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在泌尿系统肿瘤治疗中激光技术的合理应用

浏览:333 发表时间:2016-12-08 16:52:53

  自1966年激光应用到泌尿外科领域以来[1],激光治疗技术以其安全、简单、出血少、疗效确切等优点,在泌尿外科获得了广泛的应用。近年来钬激光、绿激光以及铥激光相继问世,并投入临床使用,为激光治疗泌尿系肿瘤提供了新的手段,展现出良好的临床应用前景。下面就激光在泌尿系肿瘤的临床应用情况做一介绍。


  治疗泌尿系肿瘤常用激光的特性

    

  激光方向性好、强度大,可以使被照物体在1/1000s内产生几千度的高温,瞬间发生汽化。由于激光的物理特性决定了其具有明显的生物学效应,在泌尿系统主要利用激光的热作用对生物组织进行汽化、切割、热凝等。各种不同的激光具有不同的特性和组织效应,正确认识激光的这些特点,是正确选择和合理利用激光的基础。


  钕激光(Neodymium: YAG Laser, Nd: YAG Laser)  钕激光在泌尿外科中应用历史较长,其波长为1064nm,属近红外不可见光,因其在水中很少被吸收,故经水传递时能量丢失极少。此激光与组织相互作用的特征是:照射组织后,主要引起细胞变性凝固坏死,其穿透深度可达7mm以上。有学者报道用钕激光做犬的前列腺非接触式激光照射时,在前列腺产生直径5mm的腔道时,其外周深层凝固效应可达14mm;而接触式激光照射,在做成20mm的腔道时,其外周深层凝固效应达7mm[2]。因此,该激光的特点是被照射组织表面的浅汽化及深部周围组织的深凝固。


  半导体激光(Semiconductor Laser)  半导体激光是波长为805nm的近红外光,能在组织内进行360°照射,其激光探头受计算机控制,温度及累积能量稳定。半导体激光亦具有类似钕激光的生物学效应,适用于腔内手术时的汽化、凝固、切割。当温度达到150℃后,探头表面自动生成碳化膜,此时被探头吸收的激光能量和透出功能达到最佳比例分配,取得快速汽化切割凝固效应[3]。与其他激光相比,半导体激光缺少自己突出的特性,其光学性能介于绿激光与钕激光之间。


  钬激光(Holmium: YAG Laser, Ho: YAG Laser)  钬激光是一种波长为2100nm的固态脉冲激光。钬激光的激发递质是稀有金属钬及一个YAG晶体,它具有切割和电凝的双重作用,因而非常适合于外科领域。传递钬激光能量的光导纤维有侧射和端射两种方式,直径200-1000μm,特别适配于泌尿外科的内窥镜。钬激光是一种不可见光,位于光谱的近红外区,水在这个波长的吸收系数大,因此钬激光易被水吸收。由于组织主要由水分组成,所以钬激光主要的能量集中在表层,从而产生良好的切割和分离作用。钬激光的组织热作用深度为0.5-1.0mm,在组织分离过程中,1mm的血管也可凝固[4]。


   绿激光(potassiumtitanylphosphate, KTP)  KTP激光是波长为1064nm的氖氩激光穿过磷化钠钛晶体后产生的,这一过程使激光的频率加倍,波长缩短一半至532nm,在可见光谱中是绿光,所以KTP 激光也被称为“绿激光”。该激光的特点是组织穿透浅,只有0.8mm,被氧合血红蛋白高度吸收,而对水则相对不吸收,因此称其为“选择性光”。多年来,绿激光因为倍频技术的限制,其功率输出较小,只用于眼科、皮肤科、五官科等领域,随着倍频技术的发展,2002年美国Laserscope公司推出输出功率80W、峰值功率280W的绿激光产品,并将其应用于泌尿外科、妇科、血管外科等领域[5]。


   铥激光(Thulium Laser)  铥激光是一种新型的手术激光,于2004年1月应用于临床,与以往的激光相比,其设备体积小,能耗低,并能提供更高的功率(可达140W)。其波长范围为1.75-2.22μm,平均1.908μm,与高温中组织水分对激光的吸收峰1.92μm接近,因此手术时组织吸收的激光较多,使手术效率高,切除快,并且热损伤较小。铥激光可以提供连续波和脉冲波两种方式:连续波模式切割效率高,主要适用于前列腺手术;其脉冲模式主要适用于输尿管狭窄和尿道狭窄切开等精细的操作[6]。


