激光|改变思维，就可能消除激光碎石粉尘引起的视野模糊？核处|拒诊|深圳卫健委|核酸|疫

Original Paper
Published: 11 October 2021
Ex vivo study: is it possible to overcome the blurriness caused by holmium laser fragmentation of kidney stones?
【 激光|改变思维，就可能消除激光碎石粉尘引起的视野模糊？】改变思维，就可能消除激光碎石粉尘引起视野模糊？如何改变---改变灌注液的成分，不需增加灌注压。
钬激光碎石过程中粉尘常引起视野模糊？是的，这种粉尘主要成分不是草酸钙,而是碳酸钙粉尘,碳酸钙粉尘我们只要有用一种冲洗液，就能消除，从而手术视野就能清晰了！
这就是应用柠檬酸盐缓冲溶液，视野就可能不模糊了，根本就不需要通过增加灌注压来提高手术视野的清晰度，从而可以大大降低相关并发症！
对于输尿管镜结石手术的成功, 更好的内窥镜视野是必需的，以实现更短的手术时间。然而，良好的内窥镜观察的一个重要损害因素是在激光碎石化过程中形成的视觉浑浊。
在这项离体研究中，研究了在草酸钙结石激光破碎后，在不同pH水平液体下缓冲，对视野的影响。将草酸钙结石放入充满不同pH值的各种浓度柠檬酸盐 - 磷酸盐缓冲液的实验室管中。将粉尘模式下的激光能量应用于结石，并计算每种缓冲溶液的光密度（OD）分光光度法测量，以进行比较清晰度。在第一阶段，使用由四种不同摩尔浓度的柠檬酸盐 - 磷酸盐缓冲液（0.2，0.3，0.4和0.5摩尔）,在不同pH水平下的溶液组成。然后，研究的下一阶段旨在将显示最低OD值的溶液与等渗盐水溶液进行比较。结果在0.5摩尔浓度（pH = 6）时最方便，在第一阶段为0.4摩尔浓度（pH = 7）（OD值分别为0.054和0.065）。在下一阶段，两种缓冲溶液的OD值均显着低于等渗盐水溶液的OD值（p = 0）。两个特定的缓冲器在激光碎片化后提供了更好的光学能见度值，支持它们用作灌注解决方案，有利于减少混浊。
在过去十年中，由于巨大的技术进步，肾结石的管理已经发生了巨大的范式转变，从经皮手术到逆行肾内手术（RIRS）。有必要在更短的操作时间内进行更好的内窥镜可视化。视野模糊是阻碍结石激光碎裂期间获得良好内窥镜视野的最衰弱因素之一。在草酸钙结石的激光碎裂过程中,碳酸钙的成分很常见。碳酸钙是弱酸的盐，其溶解度取决于pH值，柠檬酸盐和磷酸盐缓冲液（CPB)。因此，在RIRS期间这种尘埃的快速溶解是内窥镜视力质量的主要因素。在这项离体研究中，我们使用分光光度法测量由不同浓度的CPB在不同pH水平下组成的溶液，研究了在草酸钙结石的钬激光破碎过程中形成的碳酸钙的溶解度。我们旨在确定碳酸钙的最佳溶解度条件和最佳的灌注解决方案，以获得更好的内窥镜视图和更少的混浊。
材料和方法
本研究已获得机构道德委员会的批准（编号：2017/9）。从每位患者那里获得了书面知情同意。这项研究是根据《赫尔辛基宣言》的原则进行的。
从内窥镜结石手术中获得的结石被纳入研究。使用傅里叶变换红外（FTIR）分光光度法进行结石分析，该分光光度法被定义为结石分析的适当技术。仅包括混合草酸钙结石。除草酸钙以外的石成分被排除在外。在交付给实验室的开始时，记录了每颗结石的形状，颜色，大小和重量。然后将结石碎片切成相同重量（0.125±0.022克）的碎片，并放入2/3体积的实验室管中，其中填充了不同pH值下各种浓度的CPB。通过应用270μm多尼尔Medilas H Solvo激光探针（多尼尔医疗技术有限公司，We?ling，德国）在实验室管中通过19F膀胱镜在内视下对每块石头进行20 Hz 0.4焦耳（除尘模式）进行离体实验，使用相同的方法和单个泌尿科医生3分钟，直到达到临床上成为不显着的碎片（图1， 2，3，4）。
图 1

