泌尿外科 “最准、最快的刀”—

泌尿外科 “最准、最快的刀”——蓝激光

发布时间：2021-10-15 15:45:14浏览次数：

【临床分类】有源手术器械 【应用领域】手术能量平台 【作者】穆力越

丨前言

激光治疗因其出血少、操作定位精确、非接触、无菌、对周围组织损伤小等优点，在临床应用中迅速得到扩大。激光治疗已经广泛用于眼科、皮肤科、泌尿外科、消化科、口腔科、耳鼻喉科等^[1^]。“激光刀”的使用，改变了传统手术方式，对某些难治性疾病的治疗实现了革命性突破。蓝激光以其独特的组织吸收特点和切割效率有望使得良性前列腺增生和浅表性膀胱癌患者治疗进入日间手术时代。

一、激光在泌尿外科中应用

自上世纪 60 年代出现红激光碎石报道以来，激光在腔内泌尿外科应用已逾60年。目前，激光已经是腔内泌尿外科必不可少的能量平台，被广泛用于腔内碎石、良性前列腺增生症、浅表性膀胱肿瘤、肾囊肿等疾病手术治疗。

1、良性前列腺增生的手术治疗

良性前列腺增生(BPH)是老年男子常见疾病之一，为前列腺的一种良性病变。以两侧叶和中叶增生为明显，突入膀胱或尿道内，压迫膀胱颈部或尿道，引起下尿路梗阻。病变长期可引起肾积水和肾功能损害。还可并发结石、感染、肿瘤等。

图1.正常前列腺VS良性前列腺肥大^[2]

有研究表明，BPH 的发病率在50岁以下人群为14.1%，60岁以下为22.1%，70岁以下为51.2%，80岁以下59.2%；90岁以下接近85%^[3]。越来越多的患者愿意接受手术治疗方案，目前中国的前列腺增生患者大约有近4500万人，前列腺增的年手术量约为35-40万例。随着人口的老龄化，其发病率和手术量逐年升高。预计到2025年，中国前列腺增生患者将超过5500万。

在为中老年 BPH 患者选择治疗方案时，应综合考虑患者年龄、现病史、既往史、对性功能的要求、前列腺各项检查指标以及患者的经济状况等。随着医疗技术的不断进步，既往被认为是BPH治疗金标准的经尿道前列腺电切术（transurethral resection of the prostate，TURP）已经引起了人们的广泛讨论和争议，激光及微创技术在一定程度上已经动摇了TURP金标准的治疗地位^[4]。

电切经尿道前列腺电切术（TURP）的限制如下：

电切需要全麻，对手术高危、麻醉禁忌的患者不适用，年纪大以及高危患者不适用；

并发症严重：大出血需要输血概率为2%-6.5%；急性尿潴留发生率约4.5%；尿路感染平均发生率4.1%；早期短暂性尿失禁可以达到30%-40%，尿道狭窄发生率为2.2%-9.8%^[5]；性功能障碍（14%的患者术后勃起功能障碍；逆行射精的发生率在47%^[6]；

术后住院时间长，需要3~7天；

增生部位切除不彻底，TURP术后12月约2.3%～4.3%患者需再次手术，术后5年约14.5%的患者需再次手术。大数据的调查显示TURP术后5-8年复发率高达16-17%^[5]。

目前临床中用于BPH治疗的激光手术主要包括经尿道前列腺汽化术（使用波长为532nm的绿激光）、经尿道铥激光/钬激光剜除术（分别为波长2140nm的钬激光、波长2000nm的铥激光）、半导体激光前列腺剜除术（使用的激光波长为940nm、980 nm、1470nm等）。

