3D打印輸尿管通道鞘鞘后裝置在≥2.0cm腎結(jié)石手術(shù)中的應(yīng)用研究*

倪穎，倪家璇，張鐵龍，王啟明，姜大業(yè)，高玉龍，王崗

（1.建湖縣人民醫(yī)院泌尿外科，江蘇鹽城 224700；2. 東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究生院，江蘇南京 210009）

輸尿管軟鏡手術(shù)過(guò)程中存在腎盂內(nèi)高壓狀態(tài)，壓力導(dǎo)致灌注液、細(xì)菌和毒素等在腎實(shí)質(zhì)內(nèi)反流，其持續(xù)時(shí)間與術(shù)后發(fā)熱、膿毒血癥、腎包膜下血腫等密切相關(guān)[1]。輸尿管通道鞘（ureteral access sheath，UAS）的使用，能降低軟鏡術(shù)中腎盂內(nèi)壓力、延長(zhǎng)軟鏡使用壽命，中國(guó)專(zhuān)家共識(shí)推薦軟鏡手術(shù)應(yīng)常規(guī)使用UAS[2]。常規(guī)軟鏡手術(shù)過(guò)程中UAS 尾端自然出水。本研究采用3D 打印技術(shù)制作了一款UAS 鞘后裝置，能將負(fù)壓吸力傳導(dǎo)到UAS 前端，術(shù)者可主動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)壓大小，在≥2 cm 腎結(jié)石手術(shù)中應(yīng)用該裝置，效果良好。現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年1月－2020年12月本院使用輸尿管軟鏡治療最大徑≥2.0 cm 腎結(jié)石的72 例患者，采用隨機(jī)數(shù)表法分成A 組（n=34）和B 組（n=38）。A組為常規(guī)手術(shù)組，術(shù)中UAS鞘后方自然出水；B組手術(shù)中UAS 鞘后連接3D 打印裝置，手術(shù)者按需調(diào)節(jié)負(fù)壓大小。兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見(jiàn)表1。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審議并通過(guò)，患者簽署由醫(yī)院倫理會(huì)批準(zhǔn)的知情同意書(shū)。

表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general data between the two groups

入選標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)B 超、CT 確診，腎內(nèi)結(jié)石最大徑≥2.0 cm，合并輕、中度腎積水；②同一手術(shù)者主刀，手術(shù)方式是輸尿管軟鏡下鈥激光碎石術(shù)；③患者簽署知情同意書(shū)；④臨床資料及隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①重度腎積水者；②結(jié)石最大徑≥3.5 cm 者；③術(shù)中行輸尿管狹窄擴(kuò)張、息肉活檢、腎盞憩室切開(kāi)者。

1.2 UAS鞘后裝置

UAS 鞘后裝置（圖1）可拆解為前體、后體、調(diào)節(jié)栓、調(diào)節(jié)螺母、止旋管、封帽1 和封帽2。前體中間有孔，剛好可通過(guò)F12/14 的UAS，孔后有卡扣固定，能兼容常用的兩種UAS。后體上有3個(gè)通道，主通道為軟鏡通道，主通道后方有封帽1，取自手術(shù)室內(nèi)常見(jiàn)的金屬腹腔鏡鞘上的封帽，有中間孔；主通道右側(cè)為導(dǎo)絲通道，導(dǎo)絲通道后方有封帽2，取自膀胱鏡上的“工”字帽，沒(méi)有中間孔；主通道下方為負(fù)壓吸引通道，下端連接吸引器，中部有“十”字形套管樣結(jié)構(gòu)，內(nèi)置調(diào)節(jié)栓；調(diào)節(jié)栓為半管半螺紋結(jié)構(gòu)，在套管內(nèi)緊密型滑動(dòng)，栓上有a、b、c 三孔（圖2），a孔為貫穿孔，b 孔連通c 孔。調(diào)節(jié)原理：當(dāng)b 孔與縱向的負(fù)壓通道重疊時(shí)，灌注液被引向c孔；當(dāng)調(diào)節(jié)栓在套管內(nèi)由左向右滑動(dòng)時(shí)，b 孔逐步關(guān)閉，a 孔逐步打開(kāi)，負(fù)壓吸力即被傳導(dǎo)到UAS 前端。調(diào)節(jié)螺母一般置于止旋管左側(cè)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母能擠推調(diào)節(jié)栓使其平移，起到“精確”調(diào)節(jié)（慢調(diào)節(jié)）的作用。3D 打印材料是聚乳酸，環(huán)氧乙烷低溫滅菌后未見(jiàn)變形，能夠滿(mǎn)足本研究的要求。全套UAS鞘后裝置約25 g，材料成本2.5元。

