引用本刊

荆翌峰，高小峰，齐琳.激光在泌尿外科的应用[J].中华泌尿外科杂志，2024，45（7）：497-501.

DOI:10.3760/cma.j.cn112330-20240703-00310.

通信作者

齐琳，Email：Linqi1212@126.com

20世纪70年代末和80年代初，超声碎石技术以及经皮肾外科技术的应用使肾结石手术进入第一次微创时代^［2］。20世纪90年代，结石微创治疗领域最重要的发明之一——硬性和软性输尿管镜的问世，伴随着数码光学和激光碎石技术的进步，泌尿系结石的微创治疗进入了激光碎石的新时代^［3］。目前，200~270 μm激光纤维固有的小型化和灵活性的特点意味着其可以在硬性或者软性输尿管镜狭窄的通道内使用，理论上可以进入到上尿路所有位置进行碎石。而随着负压系统的广泛应用，激光碎石也能够处理越来越大、越来越复杂的上尿路结石。

(一)钬激光

钬激光以钇-铝-石榴石(YAG)为激活媒介，是目前激光碎石术最主流的激光，其能够有效粉碎各种成分的结石。对于有经验的手术医生，钬激光碎石术的结石清除率可达到95%^［4］。目前，钬激光技术正朝着两个不同的方向发展，即专门用于激光碎石术的更低功率(20 W)、更紧凑的台式钬激光模块，或更高功率的钬激光器(120 W)。与传统的低功率钬激光碎石机相比，高功率钬激光能够以更高的脉冲频率工作，既能以低脉冲能量(0.2 J)和高脉冲频率(50~80 Hz)的“粉末化”模式进行碎石，也能以高脉冲能量(0.6~1.0 J)和低脉冲频率(5~10 Hz)的“碎块化”^［5］模式进行碎石。

此外，摩西技术的应用被认为能够有效减少碎石时间和手术时间，从而提高结石清除率。该技术通过先发出一个短的、低能量的脉冲，以产生一个蒸汽泡，用于减少结石间隙中的水分，随后再发出较长、较高能量的脉冲，使碎石更为直接、有效。摩西技术既能减少结石逆推，又能提高消融率^［6］，自2017年起被用于高功率钬激光碎石。

(二)铥激光

2005年Fried^［7］首次体外实验铥光纤激光(Thulium fiber laser, TFL)碎石。与钬激光相比，TFL的脉冲形状更为平稳，且脉冲的峰值功率始终低于钬激光。这一特性使得TFL在不影响碎石效果的同时，可减少结石位移，有助于提高碎石效率。超脉冲铥光纤激光(superpulsed Thulium fibre laser，SPTFL)的问世，进一步推进了TFL在碎石领域中的应用^［8-10］。SPTFL的峰值功率可达500 W，频率上探至2 200 Hz，脉冲能量为0.025~6 J^［11］。研究结果表明，SPTFL可使结石碎片周期性地被吸引到光纤尖端，当频率为150 Hz时，该现象更为显著，而在150 Hz时，结石位移同样最小(<2 mm)^［12］。SPTFL另一个特点是强大的粉末化效果，这对于配合输尿管软镜处理上尿路结石无疑是巨大的优势之一。

目前，TFL被认为是钬激光在泌尿系结石腔内碎石领域中最大的竞争者。近年来，有不少研究对比了两种激光在腔内碎石中的有效性和安全性。在输尿管软镜处理肾结石手术中，TFL较常规钬激光拥有更高的结石清除率，但与带有摩西技术的钬激光相比并无明显优势^［13］。TFL和钬激光在经皮肾途径碎石术中的结石清除率无明显差异，带有摩西技术的钬激光较TFL具有更短的手术时间和更高的术中激光效率^［9］。

无论是钬激光还是TFL，热效应是光热机制介导的这类近红外激光无法避免的难题，这与术中输尿管损伤和术后输尿管狭窄密切相关。为尽可能避免热损伤，术中熟练精细的操作，同时控制激光参数、间歇发射激光及连续液体灌注至关重要。

(一)BPH

经尿道前列腺电切术(transurethral resection of the prostate, TURP)自大约1970年起一直是手术治疗的金标准，然而，由于手术时间长、术中术后出血量相对较多、电切综合征等固有存在的问题，近年来TURP作为金标准这一概念已经越来越少被提及。目前国内外临床应用于BPH的主流激光包括钬激光、铥激光、绿激光等^［14］。

钬激光最早于1996年应用于前列腺手术，其波长为2 140 nm，是一种脉冲模式的固体激光，相比于其他激光，钬激光有较好的分离、爆破和切割作用，在剜除包膜层面过程中更加清晰^［15-16］。因此，其经典术式为钬激光前列腺剜除术 (Holmium laser enucleation of the prostate, HoLEP)。

