2023意大利体外碎石的发展与应用.docx

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1、2023意大利体外碎石的发展与应用体外冲击波碎石术(ESWL )是治疗肾结石的唯一无创方法，不需 要手术、麻醉或住院。然而，随着时间的推移，它在许多结石治疗中 心逐渐失去了地位。本文将带您了解ESWL自1959年问世以来的历 史和作用，以及其在后续年份的发展。几个世纪以来，ESWL在不同 的时期扮演了不同的角色。在早期，它是一种很好的选择，可以取代 开放手术和经皮肾碎石术。然而，随着软镜的引入，ESWL的地位逐 渐下降。目前，虽然ESWL不被认为是一种卓越的治疗方法，但新的 模式正在出现。随着新技术和人工智能的应用，这种技术有望成为一 种很好的选择。1 . Introduction尿路结石，一

2、种常常让人头疼的泌尿系统疾病，发病率因地理、 饮食、遗传和气候因素而异，从1%到20%不等。有趣的是，这种病 在干旱和炎热的气候中以及在男子中比在妇女中更为普遍，不过近年 来两性之间的比例已经几乎平等。颠覆过去的观点，泌尿系结石现在 被视为一种系统性疾病，与糖尿病、肥胖、高血压、代谢疾病、心血 管疾病和慢性肾病息息相关。更糟糕的是，结石患者的生活质量明显 不如非结石患者。治疗肾结石的方法因各种因素而异，目前有许多可 用的技术和方法，从最具侵入性的开放式手术到非侵入性体外冲击波 碎石(ESWL)。ESWLUrolithiaSiSUrrteral StOnCS10mmURS ante* or re

3、trogradeESwLRenjl stones图1肾结石和输尿管结石的治疗。ESWL是一种无创的、不需要手术室、住院和麻醉的治疗方法。以下是程序说明。在ESWL期间,外部产生的冲击波通过人体组织传播并集中到结石上。冲击波以两种不同的方式对结石产生作用: 在压缩压相施加正压力，在拉伸相施加负压力，从而造成石头破碎。剪切应力、压缩和散裂是体外冲击波碎石过程中发生的主要物理现象。此外，还有三种主要的冲击波发生器：压电、电磁和电液。体外治疗的主要指标是肾结石，其直径不超过15毫米且密度低于 800CT值，同时皮肤到结石的距离不超过12厘米。在进行治疗之前，需要考虑患者的居住环境和解剖结构，以及共同生

4、 物如凝血病或肾动脉瘤。与经皮肾镜取石术（PNL ）和输尿管镜（URS ）相比，ESWL的并发 症较少，约1 %需要住院治疗，如肾症状性血肿或肾破裂引起的肾切 除（文献中只有少数病例）。然而，目前ESWL正在从许多结石治疗中心和部门慢慢消失。尽管它是一种更便宜、更安全的技术，但许多工程师对这种方法不再/两,岳I O这可能是因为近年来ESWL的大量使用损害了患者的选择，并直接导 致更多的重新手术。此外，随着时间的推移，ESWL被要求使用手术 室和麻醉的崭新外科技术和技术所掩盖。2 .ESWL碎石机简史确定体外碎石术的诞生时间和地点并非易事。在1950年代，俄罗斯工程师卢亚历山大尤特金偶然观察到闪

5、电如何 在水下击碎木材，并从中获得了灵感。他利用内窥镜液电发生器获得了肾结石破碎的冲击波原理的专利。在1959年，维克多戈德堡（拉脱维亚共和国里加市医院泌尿科主任） 首次将这种技术用于医疗。工程师里奥W雷塞根据尤特金的指示，发明了一个脉冲发生器和一个 电石探测器，使得维克多戈德堡能够成功地进行第一次电液碎石检 查。该设备由冷凝器机架和双极电极组成，并在1970年代早期得到了有 效的应用。然而，当使用连续超声波的非接触性石头破片的想法出现时，这个项 目就被搁置了。由于应用于生物组织时造成的损害太大，无法继续这 个项目。然而，科学家们从未完全放弃无接触破片的概念。在德国多尼耶研究所，冲击波对固体材

