点触式超声探针对硬结石碎石效率的影响

黄永斌，王军起，刘兆飞，黄金辉，张再高.南京中医药大学附属连云港医院暨连云港市中医院 泌尿外科，江苏 连云港004；.徐州医学院附属医院 泌尿外科，江苏 徐州 000；.连云港市东方医院 泌尿外科，江苏 连云港 004

点触式超声探针对硬结石碎石效率的影响

黄永斌1，王军起2，刘兆飞1，黄金辉1，张再高3
1.南京中医药大学附属连云港医院暨连云港市中医院 泌尿外科，江苏 连云港222004；2.徐州医学院附属医院 泌尿外科，江苏 徐州 221000；3.连云港市东方医院 泌尿外科，江苏 连云港 222004

目的 探讨改造后的点触式超声探针对硬结石碎石效率的影响。方法 在原超声探针的前端打磨3个缺口，形成3个点状凸起，称为点触式超声探针。分别应用点触式超声探针与原超声探针对硬结石进行体外碎石，测定并比较二者的碎石速度。结果 点触式超声探针的平均体外碎石速度是原超声探针的2.33倍，二者比较差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 点触式超声探针可击碎硬结石，且碎石速度快、效率高，可为临床微创超声碎石提供参考。

点触式超声探针；体外碎石；硬结石

在击碎结石的同时将碎石颗粒清出体外，无疑是微创治疗尿路结石的理想思路。但是，由于结石的硬度、密度、脆性等不同，且受超声能量所限，应用超声探针对硬结石行超声碎石清石时，存在击碎困难、碎石效率低等缺陷，常需要与气压弹道、钬激光等联合应用[1-5]。为解决上述缺陷，笔者在原超声探针（平面超声探针）的基础上，设计并制作了一种点触式超声探针（专利号：201420217831.X），可击碎原超声探针难以击碎的硬结石，提高碎石效率，报道如下。

1 资料与方法

1.1 点触式超声探针的制作

在瑞士第五代气压弹道超声混合动力碎石清石系统（简称EMS-5）超声探针的前端打磨3个近似“V”型的缺口，缺口顶端形成3个很小的钝性弧形凸起的点状结构；缺口与凸起处抛光，呈流线型断面，表面光滑，无毛刺。由于碎石时该探针的3个点状结构与结石接触，故将其称为点触式超声探针。

1.2 实验材料

实验材料如下：① 开放性手术取出的肾铸型结石3块，重量为42～202 g，平均101.4 g；表面光滑的蚕豆状肾潴留型小结石10粒，平均重量为3.2 g，并对其进行编号；② 容量为2000 mL的广口透明塑料瓶1只，内垫海绵以防结石滑动；③ 18F Wolf肾镜；④ 3 L袋装生理盐水；⑤ EMS-5；⑥ EMS-5平面超声探针和点触式超声探针各一根；⑦ 珠海司迈科技有限公司生产的光源、摄像、录像系统；⑧ 蓝莫德（天津）科学仪器有限公司生产的LIIR－20型结石红外光谱自动分析系统。

1.3 实验方法

本实验由1人操作完成，与经皮肾镜技术（PCNL）相同，将肾镜联接生理盐水冲洗液，进行低压灌注冲洗。超声占空比设为80%，能量设为90%。分别采用平面超声探针和点触式超声探针，逐一对实验结石进行碎石清石，待负压吸引吸出的结石颗粒体积＞1 mL后，精确记录碎石时间；然后再进行第二次操作，连续5次。对每次吸出的结石颗粒，采用注射器测量其体积。根据结石颗粒的多少，选择不同容量的注射器（1～5 mL）。将结石置于注射器中，向注射器内注入定量生理盐水，以液面读数减去生理盐水数即为结石体积。计算出两种探针的碎石清石速度，碎石清石速度=结石体积/碎石时间（mL/min）。将吸出的结石颗粒行红外光谱自动分析。

1.4 统计学处理

全部数据采用SPSS 16统计软件包进行统计学分析，计量资料以均值±标准差（±s）表示， 比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

经红外光谱自动分析的结石成分及两种超声探针的碎石清石结果，见表1。5次实验结果表明，对于表面光滑的蚕豆状一水草酸钙肾潴留型小结石，平面超声探针难以将其固定并击碎，多数情况下仅将结石击成擦痕；而点触式超声探针则能够较容易地将其固定并很快将结石表面破碎，继而将整个结石击碎。统计学结果表明，与平面超声探针相比，点触式超声探针对各类结石的碎石速度快，二者差异有统计学意义（P＜0.05）。点触式超声探针的平均碎石清石速度是平面超声探针的2.33倍。

