羅 恒 鄒 勇 李炳坤 徐啊白 陳玢屾

趙朋朋 馬 超 李朝明 申海燕 劉春曉*

南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院泌尿外科（珠海 510282）

·研究簡(jiǎn)報(bào)·

DL-C型半導(dǎo)體激光用于前列腺外科治療的實(shí)驗(yàn)室評(píng)估

羅 恒 鄒 勇 李炳坤 徐啊白 陳玢屾

趙朋朋 馬 超 李朝明 申海燕 劉春曉*

南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院泌尿外科（珠海 510282）

良性前列腺增生癥（benign prostatic hyperplasia, BPH）是泌尿外科常見(jiàn)疾病，多見(jiàn)于老年男性。隨著老齡化情況的加重，我國(guó)BPH的發(fā)生率逐漸增多。近些年，激光技術(shù)在泌尿外科腔道手術(shù)中的應(yīng)用逐漸增多。由于激光具有操作精細(xì)、組織損傷小、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，在BPH的外科治療中，激光也逐漸被大家認(rèn)可[1,2]。本研究中我們采用DL-C型半導(dǎo)體激光機(jī)，其產(chǎn)生波長(zhǎng)為980nm的激光，恰好處于水和血紅蛋白的吸收峰上，使水和血紅蛋白對(duì)其產(chǎn)生了最大聯(lián)合吸收率，可有效、迅速地汽化切割腺體組織，同時(shí)半導(dǎo)體激光能對(duì)更深組織產(chǎn)生凝固效應(yīng)，具有極佳的組織消融和凝固止血效果。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)動(dòng)物模型檢測(cè)DL-C型半導(dǎo)體激光的效能，評(píng)估該設(shè)備用于臨床治療的潛在有效性、安全性。

材料和方法

一、材料

（一）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供各項(xiàng)生命指征均正常的雄性比格狗2只、體質(zhì)量為（11.6±2.1）kg，離體豬腎8個(gè)，質(zhì)量為（145.8±23.2）g。

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)備及藥物

國(guó)產(chǎn)DL-C型半導(dǎo)體激光、光纖、連續(xù)灌洗電切鏡（激光用）、0.9%生理鹽水、動(dòng)物麻醉藥品、8-10F尿管、常規(guī)膀胱沖洗器、血袋、福爾馬林溶液、常規(guī)手術(shù)器械包、肝素、塑料盆等。

二、方法

（一）體外實(shí)驗(yàn)組

從活體豬體內(nèi)摘取豬腎臟，通過(guò)對(duì)離體豬腎的激光處理，用DL-C型半導(dǎo)體激光，應(yīng)用不同的輸出功率，評(píng)估DL-C型半導(dǎo)體激光的組織消融效率和止血性能。

從活體豬體內(nèi)摘取腎臟（注意保留一定長(zhǎng)度的腎動(dòng)脈和腎靜脈）。然后立即從腎動(dòng)脈用生理鹽水灌洗腎臟，清除流經(jīng)腎臟的血液，避免形成血栓。當(dāng)腎靜脈流出的生理鹽水清亮后，將腎臟保存在4℃環(huán)境里。同時(shí)回收豬自體血作為實(shí)驗(yàn)中離體豬腎臟灌注用，用肝素8000IU/L肝素化，保存在4℃環(huán)境里。

取得豬腎后的4h內(nèi)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)均在盛裝37℃ 0.9%氯化鈉溶液的塑料盆內(nèi)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，離體豬腎在37℃ 0.9%氯化鈉溶液的盆內(nèi)浸泡30min。

消融速度：DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)分別選擇30、50、80、100、110、120、140、150、180W功率在連續(xù)模式和100W功率在脈沖模式（ON 0.1s；off 0.1、0.05、0.01s）下在離體豬腎表面獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行激光處理，控制時(shí)間T（10min）與操作面積S（3× 3mm2）。

拔除置入腎動(dòng)脈的尿管，結(jié)扎血管。采用連續(xù)脈沖輸出模式在非接觸式的工作模式下，用不同功率（0～200W）在離體豬腎表面獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行激光處理，控制時(shí)間T=10（min）與操作面積S=3×3（cm2）。記錄實(shí)驗(yàn)前后離體豬腎質(zhì)量和消融深度，計(jì)算實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量差即為消融組織的質(zhì)量。依次用不同功率（0～200W）重復(fù)以上操作，并記錄每次實(shí)驗(yàn)前后離體豬腎的質(zhì)量差。

活體取出的離體豬腎，用激光選取功率（1～200W）處理豬腎組織，控制時(shí)間T=1（min）與操作面積S=1×1（cm2），觀(guān)察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中組織結(jié)痂情況。