   激光在治疗泌尿系肿瘤中的应用


  激光治疗膀胱肿瘤  膀胱肿瘤是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,多为浅表性,且易于复发和局部转移。多年来,人们一直致力于寻找一种安全易行、微创高效的方法治疗膀胱肿瘤。经尿道膀胱肿瘤电切术(TURBt)一度成为治疗浅表性膀胱肿瘤的标准方法,但是由于其自身固有的缺点明显影响着它的临床应用。相对于电切,激光治疗膀胱肿瘤的优势在于没有闭孔神经反射,不易穿孔,无出血,术后并发症少等,而且激光在切割、汽化肿瘤时,能够阻断、封闭其淋巴管,从而减少了癌细胞的扩散。激光治疗膀胱肿瘤应用最多的是钕激光和钬激光。

    

  钕激光应用于膀胱肿瘤的历史最长,早在1979年,Staehler等[7]首次成功地将钕激光治疗膀胱肿瘤从动物实验应用到临床,虽然当时只作为TURBt的一个补充,但这开创了激光治疗膀胱肿瘤的先河。20世纪80年代以后,随着腔内泌尿外科技术的迅速发展,钕激光广泛应用于膀胱肿瘤的治疗[8]。1994年,Kardos等[9]用钕激光治疗116例T2期以内的膀胱肿瘤,没有1例出现膀胱穿孔和严重血尿,而且术后肿瘤复发率也低于TURBt。上世纪90年代以后,钕激光逐渐在国内推广开来,并且取得了良好的治疗效果[10]。当然钕激光也有其缺点,手术速度较慢,热损伤较大,照射深度不易控制等。

    

  上世纪90年代中期,钬激光开始应用于膀胱肿瘤的治疗,由于钬激光具有良好的切割和电凝作用,组织穿透深度浅,热损伤小,因而得以广泛推广[11]。目前认为,控制钬激光的能量可以安全地治疗小的非浸润性膀胱癌病变,其治疗效果至少和标准TURBt效果类似。1994年,Johnson[12]首次报道用钬激光治疗15例浅表性膀胱移行细胞癌,未发生术中及术后并发症,且术后不需放置导尿管。国内很多报道也认为,钬激光是一种治疗膀胱肿瘤高效安全的方法,在减少膀胱穿孔、减少出血及术后恢复方面明显优越于电切。夏术阶等[13]报道用钬激光局部膀胱壁切除治疗肌层浸润膀胱肿瘤,取得了良好的效果。经尿道钬激光局部膀胱壁切除不仅可以彻底切除肿瘤,且肿瘤复发率也未见增高。

    

  半导体激光也是治疗膀胱肿瘤的一种选择,近年来报道较少,国内有报道认为半导体激光治疗浅表性膀胱肿瘤取得了与钬激光和钕激光类似的疗效[3]。绿激光和铥激光作为新型的激光也开始应用于膀胱肿瘤的治疗,疗效还在进一步观察中。

    

  另外,光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)对于浅表性膀胱肿瘤或膀胱原位癌也不失为一种良好的选择,对于多发性、复发性膀胱肿瘤不能耐受全切者或晚期肿瘤的姑息治疗也可以选择PDT。PDT通过向肌体注射“光动力治疗药物”即光敏剂及用相应波长的光照射,引起光化学反应,进而起到杀伤肿瘤细胞的作用。1976年Kelly 和Snell[14]应用一种血卟啉衍生物作为光敏剂治疗膀胱肿瘤成功,由此开创了PDT。Berger等[15]报道用5氨基乙酰丙酸作为光敏剂治疗电切和膀胱灌注化疗不能控制的31例复发性浅表性膀胱肿瘤,取得了良好的效果。近年来随着光敏物质、光激活装置和导光系统的发展和进步,PDT已逐步成为膀胱肿瘤的重要治疗手段之一,但是目前国内尚未得到广泛应用。


  激光治疗上尿路肿瘤  输尿管和肾盂癌的标准治疗方式为患侧肾、输尿管全切、膀胱袖套状部分切除,手术损伤较大。内镜和激光技术的发展使人们对上尿路移行细胞癌的腔内治疗产生了浓厚的兴趣,并在临床实践中加以探讨。