1998年，采用532 nm侧束光纤激光的前列腺光选择性汽化术(photoselective vaporizaion of the prostate，PVP)被首次报道。532 nm的绿色激光光波选择性被氧合血红蛋白吸收，而水吸收极少，在汽化的组织上形成1～2 mm的凝固层，因而能量损耗低、汽化和止血效果良好^［17-18］。PVP学习曲线短，易于掌握；可随时终止手术，保持手术效果；对于高龄、高危、高出血风险患者尤其适合。然而，其缺点是缺乏前列腺组织标本，且对于大体积前列腺手术时间长，组织清除不彻底；一旦创面形成焦痂，动脉出血止血困难。

铥激光是水吸收激光，具有汽化切割效率高、止血性能好、热损伤小的特点。铥激光设备经历了固体激光、光纤铥激光、融合波铥激光以及超脉冲铥激光的逐代发展，其在前列腺手术中的应用也越来越广泛。国内早在2004年首次报道铥激光应用于BPH^［19］。一项前瞻性随机非劣效研究结果显示，与HoLEP相比铥光纤激光前列腺剜除术(Thulium fiber laser enucleation of the prostate，ThuFLEP)在国际前列腺症状评分(international prostate symptom score, IPSS)和生活质量方面显示出非劣性的结果^［20］。最新的一项Meta分析对比了钬激光和铥激光在前列腺剜除术中的效果和安全性，结果显示HoLEP的前列腺组织剜除时间更短，但两种激光在总体手术时间方面无明显差异，这可能与铥激光在手术止血过程中的优势有关；HoLEP和ThuFLEP均能明显改善患者的下尿路症状，但二者在IPSS、Q_max及手术并发症发生率方面无显著差异^［21］。

蓝激光是一种波长为450 nm的连续激光，和波长为 532 nm 的绿激光同为可见光激光，其特点是水对其不吸收，而血红蛋白对其有极高的吸收率^［22］。蓝激光半导体治疗机目前可应用于BPH汽化手术，最大功率可达200 W，较绿激光汽化效率高，能缩短手术时间^［23］。

由于激光和术式种类的多样性，目前大量临床研究从不同角度进行比较，包括不同激光之间及激光与TURP之间的手术疗效、术后并发症、失血量、住院时间比较等，这在最新的欧洲和美国泌尿外科协会的指南中已有详细的阐述。目前获得共识的是激光的疗效普遍优于TURP，主要体现在术中出血率、术后并发症发生率以及复发率更低，但激光治疗对医生的学习曲线具有一定要求^［24］。目前对于不同激光间优劣的争论，尚不明确。从现有的临床研究结果中较难获得统一的结论，以明确不同激光、不同术式的优劣和适用范围，亟待更完善的前瞻性研究进行探讨。临床医生需了解激光的物理特性，针对不同体积、形状的前列腺，同时结合患者的实际情况，选择最适合的术式。

(二)膀胱肿瘤

目前，经尿道膀胱肿瘤电切术(transurethral resection of the bladder tumor，TURBT)仍是非肌层浸润性膀胱癌(non-muscle-invasive bladder cancer, NMIBC)的主要手术方式。自2001年开始钬激光被应用于经尿道膀胱肿瘤整块切除术 (en-bloc resection of bladder tumor, ERBT) ^［25］以来，激光治疗NMIBC越发受到重视，目前临床上以钬激光和铥激光为主。

临床研究证实，钬激光或铥激光组的ERBT手术时间、术后尿管留置时间、住院时间、复发率、并发症发生率均明显优于TURBT 组^［26］。相较于TURBT，激光的优势在于：①不产生电流，可有效避免出现闭孔神经反射而导致膀胱穿孔等并发症；②整块切割深至黏膜下层，有助于完整切除病灶，有效降低术后复发率；③在止血方面具有明显优势，适用于服用抗凝剂的患者^［27-28］；④热损伤较小，有助于避免损伤逼尿肌导致下尿路症状，在切除输尿管口周围肿瘤时可避免损伤管口，同时还可避免损伤标本以免影响病理结果。相较于钬激光，铥激光在汽化切割及止血性能方面的优势对于膀胱肿瘤切除可能更具一定优势。

然而，目前激光在NMIBC中的应用仍需要更多高质量的临床研究予以完善：一方面，不同激光之间尚缺乏完善的前瞻性临床研究进行比较；其次，Nicoletti等^［26］支持激光治疗具有如上优点的同时也提出，激光切除对于膀胱后方高位和膀胱顶壁的肿瘤可能较为困难，因为当膀胱向上倾斜时，激光可能对组织切割过深而造成并发症，这在实际临床应用中需要医生特别注意。

