus雙層壓電式碎石機進行治療。體位采用仰臥位，碎石工作能量采用10～16能級，沖擊頻率為60～90次/min，單次沖擊不超過3 000次，2次治療間隔10～14 d。同一部位的結石復治不超過2次。沖擊波碎石能量由能級10開始，逐漸上調至能級15～16。碎石過程中，患者均不使用止痛藥物。雙層壓電式碎石機治療后觀察尿色、尿量、并注意結石標本的收集及對癥治療。

術后隨訪評估時間分別為術后第2、14、30天。術后影像學檢查方法主要應用KUB與B超檢查，部分患者使用CT評估，了解有無結石殘留和腎臟積水情況。若結石>4 mm為結石殘留。術后記錄患者清石率、輔治率、復治率以及相關并發癥等情況。清石率是指單位時間內應用沖擊波碎石治療后，清除的結石量占原發結石量的比例；輔治率是指沖擊波碎石后應用藥物或其他輔助排石方法的病例數占入選病例數的比例；復治率是初次體外碎石后，需要二次碎石的病例數占入選病例數的比例。使用效率商(effiency quotient，EQ)來評估碎石效率，計算公式EQ=清石率×100/(100+復治率+輔治率)。

2 結 果

2.1 雙層壓電式碎石機治療上尿路結石的效果總共納入上尿路結石患者626例，其中腎結石175例，輸尿管結石451例。男性430例，女性196例，平均年齡(42.00±12.43)(21～66)歲。按結石體積大小及所處部位，對ESWL的治療結果進行分類。腎結石清石率為88.6%，EQ值為68，其中腎下盞結石清石率為60.0%，復治率為20.0%，明顯低于其他腎盞結石的清石率。輸尿管結石清石率為92.2%，EQ值為80。輸尿管中段結石的清石率較輸尿管上段與下段的清石率要低(表1)。另外，輸尿管結石組中有2例患者，第3次碎石失敗后改行腔鏡手術。

2.2 并發癥情況在所有治療患者中，血尿是最常見的并發癥，大多數次日恢復正常；出現皮膚破損的僅有1例。術后第2、14、30天，患者復查均未發現石街以及腎包膜下血腫等嚴重并發癥；2例腎結石患者術后有38 ℃左右的發熱，對癥治療2 d后，體溫恢復正常。

表1 雙層壓電式碎石機治療不同標準分類結石的效果比較

3 討 論

ESWL自誕生以來，一直以特有的優勢在泌尿系結石治療領域發揮著重要的作用。盡管如此，40多年來，體外沖擊波碎石機雖經數代更新，但是除了材料結構、外形工藝、自動化程度、治療模式等更新外，其技術原理并無突破性的變革[1-2]。體外沖擊波碎石技術的變革，其核心在于碎石波源的變革。目前，碎石波源有3種，包括液電式、電磁式和壓電式[3-4]。

從理論上來說，壓電式波源是3種波源中最理想的一種，相比其他波源，具有以下優勢：①壓電晶體作為沖擊波波源排列規則，波束方向易控制，聚焦性能更好；②波源發射面能流密度均勻，聚焦后焦斑區形態更好，更接近橢球形，沖擊波能量利用率更高，對組織損傷更輕；③可通過陣列分組控制法改變焦斑能量分布[5-7]。雖然理論上壓電式沖擊波碎石技術優勢明顯，但是在臨床上壓電式碎石機使用并不盡如意，其因在于聚焦區能量低，碎石效果較電磁式碎石機碎石效果差。

然而，近年來，新一代雙層壓電式沖擊波碎石機，例如Piezolith 3000 plus碎石機，解決了焦區能量低的問題。雙層壓電碎石機是由3 000個陶瓷晶體雙層排列而成，每一層由單獨的高壓脈沖激發裝置控制。后排晶體先激發，再激發前排晶體，雙層能量疊加，使峰值壓強可達125 MPa。正是這樣的設計，使得這種新型碎石機的能量可以達到電磁式碎石機能量標準，從而突破第一代和第二代壓電系統碎石機能量不足的瓶頸[7-10]。此外，通過控制雙層壓電式沖擊波碎石機的沖擊波到達焦點的時間差，可形成3個不同大小的焦斑(F1：2.1 mm ×17 mm；F2：3.7 mm×27 mm；F3：8.1 mm×71 mm)，并且可根據結石不同位置、不同大小選擇最適合的焦斑。大焦斑適合治療腎結石，中、小焦斑可適合治療輸尿管結石。此外，Piezolith 3000 plus的C臂、超聲和波源集成一體，同軸設計，自動定位，波源可165度旋轉，治療深度可達165 mm，對于肥胖患者意義重大[11-14]。

