曹貴華 李 偉 杜建平 黃貴閩 劉亮程 李 強
(樂山市人民醫(yī)院泌尿外科,樂山 614000)
膀胱結(jié)石是泌尿外科常見疾病,主要表現(xiàn)為排尿中斷、放射性疼痛,可伴有排尿困難和膀胱刺激癥狀,分為原發(fā)性和繼發(fā)性結(jié)石,以繼發(fā)性膀胱結(jié)石多見,常見于前列腺增生、膀胱憩室、神經(jīng)源性膀胱、異物、腎輸尿管結(jié)石排入膀胱。膀胱結(jié)石治療以經(jīng)尿道激光或氣壓彈道碎石為主[1~3],常需在電切鏡或輸尿管鏡、腎鏡操作通道下完成,若尿道不能通過F24/F26電切鏡的鏡鞘時,可改用輸尿管鏡下膀胱結(jié)石碎石,但碎石不能常規(guī)負壓吸出。2019年9月~2020年10月我們采用自行設計制作的3D打印激光工作鞘(實用新型專利:201921920043.6)連接F21膀胱鏡外鞘行膀胱結(jié)石鈥激光碎石術(shù),用帶3D打印連接頭的Ellik沖洗器將膀胱內(nèi)碎石吸出,效果滿意,報道如下。
本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(倫理批文號:201846)。本組25例,1例小兒,年齡5歲;24例成人,年齡39~80歲,平均64歲。均有下尿路梗阻癥狀。膀胱結(jié)石大小2.0 cm×1.5 cm~4.0 cm×3.5 cm;單發(fā)結(jié)石19例,多發(fā)6例。單純膀胱結(jié)石15例,膀胱結(jié)石合并前列腺增生10例(超聲提示前列腺體積30~75 ml,平均48 ml;殘余尿65~300 ml,中位數(shù)165 ml;前列腺特異性抗原<4 ng/ml)。胸片、心電圖、血生化、凝血等檢查無特殊,無手術(shù)禁忌證。常規(guī)行尿常規(guī)檢查和尿培養(yǎng),大腸埃希菌感染4例,肺炎克雷伯菌1例,使用有效抗生素治療1周后手術(shù)。合并慢性支氣管炎3例,糖尿病1例,原發(fā)性高血壓2例。無尿道手術(shù)或尿道外傷史。
1.2.1 3D打印激光工作鞘和沖洗器連接頭的制作在Hawk F21膀胱鏡外鞘的基礎上,通過以下流程制作3D打印激光工作鞘。①模型數(shù)據(jù)采集:采用Creaform Metrascan750和Handyscan700專業(yè)3D掃描儀器對膀胱鏡外鞘結(jié)構(gòu)部分進行數(shù)據(jù)采集。②數(shù)據(jù)建模:將采集的數(shù)據(jù)導入CATIA軟件進行3D數(shù)據(jù)建模。③流道仿真分析、迭代優(yōu)化:采用ANSYS仿真分析軟件進行流道仿真分析、迭代優(yōu)化。④樣品試制及結(jié)構(gòu)驗證:首先,采用光敏樹脂選擇性固化3D打印工藝對模型進行打樣,然后采用不銹鋼原料預制作模型,使用西安零點機電科技有限公司金屬3D打印機(SLM280HL),選擇性激光熔融(Selective Laser Melting,SLM)技術(shù)。⑤打印鈦合金成品:使用西安零點機電科技有限公司金屬3D打印機,將3D數(shù)據(jù)模型輸入打印機,以鈦合金為原料,層厚250 μm,采用SLM技術(shù)打印激光工作鞘成品。⑥后期處理:采用磨粒流拋光內(nèi)孔和內(nèi)流道,振動研磨結(jié)合手工打磨拋光外表面,雕刻機加工連接接頭。3D打印激光工作鞘成品主要包括觀察鏡通道、進水通道、光纖通道,見圖1。激光工作鞘與膀胱鏡外鞘之間的間隙為出水通道,水經(jīng)膀胱鏡外鞘的出水口流出。 3D打印沖洗器連接頭設計思路及加工流程與激光工作鞘大致相同,見圖2,該連接頭一端連接膀胱鏡外鞘,一端連接Ellik沖洗器。3D打印制作的鈦合金工作鞘和連接頭可重復使用,使用低溫等離子消毒即可。
