DL-C型半導(dǎo)體激光用于前列腺外科治療的臨床前療效評(píng)估.pdf

1、背景：
　　良性前列腺增生癥(benign prostatic hyperplasia，BPH)是泌尿外科常見疾病，多見于中老年男性，在引起中老年男性排尿障礙的原因中最為常見。其主要表現(xiàn)為組織學(xué)上的前列腺間質(zhì)和前列腺腺體成分的增生、解剖學(xué)上的前列腺增大(benign prostatic enlargement，BPE)、尿動(dòng)力學(xué)上的膀胱出口梗阻(bladderoutlet obstruction，BOO)和下尿路癥狀(lower

2、urinary tract symptom，LUTS)為主的臨床癥狀。BPH的發(fā)生與年齡關(guān)系密切，其發(fā)病率隨著年齡的增長(zhǎng)而增加。北京大學(xué)泌尿外科研究所的一組尸檢報(bào)告顯示，前列腺增生的發(fā)病率在41-50歲為13.2％，51-60歲為20％，61-70歲為50％，71-80歲為57.1％，到80歲以上時(shí)已高達(dá)83.3％。同時(shí)，其引起的排尿困難癥狀也隨著年齡的增長(zhǎng)而增加。隨著病情的進(jìn)展，BPH還可以引起多種并發(fā)癥，如反復(fù)尿潴留、反復(fù)血尿、泌尿

3、系感染、膀胱結(jié)石、腹股溝疝和繼發(fā)性上尿路積水等，嚴(yán)重者甚至可引起慢性腎功能衰竭，嚴(yán)重困擾著中老年患者的生活。
　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和醫(yī)療衛(wèi)生條件的改善，人們的平均壽命不斷延長(zhǎng)，我國(guó)正逐漸步入老齡化社會(huì)。同時(shí)，由于計(jì)劃生育的實(shí)施，人口出生率逐年下降，老年人的比重逐漸增加，截止到2014年，我國(guó)60歲及60歲以上的人口達(dá)2.12億，占人口總數(shù)的15.5％，這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)的總?cè)丝跀?shù)之和?？梢灶A(yù)見，未來我國(guó)BPH的發(fā)病率

4、及患者的數(shù)量還將進(jìn)一步增加。全社會(huì)在BPH的治療方面將會(huì)產(chǎn)生更加高昂的醫(yī)療費(fèi)用，占用更多的醫(yī)療資源。這將成為我國(guó)泌尿外科臨床工作、國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展面臨的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　由于現(xiàn)階段BPH的病因和發(fā)病機(jī)制還不完全清楚，尚缺乏針對(duì)BPH病因治療的有效手段。目前BPH的治療方法有觀察等待、藥物治療和手術(shù)治療。觀察等待僅適用于下尿路癥狀較輕及生活質(zhì)量未受明顯影響的患者。目前治療BPH最常用的藥物是α-受體阻滯劑和5α-還原酶抑制劑，

5、它們對(duì)BPH的療效確切，但同時(shí)也面臨著需長(zhǎng)時(shí)間用藥、見效緩慢的問題。而且隨著疾病的進(jìn)展，許多患者最終還是需要手術(shù)治療來解除下尿路癥狀。一般認(rèn)為，下尿路癥狀嚴(yán)重影響生活質(zhì)量或合并嚴(yán)重并發(fā)癥，只要患者身體狀況允許，均應(yīng)進(jìn)行手術(shù)治療。手術(shù)治療方法經(jīng)歷了開放性前列腺切除術(shù)，經(jīng)尿道前列腺電切術(shù)(transurethral resection of the prostate，TURP)，發(fā)展到目前的激光微創(chuàng)手術(shù)治療。開放性前列腺切除手術(shù)創(chuàng)傷大、出血

6、多、并發(fā)癥多、住院時(shí)間長(zhǎng)，目前已經(jīng)較少采用。經(jīng)尿道前列腺電切術(shù)是經(jīng)尿道插入電切鏡，在直視下用電切環(huán)切除前列腺增生組織。與傳統(tǒng)的開放性前列腺切除手術(shù)相比，這種方法不需另外建立手術(shù)通道，病人痛苦小、出血較少、恢復(fù)快、住院時(shí)間短，并且術(shù)后很快改善排尿癥狀。幾乎所有的BPH都可以采用TURP的手術(shù)方法，因此，它被全世界泌尿外科醫(yī)師公認(rèn)為前列腺增生癥手術(shù)治療的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但TURP仍有出血及前列腺電切綜合癥(transurethral resec