內置式超聲是Piezolith 3000 plus碎石機超聲定位的另一項優勢，其在沖擊波源的中心設置了可旋轉和軸向移動的超聲探頭，用于實時超聲定位。由于超聲探頭位于沖擊波源體內，超聲的中軸線與沖擊波Z 軸線完全一致，因而定位誤差較小，觀察方向與沖擊波路徑一致，大多數腎結石可以通過內聯超聲有效定位[11-13]。然而，這種內置式超聲也有其不足，由于內置式超聲探頭常與水囊膜接觸，會產生“偽影”現象，并且因其位置相對固定，旋轉角度有限，無法選取更多的觀察角度，搜尋目標不如外置式探頭快捷和直接。

此項研究是關于Wolf Piezolith 3000 plus碎石機治療上尿路結石的有效性和安全性的評價，共治療626例上尿路結石患者。治療結果顯示，腎結石術后1個月清石率為88.6%，EQ值為68，其中直徑<10 mm腎臟結石，清石率為92.3%，復治率為10.8%；10～20 mm的腎結石，清石率為86.4%，復治率為14.5%。治療效果明確，高于文獻所報道的ESWL治療有效率65%～85%[10-13]。文獻報道ESWL治療腎下盞結石有效率為35%～65%[12-15]，此項研究的清石率為60.0%，復治率為20.0%，腎下盞結石的ESWL的清石率較低，這與腎下盞的特殊解剖結構有關。

文獻報道的ESWL治療輸尿管結石有效率為65%～90%[10-13]，此項研究ESWL治療輸尿管結石的清石率為92.2%，EQ值為80。其中，<10 mm輸尿管結石組，1個月清石率為93.4%、復治率為8.2%。10～15 mm的輸尿管結石，清石率為89.6%、復治率為13.3%。另外，輸尿管中段結石的清石率為87.5%，較輸尿管上段與下段的清石率要低，主要是因為輸尿管中段結石在ESWL時骨性結構對沖擊波的衰減作用。

Piezolith 3000 plus碎石機發生器的入射口徑較大，可達27 cm，入射口徑越大，皮膚痛感越小，而且皮膚損傷也越小。所有入選治療的患者，均能很好耐受治療，無明顯痛感，碎石過程中均未使用止痛藥物。僅有1例患者出現皮膚破損，ESWL引起皮膚損傷的主要原因是由于水囊與局部皮膚接觸不緊密或囊內有殘留氣泡，沖擊波進入皮膚部位存有空氣，使沖擊波發生散射，導致局部皮膚損傷。Piezolith 3000 plus碎石機波源的水墊采用圓形平面設計，與傳統“錐形”治療頭相比，與皮膚耦合好，因此較少有皮膚損傷。另外，耦合劑使用過少或質量不佳亦可加重局部皮膚損傷。因此，操作中盡量要求耦合面緊貼皮膚，減少耦合區空氣的存在。

腎臟損傷一直是ESWL術后關注重點。沖擊波對腎結構的損傷包括腎單位破壞、腎小球和腎小管周圍毛細血管破裂、動靜脈破裂和栓塞、皮質和間質大量出血以及廣泛腎間質水腫等。然而，在此項研究中，碎石后均未發現患者出現明顯腎臟損害及腎出血。另外在碎石過程中我們采取沖擊波逐級增能分步治療，同時降低碎石頻率為60～80次/min，這樣既可以減輕腎臟組織損傷，又能提高碎石效率。此外，Piezolith 3000 plus體外沖擊波碎石機圓形排列的壓電晶體產生的一種超短波脈沖，形成碎石焦點小，能量損耗小，碎石后結石顆粒細小，多呈粉末狀易于排出，患者的首次結石排掙率高。因此，本組患者術后無輸尿管石街發生。

總之，Piezolith 3000 plus雙層壓電陶瓷技術碎石機具備峰值壓高、穿透深度深、焦斑區域多、聚焦精度準、輸出能量強等技術特點，突出點在于患者痛感低、組織損傷小、碎石顆粒細等優勢，用于治療上尿路結石安全、有效。然而，本研究為回顧性、單機型研究，仍需要前瞻性對照研究進一步驗證其療效和安全性。