从模拟到现实:揭秘腔内泌尿外科激光激活过程中的温度动态 —— 助力激光碎石术的深入理解与临床优化

【字体: 时间:2025年04月02日 来源:Lasers in Medical Science 2.1

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  为深入探究激光碎石术(laser lithotripsy)理论机制,研究人员开展了关于腔内泌尿外科激光激活过程中温度动态的模拟研究。结果显示,理论模型或可解释 TFL 与 Ho:YAG 激光的差异。这一研究有助于推动该领域知识的进步,为临床实践提供理论依据。

  激光,作为现代医学领域的神奇 “手术刀”,在众多疾病治疗中大放异彩,尤其是在泌尿外科的激光碎石术方面,为无数饱受尿路结石折磨的患者带来了希望。然而,激光碎石术的理论机制却如同神秘的面纱,至今尚未完全被揭开。在临床实践中,医生们常常面临各种困惑:不同类型的激光在碎石效果上为何存在差异?激光激活过程中产生的温度变化又有着怎样的规律?这些问题不仅影响着治疗效果,还关系到患者的安全与康复。
为了攻克这些难题,来自意大利 Istituto Clinico Beato Matteo 泌尿外科、法国索邦大学 GRC N°20 泌尿系统结石临床研究小组以及瑞典乌普萨拉大学医院的研究人员 Ioannis Kartalas Goumas、Olivier Traxer、Eugenio Ventimiglia 展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Lasers in Medical Science》杂志上,为我们进一步了解激光碎石术提供了宝贵的线索。

在研究方法上,研究人员主要通过对现有模拟研究进行分析,参考相关的临床实践数据和前期研究成果,从临床视角对激光激活过程中的温度动态展开探讨。

下面来看具体的研究结果:

  • 不同激光在结石表面温度差异及影响:研究发现,如果作者提出的理论模型得到验证,由于铥光纤激光(TFL)在水中的吸收光谱与钬激光(Ho:YAG laser)不同,在相似设置下,TFL 能实现更高的消融效果。在 TFL 激活过程中,一水草酸钙结石表面达到的温度高于 Ho:YAG 激光。这一差异有着重要的临床意义,例如,这或许可以解释在 TFL 碎石过程中观察到的结石表面炭化现象;而且,考虑到尿路结石热属性的差异,该模型还能说明 TFL 在粉碎某些类型结石(如胱氨酸结石)时存在困难的原因。
  • 激光与周围水介质相互作用的重要性:研究人员指出,激光束在到达结石表面前与周围水(包括冲洗液流)的相互作用至关重要。冲洗液流和所谓的摩西效应(Moses effect),这两者都是水介质中能量耗散以及碎石整体效率的关键因素。然而,原研究存在局限性,并未对这一相互作用进行全面评估。
  • 临床激光设置参数的问题:原研究中选择的 “临床激光设置”——0.2 J/100 Hz 和 0.4 J/50 Hz,无法准确反映当前临床实际情况。在实际的输尿管镜碎石术中,TFL 常用的参数为频率 10 - 30 Hz、脉冲能量 0.4 - 1.2 J,峰值功率始终为 500 W。在这种情况下,激光与水介质的相互作用以及高频、高功率设置,可能会引发对潜在激光热损伤的担忧。

研究结论和讨论部分,此次研究通过对激光激活温度动态的探究,为激光碎石术理论机制的理解提供了新的视角。其提出的理论模型有助于解释不同激光在碎石过程中的差异,对临床实践具有重要的指导意义。然而,研究也存在一些不足,如对激光与水介质相互作用评估不全面、选用的临床激光设置参数与实际不符等。这也为后续研究指明了方向,未来的研究需要更加关注这些方面,以进一步优化激光碎石术的临床应用,提高治疗效果,保障患者安全。通过对这些问题的持续研究,有望推动激光碎石术领域不断发展,为更多患者带来更优质、更安全的治疗。
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