6、料的影响被深入研究。在1960年代末和1970年代初，多尼耶研究所是一家飞机制造商， 负责处理雨水和微陨石引起的超音速飞机凹痕和腐蚀。在1966年，多尼耶公司偶然发现冲击波对人体组织的影响。在高速射弹试验中，一名雇员在弹丸击中飞弹板的同一时刻触摸了飞 弹板，他感到身体里有些东西像电击，但测量结果显示没有电。产生的冲击波从板块中穿过他的手进入他的身体。这是如何发现冲击波对生物组织的影响，以及首次对动物组织的试验 是如何进行的。第一个实验性冲击波集中于肾结石，是由水下火花放电产生的，随后 通过半椭圆体。在1968年至1971年期间，德国国防部支持的一项研究计划调查了 动物冲击波与生物组织之间的相互

7、作用。研究和工程师与医生之间的合作导致了一个共同的目标一一用冲击波 分解肾结石。最初，这一思想的技术和医学见解没有得到很好的界定，但逐渐得到 发展和实施。在1971年，海斯勒和基弗尔报告了首次在体外用冲击 波分解肾结石，而没有直接接触肾结石。进一步的体外无接触结石崩解实验揭示了这一技术的巨大潜力。在1974年，多尼耶研究所的物理学家们成功解体了肾结石。德国研 究和科学部资助了一项名为ESWL的应用的研究项目，由一群杰出 的学者和德国泌尿科医生组成，包括艾森伯格、乔西、布伦德尔、施 密德、福塔曼和HEPP等巨人。他们从体外开始，在体内则从实验阶 段开始。在当时，还没有任何技术能够充分测量冲击波的

8、膨胀，这导 致了压电压力探针的发展。止匕外，虽然第一个原型有一个不利的橡胶 膜，但在第二个原型中集成了一个水浴。这些改动和其他一些小的调 整都是为了制造第一个官方碎石机-TM1。动物实验始于1975年， 由同一组泌尿科医生领导。他们通过将人类肾结石放置在狗的花冠系 统中来测试该机器的功效。同年晚些时候，他们建造了带有集成超声 波扫描仪的TM2碎石机。然而，使用超声波分解石块并没有特别成 功，这是1978年安装X光系统的原因。在证明了利用X射线双平面 光学系统进行肾结石三维定位是可能的之后，第一个HM1人体模型 碎石机被安置在慕尼黑克莱尼库姆格罗沙德大学路德维希-马克西利 伦大学。为了产生较小的

9、碎片并降低肾损伤的可能性，他们在增加发 射频率的同时降低了冲击波能量。使用这些电源/频率设置，肾损伤的 可能性也降低了。有趣的是，在碎石机准备好用于日常实践之后，技 术开发人员拒绝为病人的安全负责，所以所有进一步的临床应用完全 依靠这个勇敢的医生团队。此外，为了提高他们的技能和专业技能， 开始对志愿者进行使用HM1进行肾结石定位的强化培训I。1980年，是肾结石治疗革命最激动人心的一年。2月7日，第一位患者使用HM1体外碎石机进行治疗，治疗过程非常成功，没有出现与 程序相关的并发症。然而，出现了一个意想不到的问题一一冲击波引 起了额外的肌肉收缩。不过，通过心电图触发冲击波冲动，这个问题 迅速得

10、到了解决，尽管这一现象至今仍令人费解。同年，关于这项新 技术的第一批研究论文发表；然而，这项技术并未被大众广泛接受。事实上，美国泌尿系统协会甚至拒绝接受关于这项技术的陈述。第二 年，也就是1981年，迎来了这种现代、无创性的肾结石治疗的关键 一年。一些重大的里程碑已经实现，首先是对这个程序的命名一一“体 外冲击波碎石，也就是我们今天的ESWL ,这是多尼耶梅德特系统的 注册商标。接着是确立了该治疗的主要禁忌症，迄今为止仍具有有效 性。最初，这一过程需要在麻醉的状态下进行，通过鞘内注射药物来 实现麻醉效果，但不久之后麻醉方式就被硬膜外替代。当这个程序被 证明是安全可行的,我们就建立了改进光学和人

11、体工程学系统的HM2 碎石机。最后，经过近十年的不懈努力和付出，1982年，世界上第一 个碎石中心在德国慕尼黑成立。而在美国，对这项技术的首个研究始 于20世纪80年代早期。到了 1983年，肾和输尿管内的结石被证明 可以通过这种完全非侵入性的治疗方法来破碎。经过美国食品和药物 管理局（FDA ）的批准，第一台碎石机于1984年在印第安纳波利斯 安装并投入使用。想了解佛罗里达大学泌尿科系吗？这个科室可是美 国国内研究ESWL疗效的六大权威网站之一哦！更有一位名叫比德威 尔芬利森的专家坐镇，他可是结石病领域的世界级大佬。不仅拥有聪 明的头脑，还是一位杰出的研究员和临床医生。他的开创性工作让泌 尿

