体内碎石机是泌尿外科手术设备中最重要的部分。由于安全问题、激光模式的进步和技术的小型化，它们的使用在过去几年中会降低。然而，现代组合探头提供了出色的无结石率和良好的安全结果，并且越来越普遍地用于刚性肾镜检查。

  体内碎石机可大致分为基于激光和非基于激光的装置。随着激光技术的出现，机械碎石机的使用已大幅度减少。然而，对某些手术，如经皮肾镜取石术和半刚性输尿管镜检查，机械碎石机仍然有作用。较新的先进组合碎石机很适合微型访问，并以可承受的价格提供与激光碎石机相当的结果。

  使用能量设备破碎结石的能力一直是尿石症通路小型化的基石。经皮肾镜取石术 (PCNL) 和柔性或半刚性输尿管肾镜 (URS) 都需要体内碎石术 (ICL)。这两种技术提供的高无结石率使其成为大多数结石的首选手术，尤其是那些体外冲击波碎石术 (SWL) 可能不是最佳选择的手术。自从 1960 年代作为一种刚性机械手提钻类型仪器问世以来，ICL 已发展成为目前更薄、更灵活的工作元件，具有不一样的作用机制。ICL 一直是 PCNL 成功的支柱，并且通过最近的修改，它们还为 URS 提供了良好的人体工程学。访问类型，PCNL 与 URS，所用仪器的口径和口径是任何泌尿外科手术的主要限制因素。从广义上讲，ICL 可分为激光碎石机和非激光碎石机。随着具有极细光纤传输系统、高功率选项和在所有接入设备中的多功能性的激光碎石机的出现，非激光 ICL 的使用已经下降。然而，它们仍然是 PCNL 的主力军，特别是在使用常规或迷你束时，以及在非 ICL 设备的成本远低于激光的资源匮乏环境中。非激光 ICL 的使用会降低。然而，它们仍然是 PCNL 的主力军，特别是在使用常规或迷你束时，以及在非 ICL 设备的成本远低于激光的资源匮乏环境中。非激光 ICL 的使用会降低。然而，它们仍然是 PCNL 的主力军，特别是在使用常规或迷你束时，以及在非 ICL 设备的成本远低于激光的资源匮乏环境中。在本章中，我们将回顾不一样的非激光 ICL。非激光 ICL 在工作原理、兼容仪器、混合技术和成本方面各不相同。非激光 ICL 大致上可以分为三种类型：电动液压、电动（弹道）和超声波系统。

  EHL 是最古老的 ICL 技术之一，由 Yutkin 等人首次报道。在 1950 年代后期临床用于碎石。在用于 PCNL 和半刚性 URS 之前，它大多数都用在膀胱结石的碎裂。EHL 使用同轴探头，在施加电流时会产生电液冲击波。碎片是通过流体介质产生的放电的结果。在存在放电的情况下，会产生热量，并使流体蒸发。这种汽化导致形成空化气泡，该气泡迅速膨胀然后坍塌。这导致形成水力冲击波，该冲击波传播到与结石接触的探头。每个空化气泡内会产生三种不同的冲击波：气泡膨胀、破裂和气泡反弹。

  URAT-1(Medexport) 是第一个市售的 EHL。它由一个带脉冲发生器的 10Fr 刚性探头组成，可用于 24Fr 膀胱镜 [2]。能量存储在电容器中，允许 EHL 的功率、速率和维持的时间发生明显的变化。用于 URS 的 EHL 的探头直径范围从 1.4Fr 到 5Fr。EHL 探头的最初使用是在透视控制下，没有内窥镜控制（直接插入探头，没有输尿管镜检查）。这导致结石移位、输尿管损伤和狭窄的风险增加[3]。

  EHL 探头的主要缺点之一是空化气泡膨胀不受操作员的控制。随着气泡尺寸的扩大，输尿管壁可能会膨胀超过安全窗。即使探头不非间接接触黏膜，也会导致黏膜损伤，很少引起输尿管穿孔。为了应对输尿管穿孔的威胁，目标应该是产生具有更高碎裂能力的低能量脉冲。研究表明 [4] 使用更高的电压和整体低容量会产生一个小而陡峭的“类似激光”的脉冲。这些脉冲具有高机械能，比传统探头更安全。

