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序： 关于激光碎石过程中的产热升温导致热损伤的问题逐渐被大家重视，相关的研究也越来越多，但，绝大多数都是动物或3D模型本文，是在真实临床场景中进行人类肾脏测试，也是文献中首篇，比较难得摘要 Abstract 目的：钬激光碎石术广泛应用于泌尿系结石的治疗，但其对肾组织的热效应仍令人担忧。本研究旨在监测钬激光逆行肾内手术治疗肾结石过程中肾内温度的变化。 方法：纳入15名患者，使用不同的激光功率设置（0.8 J/10 Hz，1.2 J/12 Hz）和冲洗模式（10 cc/min，15 cc/min，20 cc/min，重力冲洗和手动泵冲洗）。将无菌温度探头连接到输尿管软镜上，并通过输尿管鞘将其送入集合系统。使用±0.1°C精度的T型温度探头记录温度变化。 结果：激光功率显著影响平均温度，14 W和8 W激光功率之间有4.981°C的温差（p<0.001）。 重力冲洗的平均温度比手动泵冲洗高2.075°C，而手动泵冲洗的平均温度比重力冲洗低2.828°C。 体重指数、激光功率、冲洗模式和操作者工作周期解释了平均温度变异性49.5%。 激光功率和操作者工作周期对平均温度有正向影响，而体重指数和特定的冲洗模式对其有负向影响。 激光功率和冲洗速率对于Ho:YAG激光碎石术中的肾内温度至关重要。 最佳设置和冲洗策略对于最小化热损伤风险至关重要。 结论：本研究强调了持续研究以理解和减轻激光碎石术期间热效应的必要性。 介绍 逆行肾内手术(RIRS)是一种微创手术，用于治疗位于肾脏和上尿路内的尿路结石，并作为许多患者的一线治疗方法，越来越受欢迎[1]。其在实现高结石清除率的同时将术后并发症降至最低，促使其在临床实践中日益普及并得到广泛应用。自20世纪90年代引入以来，钬：钇铝石榴石（Ho: YAG）激光已成为泌尿外科治疗泌尿系结石的标准工具，其在粉碎不同成分结石方面展现出显著疗效[2]。 随着技术进步，高功率激光系统已成为泌尿外科领域传统低功率激光系统的替代品。高功率的Ho:YAG激光和铥光纤激光（TFL）尤其值得关注，因为它们的高频设置能够实现有效的碎石，并减少结石逃逸，使其成为理想的替代方案[3, 4]。使用这些高功率激光系统的主要顾虑在于，由于其能够传递高于传统低功率激光设置的能量转移，从而增加了组织热损伤的风险。铥光纤激光（TFLs）因其波长及工作模式，相较于其他类型激光具有优势。然而，值得注意的是，若TFLs治疗过程中激光参数调控不当，或向组织输送了过量能量，仍可能发生热损伤。为确保理想的治疗效果并最大限度降低不良影响，必须对治疗参数设置与操作技术予以高度关注。 当激光能量作用于结石时，会导致结石内部水分子迅速汽化，从而产生冲击波，将结石碎裂成更小的碎片。 译者注：这个激光碎石原理，不一定对 此外，被肾内液体吸收的激光能量会局部增加温度。关于使用Ho:YAG激光的主要担忧是其对周围尿路上皮和肾脏组织潜在的温热效应[6]。 温度升高的程度取决于激光功率设置、激光应用持续时间、冲洗速率、结石特征以及肾内液体的成分和体积等因素。 在动物和3D建模研究中，已证实泌尿系统结石激光碎石过程中肾内温度（IRT）的升高，并对温度升高的有效参数和结果进行了讨论[7-19]。然而，这种温度升高的临床意义仍然是争论的焦点。 虽然适度的温度升高通常能被周围组织良好耐受，但过度的热量可能导致肾实质或周围结构的热损伤。 研究设计时以43°C作为阈值温度值，基于研究表明在猪泌尿系统中蛋白质在43°C时发生变性[20]。 译者注：这是43°C的来源，可作为基础知识记一下 目前，很少有临床研究涉及激光碎石治疗肾结石过程中IRT的监测[21-23]。 