无线超高清腔镜系统在经皮肾镜取石术中的应用*

侯冰冰，樊松，赵磊，王建忠，杨诚，梁朝朝，郝宗耀

[安徽医科大学第一附属医院 泌尿外科（安徽医科大学泌尿外科研究所），安徽 合肥 230022]

泌尿系结石是泌尿外科的常见病，在泌尿外科住院患者中居首位。我国泌尿系结石发病率为6.06%。其中，男性为6.85%，女性为5.25%，是世界上三大结石高发区之一[1]。随着医疗水平的提高及腔镜技术的进步，经皮肾镜取石术（percutaneous nephrolithotomy，PCNL）已成为治疗≥2.0 cm肾结石、完全性和不完全性鹿角结石、有症状肾盏或憩室内结石以及体外冲击波难以粉碎的结石的主要手段[2-5]。

目前，传统腔镜系统有摄像头和冷光源等连接线，存在限制镜体移动、妨碍术中操作、潜在污染手术区和引发安全事故等不足[6]。本团队前期研发了一种无线超高清腔镜系统，将传统腔镜摄像电缆线和冷光源线进行集成，并实现了超低延迟无线传输到超高清监视器，具有超高清显像、无线连接、体积小、成本低、易便携和高速无线传输等优势[7]。本研究将无线超高清腔镜系统应用于PCNL，通过与传统有线腔镜系统行PCNL进行比较，评估应用无线超高清腔镜系统手术的有效性、安全性和便利性。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取安徽医科大学第一附属医院2021年5月－2021年7月收治的肾结石患者74 例，随机分为有线腔镜组（n=38，使用传统有线腔镜系统行PCNL）和无线腔镜组（n=36，使用无线超高清腔镜系统行PCNL）。患者年龄18～70 岁，肾结石最大长径20～40 mm，经超声、腹部正位片或CT等检查确诊。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。

表1 两组患者一般资料比较Table 1 Comparison of general data between the two groups

纳入标准：肾功能正常，无解剖结构异常。排除标准：①严重泌尿系感染者；②存在解剖结构异常或畸形者；③合并泌尿系统恶性肿瘤；④体重指数≥40 kg/m2；⑤有严重的心肺功能异常及凝血功能障碍，不能耐受手术者。本研究通过安徽医科大学第一附属医院伦理委员会审批，患者均知情同意。

1.2 无线超高清腔镜系统简介

无线超高清腔镜系统是将常规腔镜摄像头电缆线和冷光源线做集成化处理（图1），以超低延迟将图像传输到超高清显示器，并且能与不同品牌的国产和进口输尿管镜以及肾镜镜头兼容。系统使用新型微型固态冷光源技术，实现无光源线直接导入内镜，同时将摄像头电缆线去除，以私有无线射频传输协议方式实现延迟少于130 ms、最高分辨率至4k的图像传输。摄像头和光源无需连接交流电源，以系统自带电池供电。系统总体重量仅120 g，且符合人体工程学，握感好[7]。

图1 无线超高清腔镜系统的无线冷光源镜和摄像头Fig.1 Wireless cold light source mirror and camera for wireless ultra-high-definition endoscopic system

1.3 操作步骤

使用无线超高清腔镜系统（图2A）和传统有线腔镜系统（图2B 和C）行PCNL。手术均由同一术者完成。患者全身麻醉后取截石位，常规消毒铺巾，输尿管镜或肾镜连接传统腔镜系统（STORZ，德国）的光源线和带线摄像头，或连接无线超高清腔镜系统，手术侧经尿道逆行置入F5 输尿管导管，保留导尿后固定输尿管导管。改俯卧位，注入生理盐水建立人工肾积水，穿刺点选择在十二肋下至十肋间腋后线、肩胛下线区域，超声引导下使用18G穿刺针完成经皮肾穿刺，根据结石大小建立合适大小的经皮肾通道（F20～F22），经皮肾镜寻及结石，F20 通道采用550 μm 光纤的钬激光（科医人医疗激光公司，美国），F22 通道采用EMS 碎石清石系统（EMS 公司，瑞士），将结石击碎，冲出结石，检查无结石残留后，留置F6双J管和相应尺寸肾造瘘管。

图2 无线超高清腔镜系统和传统有线腔镜系统应用于PCNLFig.2 The wireless ultra-high-definition and traditional wired endoscopic system applied in PCNL