  在一项对 89 名患者的研究中 [5]，EHL 用于使用半刚性输尿管镜治疗输尿管结石。平均结石大小为 8.2 毫米（3-19 毫米），平均手术时间为 29 分钟（10-120 分钟），91.5% 的患者出现完全碎裂。观察到以下并发症：2.2% 的患者出现血尿，3.4% 的患者出现尿路感染，2.2% 的患者出现术后输尿管绞痛。4 名患者出现轻微输尿管穿孔（4.5%），并进行了保守治疗。在另一项对 43 名孤立性输尿管结石患者的研究中 [6]，36 名患者 (84%) 需要用 EHL 探头单坐；在 6 名患者 (14%) 中，结石被推回肾脏，后来需要 SWL。内镜干预的总体成功率为98%。平均手术时间为 26.4 分钟，术后住院时间平均为 2.5 天。4 名 (9%) 患者出现轻微输尿管穿孔，并接受双 J 支架置入治疗。

  PL 一直是泌尿外科中最古老和使用最广泛的 ICL 之一。简而言之，PL 就像锤子一样工作，因为加压空气将弹丸发射到撞击石头的金属棒上。0.35-0.5 MPa 的清洁压缩空气将金属弹丸推到金属棒末端的板上；这将动能传递给与探头接触的结石粒（图5.1）。

  图 5.1(a) 带有内部通道的气动碎石机，包括金属弹丸和与结石接触的探针。(b) 施加电流时，洁净的加压空气将金属弹丸推向与牙结石接触的探针金属板，传递机械能

  这种模式是在 1996 年瑞士 LithoClast 系统（图5.2）（Microvasive-Boston Scientific Corp.，波士顿，马萨诸塞州）的开发之后首次引入的。它的优点包括与大多数手术室中现有的加压空气通道的兼容性以及不一样的尺寸的可重复使用的探头。这些优点能够更好的降低经营成本。探头有 1.8Fr 到 8Fr 可供选择，适用于不同的护套，并能使用同一个控制台。

  PL 的最大优势是设备成本低、探头可重复使用、在 URS 和 PCNL 中使用的灵活性以及在结石碎裂方面的高效率和低并发症。PL 设备的价格通常低于 700 美元，并且只需要电力即可运行。这使得它们成为许多资源有限的机构的首选。PL 也受到一些限制。LithoClast 的探头能够达到 12.1–33.3 m/s 的速度和最大 2.53 mm 的探头位移。这与探头的直径和空气的压力直接相关。早一点的时候，只有刚性探头可用，可以很好地碎石，但不提供任何机动性。目前，已经开发出柔性探头，但这是以探头位移和减少结石碎裂所传递的能量为代价的。这与探头的偏转角直接相关；当柔性探头弯曲时，传递的能量减少 [7]。另一个限制是结石碎片向近端迁移，多达 18% 的患者会出现这样一种情况。8]。

  Lithovac（Microvasive-Boston Scientific，波士顿，马萨诸塞州）是作为对瑞士 LithoClast 探针的改进而开发的，以解决近端迁移问题。它允许连续抽吸结石的小碎片并防止近端移位，导致高达 95% 的无结石率和完全碎裂，无需二次手术 [9]。

  向晶体两侧的板施加交流电会产生超声波能量。超声波以其高频波对颗粒造成交替压缩和稀疏，因此导致传输介质中的空化（图5.3）。在这些空腔塌陷时，会产生一种压力梯度，可以破坏固体物体[10]。在最初尝试使用该原理破碎尿路和胆道结石失败后，1970 年代超声波石榴石的开发确立了该方法的功效。这种石榴石在超声波换能器的帮助下振动一个空心探头，将能量传递给石头，导致碎裂。USL 探头的同时抽吸和冲洗有助于去除结石碎片并保持探头冷却，防止对邻近组织的热损伤 [11]。