其中，经尿道前列腺汽化术（绿激光）治疗出血少，视野清晰可见，可以降低低钠血症的发生率以及电切综合征，减轻组织水肿。不足之处: ①对前列腺组织进行汽化，无法进行病理化验，部分前列腺癌患者有可能被漏诊；②绿激光前度距离组织远近、扭转时的速度与方向的把握均需要很好的操控能力；③汽化后出现的凝固层质地改变，对绿激光的吸收减少，汽化效果降低，导致手术时间延长；④在连续治疗时，激光反射面受到影响，激光输出会减少; ⑤如果遇到动脉血管出血，绿激光的止血能力稍差^[7]。

研究表明经尿道钬激光前列腺剜除术 ( holmium enucleation of the prostate，HoLEP) 改善BPH症状的作用与TURP相当，但 HoLEP在术后输血率、膀胱冲洗时间、导尿管留置时间及住院时间等方面优于TURP 组^[8]。但由于剜除过程较切除更耗时，因此HoLEP 较TURP耗时更长。对于合并有心、脑血管基础疾病的高龄BPH患者而言，更长的手术麻醉时间意味着更高的术中、术后心脑血管意外风险。

半导体激光前列腺剜除术，目前应用于临床的有940 nm、980 nm、1470 nm等多种规格的半导体激光。因其具有良好的水吸收性和血红蛋白吸收性，而具有强大的汽化切割功能和良好的凝固止血功能。虽然半导体激光对前列腺组织的汽化效率高，但因其波长对组织的穿透深度太深，会形成较厚的凝固层，造成意外的组织伤害，术后坏死组织脱落时间延长，甚至导致术后的尿梗阻^[9]。

2、浅表性膀胱肿瘤的手术治疗

膀胱肿瘤是泌尿系最常见的肿瘤，且多为恶性肿瘤。2017年，全球共有47.38万新发膀胱癌患者，比1990年增长了92.34%。共有20.58万膀胱癌患者死亡，比1990年增长了74.37%。在观察期内，男性膀胱癌的发病率及死亡率均高于女性^[10]。最常见病理类型为尿路上皮癌，其中80%的初发肿瘤为非肌层浸润性膀胱癌（又称浅表性膀胱癌，Ta-T1期）^[11]。

目前对于浅表性膀胱癌的治疗以手术治疗为主，术后辅助规律膀胱灌注化疗。长期以来，经尿道膀胱肿瘤电切术（TURBT）是浅表性膀胱癌的标准手术方式，同时也是重要的诊断方法，膀胱癌的病理分期、分级都需要根据首次TURBT后的病理结果确定^[12^]。但是该方法目前存在3大问题^[13]：

分层切割破坏肿瘤的立体层次;

促进肿瘤细胞播散种植;

TURBT术后有较高的肿瘤残留率和复发率，特别是对于中、高分级的T1期膀胱肿瘤，国外学者研究发现首次电切后的肿瘤残留率可高达30%～44%。^[11]

随着激光技术的发展，医用激光逐渐应用于膀胱肿瘤的治疗中。由于激光具有良好的止血效果、灵活的操纵性，在膀胱任何部位均可行膀胱肿瘤整块剜除术，尤其是在侧壁、顶壁，这是单极电切无法达到的区域，而且能有效避免闭孔神经反射，使膀胱肿瘤整块剜除术具有替代TURBT成为标准术式的潜在可能。目前临床常用的激光主要有钬激光、绿激光以及铥激光。

二、软组织切割“最快的刀”- 450nm蓝激光

与绿激光相比，蓝激光因波长较短具有更优越的组织汽化能力; 同时与钬、铥激光相比，蓝激光的止血能力更强。激光治疗的原理主要是利用激光的光热效应、光机械效应，进而对生物组织进行凝固、汽化或切割来达到消除病变的目的^[14]。

原理分析：

波长是激光最主要的参数之一，而波长取决于发出激光的活性物质，即被刺激后能产生激光的材料。人体组织中水、血液以及软硬组织中的其他有关成分对不同波长的激光的吸收系数不同，不同波长的光对皮肤以及其他组织的穿透性也不同，从而决定了激光的应用部位以及临床效果。下图所示为不同组织成分对不同激光的吸收系数。