圖1 3D打印的輸尿管通道鞘鞘后裝置實(shí)物圖Fig.1 Actual picture of 3D printed posterior ureteral access sheath device

圖2 調(diào)節(jié)栓特征Fig.2 Regulating device characteristic

1.3 其他設(shè)備與材料

Wolf 泌尿系統(tǒng)灌注泵（型號(hào)：2 224.001，限壓：150 mmHg）（圖3）、Wolf F8/9.8 輸尿管硬鏡、COOK F12/14 UAS、Olympus URF-P5 軟鏡、Bard 0.035 in 親水性導(dǎo)絲、電子秤、計(jì)時(shí)器、Lumenis科醫(yī)人60 W 鈥激光、200 μm 光纖、自制血尿目測(cè)比色卡（圖4）[4-5]。

圖3 灌注泵Fig.3 Filling pump

圖4 自制血尿目測(cè)比色卡Fig.4 Self-made hematuria visual contrast color card

1.4 術(shù)前處理

14 例重癥感染者于急診處理時(shí)置入雙J 管，7 例留置經(jīng)皮腎造瘺管。術(shù)前明確尿路感染的患者均予以敏感抗生素治療，至尿白細(xì)胞（white blood cell，WBC） ＜30個(gè)/HP。

1.5 手術(shù)方法

1.5.1 A 組麻醉成功后，患者取截石位，常規(guī)外陰消毒鋪巾，使用泵灌注，限壓150 mmHg。輸尿管硬鏡進(jìn)入膀胱，患側(cè)置入導(dǎo)絲，若已有雙J管先取出再置入導(dǎo)絲；退出硬鏡，沿導(dǎo)絲以左右搖擺的動(dòng)作推入U(xiǎn)AS，遇阻力即止，退出鞘芯與導(dǎo)絲。URF-P5 軟鏡進(jìn)入U(xiǎn)AS，注意識(shí)別UAS前端口的狀態(tài)，若狀態(tài)評(píng)估為“不滿(mǎn)意”[3]，可將UAS稍退后、略旋，使端口前方可見(jiàn)最大化的管腔；軟鏡進(jìn)入腎盂后尋找結(jié)石，使用200 μm鈥激光光纖將結(jié)石粉塵化。碎石結(jié)束后，退出軟鏡與UAS，于硬鏡下重置導(dǎo)絲，推入雙J 管，退鏡，留置導(dǎo)尿。