  除 PCNL 外，USL 已用于膀胱和肾结石 [12,13]。在输尿管中，透视引导下的 USL 比 EHL 和 PL 的结果更好，并发症更少。12]。随技术的进步，使用 4.5-6Fr 探头在直接输尿管镜下进行 USL 成为可能。另一项发展是 2.5Fr 实心线探头，与空心探头的纵向能量相比，它横向传输能量 [12]。

  乔西等人。治疗输尿管结石118例，成功率96.6%[14]。USL 非常适合于 steinstrasse 和大的输尿管结石 [15]。PL 和 USL 的结合导致了 LithoClast Ultra (R)设备的推出，结合了 PL 的速度和 USL 的碎片疏散特性。尽管早期的体外试验结果很有希望 [7]，后来的一项随机试验发现 PL 与单独使用 USL 的无结石率没有差异 [16]。CyberWand Dual Ultrasonic Lithotriptor System™ (Olympus)（图5.4）使用结合了超声波探头和间歇冲击作用探头的双探头组件。这种双探头可以破碎硬石并同时吸出碎石。CyberWand 有一个 0.375 厘米或 11.25Fr 宽和 40 厘米长的探头，仅供一次性使用。大直径和一次性使用的探头限制了其对大型肾镜的使用。

  该设备涉及同时使用气动效果进行粗破碎和使用 USL 进行更精细的破碎。它还具有用于疏散碎石的受控吸力。在一项对 27 名使用瑞士 LithoClast™ Master 治疗的膀胱结石患者的研究中 [17]，在 26 名患者 (96%) 中观察到结石完全清除。平均结石大小为 20 毫米（5-40 毫米），中位碎石维持的时间为 60 分钟（20-144 分钟）。2 名患者接受了经尿道前列腺切除术 (TURP) 等辅助手术。所有患者术后次日均出院。在另一项前瞻性研究 [18]，纳入了 60 名计划进行 PCNL 的肾结石患者。他们被随机分为两组：标准气动碎石机（第 1 组）和 Swiss LithoClast™ Master（第 2 组）。与第 1 组的 65 分钟相比，第 2 组在 58 分钟时的平均碎裂和清除维持的时间显着降低（p 0.01）。第 1 组的残余碎片发生率显着高于第 2 组（53% vs. 4%，P 0.01）。两种方式的并发症发生率相当。第 1 组 1 名患者 (3.33%) 和第 2 组 (10%) 3 名患者出现出血，而第 1 组 3 名患者 (10%) 和第 2 组 5 名患者 (16.7%) 出现尿漏。

  ShockPulse-SE™（奥林巴斯）（图5.6) 是一种双作用碎石机，它使用恒定的超声波能量和规律的间歇性弹道冲击波能量，高频频率为 300 Hz。它的内腔更大，可以更快地吸入碎片。它还有一个单手柄，可以同时控制两个碎石机制。它还消除了对脚踏开关的需求，并有助于更好地符合人体工程学。一次性和可重复使用的探头范围从 2.91Fr 到 11.3Fr。一项前瞻性随机试验比较了 ShockPulse（第 1 组）和 PL（第 2 组）。共有 119 名接受 PCNL 的患者被随机分为两组：第 1 组（61 名患者）和第 2 组（58 名患者）。两组在人口统计学和临床特征上具有可比性。两组之间的无结石率也具有可比性：78.69% 对 74.13%（P= 0.66）。然而，第 1 组的手术持续时间和平均碎裂时间显着降低。第 1 组的手术平均持续时间为 43.23 ± 18.49 分钟，第 2 组为 51.53 ± 19.48 分钟（P= 0.0188）。第 1 组平均结石碎裂时间为 17.95 ± 15.25 分钟，第 2 组为 24.37 ± 11.12 分钟（P= 0.0096）。两组的总体并发症发生率相当（P= 0.58）[20]。

  Swiss LithoClast™ Trilogy（图5.7）在单个探头中包含弹道、超声波和抽吸。自动自适应算法提供恒定的超声波能量，用于碎石和除尘，同时电磁电流产生的弹道能量用于碎石更大和更硬的石头。探头尺寸从最小的 1.1 毫米到最大的 3.9 毫米，长度不等。