表1 两种超声探针碎石清石速度比较

3 讨论

超声碎石原理是将电能转变成声波，声波在超声转换器内产生机械振动，通过超声电极传递到超声探针上，使其顶端发生纵向振动，当与结石接触时，会导致结石发生高频共振，继而破碎，从而产生碎石效应。但是，相当一部分含钙类硬结石不易被击碎[6-8]。碎石效果与结石的硬度、密度、脆性、结构等有密切关系，质地硬、密度高、易碎程度差的含钙结石的碎石效果较其他成分的结石差[9]。

临床实践发现，在对硬结石行超声碎石时，平面超声探针仅能在结石表面上造成浅表擦痕，或击出一个浅表的洞眼，并不能通过共振将结石破碎。我们推测：硬结石的超声碎石主要是通过纵向机械振动的冲击力来完成的。根据压强等于压力除以受压面积（P=F/S）的关系，在超声振动能量不变，即作用于结石的纵向振动力F不变时，接触结石的面积S越小，结石所承受的压强P就越大，结石就越容易被击碎。鉴于此，我们将探针前端的平面结构改制成3个凸起的点状结构，将其与结石接触的面积缩小到原来的1/3，这样结石所承受的压强就相对增加了两倍。碎石实验结果表明，两种探针对各类结石的碎石速度差异均有统计学意义（P＜0.05），点触式超声探针的碎石速度是平面超声探针的1.46～7.59倍，平均2.33倍。点触式超声探针仅对原超声探针的前端加以改造，探针的整体结构无变化，故对超声共振碎石的基本原理无影响。3点状结构的点触式超声探针作用于表面光滑的硬结石（一水草酸钙肾潴留型光滑结石）时，易于固定住结石，使其不易在碎石时滑脱，从而大大提高碎石速度。此外，由于点触式超声探针有3个缺口，触点为钝性圆滑结构，在负压吸引清石时，水流可从缺口进入，不会像平面超声探针那样易对口腔黏膜造成吸附损伤及刺伤。

我国大部分患者的结石为草酸钙或磷酸钙混合型，多为鲕状结构，外壳似蛋壳样，平面超声探针难以将其击碎。而点触式超声探针可利用其3个点状结构先击碎硬结石的外壳，再行碎石操作，就能够比较容易地抵住结石，从而快速地将整个结石通过纵向冲击和超声共振击碎。由于实验条件与真实手术条件不同，且碎石速度与操作技术的熟练程度有很大关系；加上实验用结石是20多年前的过于干燥的结石，硬度可能会增加，所以本实验的碎石速度并没有全部提高两倍以上。

综上，点触式超声探针可提高超声碎石清石速度，可为临床超声碎石清石效率的提高提供参考，其优势尚需大量的临床实践证实。

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Infl uence of Point-Touch Ultrasonic Probe on the Lithotripsy Effi ciency of Tough Calculus

HUANG Yong-bin1, WANG J un-qi2, LIU Zhao-fei1, HUANG J in-hui1, ZHANG Zai-gao3
1.Department of Urology, Lianyungang Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine (Lianyungang Hospital of Traditional Chinese Medicine), Lianyungang Jiangsu 222004, China; 2.Department of Urology, Hospital Affiliated to Xuzhou Medical College, Xuzhou Jiangsu 221000, China; 3.Department of Urology, Oriental Hospital of Lianyungang, Lianyungang Jiangsu 222004, China

Objective To explore the infl uence of the reconstructive point-touch ultrasonic probe on the lithotripsy effi ciency of tough calculus. Methods 3 gaps were grinded on the front end of the common ultrasonic probe to form 3 teeny bumps. Thus a new probe which was called point-touch ultrasonic probe was reconstructed. The vitro lithotripsy of tough calculus was conducted with the point-touch ultrasonic probe and the common ultrasonic probe, respectively. Then the lithotripsy effi ciencies of the two probes were measured and compared. Results The average lithotripsy effi ciency of the point-touch ultrasonic probe was 2.33 times as high as that of the common ultrasonic probe. There were signifi cant differences between the two probes in lithotripsy effi cien cy (P＜0.05). Conclusion The point-touch ultrasonic probe which can break the tough calculus with fast speed and high effi ciency will provide reference information for clinical minimal invasive ultrasonic lithotripsy.

point-touch ultrasonic probe; vitro lithotripsy; tough calculus

R699；TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.01.029

1674-1633(2015)01-0093-03

2014-09-17

专利：实用新型（201420217831.X）。

本文作者：黄永斌，主任医师。

作者邮箱：huangyb120@126.com