點觸式超聲探針對硬結石碎石效率的影響

黃永斌，王軍起，劉兆飛，黃金輝，張再高.南京中醫藥大學附屬連云港醫院暨連云港市中醫院 泌尿外科，江蘇 連云港004；.徐州醫學院附屬醫院 泌尿外科，江蘇 徐州 000；.連云港市東方醫院 泌尿外科，江蘇 連云港 004

點觸式超聲探針對硬結石碎石效率的影響

黃永斌1，王軍起2，劉兆飛1，黃金輝1，張再高3
1.南京中醫藥大學附屬連云港醫院暨連云港市中醫院 泌尿外科，江蘇 連云港222004；2.徐州醫學院附屬醫院 泌尿外科，江蘇 徐州 221000；3.連云港市東方醫院 泌尿外科，江蘇 連云港 222004

目的 探討改造后的點觸式超聲探針對硬結石碎石效率的影響。方法 在原超聲探針的前端打磨3個缺口，形成3個點狀凸起，稱為點觸式超聲探針。分別應用點觸式超聲探針與原超聲探針對硬結石進行體外碎石，測定并比較二者的碎石速度。結果 點觸式超聲探針的平均體外碎石速度是原超聲探針的2.33倍，二者比較差異有統計學意義（P＜0.05）。結論 點觸式超聲探針可擊碎硬結石，且碎石速度快、效率高，可為臨床微創超聲碎石提供參考。

點觸式超聲探針；體外碎石；硬結石

在擊碎結石的同時將碎石顆粒清出體外，無疑是微創治療尿路結石的理想思路。但是，由于結石的硬度、密度、脆性等不同，且受超聲能量所限，應用超聲探針對硬結石行超聲碎石清石時，存在擊碎困難、碎石效率低等缺陷，常需要與氣壓彈道、鈥激光等聯合應用[1-5]。為解決上述缺陷，筆者在原超聲探針（平面超聲探針）的基礎上，設計并制作了一種點觸式超聲探針（專利號：201420217831.X），可擊碎原超聲探針難以擊碎的硬結石，提高碎石效率，報道如下。

1 資料與方法

1.1 點觸式超聲探針的制作

在瑞士第五代氣壓彈道超聲混合動力碎石清石系統（簡稱EMS-5）超聲探針的前端打磨3個近似“V”型的缺口，缺口頂端形成3個很小的鈍性弧形凸起的點狀結構；缺口與凸起處拋光，呈流線型斷面，表面光滑，無毛刺。由于碎石時該探針的3個點狀結構與結石接觸，故將其稱為點觸式超聲探針。

1.2 實驗材料

實驗材料如下：① 開放性手術取出的腎鑄型結石3塊，重量為42～202 g，平均101.4 g；表面光滑的蠶豆狀腎潴留型小結石10粒，平均重量為3.2 g，并對其進行編號；② 容量為2000 mL的廣口透明塑料瓶1只，內墊海綿以防結石滑動；③ 18F Wolf腎鏡；④ 3 L袋裝生理鹽水；⑤ EMS-5；⑥ EMS-5平面超聲探針和點觸式超聲探針各一根；⑦ 珠海司邁科技有限公司生產的光源、攝像、錄像系統；⑧ 藍莫德（天津）科學儀器有限公司生產的LIIR－20型結石紅外光譜自動分析系統。

1.3 實驗方法

本實驗由1人操作完成，與經皮腎鏡技術（PCNL）相同，將腎鏡聯接生理鹽水沖洗液，進行低壓灌注沖洗。超聲占空比設為80%，能量設為90%。分別采用平面超聲探針和點觸式超聲探針，逐一對實驗結石進行碎石清石，待負壓吸引吸出的結石顆粒體積＞1 mL后，精確記錄碎石時間；然后再進行第二次操作，連續5次。對每次吸出的結石顆粒，采用注射器測量其體積。根據結石顆粒的多少，選擇不同容量的注射器（1～5 mL）。將結石置于注射器中，向注射器內注入定量生理鹽水，以液面讀數減去生理鹽水數即為結石體積。計算出兩種探針的碎石清石速度，碎石清石速度=結石體積/碎石時間（mL/min）。將吸出的結石顆粒行紅外光譜自動分析。

1.4 統計學處理

全部數據采用SPSS 16統計軟件包進行統計學分析，計量資料以均值±標準差（±s）表示， 比較采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

經紅外光譜自動分析的結石成分及兩種超聲探針的碎石清石結果，見表1。5次實驗結果表明，對于表面光滑的蠶豆狀一水草酸鈣腎潴留型小結石，平面超聲探針難以將其固定并擊碎，多數情況下僅將結石擊成擦痕；而點觸式超聲探針則能夠較容易地將其固定并很快將結石表面破碎，繼而將整個結石擊碎。統計學結果表明，與平面超聲探針相比，點觸式超聲探針對各類結石的碎石速度快，二者差異有統計學意義（P＜0.05）。點觸式超聲探針的平均碎石清石速度是平面超聲探針的2.33倍。

表1 兩種超聲探針碎石清石速度比較

3 討論

超聲碎石原理是將電能轉變成聲波，聲波在超聲轉換器內產生機械振動，通過超聲電極傳遞到超聲探針上，使其頂端發生縱向振動，當與結石接觸時，會導致結石發生高頻共振，繼而破碎，從而產生碎石效應。但是，相當一部分含鈣類硬結石不易被擊碎[6-8]。碎石效果與結石的硬度、密度、脆性、結構等有密切關系，質地硬、密度高、易碎程度差的含鈣結石的碎石效果較其他成分的結石差[9]。