  激光治疗上尿路肿瘤由于斑痕小、恢复快,不易形成输尿管狭窄而优于电切或电凝。对于孤立肾、双侧上尿路肿瘤或不能耐受开放手术的患者,经输尿管镜激光治疗是一个良好的选择;而对于低度恶性、单发或小的肿瘤也可以用激光治疗。Gaboardi等[16]用钕激光治疗18例上尿路肿瘤患者,术后每3个月进行输尿管镜检查随访,平均随访时间为15个月,8例复发患者经再次激光治疗, 1例行肾输尿管切除术,但其中没有出现肿瘤播散者。Matsuoka等[17]对30例肾盂或输尿管恶性肿瘤的患者进行钬激光治疗。将单肾、双肾肿瘤或手术高危患者作为绝对适应证,将乳头状、蒂状、单发或小的肿瘤以及通过活检所确认的Ⅰ级肿瘤作为相对适应证。绝对适应证组,首次治疗后的复发率为86%,重复治疗后的无瘤存活率为57%(中位随防时间为37个月);而在相对适应证组,复发率和无瘤存活率分别为20%和95%(中位随防时间为33个月),30例患者中,仅1例出现输尿管狭窄。另外,Orihuela等[18]报道用经皮肾镜钕激光治疗肾盂肿瘤,适应证严格地局限于单发的、直径小于2cm、低度恶性的浅表肿瘤,疗效类似于肾实质切开肿瘤切除术,为早期肾盂癌的治疗提供了另外一种思路。

    

  输尿管镜配合激光治疗局部低度恶性的上尿路移行细胞癌是一种安全而有效的方式,但术后应严密输尿管镜随访。肾盂肾盏肿瘤也可考虑行经皮肾镜配合激光治疗,但要注意严格控制适应证。术后随访发现肿瘤进展较快并活检提示高度恶性则应接受根治性手术。由于样本数量较小,随访时间较短,肿瘤的分级和分期不同,尚无法比较开放手术和腔内手术的长期治疗效果。 

  激光治疗阴茎肿瘤  阴茎良性肿瘤如血管瘤、尖锐湿疣等可以用CO2激光或钕激光治疗,效果良好[19]。阴茎癌由于位置特殊,很多患者难以接受阴茎切除,激光在治疗阴茎癌方面也取得了较为广泛的应用,而且阴茎位于体表,为激光的应用提供了便利。Tis、Ta、T1、T2期阴茎癌均可用激光治疗[20],可以保持阴茎良好的外观与功能,浅表病变宜用CO2激光汽化,浸润较深的T1、T2期阴茎癌则可用钕激光,要取得优良效果,术前准确分期和术后的密切随访均很重要,T3期及以上的阴茎癌则应行手术治疗。Windahl等[2122]用CO2激光和钕激光治疗67例阴茎癌患者,平均随访42个月,复发率为19%,并发症很少,术后仅5例(7%)出现局部出血,75%的患者能够恢复性功能。可见,激光治疗早期阴茎癌安全有效,并且可以保持阴茎良好的外观和功能。


  晚期前列腺癌内分泌治疗加姑息性激光切除  晚期前列腺癌患者失去根治的手术机会,内分泌治疗为首选的治疗方案,由于前列腺癌尚可引起排尿困难,传统的膀胱造瘘、造瘘管的携带及定期换管严重影响了患者的生活质量,且容易感染。Hanks等[23]首先提出用TURP治疗已扩散的前列腺癌并取得一定的疗效,但其并发症较多。激光治疗前列腺癌是近年来国内外逐渐开展的一种手术方法,作者单位已开展此项手术并取得了很好的疗效。激光的凝固作用可使血管迅速封闭,使灌注液几乎无吸收,其止血效果明显优于电切,既解决了TURP术中、术后出血的问题又避免了电切综合征的发生。激光治疗前列腺癌虽为姑息性疗法,但可以有效地解除或减轻尿道梗阻,明显提高了患者的生活质量,且对于再次梗阻的患者,只要身体条件允许还可以再次激光手术。


  展望

    

  最近几十年,随着激光技术日趋发展,激光波长的较多选择性及光导纤维、内窥镜技术的成熟以及临床经验的积累,激光技术越来越多地应用于泌尿系肿瘤并取得了一定成绩。近年来高功率绿激光以及铥激光相继问世,并投入临床使用,为激光治疗泌尿系肿瘤提供了新的手段。展望未来,激光的应用前景将更加广阔。


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