圖1 3D打印激光工作鞘模型圖 a.觀察鏡通道;b.進水通道;c.光纖通道圖2 3D打印沖洗器連接頭設計開發(fā)流程圖 圖3 3D打印激光工作鞘及連接頭實物圖 a.觀察鏡通道;b.進水通道;c.光纖通道;d.沖洗器連接頭
1.2.2 手術(shù)方法
1.2.2.1 成人患者 硬膜外麻醉,截石位。利用30° Hawk膀胱鏡直視下進鏡,觀察尿道、前列腺及膀胱內(nèi)情況,保留膀胱鏡外鞘,將3D打印制作的激光工作鞘與F21膀胱鏡外鞘相連接,觀察鏡從激光工作鞘的觀察鏡通道內(nèi)插入,工作鞘的進水通道接口連接灌注水泵(ShenDa),壓力設定100~150 mm Hg,流量設定0.2 L/min。將科醫(yī)人鈥激光光纖從激光工作鞘的光纖通道插入,能量設定20~40 W,結(jié)石粉碎后,拔出3D激光工作鞘,保留膀胱鏡外鞘,用帶3D打印連接頭的Ellik沖洗器將膀胱內(nèi)結(jié)石吸出(圖3),膀胱鏡檢確認無殘余結(jié)石。10例合并前列腺增生,按照常規(guī)綠激光前列腺汽化術(shù)的方法先從前列腺中葉汽化至精阜上緣,然后汽化兩側(cè)葉、前葉,盡量汽化增生前列腺腺體達外科包膜。術(shù)畢留置F20三腔尿管,生理鹽水行膀胱持續(xù)沖洗,沖洗液清亮后停止沖洗。
1.2.2.2 小兒患者 全麻,平臥位。留置F8~10尿管,于恥骨上2橫指處橫行切開1 cm切口。經(jīng)尿管注入生理鹽水,在B超引導下行膀胱穿刺,拔出針芯見液體流出后,置入導線,用帶剝皮鞘的F22號筋膜擴張器延導線擴張經(jīng)皮膀胱通道,將3D打印制作的激光工作鞘經(jīng)剝皮鞘置入膀胱內(nèi)行鈥激光碎石,碎石塊經(jīng)剝皮鞘內(nèi)沖出,膀胱鏡檢查無殘余結(jié)石后留置F8或F10號尿管,拔出剝皮鞘,皮內(nèi)縫合切口。
1例小兒患者經(jīng)皮膀胱通道、24例成人患者經(jīng)尿道完成鈥激光碎石術(shù),術(shù)中視野清晰,流入道和流出道水流通暢,膀胱無過度充盈和空虛。碎石時間15~60 min,平均35 min,碎石過程幾乎無出血。術(shù)后10例膀胱沖洗時間6~24 h,平均12 h;15例未行膀胱沖洗。術(shù)后3~5 d拔除尿管,均無發(fā)熱、尿外滲、排尿困難、尿失禁等發(fā)生。1例小兒患者經(jīng)皮膀胱通道鈥激光碎石取石,術(shù)中未留置膀胱造瘺管,術(shù)后腹壁切口無尿外滲、出血。術(shù)后4~6 d出院。24例隨訪6個月,無排尿困難、尿失禁、逆行射精等。
膀胱結(jié)石的治療包括體外沖擊波碎石、開放或微創(chuàng)手術(shù)治療,其中以經(jīng)尿道激光、氣壓彈道碎石為主要方式,可借助電切鏡鞘先利用鈥激光充分碎石,然后用沖洗器將結(jié)石碎塊沖出[4,5],也有采用腎鏡下氣壓彈道聯(lián)合超聲負壓碎石取石。若尿道生理或病理性狹窄患者不能置入F24~26鏡鞘,也可先經(jīng)尿道置入引流管保證水的流出后,行輸尿管鏡下鈥激光碎石,再利用取石鉗將碎石塊取出,但此術(shù)式輸尿管鏡需發(fā)反復進出尿道,對于比較大的膀胱結(jié)石取石效率較低。對于輸尿管鏡置入困難的小兒膀胱結(jié)石患者,為避免開放手術(shù),也可采用經(jīng)皮膀胱輸尿管鏡下結(jié)石碎石術(shù),碎石經(jīng)皮膀胱通道沖出或鉗夾出。