臨床實踐發現，在對硬結石行超聲碎石時，平面超聲探針僅能在結石表面上造成淺表擦痕，或擊出一個淺表的洞眼，并不能通過共振將結石破碎。我們推測：硬結石的超聲碎石主要是通過縱向機械振動的沖擊力來完成的。根據壓強等于壓力除以受壓面積（P=F/S）的關系，在超聲振動能量不變，即作用于結石的縱向振動力F不變時，接觸結石的面積S越小，結石所承受的壓強P就越大，結石就越容易被擊碎。鑒于此，我們將探針前端的平面結構改制成3個凸起的點狀結構，將其與結石接觸的面積縮小到原來的1/3，這樣結石所承受的壓強就相對增加了兩倍。碎石實驗結果表明，兩種探針對各類結石的碎石速度差異均有統計學意義（P＜0.05），點觸式超聲探針的碎石速度是平面超聲探針的1.46～7.59倍，平均2.33倍。點觸式超聲探針僅對原超聲探針的前端加以改造，探針的整體結構無變化，故對超聲共振碎石的基本原理無影響。3點狀結構的點觸式超聲探針作用于表面光滑的硬結石（一水草酸鈣腎潴留型光滑結石）時，易于固定住結石，使其不易在碎石時滑脫，從而大大提高碎石速度。此外，由于點觸式超聲探針有3個缺口，觸點為鈍性圓滑結構，在負壓吸引清石時，水流可從缺口進入，不會像平面超聲探針那樣易對口腔黏膜造成吸附損傷及刺傷。

我國大部分患者的結石為草酸鈣或磷酸鈣混合型，多為鮞狀結構，外殼似蛋殼樣，平面超聲探針難以將其擊碎。而點觸式超聲探針可利用其3個點狀結構先擊碎硬結石的外殼，再行碎石操作，就能夠比較容易地抵住結石，從而快速地將整個結石通過縱向沖擊和超聲共振擊碎。由于實驗條件與真實手術條件不同，且碎石速度與操作技術的熟練程度有很大關系；加上實驗用結石是20多年前的過于干燥的結石，硬度可能會增加，所以本實驗的碎石速度并沒有全部提高兩倍以上。

綜上，點觸式超聲探針可提高超聲碎石清石速度，可為臨床超聲碎石清石效率的提高提供參考，其優勢尚需大量的臨床實踐證實。

[1] 張貴福,楊劍兵,招云亮,等.超聲聯合氣壓彈道碎石清石系統治療復雜性腎結石的療效觀察[J].中國內鏡雜志,2012,18(3): 332-333.

[2] 西爾艾力·牙生,朱新勝.經皮腎鏡氣壓彈道碎石治療腎草酸鈣結石[J].中國醫學創新,2012,9(7):121-122.

[3] 楊件華.經皮腎鏡加氣壓彈道超聲聯合碎石在臨床中的應用[J].贛南醫學院學報,2013,33(1):81-82.

[4] 韓凱,向忠.HK.ESWL-Vm型體外碎石機原理與故障維修三例[J].中國醫療設備,2013,28(8):144-145.

[5] 李應忠,王健,業磊,等.經輸尿管鏡鈥激光碎石與氣壓彈道碎石治療輸尿管結石療效比較[J].中國內鏡雜志,2013,19(7): 779-781.

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[9] 吳志堅,李曉剛.與碎石效果有關的尿石物理性質[J].現代醫藥衛生,2003,19(11):1404-1406.

Infl uence of Point-Touch Ultrasonic Probe on the Lithotripsy Effi ciency of Tough Calculus

HUANG Yong-bin1, WANG J un-qi2, LIU Zhao-fei1, HUANG J in-hui1, ZHANG Zai-gao3
1.Department of Urology, Lianyungang Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine (Lianyungang Hospital of Traditional Chinese Medicine), Lianyungang Jiangsu 222004, China; 2.Department of Urology, Hospital Affiliated to Xuzhou Medical College, Xuzhou Jiangsu 221000, China; 3.Department of Urology, Oriental Hospital of Lianyungang, Lianyungang Jiangsu 222004, China

Objective To explore the infl uence of the reconstructive point-touch ultrasonic probe on the lithotripsy effi ciency of tough calculus. Methods 3 gaps were grinded on the front end of the common ultrasonic probe to form 3 teeny bumps. Thus a new probe which was called point-touch ultrasonic probe was reconstructed. The vitro lithotripsy of tough calculus was conducted with the point-touch ultrasonic probe and the common ultrasonic probe, respectively. Then the lithotripsy effi ciencies of the two probes were measured and compared. Results The average lithotripsy effi ciency of the point-touch ultrasonic probe was 2.33 times as high as that of the common ultrasonic probe. There were signifi cant differences between the two probes in lithotripsy effi cien cy (P＜0.05). Conclusion The point-touch ultrasonic probe which can break the tough calculus with fast speed and high effi ciency will provide reference information for clinical minimal invasive ultrasonic lithotripsy.

point-touch ultrasonic probe; vitro lithotripsy; tough calculus

R699；TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.01.029

1674-1633(2015)01-0093-03

2014-09-17

專利：實用新型（201420217831.X）。

本文作者：黃永斌，主任醫師。

作者郵箱：huangyb120@126.com