体外冲击波碎石术体外冲击波碎石(Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy ESWL)是利用体外产生的冲击波聚焦于体内的结石使之粉碎,继而将其排出体外达到治疗目的治疗方法。
由于ESWL属多尼尔公司的专有用词,目前国际上已通用Shockwave Lithotripsy (SWL)。
一、冲击波碎石设备与原理(一)冲击波碎石机设备的主要部件:冲击波碎石机的核心部件是冲击波源和定位系统。
1.冲击波源:冲击波波源产生聚焦冲击波。
商品化冲击波源共有三种:液电式、电磁式和压电式。
液电式波源是利用水中放电原理产生冲击波,由电能直接转变成机械能;液电式冲击波源原理简单,实现容易,爆发力强,冲击波形成充分,较易导致结石的破碎。
缺点是:①焦点易发生漂移;②冲击波的各波之间的均一性差;③在SWL过程中,随着电极间隙逐渐扩大,明显影响焦区的几何形状。
电磁式波源是电能先转变成磁能,再从磁能转化成冲击波;其优点是①冲击波的焦点不会发生漂移,对器官和组织损伤较轻;②冲击波源的工作寿命大为提高,无更换电极之烦。
电磁式冲击波的能量介于液电式和压电式之间。
该波源的损耗成本相对降低,操作及维护更为方便。
压电式波源是将压电元件置于一特定曲面,聚焦冲击波,达到碎石的目的。
此波源能量及焦点控制是最为理想的、具有较高的安全系数。
皮肤入射点的能量密度极低,很少引起痛感或不适。
缺点是能量较低,因而碎石效率较低,临床复震率较高。
2.定位系统:通过影像技术将结石定位于冲击波的焦区。
定位系统包括X光定位、B超定位和X光/B超双定位。
X光定位系统的最大优点是能够透视整个泌尿系统的含钙结石,其定位和跟踪方法易于掌握。
缺点是潜在的X光辐射性损伤,不能定位X 光透光性结石。
B超定位的最大优点是可检测出“阴性”尿结石,可以全程实时监控,而且无X光辐射性损伤。
但由于超声诊断技术较难掌握,泌尿外科医师熟悉和掌握B超二维图像的切割方法通常需要一个过程。
同时B超定位也存在一些难以克服的缺点:①输尿管结石的定位较为困难;②肥胖患者超声波衰减较大,结石影像可能不够清晰,有碍判断。
X光/B超双定位是一台碎石机同时拥有两套定位系统,两者可取长补短,但其往往是在X光定位系统的基础上增加B超定位系统,故B超定位的灵活性不如单一B超定位的碎石机。
(二)冲击波碎石的作用机制冲击波主要通过应力效应和空化效应粉碎结石。
①应力效应:当冲击波在结石中传播时,结石随着波动而被压缩和拉伸,当结石分子所受到的压缩力和拉伸力超过自身应力的极限时,结石就会受到破坏。
应力效应碎石特点是可将结石整体粉碎成较大碎块。
②空化效应:冲击波在水中传导时会产生大量的空化气泡。
这种空化气泡破裂导致的“微喷射”反复捶击结石,可使结石表面发生剥蚀。
空化效应的碎石特点是可将较大结石碎块进一步粉化。
二、适应证和禁忌证(一)适应证1.肾结石:直径≤2cm的肾盂或肾盏单发结石,或总体积与之相当的多发性结石是SWL的最佳适应证。
直径2cm~4cm的结石一般仍可选择SWL,但往往需要多期治疗,且术前常需放置输尿管导管或支架。
对于难碎结石(胱氨酸结石等)或直径在4cm以上的巨大结石,SWL只能作为PCNL或开放手术的辅助方法。
2.输尿管结石:全程输尿管结石均可用SWL治疗。
其最佳适应证是结石直径≤1.0cm,停留时间不超过半年,患肾功能良好。
临床上SWL 失败的常见原因是:①结石停留时间过长,导致嵌顿和息肉形成;②结石过大(>20mm)或结构致密;③结石下方输尿管梗阻。
④肾功能严重受损。
3.膀胱结石:<2cm的原发性膀胱结石是SWL治疗最佳适应证。
4.尿道结石:较少采用。