文章插图

在手术室中设置离体实验（管和操作员的位置）
图 2

文章插图

Whole setup of instrumentation
Fig. 3

文章插图

输尿管中结石的膀胱镜视图
全尺寸图像
图 4

文章插图

通过钬激光破碎宝石
使用Synergy? HT设备（Bio-Tek Instruments Inc.，VT，USA）对所有管内物进行400nm波长处光密度（OD）的分光光光度法测量，该测量在碎片完成后立即进行，并努力进行该测量以防止管内在将其转移到FTIR评估时的搅拌。在RIRS期间使用的标准等渗溶液中，还使用分光光度计进行OD测量，并记录了10袋溶液的平均值。在第一阶段，使用由四种不同摩尔浓度的柠檬酸盐 - 磷酸盐缓冲液（0.2，0.3，0.4和0.5摩尔）在不同pH水平下的溶液组成。在第一次试验后，注意到OD值最低的两种浓度。该研究的下一阶段旨在揭示这两种缓冲液与常规用作输尿管镜（URS）手术中灌注液的正常等渗盐水溶液的OD水平最低的确切差异。该试验的结石是从同一位患者获得，该患者接受了双侧大肾结石手术。结石碎片的类型是90%的草酸钙和10%的碳酸盐磷灰石。共制备30管，用于3种溶液（每种溶液10管）。
统计分析
使用 SPSS 26.0 版软件（IBM Corp.， Armonk， NY， USA）进行统计分析。描述性数据以平均±标准差（SD），中位数（最小值- 最大值）或数字和频率表示。Kruskal-Wallis测试用于确定组间的统计学显着差异。Mann-Whitney U检验用于亚组分析。p值为 < 0.05 被认为具有统计学意义。
结果
在第一次试验中，平均结石重量为0.125±0.022克，平均OD值为0.197±0.124。从不同患者身上获得尿石症结石，FTIR显示两者均由草酸钙和碳酸盐磷灰石组成。在不同pH水平下四种不同摩尔浓度的CPBs（0.2，0.3，0.4和0.5摩尔）的结果如表1所示。结果在0.5摩尔浓度（pH = 6）时最方便，其次是0.4摩尔（pH = 7）（最低OD值分别为0.054和0.065）（表1）。这两种溶液的组成和柠檬酸盐：磷酸盐的比例如表2所示。
表1 首次试验结果，包括不同pH值下柠檬酸盐-磷酸盐缓冲液的四种不同摩尔浓度
Table 1 Results of first trial including four different molar concentrations of Citrate–Phosphate Buffers at various pH levels
From: Ex vivo study: is it possible to overcome the blurriness caused by holmium laser fragmentation of kidney stones?
Citrate phophate buffers with lowest optical density values are in bold
P phosphate, C citrate, OD optical density at 400 nm wavelength, SW stone weight, FTIR Fourier-transform infrared spectroscopy, WW whewellite, NaUm sodium urate monohydrate, WD wedellite, CA carbonate apatite
表2 成分和柠檬酸盐：磷酸盐比为0.4（pH = 7）和0.5M（pH = 6）缓冲液
Table 2 Compositions and citrate: phosphate ratios of 0.4 (pH = 7) and 0.5 M (pH = 6) buffers
From: Ex vivo study: is it possible to overcome the blurriness caused by holmium laser fragmentation of kidney stones?
M Molar, C Citrate, P Phosphate
