激光碎石新时代,需要重新诠释粉末化碎石机制
对编审人员评论的回复:
首先我们要感谢编审人员在激光碎石术(LL)领域内做出的大量贡献—“建立了破碎结石的光热消融理论,并撰写了这篇社论”。
近年来,随着激光治疗技术的不断发展,激光碎石术(LL)在尿路结石治疗领域内的地位和临床治疗方式也发生了很大的变化。激光碎石术(LL)的主要治疗模式已经从“传统的碎石+套石篮捕获模式”逐渐转变为“原位粉末化碎石(无需使用套石篮)”模式了。同时,Ho:YAG激光器的激光设置参数也发生了很大的变化(从碎石模式下的“高能量〔0.8~1.2 J〕/低频率〔< 5 Hz〕”激光设置参数转变为粉末化碎石模式下的“低能量〔0.2~0.4 J〕/高频率〔40~120 Hz〕”激光设置参数)。值得注意的是,与碎石术不同,粉末化碎石术的临床治疗成功率并不依赖于使“激光纤维与结石始终相互接触”。事实上,在整个手术过程中,我们很难使激光纤维端头始终与结石相接触,因此,在临床上,我们通常采用“近距离接触或离焦方式”来进行粉末化碎石操作。
近年来,激光治疗技术发生了一些重大的变化,我们和其他研究人员都证实了“空化效应”在结石消融中的作用,因此,我们需要重新对“激光碎石术(LL)的作用机制”进行评估分析。“新型激光治疗系统(Ho:YAG激光器和铥光纤激光器)被迅速投入市场以及人们对这些激光治疗器械的最佳运行参数尚不了解”也是我们对“激光碎石术开展更为严谨的研究”的推动性因素。如果不了解这些内容,我们不仅会面临疗效降低的风险还可能会对患者造成潜在的伤害。
由于“Ho:YAG激光在水中的穿透深度较小(<0.4 mm),因此,从物理学的角度来看,粉末化碎石过程中大量的激光脉冲能量都会被“结石粉末及其周围的液体”所吸收或散射,最终传递至结石部位的激光能量会有所减少。因此,“粉末化碎石”在一定程度上对“热消融机制”有所影响。特别是当临床上提倡我们采用“非接触方式〔例如,激光纤维与结石的距离<0.5 mm〕和较高的脉冲频率”进行粉末化碎石操作时,对“热消融机制”的影响更大。同时,“大量的激光脉冲能量积聚在周围的液体中”也会导致“气泡形成,膨胀和塌陷”等情况发生,尿路内尿液的温度也会升高。因此,我们必须要理解“激光-液体-气泡-结石”之间的相互作用机制,这样我们就能够充分利用“空泡化作用”来改善患者治疗预后情况以及减少激光碎石术(LL)中的副反应了。目前,在研究文献中,尚缺少此类研究数据。
我们的研究数据与传统的光热结石消融理论明显不同,发人深省。然而,我们对“激光碎石术(LL)复杂物理作用机制”的观察和理解仍然处于初级阶段。正如Teichman医生等人所阐述的一样,我们需要在临床环境下,针对各种不同成分的人体结石开展更多的研究(例如“使用激光纤维端头扫描结石表面以及使用长脉冲激光进行试验”等)。然而,当“激光波长,激光脉冲轮廓,激光作用持续时间以及激光频率”不同时,其“气泡动力学和结石粉末化作用机制”也不相同。这就引发了如何更好地优化“激光脉冲治疗参数以及粉末化碎石治疗参数”等问题。在激光碎石术(LL)中,对这种复杂的手术操作过程,理解起来比较困难,即便如此,我们仍然需要深入理解激光碎石术的物理作用机制。这样我们便能够从中找出能够进一步改善临床治疗效果和安全性的方法了。
挑战也意味着机遇。在未来,不同领域的研究团队将在“结石模型、肾结石模型标准化,动物研究以及激光碎石术(LL)的临床研究及应用方案”等方面,开展更多的研究与合作。在NIH和医疗器械产业的支持下,许多研究团队都将致力于“进一步优化激光治疗系统以及临床治疗策略”,以便“在碎石术中高效率的‘传输和使用’激光能量,最大程度的减轻副反应,缩短手术时间以及降低治疗费用”。
----Zhong P, Lipkin ME, Preminger GM. Elucidating the mechanism of stone dusting requires a fresh and rigorous approach in the new era of laser lithotripsy. J Endourol. 2022.
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