本研究的主要目标是监测在Ho:YAG激光治疗肾结石过程中，IRT的变化，而次要目标是调查不同变量对平均温度的影响。 译者注：开场白铺垫了1500字，不容易 患者与方法 Patients and methods 2023年3月至8月期间，在本中心接受输尿管软镜下Ho:YAG激光碎石术的患者，在伦理审查批准后（批准号：2023/13）被纳入研究。 纳入标准如下：（1）年龄18岁或以上，（2）被诊断为肾结石，（3）结石最长直径小于2厘米。 排除标准包括：（1）儿童患者，（2）先天性肾脏/输尿管畸形患者，（3）输尿管狭窄或伴有输尿管结石的患者，（4）孕妇或哺乳期妇女。 手术于植入6/26 DJ支架（波士顿）后7-10天进行，以提升输尿管鞘插入成功率并降低输尿管损伤风险。所有病人在手术前5天均进行了无菌尿液培养。由一位经验丰富的外科医生（Y.B.）完成了所有手术操作。 译者注：竟然预置支架 我们使用了一种能够以1秒间隔记录数据的温度测量系统温度计。该温度计的测量范围为-200°C至+350°C，测量精度为±0.1°C。它采用直径为0.3毫米的T型热探头。为术中测量IRT，将热探针连接于一次性输尿管软镜（WiScope®，德国），使其探针尖端距镜端10毫米（图1），并通过13/15鞘（波士顿科学公司，美国）经输尿管软镜置入集合系统。我们采用一台钬激光系统（Sphinx Jr.，德国）进行碎石手术，该系统配备272 μm激光光纤。所有患者均使用室温（25.41±2.82 °C）生理盐水进行碎石手术。实验方案包括机械泵冲洗，具体采用血清输液泵，流速设置为10 ml/min、15 ml/min和20 ml/min。手术中使用的激光参数为8 W（0.8 J/10 Hz）。除机械泵冲洗模式外，对于14 W（1.2 J/12 Hz）的激光设置，还采用了重力（距离手术台60 cm）和手动泵（根据需要泵送以提升可视化质量）冲洗模式。当输尿管软镜到达肾盏系统时开始进行温度测量。当内镜或荧光透视检查确认无临床显著残余碎屑（<3毫米）时，测量结束。对于每个研究模型，记录了许多特征，包括激光时间（主动激光踏板开启持续时间）、碎石时间（从激光激活开始到最终激光激活结束的时间间隔，考虑踏板开启和关闭的持续时间）、操作员工作周期（ODC）（激光照射时间/碎石时间）、总能量和IRT。结果 Results 总共有15名患者纳入我们的研究。 表1显示了患者的临床和围手术期特征。 平均年龄为51.27±15.50岁，平均体重指数(身体质量指数)为26.43±4.47千克/平方米。平均结石大小为139.49±15.07 mm2，60%的患者结石位于肾盂。 为了演示，图2展示了“患者2”的肾内温度-时间曲线。 在激光碎石术开始前，肾内温度（IRT）随着冲洗的进行急剧下降，在8W功率下，随着冲洗速率的降低而升高，在14W功率下，随着冲洗速率的升高而下降。当从重力冲洗模式过渡到手动泵冲洗模式时，肾内温度（IRT）出现了急剧下降。 我们分析了连续激光激活约四十秒的病例温度记录，研究了不同激光功率和灌注设置。随着激光功率的增加和灌注速率的降低，肾盂液体加热速度更快，最终达到一个平台温度。 此外，还注意到达到平台温度所需的时间延长了，并且激光功率与灌注之间存在相似的关系（见图3）。 在8W工作模式下，20ml/min冲洗获得了最低的最小、平均和最大温度（分别为27.5±2.8°C、30.2±2.2°C和31.7±2.1°C；）。在14W工作模式下，尽管手动泵冲洗的最小和平均温度值最低（中位数分别为26.76°C和31.80°C；），但最低的最大温度值是在20ml/min冲洗中获得的（35.21±2.30°C；）。 在8W和14W工作模式下，总能量值相当。表3展示了人口统计学和操作变量对平均红外温度（IRT）的影响。