可原位SWL,亦可通过插导尿管或用尿道探子将结石推回膀胱再行SWL。
(二)禁忌证:包括绝对禁忌证和相对禁忌证。
SWL的绝对禁忌证是妊娠期结石。
相对禁忌证有两种含义,一是指在无充分准备的情况下不应行SWL,只有在控制或纠正基础疾病后方可慎行SWL;二是在SWL后出现并发症时有相应的补救措施。
常见的相对禁忌证包括:①结石远端尿路梗阻;②肾功能不全:少尿期慢性非梗阻性肾功能不全是SWL的禁忌证。
如果肾功能不全是结石梗阻所致,尤其是体积较小的结石所致的急性肾后性肾功能衰竭,SWL 常能迅速解除梗阻;③泌尿系感染:在使用抗生素后,尿中白细胞消失,尿培养转阴,可行SWL。
④出凝血机能障碍;⑤泌尿系结核;⑥结石>2.5cm;⑦严重心血管疾患。
三、SWL技术(一)术前准备1.术前检查:目的是明确结石的诊断,评定SWL的适应证,排除SWL 的禁忌证,评估患者耐受SWL的条件。
由于结石的部位不同,患者的体况不同,疾病的缓急不同,碎石前的检查项目也不尽相同。
关注出血性疾病史和尿路感染史的询问,对育龄期女性患者应注意了解月经史和妊娠史。
实验室检查包括尿常规、血常规、凝血三项和肝肾功能。
对有尿路感染者应行尿培养。
B超、KUB、IVU是常规性影像学检查项目,螺旋CT平扫、逆行尿路造影、MRU等是选择性检查项目。
对于急性肾绞痛患者,可只检查血、尿常规和出、凝血时间, KUB 和B超结合应用可对多数结石做出定性和定位诊断,亦可行螺旋CT 检查,而IVU已不再是必要的检查项目。
2.术前用药1)抗生素的应用:SWL前无泌尿系统感染者没有必要预防性使用抗生素,对泌尿系统感染者,SWL前有必要给予足量有效抗生素。
2)镇痛与麻醉:.一般无需镇痛。
对个别疼痛敏感者常用的镇痛药有:哌替定和曲马多。
儿童SWL常用氯胺酮进行基础麻醉。
3)输尿管扩张剂:急性肾绞痛的患者或输尿管扩张不明显的输尿管结石患者,SWL前可舌下含服硝苯地平10mg,尤其适用于高血压患者。
4)输液:碎石中静脉输入生理盐水500ml及速尿20mg~40mg有助于定位和提高碎石效率,并且具有保护肾脏的作用。
(二)定位技术1.X光定位技术1)定位技术操作:根据KUB、IVP结果在相应的体表投影区作一标记(大致定位)。
然后利用碎石机的定位系统,通过上下、左右、前后及斜形运动移动人体,最后将结石准确定位在焦点上(细致定位)。
2)结石的辅助定位:X光透光结石,B超定位仍不奏效时,需进行以下辅助定位:①大剂量IVU法:碎石前5~10min静脉注射76%复方泛影葡胺或优维显40~80ml,待集尿系统显影后将冲击波焦点定位于尿路充盈缺损处进行碎石。
除上述方法外,有些患者在常规IVU检查后,其透光结石可被造影剂“染色”并保持1~2天,在此期间结石“变”为不透光性,可利用X透视进行定位碎石。
②输尿管插管法:方法是将带金属头的输尿管扩张条经膀胱镜逆行插入输尿管,受阻后即以金属头为冲击标志。
3)结石粉碎程度判断(1)结石完整性的改变:结石分裂成小的碎块;(2)结石密度的改变:表现为结石的X光密度不断降低;(3)结石几何形状的改变或结石体积增大;(4)结石位置的改变:结石击碎后有的在原位不动,或一部分碎块分布到其它部位。
2.B超定位技术:利用B超的测距功能,当发现结石时,通过机器的运动功能将结石移动到焦点从而完成定位。
1)定位前准备术前应适度饮水和充盈膀胱。
术前由操作者再次进行常规的泌尿系B 超检查非常重要,一为复核诊断二可避免定位时的盲目性。
2)体位选择结石的治疗深度是疗效的影响因素之一,灵活的选择体位使治疗深度接近焦区可提高治疗效率。
术中变换体位从不同的入射面进行碎石也可提高效率。
