灵活且可操作的吸管通道护套:在护套尺寸和内窥镜尺寸之间进行平衡,以实现所需的流体传输效果
《BJU International》:Flexible and navigable suction access sheaths: balancing sheath and scope size for desired flows
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时间:2025年09月29日
来源:BJU International 4.4
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使用灵活可导航吸引导管(FANS)结合不同直径输尿管镜,通过体外猪肾模型研究灌溉压力对肾内压(IRP)和流体流速的影响,验证数学模型预测,发现低外流阻力组合(如11/13-F FANS与6.3-F输尿管镜)可在IRP≤30 mmHg下实现120 mL/min流量,较重力灌溉提升24倍。
在泌尿外科手术中,特别是逆行输尿管镜手术(RIRS)中,术中使用的冲洗液压力对于维持清晰视野和创造操作空间至关重要。然而,过高的冲洗液压力可能导致肾内压(IRP)升高,从而增加潜在的并发症风险,例如肾静脉回流和感染。因此,术者通常会限制冲洗压力,以确保IRP保持在安全范围内。本研究通过实验和数学建模的方式,探讨了输尿管镜直径、柔性且可导航的吸入口鞘(FANS)直径以及冲洗液压力对IRP和冲洗流速的影响,旨在为临床操作提供更科学的指导。
在实验设计中,研究人员使用了新鲜的离体猪肾作为模型,模拟了实际手术环境。通过将不同直径的FANS放置在肾盂内,并将不同尺寸的输尿管镜插入其中,他们测试了多种冲洗压力条件下的IRP和流速变化。实验中未使用主动吸力,以反映当前大多数FANS设备的常规使用情况。同时,这些实验数据被用于验证一个基于物理理论的数学模型,以预测不同参数组合下的IRP和流速变化。该模型不仅能够帮助理解当前设备的性能,还能预测在未进行实验的情况下可能的手术效果。
实验结果显示,FANS和输尿管镜的几何结构显著影响了流出阻力。流出阻力越小,手术中可以使用的冲洗压力和流速越高,同时仍能保持IRP在较低水平。例如,在使用11/13-F FANS时,6.3-F输尿管镜可以承受高达约700 mmHg的冲洗压力,对应流速约为120 mL/min;而7.5-F输尿管镜则可在约300 mmHg冲洗压力下达到65 mL/min的流速;9.5-F输尿管镜则需要约100 mmHg冲洗压力以实现15 mL/min的流速。这些结果表明,通过合理选择FANS和输尿管镜的组合,可以显著提升手术中的冲洗效率,同时有效控制IRP。
值得注意的是,当使用FANS时,流出阻力的降低使得即使不使用主动吸力,也能在相对较低的IRP下实现更高的冲洗流速。例如,使用6.3-F输尿管镜和11/13-F FANS的组合,可以在不使用吸力的情况下,实现约120 mL/min的流速,这比传统重力冲洗所能达到的流速(约5 mL/min)高出24倍。这种高流速对于提高手术视野、增强碎石效果以及减少激光治疗过程中的热损伤具有重要意义。因此,合理选择FANS和输尿管镜的组合,可以为RIRS手术带来更显著的临床优势。
然而,研究也指出,过低的流出阻力可能会带来一些不利影响。例如,当使用6.3-F输尿管镜和11/13-F FANS的组合时,为了维持足够的操作空间,需要至少40 mL/min的流速,对应的IRP约为10 mmHg。对于较小的结石或碎片,这种高流速可能会导致不必要的结石移动,增加操作难度。因此,在实际临床应用中,术者需要根据具体情况选择合适的FANS和输尿管镜组合,以平衡冲洗流速和IRP之间的关系。
此外,研究还探讨了吸力在控制IRP中的作用。虽然实验中未使用吸力,但数学模型预测了在封闭系统中(即FANS的通气口始终关闭)应用吸力对IRP的影响。模型表明,当流出阻力较低时,只需较小的吸力压力即可维持所需的IRP范围。例如,在使用9.5-F输尿管镜和11/13-F FANS的组合时,300 mmHg的冲洗压力和100 mmHg的吸力压力可以维持IRP在0–20 mmHg之间。而使用7.5-F输尿管镜和11/13-F FANS的组合时,所需的吸力压力更低,约为40 mmHg,即可达到同样的效果。这表明,未来FANS的设计如果能够结合封闭通气口和持续吸力功能,可能进一步优化手术中的压力控制,提高操作的安全性和效率。
本研究的一个重要发现是,流出阻力的大小直接决定了在保持IRP在安全范围内的前提下,能够实现的最大冲洗流速。通过分析不同FANS和输尿管镜组合的流出阻力,研究人员得出结论,某些组合(如7.5-F输尿管镜与11/13-F FANS,或6.3-F输尿管镜与10/12-F FANS)可以提供一个较为理想的流出阻力范围(0.29–0.39 mmHg/mL/min),从而允许在IRP ≤30 mmHg的条件下实现较高的冲洗流速(约65–85 mL/min),同时也能根据需要降低流速以维持足够的操作空间(约20–30 mL/min)。这种灵活性对于处理不同大小的结石具有重要意义。
尽管研究结果具有重要的临床意义,但实验仅在离体猪肾上进行,因此其结果是否适用于活体手术仍需进一步验证。此外,流出阻力不仅受输尿管镜和FANS直径的影响,还可能受到设备设计特征(如内壁纹理和通道配置)的影响。因此,虽然本研究提供了关于FANS和输尿管镜组合的有用估计,但这些结果可能不完全适用于所有FANS型号。
总的来说,本研究为RIRS手术中冲洗压力与IRP之间的关系提供了新的见解。通过合理选择FANS和输尿管镜的组合,可以有效降低流出阻力,从而在保持IRP在安全范围内时实现更高的冲洗流速。这不仅有助于提高手术效率,还可能减少热损伤,提高碎石成功率。然而,术者在实际操作中需要根据患者的具体情况和手术需求,权衡不同组合带来的影响,以确保最佳的手术效果和患者安全。
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