1.5.2 B 組先將UAS 置入前體，正確嵌入卡扣內(nèi)時(shí)有輕響；再沿導(dǎo)絲將UAS 推入輸尿管，遇阻力即止；退出鞘芯與導(dǎo)絲、擰上后體。裝配成功后，于負(fù)壓通道下端連接手術(shù)室吸引器，軟鏡進(jìn)入U(xiǎn)AS，調(diào)整UAS狀態(tài)，進(jìn)入腎盂，尋找結(jié)石與碎石過(guò)程中，手術(shù)者自主決定是否需要負(fù)壓，通過(guò)調(diào)節(jié)栓向左向右的平移調(diào)節(jié)負(fù)壓大?。槐匾獣r(shí)經(jīng)導(dǎo)絲通道置入導(dǎo)絲，維持流出道通暢。其余操作過(guò)程同A組。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，行t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)以例或百分率表示，行χ2檢驗(yàn)；頻數(shù)小于5 的行Fisher's精確概率檢驗(yàn)法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩組患者均順利完成手術(shù)，未發(fā)生因腎內(nèi)出血導(dǎo)致手術(shù)提前終止的情況，無(wú)輸尿管斷裂和穿孔等不良事件發(fā)生。手術(shù)次日拔導(dǎo)尿管并用自制血尿目測(cè)比色卡評(píng)估尿色，兩組患者均無(wú)Ⅲ-級(jí)以上的肉眼血尿。B組手術(shù)過(guò)程中，術(shù)者可見(jiàn)負(fù)壓的作用：灌注流量明顯增加，碎石視野更清晰，負(fù)壓瓶?jī)?nèi)有結(jié)石粉塵。B組灌注液的使用量較A組增加36.6%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000）；B 組術(shù)后24 h 發(fā)熱率（T ≥37.5℃）與A 組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.011）；兩組患者手術(shù)時(shí)間、Ⅱ期手術(shù)率和結(jié)石清除率比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表2。

表2 兩組患者手術(shù)及預(yù)后參數(shù)比較Table 2 Comparison of operative and prognostic parameters between two groups

3 討論

3.1 技術(shù)路線

文獻(xiàn)[6-7]報(bào)道的智能腔內(nèi)灌注吸引壓力監(jiān)控平臺(tái)及配套的可測(cè)量壓力吸引鞘的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是：鞘泵一體化，術(shù)者通過(guò)屏幕讀取實(shí)時(shí)腎盂內(nèi)壓力（real pelvic pressure，RPP）并控制RPP。但由于采用液體傳導(dǎo)的模式測(cè)壓，測(cè)壓膜在吸引鞘前端的側(cè)方，若吸引鞘未能理想地置入腎盂，屏幕所顯數(shù)值則為輸尿管內(nèi)的壓力，而非真正意義上的RPP。本研究的不同之處在于：對(duì)RPP的控制路線取決于術(shù)者的融合認(rèn)知（包括限制灌注壓力，維持流出道通暢，使用適當(dāng)?shù)呢?fù)壓吸力），從而提高灌注液的流出速度。

3.1.1 限制灌注壓力本研究充分利用了醫(yī)院原有設(shè)備。Wolf泌尿系統(tǒng)灌注泵是早期購(gòu)置的，使用時(shí)應(yīng)設(shè)置為限壓灌注模式（長(zhǎng)按并打開(kāi)右側(cè)“High”鍵，關(guān)閉左側(cè)“High”鍵），筆者習(xí)慣預(yù)設(shè)限壓為150 mmHg，此壓力比手工灌注更安全[3]。該灌注泵的測(cè)壓膜在C型管的下方，當(dāng)測(cè)壓膜的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，能自動(dòng)停止灌注，即手術(shù)中的RPP 不可能超過(guò)150 mmHg。

3.1.2 維持流出道通暢由于使用的軟鏡和UAS直徑固定，流出道的通暢決定于UAS 的位置與鞘前端口的狀態(tài)。若患者既往無(wú)排石史和內(nèi)鏡手術(shù)史，也未預(yù)置雙J管，使用F12/14的UAS能進(jìn)入腎盂的情況并不多見(jiàn)。輸尿管是一個(gè)彎曲的肌性管道，放置UAS后，兩者管腔的非同軸狀態(tài)導(dǎo)致UAS 前端的不同狀態(tài)[3]，術(shù)者應(yīng)注意識(shí)別并調(diào)整，使UAS前端口處可見(jiàn)最大化的輸尿管管腔；必要時(shí)可采用鞘內(nèi)導(dǎo)絲法，以消除UAS前方的扭曲，使流出道通暢。