7、tion syndrome，TURS)等并發(fā)癥的發(fā)生。尤其是前列腺體積越大，手術(shù)時(shí)間越長(zhǎng)，術(shù)中和術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率就越高，其比例高達(dá)24.9％。同時(shí)，TURP還存在腺體切除不足，遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率較高等問題。人們一直在尋求更好的手術(shù)方式希望能改變這一現(xiàn)狀。近年來，隨著激光技術(shù)的迅速發(fā)展，各類新型手術(shù)激光技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，越來越多的應(yīng)用于泌尿外科領(lǐng)域，尤其是BPH治療方面。其中就有980nm為主的半導(dǎo)體激光技術(shù)。
　　目的：
　　本研究通過

8、構(gòu)建動(dòng)物模型，檢測(cè)DL-C型半導(dǎo)體激光的效能，評(píng)估該設(shè)備用于前列腺臨床治療的潛在有效性、安全性。
　　材料和方法：
　　材料：
　　1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
　　由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供的各項(xiàng)生命指征均正常的成年雄性比格犬2只、體重為11.6±2.1 kg，離體豬腎8個(gè)，重量為145.8±23.2g。
　　2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及藥物
　　國(guó)產(chǎn)DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)、光纖、輸尿管鏡（激光用）、0.9％生理鹽水、動(dòng)

9、物麻醉藥品、8-10F普通尿管、常規(guī)膀胱沖洗器、血袋、福爾馬林溶液、常規(guī)手術(shù)器械包、肝素、塑料盆等。
　　方法：
　　1.體外實(shí)驗(yàn)組:
　　從活體豬體內(nèi)摘取豬腎臟，通過對(duì)離體豬腎的激光處理，用DL-C型半導(dǎo)體激光，應(yīng)用不同的輸出功率，評(píng)估DL-C型半導(dǎo)體激光的組織消融效率和止血性能。
　　從活體豬體內(nèi)摘取腎臟（注意保留一定長(zhǎng)度的腎動(dòng)脈和腎靜脈）。然后立即從腎動(dòng)脈用生理鹽水灌洗腎臟，清除流經(jīng)腎臟的血液，避免形成血栓

10、。當(dāng)腎靜脈流出的生理鹽水清亮后，將腎臟保存在4℃環(huán)境里。同時(shí)回收豬自體血作為實(shí)驗(yàn)中離體豬腎臟灌注用，用肝素8000IU/L肝素化，保存在4℃環(huán)境里。
　　取得豬腎后的4小時(shí)內(nèi)開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)均在盛裝37℃0.9％氯化鈉溶液的塑料盆內(nèi)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)開始前，離體豬腎在37℃0.9％氯化鈉溶液的盆內(nèi)浸泡30min。
　　消融速度:DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)分別選擇30、50、80、100、110、120、140、150、180W功率在連

11、續(xù)模式和100W功率在脈沖模式(ON0.1s;off0.1、0.05、0.01s)下在離體豬腎表面獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行激光處理，控制時(shí)間T(10min)與操作面積S(3×3cm2)。
　　拔除置入腎動(dòng)脈的尿管，結(jié)扎血管。采用連續(xù)脈沖輸出模式在非接觸式的工作模式下，用不同功率(0-200w)在離體豬腎表面獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行激光處理，控制時(shí)間T=10(min)與操作面積S=3×3(cm2)。記錄實(shí)驗(yàn)前后離體豬腎重量和消融深度，計(jì)算實(shí)驗(yàn)前后重量差即為

12、消融組織的重量。依次用不同功率(0-200W)重復(fù)以上操作，并記錄每次實(shí)驗(yàn)前后離體豬腎的重量差。
　　活體取出的離體豬腎，用激光選取功率(0-200W)處理豬腎組織，控制時(shí)間T=1(min)與操作面積S=1×1(cm2)，觀察實(shí)驗(yàn)過程中組織結(jié)痂情況。
　　對(duì)豬腎組織進(jìn)行組織切片，用于TTC、HE染色、并在光學(xué)顯微鏡下觀察染色后的組織玻片，用標(biāo)準(zhǔn)圓規(guī)測(cè)量:凝固層(CZ)、過渡層(TZ)、正常組織層(NLZ)深度(mm)。