在单变量分析中，年龄、性别、结石大小、结石计算机断层扫描（CT）值、激光功率、冲洗模式以及ODC是显著影响平均IRT的参数。在多变量分析中，评估参数相互作用时，与单变量分析结果不同，性别对平均温度没有显著影响。相反，总能量具有显著影响。激光功率对平均IRT的影响最为显著，14 W激光功率的平均IRT比8 W激光功率的平均IRT高4.981°C（p<0.001）。与20 ml/min冲洗模式相比，重力冲洗模式下的平均IRT值高2.075°C，而手动泵冲洗模式下的平均IRT值低2.828°C。基于身体质量指数、激光功率、灌注模式和ODC，构建了多元线性回归模型来预测平均IRT(表4)。计算出的回归模型具有统计学意义。虽然激光功率和操作员工作周期（ODC）对平均IRT有积极影响，但身体质量指数和灌注的增加预计会降低平均IRT。在8W激光功率处理组中，任意灌注模式都没有达到43℃的阈值。
此外，在14 W激光功率组中，一名患者在10 ml/min灌注中达到43℃的IRT，一名患者在重力灌注模型中达到该IRT。我们的研究显示，在接受Ho: YAG激光RIRS的患者中，激光功率、灌注模式和ODC影响和预测IRT。据我们所知，这是第一项临床研究，旨在调查除激光功率和冲洗模式以外的其他变量对接受Ho: YAG激光治疗的RIRS患者的影响。根据热力学基本定律，在一个恒定的环境中，单位时间内的热能的量应该保持不变，从而产生一个恒定的温度变化(Q = MCδT)。我们的研究表明，连续的主动激光可以不间断地使用40秒，即，当一个单位可以产生恒定量的热能时，IRT增加一段时间，然后达到平稳状态(图3)。在该模型中，环境不是恒定的，达到稳定状态可以用未加热的冲洗液流入校准系统和加热的冲洗液从校准系统流出来解释。这一现象与文献[8，19，23，24]中报道的先前研究一致。IRT在恒定灌溉率下达到平稳状态的事实表明，在临床研究中，平均IRT是比峰值IRT更重要的参数。激光设置是个性化的。然后可以逐渐增加脉冲能量，直到实现有效的粉末化或碎块化。在我们的研究中，激光功率是确定平均IRT最有效的参数。在评估预测值的回归分析中，预计激光功率每增加一个单位，平均IRT将增加4.74°C(表4)。在Aldoukhi等人的一项实验研究中，在5 W至40 W范围内的激光功率中，最高温度(70.3°C)在40 W激光功率和无灌注模式下达到[8]。在Peteinaris等人的猪模型研究中，将54℃视为热阈值，在重力灌注模式中，激光功率超过40 W时达到该阈值。相比之下，20 W和40 W的激光功率保持了安全的热范围[25]。在Noureldin等人进行的猪模型研究中，当使用鞘时，IRT在20 W激光功率下保持在安全范围内，而在重力冲洗中，较高的激光功率会达到可能导致泌尿系统热损伤的阈值温度值[17]。灌注模式已经成为IRT的一个有影响力的参数。根据2019年在对腔内泌尿外科感兴趣的泌尿科医生中进行的调查研究，46%的人首选手动泵冲洗，27%的人首选重力冲洗作为冲洗方法[26]。在这项研究中，与其他灌注模式相比，重力灌注模式的平均IRT值最高，而手动灌注模式的平均IRT值最低(表3)。在Peteinaris等人的研究中，重力灌注模式在40 W和60 W激光功率下达到热阈值，激光激活30秒，而手动泵灌注模式在类似激光设置下保持安全热范围[27]。在另一项体内猪模型研究中，重力冲洗在激光功率超过40 W时达到了危险的IRT值，而不管是否使用了输尿管鞘。然而，手动泵冲洗模型仅在100 W激光功率下达到热阈值，且未使用输尿管鞘[25]。在日常实践中，暂停冲洗可以防止碎石术中结石逃逸。然而，在此操作过程中必须小心谨慎。在我们研究的一名患者中，在碎石过程中，由于冲洗被意外关闭，IRT在极短的5秒内增加了9°C。