對(duì)豬腎組織進(jìn)行組織切片，用于TTC、HE染色、并在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察染色后的組織玻片，用標(biāo)準(zhǔn)圓規(guī)測(cè)量凝固層（CZ）、過(guò)渡層（TZ）和正常組織層（NLZ）深度（mm）。

（二）體內(nèi)實(shí)驗(yàn)組

用DL-C型半導(dǎo)體激光模擬人體激光，選擇性前列腺汽化切除術(shù)，汽化切除至遠(yuǎn)端的膀胱頸。在既定功率、能量下施行半導(dǎo)體激光前列腺氣化術(shù)，實(shí)驗(yàn)完成后即刻處死動(dòng)物，肉眼及光學(xué)顯微鏡病理組織檢查。

1. 麻醉：所有的狗都予異丙酚、丁丙諾啡和頭孢唑林，術(shù)后留置尿管時(shí)予丁丙諾啡、卡洛芬和頭孢氨芐。麻醉滿(mǎn)意后，實(shí)驗(yàn)用狗取仰臥位，固定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的四肢，并將其下顎與舌頭捆綁在一起，避免手術(shù)過(guò)程中麻醉引起的吸入窒息，同時(shí)連接心電監(jiān)護(hù)儀，檢測(cè)術(shù)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物心率、呼吸、血壓以及血氧飽和度等生命體征的變化。術(shù)中用乙酰丙嗪誘導(dǎo)、氟烷維持麻醉。

2. 手術(shù)過(guò)程：對(duì)實(shí)驗(yàn)組狗行逆行激光前列腺汽化術(shù)，由于狗陰莖骨的存在，需在會(huì)陰部切開(kāi)，盡可能接近尿道球部。暴露尿道球部后，縱向切入。擴(kuò)張尿道，插入22F連續(xù)灌洗膀胱鏡，放置在前列腺尿道部。從工作通道置入非接觸側(cè)射激光光纖。激光光纖伸到距離前列腺組織表面2～3mm位置，直視下轉(zhuǎn)動(dòng)光纖對(duì)組織進(jìn)行汽化。用生理鹽水沖洗，對(duì)不同狗用不同功率，從精阜水平開(kāi)始，模擬人體經(jīng)尿道前列腺汽化切除術(shù)，汽化切除至遠(yuǎn)端的膀胱頸，記錄操作時(shí)間T（min）。在通過(guò)直視下觀(guān)察手術(shù)形成的腔道的大小和對(duì)稱(chēng)性來(lái)評(píng)估組織消融是否足夠并選擇停止手術(shù)的時(shí)機(jī)。術(shù)后無(wú)需沖洗，將尿管插入到膀胱，并固定在包皮上，逐層關(guān)閉會(huì)陰部切口，拔除尿管。

無(wú)痛處死狗后，立即取下前列腺組織，測(cè)量外觀(guān)、縱切、拍照，術(shù)腔縱軸冠狀面切取前列腺組織。對(duì)前列腺組織、組織玻片進(jìn)行TTC、HE染色，并在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察HE染色后的組織玻片，用標(biāo)準(zhǔn)圓規(guī)測(cè)量凝固層（CZ）、過(guò)渡層（TZ）和正常組織層（NLZ）深度（mm）。

結(jié) 果

一、體外組

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄消融前后消融組織的質(zhì)量、操作時(shí)間等信息，計(jì)算出DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)在不同功率下消融速度，（見(jiàn)表1、圖1、圖2）。

表1 不同參數(shù)設(shè)定下激光消融情況

圖1 不同功率下連續(xù)式激光消融速度

（一）消融效率實(shí)驗(yàn)

根據(jù)表1、圖1、圖2數(shù)據(jù)顯示，隨著功率的上升，DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)對(duì)組織的消融速度就越快；在功率100W下，進(jìn)行連續(xù)模式與脈沖模式的消融速度對(duì)比測(cè)試，發(fā)現(xiàn)連續(xù)模式比脈沖模式的消融速度快；脈沖模式下，激光輸出的時(shí)間間隔越短，消融速度越快，反之則慢。

圖2 不同功率下脈沖式激光消融速度

（二）止血效果實(shí)驗(yàn)

在剛?cè)〕龅幕铙w豬腎表面獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行100W的激光處理，控制時(shí)間T=1min與操作面積S=1×1cm2，肉眼觀(guān)察組織結(jié)痂速度很快，止血情況較好。病理檢查結(jié)果顯示：在顯微鏡（OLYMPUS BX41）下觀(guān)察HE染色后的豬腎組織，凝固層深度在1.5～3.0mm，過(guò)渡層厚度均在0.4～1.0mm，半導(dǎo)體激光對(duì)組織的損傷較少（切片情況見(jiàn)圖3、圖4）。