1.4 观察指标

比较两组患者手术时间、血红蛋白下降值、Clavien-Dindo并发症分级、一期结石清除率和术后住院时间的差异。结石长径：单发结石的最大径，多发结石的累积最大径之和。手术时间：开始进行肾穿刺至留置肾造瘘管所需的时间。一期结石清除：术后1个月内结石未经二次外科处理，腹部正位片、超声或（和）CT 检查确认没有残石，或存在≤4 mm 无症状和梗阻的残石碎片；并发症采用Clavien-Dindo 分级系统进行评估；肾结石情况使用S.T.O.N.E 评分系统进行评价。

1.5 术后随访

所有患者随访至术后1个月拔双J管。

1.6 统计学方法

选用SPSS 23.0 统计软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较行t检验；等级资料行秩和检验；计数资料以例（%）表示，组间比较行χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

所有患者均顺利完成PCNL。两组患者手术时间、血红蛋白下降值、Clavien-Dindo 并发症分级、术后住院时间和一期结石清除率比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。无输血和肺动脉栓塞发生。见表2。

表2 两组患者手术相关指标比较Table 2 Comparison of operation related indexes between the two groups

3 讨论

随着内镜技术和图像显示技术的提高，泌尿腔镜手术逐渐发展成熟，PCNL 技术已普及至各大医院，甚至县市级医院。PCNL 术中有各种带连接线（冷光源线、摄像头光缆线、超声线、水泵导管、光纤和气压弹道线等）的设备，限制了设备的摆放位置，造成手术室拥挤；连接线在手术区域经过，并可互相缠绕，给PCNL带来各种不便，甚至引起手术意外。近年来，随着5G和4k高清技术的发展，无线智能设备开始应用于外科手术[8-9]。最近，本研究团队开发了一种无线超高清腔镜系统，并将其应用于腹腔镜模拟系统中，结果显示：和传统国产有线高清腹腔镜手术系统相比，无线超高清腔镜系统的图像清晰度更高，且无延迟[7]，本组手术中采用钬激光或者EMS两种碎石工具，手术全程中，影像系统的图像清晰、稳定，无图像抖动、杂波等干扰。

本研究探讨无线超高清腔镜系统在PCNL中应用的安全性及有效性，通过将其和传统有线腔镜系统进行比较，结果显示：两组患者在手术时间、血红蛋白下降值、Clavien-Dindo并发症分级、术后住院时间和一期结石清除率方面无明显差异，证实：无线超高清腔镜系统应用于PCNL中，可以达到和传统有线腔镜系统一样的有效性和安全性。相对于传统有线腔镜系统，无线超高清腔镜系统没有光源线和摄像头线的干扰，便利性和操作舒适性更佳。

无线超高清腔镜系统可减少PCNL中经皮肾通道丢失的风险。PCNL术中显示器需放置于手术者对侧，传统腔镜系统的光源线和摄像头电缆线不可避免地需要经过手术区域，连接线可能会缠绕或者紧贴剥皮鞘及金属鞘的末端，清除、寻找结石时需反复进出镜体和变换镜体角度，无意中可能会带出剥皮鞘，这势必会分散术者的注意力，增加通道丢失的风险。而且，连接线经过手术区域亦会增加潜在的手术切口感染风险。

无线超高清腔镜系统有利于缩短镜体准备时间和消除设备摆放位置限制。PCNL 术中各种连接线限制了镜体和显示器的放置范围。术中转换体位时，不仅需反复拆卸和连接镜体的连接线，而且还需关注镜体及连接线的潜在污染风险[10]，这些不便在进行双侧PCNL 时更为明显。无线超高清腔镜系统无需反复连接、固定光源线和摄像头光缆，术中转换体位时可放置于手术台面的随意位置，节省了术前和术中的镜体准备时间，尤其对于双侧PCNL的一期手术来说，更为便利。

无线超高清腔镜系统可减轻PCNL 术者的疲劳感。PCNL 中碎石过程漫长，术者需长时间以固定姿势去持镜，而且寻石过程中有线腔镜限制镜体摆动范围，牵扯镜体则增加术者负重，这些都会加速术者疲劳。无线腔镜系统采用轻量化设计，没有光源线和摄像头电缆线的存在，会减轻手持镜体的重量，总重量仅有120 g，具有手持轻便和移动方便的优点，有利于减轻术者疲劳。

综上所述，无线超高清腔镜系统应用于PCNL中安全有效，能达到与传统有线腔镜系统相似的效果，不会增加手术风险，且术中移动方便，提高了手术效率，减轻术者疲劳感，降低潜在经皮肾通道丢失的风险，值得进一步在PCNL中推广应用。