在研究的下一阶段，比较三种溶液，分别为0.5 M（pH = 6），0.4 M（pH = 7）和标准等渗0.9%氯化钠（NaCl）溶液（pH = 4-7），使用Advanced?型号3320渗透压计（Advanced Instruments Inc.，MA，USA）计算的渗透压显示平均值为864.8±7.57和419±10个0.5 M和0.4 M缓冲液样品的渗透压为16.54 mOsm / kg，分别。第二次试验的结果见表2。等渗溶液的平均OD值为0.248±0.07（范围0.139–0.398），而平均OD值分别为0.11±0.02（范围0.081–0.161））和0.09±0.02（范围0.066–0.123）（范围0.066–0.123）（表3）。两个缓冲液的OD值（p>0.5）之间没有统计学差异，而等渗溶液和两个缓冲液的OD值之间存在显着差异（p = 0.00）。
表3 第二次试验结果，包括0.4 M和0.5 M缓冲液与等渗溶液的比较
Table 3 Results of second trial including comparison of 0.4 M and 0.5 M buffers with isotonic solution
From: Ex vivo study: is it possible to overcome the blurriness caused by holmium laser fragmentation of kidney stones?
P phosphate, C citrate, OD optical density at 400 nm wavelength, SW stone weight, FTIR Fourier-transform infrared spectroscopy, WW whewellite, CA carbonate apatite
讨论
FURS的重大技术进步与新型内窥镜仪器和高频激光器的发展相结合，扩大了其在治疗肾脏和上路结石中的作用。由于在 RIRS 期间形成非常小尺寸的结石碎片，粉尘可能会阻碍清晰手术区域的可视化，并且浑浊可能导致手术停止，特别是对于较大的结石。有时，泌尿科医生甚至不得不通过手动泵送来增加流量，以达到更好的视力，这带来了腔内压力增加的风险以及脓毒液或窦回流的风险，并具有脓毒性并发症的严重潜在风险。
在本研究中，我们的假设是，通过改变灌注液成分实现更好的内窥镜视野将有助于将更多的亚毫米级碎片溶解到溶液中。很明显，在 RIRS 中，我们需要更好的内窥镜视力，持续时间更短。目前的文献提供了绝对的证据，表明由于数字成像的发展，RIRS程序的持续时间较短，被证明是由于数字成像的发展而增加和改进的分辨率和颜色辨别的结果。在结石激光破碎过程中形成的化学物质已经过广泛研究，碳酸钙的形成，已经通过草酸钙石的破碎化得到证明，草酸钙是所有类型中最丰富的结石。在不同的pH水平下使用不同的CPB成分，我们设法在结石激光碎裂后获得不同的OD水平，这客观和统计学地证明，这些缓冲液在特定的摩尔和酸度水平下提供比常规使用的等渗溶液更好的碳酸钙溶解度。
草酸钙结石是最常见的尿路结石类型。迄今为止，除非先前有分析，否则无法在术前识别患者的确切结石类型。然而，非造影剂计算机断层扫描（CT）已越来越多地被用作预测结石类型的诊断成像工具，尽管草酸钙结石和尿酸结石主要通过其Hounsfield单位值进行区分，但结石大小和混合结石组成是可能导致误解的因素。此外，如果有必要在术前识别结石类型，CT在某种程度上可能是一种有用的工具;然而，本研究中使用的缓冲液可能对除草酸钙以外的其他罕见结石类型的结石碎裂或内窥镜视力产生零影响。因此，我们认为这些缓冲液的常规体内利用与目前使用的等渗流体没有什么不同。
临床使用CPBs进行冲洗的另一个具有挑战性的因素，是上尿路内镜检查期间已知肾内压上长升。正常的生理肾内压约为 10 mmHg。在软镜检查期间，灌注溶液流和灌注泵送可能导致肾内压下发生肾盂窦、肾盂静脉和/或肾盂淋巴回流，特别是在40-45 mmHg水平时。由于手动泵送灌注液，在RIRS期间可以达到非常高的肾盂压力，例如410 mmHg。因此，在回流的情况下，本研究中对灌注液候选者有三个主要关注点。首先，这种液体的吸收可能导致血浆高渗。其次，高柠檬酸盐血症和高磷血症可能发生在血液中。第三，还可能出现对全身性或局部酸碱变化的担忧。