3.1.3 提高灌注液流出速度將負(fù)壓吸力傳遞到腎內(nèi)以提高灌注液的流出速度，可能是每位軟鏡術(shù)者都曾考慮過(guò)的問(wèn)題。過(guò)大的負(fù)壓會(huì)導(dǎo)致黏膜在粗糙結(jié)石表面磨擦，導(dǎo)致出血，視野變紅，影響手術(shù)，所以傳導(dǎo)到腎內(nèi)的負(fù)壓吸力應(yīng)可控及可調(diào)節(jié)。有文獻(xiàn)報(bào)道“卜”形UAS[8]和“Y”形UAS[9-11]，共同點(diǎn)是：術(shù)者通過(guò)手指封閉裝置上固定的泄壓孔，負(fù)壓吸力即被傳導(dǎo)到腎內(nèi)，但不能對(duì)負(fù)壓吸力的大小作出調(diào)節(jié)。本研究的UAS鞘后裝置與文獻(xiàn)[8-11]報(bào)道不同：①有調(diào)節(jié)閥，術(shù)者能主動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)壓大小，不需臺(tái)上、臺(tái)下助手的幫助；②術(shù)者術(shù)中認(rèn)為不需要負(fù)壓時(shí)，不影響自然出水；③有獨(dú)立的導(dǎo)絲通道，放置鞘內(nèi)導(dǎo)絲方便，不易彈落；④兼容常用的兩種UAS；⑤無(wú)需其他設(shè)備投入，制作成本低廉。

3.2 UAS鞘后裝置的使用效果

本研究選擇≥2.0 cm腎結(jié)石患者為研究對(duì)象，原因是：這些患者手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、并發(fā)癥多和再手術(shù)率高。建議使用CT三維重組技術(shù)正確評(píng)估結(jié)石大小[12]，對(duì)于最大徑≥3.5 cm的患者，若非患者強(qiáng)烈要求并能接受反復(fù)多次手術(shù)，筆者仍建議其做經(jīng)皮腎鏡碎石取石術(shù)，軟鏡只作為術(shù)后提高清石率的措施。本研究中可控的負(fù)壓吸力被有效傳導(dǎo)到腎內(nèi)后，術(shù)者可以看到并感受到負(fù)壓的作用，灌注液的平均使用量增加了36.6%。若處于極低灌注流量狀態(tài)，在相當(dāng)于“靜水”的狹小腎盂腎盞內(nèi)持續(xù)地“炒豆”式激光碎石，必然會(huì)導(dǎo)致局部水溫急劇增高，使腎盂腎盞黏膜的滲透性發(fā)生改變，增加手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)；而增加灌注流量及時(shí)帶走了激光產(chǎn)生的溫度，能避免這種風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。本研究中，B組術(shù)后24 h發(fā)熱率明顯低于A組（P=0.011），與李天等[9]的研究結(jié)果一致，表明：保持腎盂壓力處于低壓狀態(tài)下，有利于減少術(shù)后發(fā)熱等情況，還能減少全身炎癥反應(yīng)綜合征的發(fā)生，提高手術(shù)治療效果，保證手術(shù)安全性。由于影響軟鏡手術(shù)時(shí)間的因素除了結(jié)石體積，還包括結(jié)石硬度和位置等，腎下盞結(jié)石的處理常需花更多的時(shí)間。本研究中，兩組患者手術(shù)時(shí)間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。Ⅱ期軟鏡手術(shù)原因有：石街形成、大顆粒碎石殘留、雙側(cè)結(jié)石分期處理等；兩組患者Ⅱ期手術(shù)率和結(jié)石清除率比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

綜上所述，在術(shù)者對(duì)RPP控制技術(shù)充分認(rèn)知的基礎(chǔ)上，使用限壓泵灌注及3D 打印的UAS 鞘后裝置，能將負(fù)壓吸力傳遞入腎盂，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)調(diào)節(jié)和按需調(diào)節(jié)負(fù)壓大小，提高灌注液的流出速度，增加灌注流量，帶走激光產(chǎn)生的熱量，吸出部分粉塵，降低RPP，使輸尿管軟鏡手術(shù)更安全。