(三) UTUC

近年来，对UTUC进行保肾手术得到越来越多的重视。主要原因在于根治性肾输尿管全切术创伤大且不适用于孤立肾、肾功能不全或双侧肿瘤等患者，同时部分患者主观上也较为排斥半尿路切除术这样的大手术。尽管保肾手术的主要适应证是低风险 UTUC，但其中不乏较多高风险但无法行根治性手术的患者。因此，逆行输尿管硬镜或软镜配合各种激光治疗UTUC愈发受到重视^［26］。

最早用于UTUC保守治疗的激光是钕掺杂的钇铝石榴石激光器(Nd:YAG)，目前已很少使用^［29］。Nd:YAG激光穿透深度高达10 mm；在非接触模式下，Nd:YAG激光也导致较大的组织缺损和凝固坏死；因此，Nd:YAG激光在输尿管肿瘤的治疗中存在输尿管穿孔的风险，更适合用于肾盂肿瘤的治疗。

钬激光的组织穿透深度只有0.4 mm，因此可以对UTUC进行精准切割，目前钬激光是UTUC激光治疗中最常用的激光^［29］。Ortner等^［30］报道了一项使用钬激光进行消融治疗后的大型队列研究，低危患者在中位随访 52 个月后的无复发生存率为72%。铥激光作为一种连续波的激光器，如前文所述，由于其较好的汽化切割能力、很浅的热损伤深度以及优异的止血性能，在UTUC中的应用价值引起越来越多的关注。Bozzini等^［31］最新的一项观察性研究结果显示，低级别UTUC患者行铥激光消融术后随访期间(中位值11.7 个月)，复发率较低(19.2%)。摩西激光、TFL等新型激光在UTUC治疗方面尚缺乏较为完善的临床研究，目前的数据尚不足以为治疗UTUC的激光选择提供建议。

(四)其他

Wang等^［32］对21例尿道狭窄患者行铥激光尿道切开术，16例逆行尿道造影结果均显示排尿良好，尿道口径适中。Rehan等^［33］同样发现铥激光尿道内切开处理尿道球膜部狭窄的疾病复发率和患者尿道扩张频率显著低于冷刀尿道内切开术。

激光也被尝试用于辅助肾部分切除术，相较于传统腹腔镜肾部分切除术，激光辅助手术在减少热缺血时间、手术时间方面和术后肾功能早期恢复方面效果更佳^［34］。但肾部分切除操作过程很难完全在灌洗液中进行，由此产生的烟雾、焦痂是后续需要进一步解决的问题。

CO₂激光器或Nd：YAG激光器可用于≤T₂期低级别阴茎癌患者的激光消融治疗，80%的患者对术后外观满意，72%的患者勃起功能得以保留，在长期随访中，虽然激光治疗的局部复发率较高(42%)，但总体存活率并未降低；然而激光的热损伤可影响病理评估，使分期变得困难^［35］。

SUI是中老年女性的常见疾病。铒激光(Er:YAG)和CO₂激光可用于治疗轻中度 SUI 患者，通过不同的机制实现了上皮下结缔组织胶原的重塑和增生，从而有助于增强盆底肌肉和膀胱控制能力，改善患者症状^［36］。荟萃分析结果^［37］提示：CO₂激光可明显改善患者在3、6、12个月时的尿垫试验结果，尿失禁评分(ICIQ-UI)也显著降低。然而，另一项多中心、单盲、随机对照研究^［38］结果显示CO₂激光组与无治疗组的治疗效果无明显差异。Er:YAG治疗同样存在争议。有学者^［39］分析了8项采用Er:YAG治疗的临床研究，发现治疗后患者的ICIQ-UI评分均降低，效果至少可以保持至术后1年，但Ogrinc等^［40］的研究结果提示Er:YAG似乎对混合性尿失禁治疗效果欠佳。

目前的临床研究结果提示激光在女性SUI治疗方面可能存在巨大潜力，但仍需要深入的基础实验以明确机制，并开展更多临床研究以验证疗效。

激光在泌尿外科的应用越来越广泛，尤其在碎石、前列腺增生和膀胱肿瘤治疗领域已成为或即将成为金标准。首先，钬激光、铥激光等在临床诊治过程中都展现出优异的疗效，具有组织损伤小、切除精度高的优点；其次，激光的功能因光纤的构造、波长及物理特性的不同各异，具有精准性、可调节性的特点，泌尿外科医生可根据实际需求进行选择；再者，激光光纤的柔性、易于操控的形状可适配不同内窥镜，经人体自然腔道操作使手术更为微创，如辅助进行肾肿瘤的治疗，进一步拓宽了在泌尿外科的综合运用。目前泌尿外科的激光技术日新月异，在泌尿外科具有广阔的应用前景，但仍亟待更完善的临床研究以明确其效果和参数的设置，我们期待在不久的将来，这些应用都能切实落地、造福临床。