廖振文 許漢標(biāo)

（1.廣東醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，廣東湛江 524023；2 廣東醫(yī)科大學(xué)附屬惠州婦女兒童醫(yī)院，廣東惠州 516001）

自 1976 年 Fernstrom 和 Johansson 對(duì)經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)（PCNL）的最初描述以來[1]，PCNL 已取得明顯的進(jìn)步 。PCNL 是迄今治療大部分腎結(jié)石以及部分輸尿管上段結(jié)石的首選手術(shù)方式，其療效顯著。成功建立通道是PCNL 中最為關(guān)鍵的一步，往往與術(shù)中術(shù)后出血、動(dòng)靜脈瘺、遲發(fā)性出血等并發(fā)癥相關(guān)，其中出血是最易出現(xiàn)亦是最危險(xiǎn)的并發(fā)癥。目前臨床上大多采用X 線或B 超定位下建立通道，由于存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)，仍無法避免PCNL 并發(fā)癥的發(fā)生。PCNL 定位方式已取得明顯進(jìn)展，現(xiàn)就相關(guān)研究進(jìn)展綜述如下。

1 X 線的研究進(jìn)展

傳統(tǒng)X 線引導(dǎo)具有平面定位準(zhǔn)確、成像清晰、簡(jiǎn)單易學(xué)，且能在術(shù)中觀察殘余結(jié)石位置等優(yōu)點(diǎn)，是目前美國(guó)大部分泌尿外科醫(yī)師PCNL 定位的首選方式，但也存在缺乏立體感、穿刺容易損傷周圍臟器、不能觀察血管且需要接受輻射等缺點(diǎn)。傳統(tǒng)上，X 線引導(dǎo)采用“三角測(cè)量技術(shù)”或“牛眼技術(shù)”建立通道。在“牛眼技術(shù)”中，針尖和針頭對(duì)齊，以便在插入之前使用連續(xù)透視在目標(biāo)腎盞上形成點(diǎn)；在“三角測(cè)量技術(shù)”中，使用透視在多個(gè)平面中跟蹤針的走向，以將針引導(dǎo)至目標(biāo)腎盞。牛眼和三角測(cè)量技術(shù)都使用X 線透視，并將患者和醫(yī)生暴露在電離輻射下，其中輻射導(dǎo)致惡性腫瘤患病率逐漸升高，為了減少術(shù)中輻射以及提高穿刺精準(zhǔn)度，目前有許多研究者研發(fā)出多種聯(lián)合X線定位方式。

1.1 逆行輸尿管軟鏡和激光聯(lián)合X 線引導(dǎo)技術(shù)

1983 年，Hunter 等[2]介紹了他們?cè)?0 例患者中進(jìn)行逆行腎造口術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)的特點(diǎn)是將一根穿刺線放置在逆行導(dǎo)管內(nèi)，并引導(dǎo)至所需的腎盞中，然后將導(dǎo)管從腎實(shí)質(zhì)、肌肉、筋膜和皮膚穿出，形成逆行穿刺通道，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)限制，該方式并未獲得普及。隨著輸尿管軟鏡的廣泛應(yīng)用，Uribe 等[3]介紹了使用新型激光聯(lián)合輸尿管軟鏡逆行腎造口術(shù)（UARN）模式治療PCNL：首先，用膀胱鏡找到輸尿管口，在輸尿管骨盆區(qū)域經(jīng)X 線透視指導(dǎo)下置入傳感器導(dǎo)線；其次輸尿管軟鏡順利進(jìn)入后，將一根金屬絲插入腎臟，然后進(jìn)行腎盂造影和逆行注氣，以進(jìn)行X 線透視檢查；接著將270μm 逆行激光光纖傳遞到選定的腎盞，并通過腎乳頭連續(xù)發(fā)射激光，以形成穿過腎實(shí)質(zhì)、腎脂肪囊、肌肉、筋膜，當(dāng)激光穿過背面時(shí)，可以從皮膚的外部觀察到激光點(diǎn)，在激光光纖的引導(dǎo)下，將18 號(hào)穿刺針插入所需的腎盞，將激光光纖移開，觀察到透明的尿液從針頭流出，這證實(shí)了選定的杯中有適當(dāng)?shù)耐ǖ?。整個(gè)穿刺過程在輸尿管軟鏡直視下進(jìn)行，并始終注意有無穿刺出血。此技術(shù)可在直視下確定理想的腎盞位置，大部分泌尿外科醫(yī)師容易掌握，減少出血風(fēng)險(xiǎn)，并減少了對(duì)患者和外科醫(yī)生的輻射。