Buttice等人的一项体外研究表明，当使用任何激光设置时，灌注会限制温度升高，当灌注关闭时，温度会迅速升高[10]。Wolin等人的另一个实验性输尿管镜模型在没有连续冲洗的情况下，在3.6 W至20 W范围内的所有激光功率中都达到了阈值热值[28]。Hein等人报告说，在没有灌注的情况下，激光应用导致温度迅速升高至28 K，在100 W时达到68°C[24]。考虑到所有这些发现，持续的灌注流量对于维持安全的热范围是至关重要的。Louters等人进行的体外研究表明，操作员工作周期（ODC）对温度的影响表现为：随着ODC的增加，达到较高温度所需的时间缩短。[29]在Aldoukhi等人的体外研究中，在40 W的激光功率下，50%的ODC在短短9秒内达到热损伤阈值[7]。体外实验表明，利用ODC作为限制小腔室（如输尿管或肾盏）温度升高的方法[30]。Pauchard等人对RIRS期间肾内温度和压力的审查建议停止激光激活，以减轻高温的风险[31]。在我们的研究中，与文献一致，当激光激活在每个工作模型之间的转换期间停止时，我们观察到IRT的急剧下降(图2)。此外，根据单变量和多变量分析，ODC对平均IRT有积极影响(表3)在我们的研究中，在8 W激光功率下，任何灌注模式均未达到热阈值。相反，在14 W激光功率下，10 ml/min和重力灌注达到了43°C的IRT。Maxwell等人进行的一项体外研究，使用5至40 W的激光功率和包括无灌注、15 ml/min和40 ml/min的灌注模式，模拟了人类泌尿系统，激光激活时间为60秒。与我们的研究一致，他们发现，在20 W或以下激光功率和15 ml/min以上的灌注速率下，未达到热阈值[14]。同样，Teng等人报告称，在他们的一项临床研究中，低激光功率（<20 W）和至少15 ml/min的灌注速率下，IRT保持在安全的热范围内[23]。在Æsøy等人进行的一项临床研究中，利用铥光纤激光，报告了类似的结果，即5 W和10 W激光功率以及15 ml/min的灌注下，未达到43°C的温度[22]。 目前，对于RIRS，尚无最佳激光设置或灌注模式。然而，低激光功率（<20 W）和适中的灌注流量（15-30 ml/min）似乎是可以管理的IRT的可行选项[31]。在Aldoukhi等人的体外研究中，发现在20 Hz时，只有52%的发射脉冲到达结石，而在50 Hz和80 Hz时，分别只有23%和4%到达结石[32]。因此，随着频率的增加，更多的能量将被液体介质吸收，导致更高的IRT。在他们的实验性输尿管镜碎石模型中，Liang等人报告说，在相同的激光功率下，频率越高，产生的热量越多[33]。在一项比较低频高单脉冲能量与高频低单脉冲能量模型的体外研究中，Hein等人将较高的频率设置与低和高激光功率下分别高3.5%和8.8%的温度相关联[24]。在Gallegos等人的猪模型研究中，在研究开始时和使用激光后一分钟测量IRT值，这两次测量之间的差异被定义为温差(DT)。能量、频率、输尿管鞘的使用和液体高度被发现是显著影响DT的参数，与5 Hz相比，在15 Hz频率下DT预计增加2.1°C[34]。Maxwell等人使用5-40w的激光功率和不同的灌注模式进行了一项研究，发现无论频率和脉冲设置如何，相同激光功率下的峰值温度值几乎相同[14]Aldoukhi等人使用40W功率的Ho:YAG激光在四个活体猪模型中进行肾内激光激活，持续60秒，不进行冲洗，以及低流量和高流量冲洗，分别达到了84.8°C、63.9°C和43.6°C的最大肾内温度。在组织病理学检查中，无冲洗模型观察到明显的宏观变化。同时，据报道，在低流量冲洗中变化最小，而在高流量冲洗中无热损伤迹象[9]。