  随着 SWL 和激光碎石术等新技术的出现，传统技术的缺陷经常被凸显出来。在体外研究中，EHL 被证明具有最高的急性组织损伤率[4,24]。对兔子的研究表明，直接应用时会出现磨损和出血，组织学评估会跟着时间的推移而恶化，这主要归因于探针尖端的快速发热[25]。已经为探头开发了一种带有带孔端盖的不锈钢线圈的等离子屏蔽，以减少附带损害 [25]。虽然对膀胱结石经济实惠，但 EHL 在输尿管结石中的作用有限。另一方面，PL 不会导致非常严重的组织损伤。在动物实验中，直接应用 PL 并没看到肉眼可见的病变，尽管存在微观变化，但在几周内消退 [24]。在 Teh 等人的一项研究中。在患有膀胱和输尿管结石的人类患者中，将探头直接应用于软组织造成的创伤很小[26]。

  USL 在安全性方面的表现优于 EHL 和 PL [27,28]。在一项猪研究中，即使在尿路上皮直接用 3.4 mm 探针后，也不会导致医源性输尿管穿孔。得到其他各种研究的支持 [29] [30] [31]，已发现 USL 是最安全的技术。但是，USL 探头在手术过程中容易发热，导致频繁故障 [31]。

  USL 可能实现比 EHL 更高的碎片率。在一项对 100 名接受 URS 的患者进行的研究中，67 名患者接受了 USL，33 名患者接受了 EHL。32]。两组在结石大小、位置和成分方面具有可比性。在 USL 组中，92.5% 的患者观察到完全碎裂，而 EHL 组中这一比例为 72.7%。在一项前瞻性随机研究中 [8]，比较了 EHL 与 PL 在接受 URS 的患者中的碎裂率和并发症发生率。在 EHL 组中，34 名患者中有 29 名（85.3%）完全碎裂，而 PL 组为 89.5%（p= 0.12）。两组需要 SWL 的结石碎片近端迁移率相似。两组的并发症发生率存在显着差异。接受 EHL 治疗的患者输尿管穿孔率显着更高 (6/34) – 17.6%，而 PL 为 2.6% (1/38, p 0.01)。结果与多项早期报道的研究一致，这些研究反映了在接受 EHL 治疗的病例中输尿管穿孔的风险增加 [33]。在一项对 227 名接受 PCNL 的患者的研究中 [31]，107 人接受了 USL，83 人获得了 PL，37 人同时需要 PL 和 USL。两组的平均手术时间和住院时间具有可比性。在 USL 组中，96.9% 的患者在术后 X 光片上未曾发现结石碎片，97.2% 的患者在 SWL 后最终完全清除。在PL组中，81.9%的患者术后第一天没有结石，18.1%需要SWL，完全碎裂率为91.5%。术后 3 个月随访，USL 组无结石率为 97.2%，PL 组为 91.5%。因此，USL 提供了比气动碎石机更好的无结石率。USL，当通过硬性内窥镜使用时，能够给大家提供高达 100% 的碎裂率，但当与气动碎石术结合使用时，无结石率在 80-90% 范围内。

  机械碎石机是手动碎石机，例如碎石钳，可以在穿过 25Fr 膀胱镜鞘或 26Fr 电切镜鞘时碎石。具有弯曲同轴颚的 24Fr 石榴石也存在于较大的结石中，并被盲目地引入膀胱。Mauermayer 碎石钳 [35] 由一个 25Fr 石榴石护套和一个带通道的工作元件组成，用于引入 7Fr 大小的仪器，如 EHL 探头或激光光纤。最大尺寸可达 2 厘米的石头能够迅速破碎，轻松去除。应用在膀胱中的所有装置均在视觉控制下使用。

  体内碎石机是泌尿外科手术设备中最重要的部分。由于安全问题、激光模式的进步和技术的小型化，它们的使用在过去几年中会降低。然而，现代组合探头提供了出色的无结石率和良好的安全结果，并且越来越普遍地用于刚性肾镜检查。EHL 具有最佳的碎裂潜力，但由于输尿管损伤的风险较高，它们的使用受到限制。气动和超声波探头更适合输尿管手术，但它们缺乏激光纤维的灵活性。尽管存在这些缺点，这些仪器仍然在泌尿外科实践中占有一席之地。