在临床实践和文献中，高渗症在泌尿外科以外的不同医学领域都有描述。在心脏病学实践中，输注少量血管内高渗溶液会增加平均动脉压、心输出量和血浆扩张，因为血管外液体由于后者的高渗透压而转运到血管内腔。它还可以降低血管阻力和组织水肿。这些影响导致心脏手术后和低血容量性休克时高渗液体的潜在有益利用]。此外，在低血容量性休克治疗中，高渗7.5%NaCl溶液的作用是暂时的，在输注后1-2小时消失。在骨科实践的关节镜关节手术中，高渗液体也被使用。高渗灌洗液是减少关节镜下肩袖手术中关节周围液体潴留而没有任何不良长期影响的安全有效的方法。细胞外高渗透也被证明比细胞外低渗更能保护软骨。这些都是有希望的结果，揭示了通过静脉输注或内窥镜冲洗溶液使用的高渗液体可能不会导致有害影响，即使重吸收高渗液体发生在体内环境中。此外，肾内髓质细胞比体内任何细胞更多地暴露于间质性高渗。肾脏中的这一内层细胞可能是我们溶液的肾上腺吸收的屏障，或者它可能改变重吸收液的渗透压。
柠檬酸盐是尿液中发现的最丰富的有机阴离子。枸橼酸输注肾脏的最佳例子可以在历史上的Renacidin?尿结石冲洗中找到。Renacidin以前用于溶解肾脏和膀胱结石，直到Renacidin相关的死亡事件被报道。死亡主要与该药剂的直接毒性无关;然而，在肾盂静脉回流或外渗期间发生的脓毒症与感染结石的高细菌负荷有关，后来美国食品和药物管理局（FDA）也强调了这一点。Renacidin由28.2g / L柠檬酸盐组成，高于我们溶液的水平，并且没有报告Renasidin的柠檬酸盐毒性。我们的0.5 M缓冲溶液含有约18.25克/升柠檬酸盐。然而，在软镜手术期间，报告的最大液体吸收量约为0.5L，而使用我们使用的缓冲液估计约为9g柠檬酸盐。我们认为，如果上述计算的量被完全吸收并加入体循环，柠檬酸盐毒性不会在5分钟内代谢3克柠檬酸盐的健康肝脏中发生。在这种情况下，肾脏会清除多余的柠檬酸盐，从而防止毒性。
代谢性碱中毒是柠檬酸盐中毒的另一种严重后果。柠檬酸盐首先以1：3的比例代谢为二氧化碳，然后代谢成碳酸氢盐。这种积累的碳酸氢盐是由于大量输注中枸橼酸盐的高快速输注而产生的，是代谢性碱中毒的原因。该量碳酸氢盐的肾脏清除持续约3-4天。在这种情况下，柠檬酸盐浓度通常可能增加到毒性水平。大规模输血是指在6或24小时内向成人给予≥10个血单位（儿童为80 mL/kg或更高）。全血袋含有约450毫升血液和63毫升柠檬酸盐磷酸葡萄糖，其中含有1.863克柠檬酸盐。通过大量输血向70公斤成年人体内施用柠檬酸盐的量至少为298毫克/千克（对于70千克患者，约20克）。然而，对于患有肝功能障碍或代谢缺陷等合并症的患者，需要大量输血，这在我们的内窥镜检查患者中很少见。因此，尽管需要进一步的体内研究来解决由于缓冲液中的柠檬酸盐成分引起的代谢性碱中毒，但我们认为风险的可能性仍然很低。
磷酸盐的急性毒性可能引起低钙血症，因为升高的磷酸盐会结合钙形成不溶性磷酸钙沉淀物并降低电离钙水平，这可能见于含磷酸盐的泻药或灌肠剂，导致磷酸盐毒性。需要更长时间才能形成的中度磷酸盐毒性可导致磷酸钙晶体在各种组织中沉积，包括致命的心血管钙化。然而，人类急性中毒的致死剂量尚不清楚，肾脏和胃肠道疾病等合并症会促进磷酸盐毒性，而在没有这些合并症的患者中则很少见。
灌注液的轻微酸度可能是另一个需要考虑的因素。然而，据报道，常规使用的商业0.9%等渗溶液的酸度低至4.6，当大量静脉输注时，可引起代谢性酸中毒。此外，高氯化物含量已被证明会对肾传入动脉引起血管收缩作用，导致肾小球滤过率下降和肾胶囊中更大的间质水肿，压迫肾小管，影响尿量和组织灌注。本研究中使用的缓冲液具有较低的酸度并且不含氯化物，消除了常规使用的等渗溶液的潜在有害影响。
局限性
本研究仅包含纯草酸钙和混合草酸钙结石可能是将本研究的有希望的结果推广到其他类型的结石的限制。
结论
总之，在激光粉尘模式下，应用0.5 M CPB（pH = 6）和0.4 M CPB（pH = 7）的缓冲液比等渗溶液具有更好的OD。消除或减少尿草酸钙结石激光碎裂过程中发生的混浊（模糊），可以通过用这些缓冲溶液代替内镜结石治疗中常规使用的等渗冲洗来实现。溶液的成分、渗透压和 pH 值不会单独导致任何严重的并发症。然而，应在体内研究中进一步研究其功效和安全性，以支持其在随后的人体试验中的使用。