图2.不同物质对不同波长的光的吸收系数

西安交通大学泌尿外科研究所的贺大林教授与激光技术专家穆力越博士等人，锚定450nm这一最适宜在生理盐水中进行软组织切割的激光波长，进行了蓝激光合束等技术突破，实现了世界上首台“蓝激光刀”，并已布局了相关专利。

将高功率450 nm蓝激光与市售用于体外软组织消融的其他激光外科设备进行比较实验，评估 450 nm 激光器在 BPH 手术中的安全性和有效性。

体外组织实验结果如下：

汽化效率结果是：

450nm 激光 > 532nm 激光 > 1470nm 激光 > 980nm 激光。

图3. A:450nm、B:532nm、C:980nm、D:1470nm 激光在120W功率下、以1.5mm/s移动速度治疗良性前列腺增生组织的一般视图和组织学图像

凝固层厚度（对周围正常组织热损伤）对比如下：

980nm 激光 > 1470nm激光 > 532nm激光 > 450nm激光。
图4. A:450nm、B:532nm、C:980nm、D:1470nm 激光在120W功率下、以1.5mm/s移动速度处理猪肾的全视图和TTC染色. 980 nm、1470 nm和532 nm激光的白色凝固区明显厚于450 nm激光
上述研究表明，450 nm波长的蓝激光可实现：高效组织切割/汽化、形成薄凝固层等优点，适合作为 BPH 手术等需要较精细术式的能量外科平台。

作为世界上首个蓝激光外科能量平台，该技术在体外进行验证后，已针对泌尿外科的不同适应症，开展了人体临床试验。

1) 蓝激光治疗良性前列腺增生

使用蓝极医疗自主研发的200W半导体蓝激光手术系统进行前列腺增生气化手术，临床医生评价该技术“200W蓝激光前列腺气化，是目前世界上汽化速度最快的能量平台，该手术系统具备做BPH日间手术的条件，即使是高危复杂前列腺增生患者。”

2) 蓝激光治疗浅表性膀胱肿瘤

下面视频为使用蓝极医疗自主研发的30W半导体蓝激光手术系统进行膀胱肿瘤剜除的人体临床试验。临床医生反馈：蓝激光的精确性好，没有闭孔反应，很少发生穿孔，可以在简单麻醉下实施手术，将来有望达到日间手术的效果，相比于电刀技术更容易掌握，医生的学习曲线短。

丨蓝极医疗企业及产品简介

西安蓝极医疗电子科技有限公司：成立于2016年，专注于高端激光医疗领域设备的研发、生产和销售。其自主研发的200W高功率半导体蓝激光设备全球领先，在提高汽化效率的同时大幅降低了设备成本，终端价格可实现同功率设备的一半。其应用于泌尿外科前列腺治疗的200W高功率半导体蓝激光已完成人体临床，30W半导体蓝激光已经提交三类医疗器械申请，有望在2022年初获批。

核心产品：

丨采访：安徽医科大学附属第一医院邹志辉教授

问：对于目前泌尿外科广泛使用的激光设备，您如何选择？

邹教授：激光在泌尿外科的应用，已经超过二十年的历史，但是迄今为止，由于激光的高科技属性，导致稳定性与可靠性始终没有得到彻底解决，临床期盼诸如蓝激光这类新设备的出现，使得相关性能得以不断改进。

问：蓝激光手术系统比目前使用的其他激光有何不同？

邹教授：汽化效果更快，止血效果更好，所以患者恢复快，便于医院开展日间手术，降低医疗成本。

问：还有其他值得您推荐的优点？

邹教授：这是国际首创，在世界范围内属于领先技术，是目前汽化速度最快的激光。

参考资料：

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[2]资料来源：网络公开资料整理，如侵权请联系删除
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作者：穆力越

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