超声排石技术

2021
07/20

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医学镜界
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联合成像系统、超声排石和超声波碎石(burst wave lithotripsy, BWL)技术,研发一种新的碎排一体技术是未来发展的方向。

 超声排石技术 

超声排石技术是在体外利用聚焦超声能量改变肾结石位置并促进结石排出的一种新技术。其主要用于清除较小的结石或结石的碎片,还可以将较大的结石移动至肾脏内以减轻梗阻和疼痛,促进小的、新形成的结石在可控的情况下排出。超声排石治疗不需要麻醉。目前未发现设备相关的不良事件,组织病理学结果表明超声排石过程不引起肾组织损伤。

2010年,华盛顿大学Shah等首次提出超声排石技术。超声排石是利用短脉冲聚焦超声改变结石位置,促使结石移动,最终排出。研究人员将人造石和尿结石(2.5-8mm)放置在肾脏模型的集合系统内,然后使用第一代超声排石设备进行排石试验。超声波能量是5-40W,作用时间2-5s。结果显示聚焦超声波可以引起人造石和人类结石在可控的方向移动,移动速度约为1 cm/s ;聚焦超声作用于结石后可立即推动结石移动,并且与结石的大小无关。操作者通过控制手持传感器引导聚焦超声作用于结石。此传感器可以产生实时超声图像,引导超声波作用于结石。

2012年,Shah等将人造石及人尿结石放置于活体猪模型的肾中盏和下盏。使用超声排石设备,2分钟内,所有结石以约1cm/s的速度移动至肾盂或肾盂输尿管连接处。同时也评估了聚焦超声波对组织的热损伤。每个肾脏有5处暴露于聚焦超声波,持续2分钟后取组织标本行组织病理学检查,结果显示聚焦超声波功率密度为325W/cm2(平均功率密度)时目标暴露区域无热损伤或机械损伤;当功率密度为1900W/cm2时,7只肾脏中有6只肾脏出现了小于1cm的组织损伤。

   2013年,Harper等将26枚尿结石和人造石放置于8只猪肾中盏和下盏,使用第二代超声排石设备,结果显示65% 17/26)结石发生移动并移出肾盏,其余9枚结石也发生了移动,但移动的距离有限。试验中猪未出现肉眼血尿和肾功能损害,病理检查未见肾脏组织结构损伤。

在上述安全性和有效性的研究的基础上Harper等在2016年,又进行了超声排石的临床研究,采用超声排石技术促进小结石排出、改变较大的梗阻性结石的位置。该研究共纳入了 15 名肾结石患者,根据结石大小以及处理的不同共分为 4 组。组1入选标准是过去一年内曾行体外冲击波碎石且残余结石碎片 <5 mm;组 2入选标准是新生结石 <5 mm;组 3入选标准是结石 ≥ 5 mm 且在超声处理后行输尿管镜治疗;组 4入选标准是结石 ≥ 5 mm 且在输尿管镜检查时同时进行超声处理。在治疗前后分别对患者进行疼痛评分,并在治疗后对患者随访进行安全性评估。主要观察指标为集合系统中结石的移动,其他指标还包括安全性,可控的结石移动,<5 mm ≥ 5 mm 结石移动的情况。结果发现,15 名患者中有 14 名结石发生了移位。总共在43枚结石中,2865%)枚结石均有一定程度的移动,13枚(30%)结石移动超过 3mm 至新的位置,结石移动的方向是可控的。治疗过程中患者很少发生不适,即使有也只是轻微的、自限性的。6 例曾行体外冲击波碎石术的患者中,4 例患者排出了 30 多枚结石碎片,最大的结石移动距离达到了 10 mm。一例肾盂输尿管连接处有较大结石的患者在治疗后疼痛得到了减轻。4 例在x线平片上较大的结石,结石以生移动后,x线显示只是较小结石的聚集体。

   总之,这项临床试验有几项发现:(1)超声波能够促进结石碎片的排出。(2)超声排石可以在无需麻醉的情况下进行,并且不会发生治疗相关不良事件。(3)无论是较大的还是较小的结石,超声处理后都会有一定程度的移动。目前的结石治疗手段通常会残留一些结石碎片,而这些碎片有时会带来更多的麻烦,超声排石治疗的出现为解决这些问题提供的新的方法。尽管有较好的排石作用,超声排石设备仍需改进,以提高B超对结石诊断的特异度和灵敏度,从而提高定位的精确性(图11)。此外,联合成像系统、超声排石和超声波碎石(burst wave lithotripsy, BWL)技术,研发一种新的碎排一体技术是未来发展的方向。

 

 

11超声排石和超声波碎石

 


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关键词:
超声波,人造石,尿结石,安全性,技术,排石,肾脏

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