1.2 X 線自動(dòng)定位穿刺技術(shù)（ANT-X）

Cadeddu 等[4]在1998 年推出了第一臺(tái)用于PCNL 接入的機(jī)器人設(shè)備，使用了安裝在手術(shù)臺(tái)上的機(jī)械臂插入針頭，隨后的臨床試驗(yàn)很成功，但由于建立時(shí)間長(zhǎng)，成本高和設(shè)置復(fù)雜，這些設(shè)計(jì)沒有被廣泛用于臨床。Oo MM 及其同事研發(fā)出最新的機(jī)器人腎臟接入設(shè)備，即X 射線自動(dòng)針頭靶向（ANT-X），ANT-X 系統(tǒng)適用于俯臥式PCNL，并使用靶心鏡進(jìn)行X 線透視成像。該系統(tǒng)由一個(gè)一次性使用的球形關(guān)節(jié)持針器組成，該球形持針器放置在ANT-X 設(shè)備中，ANT-X 設(shè)備和C 臂連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，形成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)；而ANT-X 通過使用變換投影將圖像與安裝在設(shè)備上針頭的實(shí)時(shí)位置集成在一起，根據(jù)這些坐標(biāo)的相關(guān)性，針頭會(huì)自動(dòng)對(duì)齊以穿刺到選定的目標(biāo)腎盞中。一旦自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)完成，醫(yī)生將針頭推進(jìn)到腎盞中時(shí)，持針器就可保持針頭角度穩(wěn)定，使用C 臂來測(cè)量穿刺深度，以便完成建立穿刺通道。該技術(shù)可提高穿刺的準(zhǔn)確性及減少手術(shù)時(shí)間、并發(fā)癥，減少對(duì)其他治療的需求，從而節(jié)省成本，更重要的是可以減少患者和醫(yī)療團(tuán)隊(duì)暴露在輻射下。但是，ANT-X 研究結(jié)果為時(shí)過早，設(shè)備仍存在局限性，仍需要大量的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)并推廣。

2 B 超的研究進(jìn)展

目前絕大部分泌尿外科醫(yī)生會(huì)采用B 超引導(dǎo)建立穿刺通道，相比X 線，B 超不會(huì)產(chǎn)生輻射，可實(shí)時(shí)觀察穿刺針的方向，能降低穿刺時(shí)穿刺針損傷周圍臟器的風(fēng)險(xiǎn)。但是在肥胖患者或未擴(kuò)張的尿路系統(tǒng)中，仍存在超聲成像清晰度差、穿刺針頭及組織結(jié)構(gòu)成像困難的缺點(diǎn)。為了提升超聲影像的分辨率，有研究者[5]相繼提出了通過粗糙化或聚合物涂層來提高針尖的可見性，此外，通過避免氣泡，使用足夠的B 超凝膠進(jìn)行成像，可以最大限度地降低干擾，提高圖像質(zhì)量。近期，Usawchintachit 等[6]提出逆行超聲造影劑注射可作為PCNL 腎臟穿刺的輔助手段，通過可視化的集合系統(tǒng)，有利于精準(zhǔn)穿刺至目標(biāo)腎盞，特別是對(duì)于無積水或腎盞擴(kuò)張不明顯的患者，但仍需進(jìn)一步深入研究，以證實(shí)其臨床價(jià)值。Thomas 等[7]設(shè)立了計(jì)算機(jī)輔助的腎臟入路立體超聲針引導(dǎo)，該系統(tǒng)包含2 種攝像系統(tǒng)，通過在實(shí)時(shí)圖像上疊加指導(dǎo)線來發(fā)揮作用，該系統(tǒng)通過改變顏色以提示穿刺位置，綠線表示針被投影通過超聲波束的平面，而藍(lán)線表示針的路徑不在超聲束的平面，并引導(dǎo)穿刺針按此路線進(jìn)行穿刺。

