双层压电式碎石机治疗上尿路结石的疗效观察

吕建林

(南京医科大学附属江宁医院泌尿外科，江苏南京 211100)

体外冲击碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)是泌尿系结石的常用治疗方法。对于直径≤20 mm的肾结石及≤10 mm的输尿管结石，ESWL被推荐为首选治疗方案。40多年来，随着现代科学技术的进步，ESWL得到迅速发展，其设备性能也不断改进，治疗的安全性与有效性也得到提高[1-3]。双层压电式碎石机是近年来我国引进的新式体外冲击波碎石机之一，南京医科大学附属江宁医院碎石中心自2020年2月份以来，应用该型碎石机治疗上尿路结石患者取得较好疗效，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料入选患者均来自2020年2月至2020年8月在本院碎石中心就诊、并应用双层压电式碎石机治疗的626例上尿路结石患者。入选患者术前均行泌尿系计算机断层扫描(computed tomography，CT)平扫、超声及腹部平片(kidney ureter bladder，KUB)检查，确诊为肾或输尿管结石，目标结石均为单发，输尿管结石直径0.6～1.5 cm，肾结石直径0.6～2.0 cm。排除标准:肾功能不全、妊娠、控制不良的糖尿病、尿路感染、严重心律失常或冠心病等；集合系统解剖异常者包括马蹄肾结石、移植肾结石、肾盂输尿管连接处梗阻伴肾结石等。术前常规行血常规、出凝血时间、尿常规检查等，患者均签署体外冲击波碎石知情同意书。

1.2 治疗方法入选患者应用Wolf Piezolith 3000 plus双层压电式碎石机进行治疗。体位采用仰卧位，碎石工作能量采用10～16能级，冲击频率为60～90次/min，单次冲击不超过3 000次，2次治疗间隔10～14 d。同一部位的结石复治不超过2次。冲击波碎石能量由能级10开始，逐渐上调至能级15～16。碎石过程中，患者均不使用止痛药物。双层压电式碎石机治疗后观察尿色、尿量、并注意结石标本的收集及对症治疗。

术后随访评估时间分别为术后第2、14、30天。术后影像学检查方法主要应用KUB与B超检查，部分患者使用CT评估，了解有无结石残留和肾脏积水情况。若结石>4 mm为结石残留。术后记录患者清石率、辅治率、复治率以及相关并发症等情况。清石率是指单位时间内应用冲击波碎石治疗后，清除的结石量占原发结石量的比例；辅治率是指冲击波碎石后应用药物或其他辅助排石方法的病例数占入选病例数的比例；复治率是初次体外碎石后，需要二次碎石的病例数占入选病例数的比例。使用效率商(effiency quotient，EQ)来评估碎石效率，计算公式EQ=清石率×100/(100+复治率+辅治率)。

2 结 果

2.1 双层压电式碎石机治疗上尿路结石的效果总共纳入上尿路结石患者626例，其中肾结石175例，输尿管结石451例。男性430例，女性196例，平均年龄(42.00±12.43)(21～66)岁。按结石体积大小及所处部位，对ESWL的治疗结果进行分类。肾结石清石率为88.6%，EQ值为68，其中肾下盏结石清石率为60.0%，复治率为20.0%，明显低于其他肾盏结石的清石率。输尿管结石清石率为92.2%，EQ值为80。输尿管中段结石的清石率较输尿管上段与下段的清石率要低(表1)。另外，输尿管结石组中有2例患者，第3次碎石失败后改行腔镜手术。

2.2 并发症情况在所有治疗患者中，血尿是最常见的并发症，大多数次日恢复正常；出现皮肤破损的仅有1例。术后第2、14、30天，患者复查均未发现石街以及肾包膜下血肿等严重并发症；2例肾结石患者术后有38 ℃左右的发热，对症治疗2 d后，体温恢复正常。

表1 双层压电式碎石机治疗不同标准分类结石的效果比较

3 讨 论

ESWL自诞生以来，一直以特有的优势在泌尿系结石治疗领域发挥着重要的作用。尽管如此，40多年来，体外冲击波碎石机虽经数代更新，但是除了材料结构、外形工艺、自动化程度、治疗模式等更新外，其技术原理并无突破性的变革[1-2]。体外冲击波碎石技术的变革，其核心在于碎石波源的变革。目前，碎石波源有3种，包括液电式、电磁式和压电式[3-4]。

从理论上来说，压电式波源是3种波源中最理想的一种，相比其他波源，具有以下优势：①压电晶体作为冲击波波源排列规则，波束方向易控制，聚焦性能更好；②波源发射面能流密度均匀，聚焦后焦斑区形态更好，更接近椭球形，冲击波能量利用率更高，对组织损伤更轻；③可通过阵列分组控制法改变焦斑能量分布[5-7]。虽然理论上压电式冲击波碎石技术优势明显，但是在临床上压电式碎石机使用并不尽如意，其因在于聚焦区能量低，碎石效果较电磁式碎石机碎石效果差。