3D打印也稱增材制造,是以數(shù)字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實物的新興制造技術(shù)。3D打印具有無需開模、一體成型、生產(chǎn)周期短等優(yōu)點,已被廣泛應用于醫(yī)學模型、醫(yī)療器械、組織工程等領(lǐng)域[6~8]。我們利用3D打印技術(shù)制作出可以連接F21膀胱鏡外鞘的激光工作鞘,該鞘主要包含有觀察鏡通道、進水通道、光纖通道三部分,工作鞘連接膀胱鏡外鞘后,在工作鞘與膀胱鏡外鞘之間形成的間隙為流出水通道,這樣保證水的流動性和手術(shù)視野清晰。碎石后利用3D打印制作的連接頭實現(xiàn)Ellik沖洗器與F21膀胱鏡外鞘的連接,可便捷地將碎石從膀胱內(nèi)吸出。我們應用3D打印激光工作鞘已成功完成50例經(jīng)尿道綠激光前列腺汽化術(shù)[9],證實其在綠激光前列腺汽化術(shù)的安全性和有效性。3D打印激光工作鞘與膀胱鏡外鞘連接后可實現(xiàn)前列腺、膀胱腫瘤組織的汽化和結(jié)石的粉碎,但是不能將碎塊組織或結(jié)石從膀胱鏡外鞘內(nèi)吸出,利用3D打印的連接頭實現(xiàn)此功能,使3D打印激光鞘的應用得以擴展。本組24例成人患者行經(jīng)尿道膀胱結(jié)石鈥激光碎石術(shù),其中10例合并前列腺增生,在沒有更換主要手術(shù)器械的情況下行前列腺綠激光汽化術(shù),手術(shù)過程中視野清晰,進水出水量保持相對平衡,沒有造成膀胱空虛和過度充盈,術(shù)中未造成大出血、膀胱穿孔,術(shù)后無尿道狹窄、尿失禁、膀胱頸攣縮等并發(fā)癥發(fā)生。1例小兒患者因膀胱結(jié)石>2.5 cm,我們采用3D打印激光工作鞘順利完成經(jīng)皮膀胱通道鈥激光碎石術(shù),無并發(fā)癥發(fā)生。
經(jīng)尿道傳統(tǒng)電切鏡下行前列腺或膀胱腫瘤、結(jié)石類手術(shù),因機械損傷造成術(shù)后尿道狹窄發(fā)生率為2.6%~4.1%[10~12]。3D打印激光工作鞘連接F21膀胱鏡外鞘,使常規(guī)F24、F26進鏡困難者無須擴張尿道和膀胱造瘺即可完成膀胱鏡下膀胱結(jié)石的鈥激光碎石術(shù),顯著減少術(shù)后尿道狹窄的發(fā)生。F21膀胱鏡外鞘較常規(guī)F24、F26更細,對尿道黏膜刺激小,術(shù)后尿道黏膜水腫輕,理論上尿管帶管時間可以更短,可滿足日間手術(shù)的需要。此外,3D打印的Ellik沖洗器連接頭還可與F18膀胱鏡外鞘相連接,實現(xiàn)普通膀胱鏡鞘在局麻下行負壓沖洗膀胱內(nèi)血凝塊、結(jié)石和異物的功能,相對常規(guī)F24~26電切鏡鞘而言,患者耐受度更好,更容易在局麻下完成負壓沖洗。3D打印激光工作鞘是在Hawk F21膀胱鏡外鞘的基礎上設計完成的,目前需在Hawk F21膀胱鏡外鞘的前提下使用,之后我們也可以根據(jù)不同F(xiàn)21膀胱鏡外鞘設計并3D打印出相應的激光工作鞘。另外,該工作鞘的適用范圍限于經(jīng)尿道的激光類手術(shù)。
膀胱結(jié)石體外沖擊波治療適應證范圍小,傳統(tǒng)F24~26電切鏡鞘下碎石有時會受到患者尿道狹窄因素而影響,3D打印的激光工作鞘連接F21膀胱鏡外鞘治療膀胱結(jié)石微創(chuàng)、安全、有效,并發(fā)癥少,具有一定的臨床應用價值和前景。