圖3 豬腎外側(cè)緣矢狀位切片

圖4 豬腎組織不同層次測(cè)量結(jié)果

本次實(shí)驗(yàn)顯示，DL-C型半導(dǎo)體激光治療功率大，組織消融速度快，功率提高消融速度也均快速提高，能快速的汽化、切割、凝固組織，止血效果好，組織熱損傷程度小。

二、體內(nèi)組

麻醉滿(mǎn)意后，根據(jù)動(dòng)物的反應(yīng)決定是否添加麻醉藥。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物呼吸、脈搏、心電圖穩(wěn)定、耳末梢的血氧飽和度保持在95%以上，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生命體征不受半導(dǎo)體激光切除前列腺組織的影響。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組狗行逆行激光前列腺汽化術(shù)，DL-C型半導(dǎo)體激光輸出能量30～150W，模式為連續(xù)模式下，均能有效對(duì)前列腺組織進(jìn)行氣化，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)工作正常，內(nèi)窺鏡直視下肉眼觀(guān)察，組織汽化速度較快，并無(wú)出現(xiàn)大量出血。

術(shù)后切片檢查結(jié)果：顯微鏡（OLYMPUS BX41）下觀(guān)察TTC/HE染色后狗的前列腺組織，凝固層深度均在1.4～1.7mm之間，過(guò)渡層厚度均為0.5mm，較深層組織均未見(jiàn)異常（切片情況見(jiàn)圖5、圖6）。

本次實(shí)驗(yàn)顯示，DL-C型半導(dǎo)體激光治療功率大，對(duì)腺體組織消融速度快，并能快速的汽化、切割、凝固腺體組織，止血效果好，組織熱損傷程度小。

圖5 比格犬前列腺腹側(cè)面冠狀位切片

討 論

本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用廣州市普東光電科技有限公司研制的DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)。體外組選用活體取出的豬腎進(jìn)行氣化消融，體內(nèi)組聯(lián)合內(nèi)窺鏡系統(tǒng)對(duì)狗的前列腺進(jìn)行逆行激光前列腺汽化術(shù)。通過(guò)體外組和體內(nèi)組實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該設(shè)備對(duì)組織進(jìn)行氣化消融的安全性和有效性。

本實(shí)驗(yàn)選擇狗和豬作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，是因?yàn)樨i和狗在解剖和生理上都比較接近于人類(lèi)的高級(jí)哺乳動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中DL-C型半導(dǎo)體激光治療機(jī)工作正常。設(shè)備組織消融功率在1～200W內(nèi)，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綖檫B續(xù)模式和脈沖模式。

通過(guò)體外組實(shí)驗(yàn)記錄顯示，中低功率（80W以下）消融速度變化不明顯，在高功率（80～200W）下消融速度較快，且功率越大組織的消融速度就越快，組織凝固速度也加快。在功率100W下對(duì)比不同模式的消融速度，發(fā)現(xiàn)連續(xù)模式比脈沖模式的組織消融速度更快；在脈沖模式下，激光輸出的間隔時(shí)間越短，消融速度越快，反之則慢。

體內(nèi)組實(shí)驗(yàn)過(guò)程，設(shè)備選用50～150W功率，連續(xù)模式下，進(jìn)行狗的逆行激光前列腺氣化術(shù)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程1min，狗的各項(xiàng)生命體征正常，無(wú)出現(xiàn)大出血，術(shù)后病理分析，發(fā)現(xiàn)凝固層深度在1.4mm～1.7mm之間。體內(nèi)組過(guò)程中，為了減少對(duì)腺體組織的損傷，可從小功率向高功率遞增。

對(duì)于采用豬腎進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)的原因是，前列腺取材難且成本較高，止血性能不易評(píng)估，故采用離體豬腎替代，體外評(píng)估其組織消融和凝固止血效能[3-5]。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)體外組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的功率及模式后，進(jìn)行體內(nèi)組實(shí)驗(yàn)。體內(nèi)組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生命體征正常，消融速度較快，凝固止血效果明顯。DL-C型半導(dǎo)體激光具有較好的組織消融和凝固止血效果，組織熱損傷程度小，能快速的汽化、切割、凝固前列腺組織。

前列腺增生; 腎; 激光, 半導(dǎo)體

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（2014-08-18收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2014.10.014

R 697.32

*通訊作者, E-mail: liuchx88@hotmail.com; Tel: 13302296795