然而，近年来，新一代双层压电式冲击波碎石机，例如Piezolith 3000 plus碎石机，解决了焦区能量低的问题。双层压电碎石机是由3 000个陶瓷晶体双层排列而成，每一层由单独的高压脉冲激发装置控制。后排晶体先激发，再激发前排晶体，双层能量叠加，使峰值压强可达125 MPa。正是这样的设计，使得这种新型碎石机的能量可以达到电磁式碎石机能量标准，从而突破第一代和第二代压电系统碎石机能量不足的瓶颈[7-10]。此外，通过控制双层压电式冲击波碎石机的冲击波到达焦点的时间差，可形成3个不同大小的焦斑(F1：2.1 mm ×17 mm；F2：3.7 mm×27 mm；F3：8.1 mm×71 mm)，并且可根据结石不同位置、不同大小选择最适合的焦斑。大焦斑适合治疗肾结石，中、小焦斑可适合治疗输尿管结石。此外，Piezolith 3000 plus的C臂、超声和波源集成一体，同轴设计，自动定位，波源可165度旋转，治疗深度可达165 mm，对于肥胖患者意义重大[11-14]。

内置式超声是Piezolith 3000 plus碎石机超声定位的另一项优势，其在冲击波源的中心设置了可旋转和轴向移动的超声探头，用于实时超声定位。由于超声探头位于冲击波源体内，超声的中轴线与冲击波Z 轴线完全一致，因而定位误差较小，观察方向与冲击波路径一致，大多数肾结石可以通过内联超声有效定位[11-13]。然而，这种内置式超声也有其不足，由于内置式超声探头常与水囊膜接触，会产生“伪影”现象，并且因其位置相对固定，旋转角度有限，无法选取更多的观察角度，搜寻目标不如外置式探头快捷和直接。

此项研究是关于Wolf Piezolith 3000 plus碎石机治疗上尿路结石的有效性和安全性的评价，共治疗626例上尿路结石患者。治疗结果显示，肾结石术后1个月清石率为88.6%，EQ值为68，其中直径<10 mm肾脏结石，清石率为92.3%，复治率为10.8%；10～20 mm的肾结石，清石率为86.4%，复治率为14.5%。治疗效果明确，高于文献所报道的ESWL治疗有效率65%～85%[10-13]。文献报道ESWL治疗肾下盏结石有效率为35%～65%[12-15]，此项研究的清石率为60.0%，复治率为20.0%，肾下盏结石的ESWL的清石率较低，这与肾下盏的特殊解剖结构有关。

文献报道的ESWL治疗输尿管结石有效率为65%～90%[10-13]，此项研究ESWL治疗输尿管结石的清石率为92.2%，EQ值为80。其中，<10 mm输尿管结石组，1个月清石率为93.4%、复治率为8.2%。10～15 mm的输尿管结石，清石率为89.6%、复治率为13.3%。另外，输尿管中段结石的清石率为87.5%，较输尿管上段与下段的清石率要低，主要是因为输尿管中段结石在ESWL时骨性结构对冲击波的衰减作用。

Piezolith 3000 plus碎石机发生器的入射口径较大，可达27 cm，入射口径越大，皮肤痛感越小，而且皮肤损伤也越小。所有入选治疗的患者，均能很好耐受治疗，无明显痛感，碎石过程中均未使用止痛药物。仅有1例患者出现皮肤破损，ESWL引起皮肤损伤的主要原因是由于水囊与局部皮肤接触不紧密或囊内有残留气泡，冲击波进入皮肤部位存有空气，使冲击波发生散射，导致局部皮肤损伤。Piezolith 3000 plus碎石机波源的水垫采用圆形平面设计，与传统“锥形”治疗头相比，与皮肤耦合好，因此较少有皮肤损伤。另外，耦合剂使用过少或质量不佳亦可加重局部皮肤损伤。因此，操作中尽量要求耦合面紧贴皮肤，减少耦合区空气的存在。

肾脏损伤一直是ESWL术后关注重点。冲击波对肾结构的损伤包括肾单位破坏、肾小球和肾小管周围毛细血管破裂、动静脉破裂和栓塞、皮质和间质大量出血以及广泛肾间质水肿等。然而，在此项研究中，碎石后均未发现患者出现明显肾脏损害及肾出血。另外在碎石过程中我们采取冲击波逐级增能分步治疗，同时降低碎石频率为60～80次/min，这样既可以减轻肾脏组织损伤，又能提高碎石效率。此外，Piezolith 3000 plus体外冲击波碎石机圆形排列的压电晶体产生的一种超短波脉冲，形成碎石焦点小，能量损耗小，碎石后结石颗粒细小，多呈粉末状易于排出，患者的首次结石排挣率高。因此，本组患者术后无输尿管石街发生。

总之，Piezolith 3000 plus双层压电陶瓷技术碎石机具备峰值压高、穿透深度深、焦斑区域多、聚焦精度准、输出能量强等技术特点，突出点在于患者痛感低、组织损伤小、碎石颗粒细等优势，用于治疗上尿路结石安全、有效。然而，本研究为回顾性、单机型研究，仍需要前瞻性对照研究进一步验证其疗效和安全性。