13、>　　2.體內(nèi)實(shí)驗(yàn)組:
　　用DL-C型半導(dǎo)體激光，模擬人體光選擇性汽化切除前列腺手術(shù)系統(tǒng)，汽化切除至遠(yuǎn)端的膀胱頸。在既定功率、能量下施行半導(dǎo)體激光前列腺汽化切除術(shù)，實(shí)驗(yàn)完成后即刻處死動(dòng)物，肉眼及光學(xué)顯微鏡病理組織檢查。
　　麻醉:所有的比格犬都予異丙酚、丁丙諾啡和頭孢唑林，術(shù)后留置尿管時(shí)予丁丙諾啡、卡洛芬和頭孢氨芐。麻醉滿意后，實(shí)驗(yàn)用比格犬取仰臥位，固定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的四肢，并將其下顎與舌頭捆綁在一起，避免手術(shù)過程中麻醉引起的吸

14、入窒息，同時(shí)連接心電監(jiān)護(hù)儀，監(jiān)測(cè)術(shù)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物心率、呼吸、血壓以及血氧飽和度等生命體征的變化。術(shù)中用乙酰丙嗪誘導(dǎo)、氟烷維持麻醉。
　　手術(shù)過程:對(duì)實(shí)驗(yàn)組狗行逆行激光前列腺汽化術(shù)，由于狗陰莖骨的存在，需在會(huì)陰部切開，盡可能接近尿道球部。暴露尿道球部后，縱向切入。擴(kuò)張尿道，插入8F輸尿管鏡，放置在前列腺尿道部。從工作通道置入非接觸側(cè)射激光光纖。激光光纖伸到距離前列腺組織表面2-3mm位置，直視下轉(zhuǎn)動(dòng)光纖對(duì)組織進(jìn)行汽化。用生理鹽水沖洗，對(duì)

15、不同狗用不同功率，從精阜水平開始，模擬人體經(jīng)尿道前列腺汽化切除術(shù)，汽化切除至遠(yuǎn)端的膀胱頸，記錄操作時(shí)間T(min)。在通過直視下觀察手術(shù)形成的腔道的大小和對(duì)稱性來評(píng)估組織消融是否足夠并選擇停止手術(shù)的時(shí)機(jī)，術(shù)后無需沖洗，將尿管插入到膀胱，并固定在包皮上，逐層關(guān)閉會(huì)陰部切口。術(shù)后拔除尿管。
　　無痛處死實(shí)驗(yàn)比格犬后，立即取下前列腺組織，測(cè)量外觀、縱切、拍照，術(shù)腔縱軸冠狀面切取前列腺組織。對(duì)前列腺組織、組織玻片進(jìn)行TTC、HE染色，并在

16、光學(xué)顯微鏡下觀察HE染色后的組織玻片，用標(biāo)準(zhǔn)圓規(guī)測(cè)量凝固層(CZ)、過渡層(TZ)、正常組織層(NLZ)的深度(mm)。
　　結(jié)果：
　　體外組實(shí)驗(yàn)中低功率（80W以下）消融速度變化不明顯，在高功率(80-200W)消融速度較快，且功率越大組織的消融速度就越快，組織凝固速度也加快;在功率100W下對(duì)比不同模式的消融速度，發(fā)現(xiàn)連續(xù)模式比脈沖模式的組織消融速度更快;在脈沖模式下，激光輸出的間隔時(shí)間越短，消融速度越快，反之則慢。體

17、內(nèi)組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生命體征正常，消融速度較快，凝固止血效果明顯，術(shù)后病理檢查狗的前列腺組織，組織凝固層深度在1.4-1.7mm，過渡層厚度在0.4-0.5mm，凝固層厚度適中。
　　結(jié)論：
　　在DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)大功率下對(duì)組織消融速度快，功率提高消融速度也均快速提高，能快速的汽化、切割、凝固組織，止血效果好，組織熱損傷程度小。DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)工作可靠、性能穩(wěn)定、操作方便。對(duì)于前列腺組織的汽化、切割和凝固，具有