Molina等人在离体猪模型中通过手动冲洗、Ho:YAG激光（6.4W和21W）以及spTFL（6.4W和20W）创建了输尿管结石模型。两种系统均低于阈值温度（43°C）。根据组织病理学检查，碎石术后输尿管无热损伤[15]。Peteinaris等人在两个活体猪模型中创建了肾结石模型，并使用8W的铥光纤激光进行激光碎石，持续60分钟。两个模型中的肾内温度均在44°C至46°C之间。在第7天和第14天对肾脏进行了组织病理学检查。在第7天，观察到严重的组织病理学变化，如出血区域、分离的尿路上皮、纤维素积累和固有层的炎症，而第14天报告的组织病理学变化为“最小变化”[35]。因此，在评估这些发现时，考虑到研究结果，很难给出一个明确的答案。然而，鉴于缺乏关于高温长期效应的充分证据，较低的肾内温度似乎更安全。生物组织内发生的温热细胞毒性效应可由暴露温度及持续时间解释。Sapareto与Dewey开发了一种名为43℃累积等效分钟（CEM43）的方程式，用于评估热剂量，该计算基于在参考温度43℃下的暴露时间[36]。动物研究表明，在43℃时泌尿系统会发生蛋白质变性[20]，而CEM43持续时间超过70分钟会导致显著的肾脏损伤[37]。鉴于人类泌尿系统尚无明确的安全热剂量标准，本研究根据现有文献将43℃确立为热阈值。在RIRS期间，逆行或经皮向肾盏系统输送探针是实现IRT监测所必需的。尽管其精确校准可能影响冲洗流量并误导实际的IRT读数，但逆行方法相较于经皮途径似乎具有较低的组织损伤风险。逆行方式，在采用输尿管鞘的情况下，具有较高的可靠性。然而，对于经尿道输尿管镜碎石术（RIRS）期间常规IRT监测的临床研究仍需加强。目前，临床实践中在RIRS过程中使用能够进行肾内压力 IRP监测的输尿管软镜[38]，但尚未开发出能够辅助IRT监测的专用器械。该领域未来的研究必然涉及热探针的应用。 本研究存在几个局限性： 首先，本研究样本量较小，这可能在估计总体均值时引入偏差。 其次，由于每位患者的肾盂解剖结构和体积可能不同，即使变量相似，也可能获得不同的IRT结果。 第三，由于无法始终将激光光纤保持在与结石和热探针相同的距离，即使变量相似，也可能获得不同的IRT结果。 第四，无法使用多点热探针，因此无法测量每个主要肾盏的温度；因此，记录的温度可能未能准确反映平均IRT。 第五，由于记录设备无法提供实时温度信息，在达到临界温度的情况下，激光激活仍持续进行。 第六，由于缺乏化学结石分析，无法研究其对温度曲线可能产生的影响。 结论 Conclusion 本研究初步探讨了Ho:YAG激光碎石对肾盏内液体温度的影响，重点关注激光功率与冲洗流速的影响。 研究结果表明，Ho:YAG激光功率与冲洗流速对平均温度具有相反效应，其中激光功率是影响温度升高的最主要参数。 以不低于15ml/min的最低速率持续冲洗有助于将温度维持在安全范围内，尤其是在中等激光功率条件下。 此外，本研究揭示了ODC作为影响IRT的重要参数，提示定期暂停激光激活的必要性。 这些发现强调了开展更大样本临床研究以阐明激光碎石过程中影响IRT动态的其他因素之重要的必要性。 读后感： 与另一篇肾内测压的方式，差不多，都是一根专门的导丝置入肾内本文难得的是首次在临床实战中进行测温，也确实发生了温度超过阈值的情况，只是不知道后续结果如何，是否发生远期并发症。目前，国产的测温测压软镜也越来越多，助力软镜手术更加安全。本公众号所有文献，只是单纯的翻译，没有进一步精简或解读，是为了确保文献的原汁原味一千个人有一千个哈姆雷特，不同人的关注点不同，如果进行解读，势必带有个人色彩，容易出现断章取义，从而误导大家
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