2.1 SonixGPS 定位

SonixGPS 是一種新穎的實(shí)時(shí)超聲導(dǎo)航技術(shù)，我國(guó)較早將此項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用至PCNL。它借助電磁信號(hào)追蹤技術(shù)，可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并跟蹤穿刺方位。在操作過程中，首先將電磁信號(hào)發(fā)射裝置置于工作區(qū)域（15 cm 之內(nèi)為有效區(qū)域），開啟GPS 導(dǎo)航模式，移動(dòng)B 超探頭獲取理想的超聲圖像。接著調(diào)整穿刺針與超聲探頭位置，在顯示屏上可見穿刺針的具體位置以及穿刺路線。此外還可以通過鎖定穿刺目標(biāo)，設(shè)定模擬的穿刺軌跡，術(shù)者通過參照屏幕上的穿刺軌跡實(shí)施穿刺。作為一項(xiàng)全新的技術(shù)，SonixGPS-PCNL 是一項(xiàng)重要的技術(shù)創(chuàng)新，能夠使術(shù)者實(shí)施更加精確、迅速、安全地穿刺，適用于腎盞不擴(kuò)張或者輕微擴(kuò)張的患者。SonixGPS 系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)觀察并跟蹤穿刺針的軌跡，提供穿刺精準(zhǔn)度，對(duì)于初學(xué)者尤為有益。但對(duì)于初學(xué)者掌握SonixGPS 針束對(duì)準(zhǔn)和校準(zhǔn)功能還是需要一定時(shí)間的培訓(xùn)，特別是對(duì)于超聲檢查經(jīng)驗(yàn)較少的泌尿外科醫(yī)生。

2.2 無線超聲定位

由于傳統(tǒng)超聲儀器體積較大，使用時(shí)不方便，術(shù)前需用腔鏡套進(jìn)行無菌隔離操作，過程繁瑣、影響操作，且價(jià)格昂貴等，陳延雄等提出使用便攜式無線超聲引導(dǎo)建立經(jīng)皮腎通道[8]，將此儀器通過wifi 把超聲圖像信息實(shí)時(shí)無線傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)或者平板電腦等智能終端，下載配置軟件后就可在其顯示屏上實(shí)時(shí)顯示超聲圖像。術(shù)中整個(gè)過程使用方便快捷，且超聲探頭精巧，通過臨床研究顯示，新型便攜式無線超聲引導(dǎo)PCNL 術(shù)具有簡(jiǎn)便、輕巧等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于有一定積水的上尿路結(jié)石患者，無線超聲引導(dǎo)可精準(zhǔn)、安全穿刺，為PCNL 提供了一種新的引導(dǎo)穿法。由于無線超聲尚不具有彩超功能，不能實(shí)時(shí)顯示組織血流情況，圖像分辨率較進(jìn)口大型超聲仍有一定差別，現(xiàn)該軟件也無大型超聲機(jī)的穿刺引導(dǎo)線功能。未來需升級(jí)無線超聲，包括分辨率以及血流成像等問題，需在大樣本量的支持下驗(yàn)證其安全性及可行性。

2.3 3D 超聲

由于2 D 超聲（US）只能在單個(gè)成像平面中提供二維信息，在三維空間進(jìn)行穿刺時(shí)容易產(chǎn)生偏差，在2 D US 引導(dǎo)的穿刺過程中，針的可視化受到2 D US 截面顯示的限制，不正確的穿刺可能會(huì)給穿刺過程帶來麻煩，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥。另外，2 D US 不能有效指示針與骨盆-腎盂系統(tǒng)之間的空間關(guān)系，對(duì)這種空間關(guān)系的不完全理解可能會(huì)導(dǎo)致建立不正確的經(jīng)皮腎通道，這可能會(huì)使隨后的經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)中的結(jié)石清除過程變得復(fù)雜。而最新的研究表明，快速發(fā)展的實(shí)時(shí)3 D US 可以準(zhǔn)確定位器械，并提供器械與器官之間的三維關(guān)系，已成功地用于指導(dǎo)麻醉和神經(jīng)外科手術(shù)等操作操作，Hong 等[9]在對(duì)小獵犬的動(dòng)物研究中，證明與標(biāo)準(zhǔn)2 D US 相比，使用實(shí)時(shí)3 D US 可以在穿刺過程中始終清晰地顯示三維穿刺針，使用3 D US 可顯著減少穿刺所需的時(shí)間和穿刺次數(shù)。