3)结石粉碎程度的判断(1)良好:术中可见结石被震动,结石分裂,形态完全改变;(2)一般:术中可见震动,但形态改变不明显。
(3)差:术中结石震动不明显也无形态改变。
当出现第(2)(3)种情况时需要检查定位的准确性,水囊和体表的接触面。
(三)治疗参数1.脉冲能量:即单次冲击波释放的能量。
现阶段的碎石机设备只能以治疗电压的高低间接反映每次脉冲能量的高低。
不同厂家不同型号的碎石机,其治疗电压区间各不相同。
肾结石的治疗应控制在低电压区间,尤其是高血压及多期治疗患者。
2.冲击剂量:国产液电式冲击波碎石机的能量剂量的使用限度至今亦无明确的规定。
权衡碎石效率与不良反应之间的利弊,笔者谨慎认为,限于20J×2000次/肾/期,或25J×2400次/输尿管/期,似乎能够接近安全线。
国产电磁式冲击波碎石机的冲击次数上限应在2500~3000次。
3.累加剂量:累加剂量=单期冲击剂量×期数国外SWL的治疗很少超过3期。
临床上治疗输尿管结石时,SWL不宜超过4期。
4.脉冲频率:碎石效率与脉冲频率呈反比,国产冲击波碎石机的脉冲频率以1Hz为宜。
四、术后处理及随访(一)一般处理1.止痛在治疗后头6~8h内很少发生肾绞痛。
若患者在SWL术后几个小时内主诉剧烈疼痛,可能有肾内或肾周血肿,必须严密观察或检查。
约4%~9%的患者术后可出现肾绞痛。
可给予止痛治疗。
2.排石SWL术后12h内,多数患者可开始排出结石碎粒。
选择适当的活动和体位引流,对排净结石是有帮助的。
SWL后服用枸橼酸盐可防止含钙结石的结晶及残石重新聚集,有利于结石的排出;SWL后常规应用枸橼酸盐作为辅助治疗是必要的。
3.抗生素的应用不必常规使用抗生素。
对原有感染的患者和有潜在感染因素的患者,应继续控制和预防感染。
(二)近期随访与复治术后2~3周应常规随访。
随访内容主要包括排石情况,影像学检查,收集结石标本进行结石分析。
其中学检查是随访的主要手段,包括B 超和KUB。
必要时需要复查IVU了解肾功能恢复情况。
SWL术后不良反应严重者应缩短随访时间增加随访次数。
需复治者,两期SWL的间隔期限以2~3周为宜。
(三)疗效评定末期SWL术后3个月内结石排尽即可完成近期随访,若结石未排尽,3个月为期对患者进行疗效评定。
疗效判定标准:①结石排净:KUB和B超显示体内无碎石颗粒;②完全粉碎:KUB和(或)B超显示残石长径<4mm;③部分粉碎:KUB和(或)B超显示残石长径≧4mm;④未粉碎:KUB和(或)B超显示结石主体变化不大。
成功率是结石排净率与完全粉碎率之和,失败率是结石部分粉碎率与未粉碎率的总和。
(四)远期随访疗效评定后,结石粉碎但有残石者应每隔3~6个月复查,跟踪残石排出情况。
远期随访的主要目的是了解无石率,残石的预后和发展,远期并发症的发生率。
根据目前水平,在SWL治疗成功三个月之后,仍有28%~34%的患者体内残留碎石颗粒,有时需待相当长的时间才能逐渐排出。
换言之,SWL后,只有66%~72%的患者可以达到无石状态。
而残石病例中其中的60%为临床无意义残石(CIRF),其余40%为临床有意义残石(SIRF)。
临床无意义残石的标准是: SWL后残石≤4mm,草酸钙或磷酸钙结石,上尿路解剖正常,无尿路感染,无其它任何症状。
SF及结石复发、再发、再生长、假复发的定义无石(SF)超声波或X光检查无残石证据(如有疑问可行X光体层摄影或CT验证)结石复发确认SF后,又有新的结石形成结石再发在残石存在的情况下,又有新的结石形成结石再生长未被完全清除的残石继续长大结石假复发结石术后清除未明状态下的结石形成五、并发证及其防治原则(一)近期并发症1.出血性并发症包括:肾脏出血,常表现为包膜下血肿;肾外脏器出血,如肺出血、胃肠道出血肝、胆、脾出血。