12、系结石领域在全球范围内名声大噪，而且他还是美国冲击波碎石术 的原始六位研究员之一哦。回溯历史，1985年，胆囊结石的治疗在慕 尼黑（德国）首次采用了 ESWL技术，而在第二年的1986年，美因 茨的人们测试了一种全新的碎石机原型一一没有浴缸！短短几年间， 到1985年底，全球已经有200台碎石机投入使用，可见科技进步之 迅速。更有趣的是，C-ARM”透视系统一一现代碎石机的主要功能之 -,竟然是由以色列医疗制造商，迪蕾斯医疗系统有限公司构思和开 发的，时间就在1980年代末。这个透视系统在碎石治疗中发挥着关 键作用，使医生能够更准确地定位和破碎结石。3 .第一台意大利ESWL中心在1985年1

13、0月，第一台全国性的公共碎石机抵达热那亚，仅仅在林 业发展局批准一年之后。这种创新的无创技术的引入，彻底改变了肾 结石和输尿管结石的管理方式。在此之前，从1970年开始，我们的 部门已经进行了超过3000次的肾结石开放手术。正因为如此，我们 诊所的泌尿科医生们对于这种新技术的到来表示热烈欢迎。为了充分 容纳这种新的碎石机，几个月前特意建造了热那亚的肾结石中心（中 卡巨像）。尽管这是由意大利最优秀的建筑师和工程师设计和预测的， 但它的建造过程是由我们专门研究泌尿系结石的泌尿科医生们，特别 是博士精心指导和监督的。博丁诺博士将成为未来30年的科长，他 对碎石机周围的墙壁高度和直径进行了一些小的修改

14、，以获得更好的 隔音效果，并改进了空间导向分布。病人的热情也在增长，以至于到 1986年3月V ,已经有340人接受了多尼尔HM3治疗。这种方法很 快成为最常用的泌尿管结石治疗方法，即使与同期的手术方法相比， 如子宫镜（44pts ）和经皮肾结石（220pts ）也是如此（图2 ）。当 时，由于缺乏放射设备，内窥镜无法取代开放式手术。另一方面，碎 石机使得更多的病人得到治疗，并几乎取代了多细胞细胞核蛋白酶和 开放手术。在使用两年后，人们为这种碎石机给出了明确的指示，并 在我们的日常实践中重新使用它。 N W OSPCES 昌原文章中的图表比较了 1970年至1986年本科热那亚大学医院肾结 石

15、的手术治疗和非手术治疗。关于结石的位置、尺寸和成分，经过ESWL处理的尿囊大多为草酸钙 型、跟骨型，尺寸大约为Wmm左右。所有接受X射线检查的患者 随后都接受了腹部检杳，以评估治疗本身的效果。令人振奋的是，79% 的患者在短短3个月内就成功摆脱了结石，而如果结石位于尿道，这 一比例更是高达85%o值得注意的是，这些数据起始于ESWL在我们 中心最初使用的阶段，而如今结石清除率已经没有太大区别。几个月 过去了，对于多尼耶机器的热情愈发高涨。我们的设备组，在博士的 领导下，甚至提出了 ESWL结石治疗指标（结石量X泌尿道感染/泌尿 道依从性X患者合作4 .碎石的黄金时代碎石机的黄金时代始自1989

16、年，直至2004年，我们每年至少治疗 800名患者。这一成果得力于压电碎石器的引入，它为患者带来了更轻松的治疗体 验。为了进一步提高治疗效果，我们对多尼耶HMIII进行了一些细致的调 整，例如更换了新的发电机，并扩大了半椭圆体的范围。这么做增大了冲击波进入的面积，从而降低了治疗区域的压力，极大 地减少了患者的痛苦。在手术室里，各种治疗组合如经皮肾碎石术和体外碎石术联合治疗鹿 角石结石，变得越来越普遍。这项技术为输尿管提供了精准定位，从 肾盂下方进入，启动PNL,释放肾盂-输尿管交界处，使肾腔扩张， 有利于残留碎片的排出。主要残留物随后经过体外处理。在那个时期，随着新型碎石机的出现，麻醉逐渐退出历史舞台，ESWL 成为了一种门诊治疗方式。在此之前，患者需要在医院住大约2.8天。而在治疗前，我