3 其他定位技術(shù)

3.1 3D 虛擬導(dǎo)航系統(tǒng)

PCNL 術(shù)一般會(huì)在術(shù)前常規(guī)應(yīng)用CT 來輔助診斷，但是在手術(shù)過程中很少使用它來進(jìn)入腎臟，因?yàn)榕cX 線或B超相比，它會(huì)接收更高劑量的輻射。3 D 虛擬導(dǎo)航系統(tǒng)的問世給PCNL 帶來另一種定位方式，它能提供穿刺路徑、位置、進(jìn)針角度和深度，以在經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)期間增強(qiáng)針頭的引導(dǎo)，以及接收較少的輻射劑量。Jiao 等人[10]將3D虛擬導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)用至PCNL 術(shù)，他們使用3D 虛擬syngo iGuide 導(dǎo)航系統(tǒng)來幫助創(chuàng)建針頭軌跡，從而對(duì)目標(biāo)腎盞實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)穿刺。由于其設(shè)備昂貴以及考慮患者經(jīng)濟(jì)利益，目前并未廣泛應(yīng)用。

3.2 電磁引導(dǎo)

目前開發(fā)了電磁跟蹤系統(tǒng)來輔助PCNL 穿刺。該方式使用穿刺針頭和輸尿管導(dǎo)管尖端上的芯片作為跟蹤信號(hào)，計(jì)算機(jī)軟件確定3D 軌跡，該軌跡顯示在監(jiān)視器上，聲音和視覺提示都有助于維持正確的針頭方向。在第一階段的研究中，Lima 等[11]測(cè)試了用于PCNL 針頭插入的Aurora 電磁跟蹤設(shè)備。首先術(shù)中用輸尿管鏡將導(dǎo)管放置在目標(biāo)腎盞中，電磁器放置在患者手術(shù)區(qū)域外以創(chuàng)建電磁場(chǎng)，以跟蹤導(dǎo)管和針頭電磁傳感器的位置。此后，將收集的數(shù)據(jù)輸入的3 D 穿刺軟件可指導(dǎo)針頭放置。盡管這項(xiàng)技術(shù)較為新穎，但該儀器復(fù)雜，成本高，迄今并未廣泛應(yīng) 用。

3.3 iPAD 輔助 PCNL 穿刺定位

郭小亮等[12]最近報(bào)道了一種使用高分辨率3D 重建和基于標(biāo)記的跟蹤技術(shù)來指導(dǎo)PCNL 定位穿刺的技術(shù)。它需要術(shù)前專用俯臥CT，在腎臟對(duì)應(yīng)皮膚部位周圍有5個(gè)彩色金屬皮膚標(biāo)記，分割CT 圖像，并在iPad 上顯示所有相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)。穿刺部位由針尖和收集系統(tǒng)的相對(duì)位置確定，并通過術(shù)中線X 線檢查確定。盡管3D iPad 圖像不是實(shí)時(shí)圖像，但與金屬標(biāo)記融合可以最大程度地降低對(duì)周圍結(jié)構(gòu)造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)，該技術(shù)的局限性是需要術(shù)前CT 輔助，并基于整合圖像空間的復(fù)雜性，需要更深入的研究證實(shí)其臨床價(jià)值。

4 總結(jié)

在外科領(lǐng)域技術(shù)日趨先進(jìn)和追求精準(zhǔn)操作的時(shí)代，PCNL 的定位技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，從一開始X 線、B 超的定位，發(fā)展至目前超聲造影、3D 打印技術(shù)、電磁定位、激光定位技術(shù)、機(jī)器人輔助定位等，都旨在提高手術(shù)安全性、療效，減少輻射量，減少手術(shù)并發(fā)癥，且無論以何種方式輔助定位，都無法避免PCNL 術(shù)中術(shù)后出血、動(dòng)靜脈瘺、遲發(fā)型出血等并發(fā)癥的發(fā)生。在追求精益求精的道路上，未來的新技術(shù)仍需要做大量的臨床研究實(shí)驗(yàn)，來進(jìn)一步證實(shí)其臨床價(jià)值。PCNL 穿刺和定位技術(shù)，始終都是一個(gè)研究熱點(diǎn)，定位技術(shù)的不斷創(chuàng)新，將會(huì)帶來更安全、更理想的經(jīng)皮腎通道。