抽象自從臺(tái)*問世以來,*領(lǐng)域一直在不斷發(fā)展。在過去的10年中,我們進(jìn)入了*的電子時(shí)代,提供了半剛性和靈活的選擇。下面的評(píng)論著眼于電子柔性*的優(yōu)缺點(diǎn)以及目前市售的選件。
介紹泌尿外科領(lǐng)域在*檢查領(lǐng)域已取得了許多進(jìn)步。當(dāng)柔性*于1960年代問世時(shí),取得了重大進(jìn)步,這是由marshall*描述的,當(dāng)時(shí)使用柔性纖維兒科*進(jìn)入上尿路。但是,此迭代存在一些限制,其中包括缺少工作通道和缺少用于引導(dǎo)內(nèi)窺鏡的主動(dòng)偏轉(zhuǎn)。如bagley等人所述,在整個(gè)1980年代,內(nèi)窺鏡技術(shù)不斷發(fā)展,具有運(yùn)行沖洗液的能力和主動(dòng)偏轉(zhuǎn)的。如今,現(xiàn)代的柔性*通常具有工作通道,進(jìn)行沖洗的能力以及雙向主動(dòng)偏轉(zhuǎn)。
柔性纖維*及其局限性在引入電子柔性*之前,柔性纖維*有助于重塑用于管理收集系統(tǒng)中尿路結(jié)石的微創(chuàng)選項(xiàng)。然而,纖維*受到纖維束本身的耐久性的限制。纖維在穿過輸尿管時(shí)以及在發(fā)生嚴(yán)重變形(例如進(jìn)入下極)時(shí)很容易折斷。pietrow等人使用新的olympus 7.5fr.柔性*,發(fā)現(xiàn)平均有15.3次通過時(shí),有20條或更多的纖維斷裂。盡管損壞的*仍然可以使用,但仍注意到了損壞,因?yàn)樗_實(shí)給目標(biāo)的可視化帶來了困難。
隨著附加纖維的繼續(xù)斷裂,可視化會(huì)繼續(xù)惡化,直到終需要維修為止。*還會(huì)產(chǎn)生泄漏,導(dǎo)致霧化,通常會(huì)導(dǎo)致*的故障,需要維修。斷裂的纖維不僅限制了*檢查的能力,而且還導(dǎo)致維修費(fèi)用高昂。tosoian等人報(bào)道,在一年的190例患者中,*修復(fù)需要進(jìn)行20次。修理的總費(fèi)用為115,000美元(平均每次修理費(fèi)用為5,750美元,當(dāng)分布在190個(gè)案例中時(shí),則為每個(gè)案例605美元)。此外,相對(duì)于新的*,已修復(fù)的*顯示出在需要下一次修復(fù)之前的使用壽命較短。carey等人描述了在需要維修之前可以使用40-48次的新型柔性*。維修后,這些*僅在11.1使用后就需要維修。
上圖像中小結(jié)石和腫瘤的可視化可能受到纖維圖像對(duì)比度的限制。由于纖維束之間的間隔,纖維會(huì)產(chǎn)生蜂窩狀圖案。為了改善纖維技術(shù)的這些局限性,開始了電子*的開發(fā)。
電子柔性*技術(shù)通過使用電子圖像傳感器,可以進(jìn)行電子*檢查,并且在這些內(nèi)窺鏡的開發(fā)中使用了兩種不同的成像芯片:電荷耦合器件(ccd)和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)。兩種成像器均通過將光子轉(zhuǎn)換為電子來發(fā)揮作用。*內(nèi)有將電子信號(hào)傳送到圖像處理器的電線,然后將其轉(zhuǎn)換為圖像以進(jìn)行實(shí)時(shí)查看。與ccd相比,cmos成像器所需的能量更少,處理圖像的速度更快,在較低的溫度下運(yùn)行且生產(chǎn)成本更低。相反,ccd成像器是一項(xiàng)成熟的技術(shù),具有很高的靈敏度并且受信號(hào)噪聲的影響較小。不斷將電子成像儀小型化,直到將芯片放置在*的時(shí)足夠小以適用于*檢查,而業(yè)界又造出了“上的芯片”和“棒上的芯片”這兩個(gè)詞。電子*的圖像質(zhì)量是如此*,以至于漢弗萊斯等人在可視化腎乳頭內(nèi)的蘭德爾斑塊時(shí)將其描述為“一個(gè)新世界”。纖維圖像和視頻圖像之間的比較顯示在圖1。
頂部的圖像是olympus urf-p5(纖維),底部的圖像是olympus urf-v(電子)。
由于電子*利用“芯片”收集信息并將其中繼到內(nèi)窺鏡塔,因此消除了非電子*所需的笨重的攝像頭(圖2)。根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn),電子*更輕便,因此更易于操作,從而改善了人體工程學(xué),這在較長(zhǎng)的過程中尤其重要,而手部疲勞可能成為一個(gè)問題。此外,將范圍纜線從兩根(照相機(jī)和照明線)減少到一根有助于防止纜線纏結(jié)并減少手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)的混亂情況。組合的電源線和省去的笨重的攝像頭確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)特定于制造商的連接。然后,必須將電子*與相應(yīng)的制造商的鏡塔一起使用。
olympus urf-v電子(左)和olympus urf-p5纖維(右)柔性*。
大多數(shù)基于cmos的電子*都在電子*的頂端使用led光源,從而無需外部光源。led燈泡的壽命約為10,000小時(shí),是氙氣光源的10至20倍。纖維照明系統(tǒng)(例如氙燈冷光源)在將光纜放在手術(shù)單附近時(shí),也會(huì)增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。基于cmos的電子柔性*不需要可拆卸的光纜,因?yàn)閘ed光源消除了火災(zāi)和燒傷病人的風(fēng)險(xiǎn)。所有組件都集成到一個(gè)連接器中(圖3)。雖然olympus urf-v和urf-v2都繼續(xù)使用外部光源,但光纜已集成到*電纜頭中,從而降低了發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
karl storz flex xc柔性電子*。
電子與纖維柔性*的主觀比較多項(xiàng)研究將纖維與電子*進(jìn)行了比較。連續(xù)進(jìn)行了44例*檢查(其中22例連續(xù)*),比較了纖維撓性*11274aa(德國(guó)圖特林根的karl storz內(nèi)窺鏡)和電子撓性*urf-v(日本東京的奧林巴斯醫(yī)療系統(tǒng))。范圍和22個(gè)連續(xù)的電子范圍)??刹倏v性和可見性的主觀評(píng)分為1到5。還記錄了接近腎臟下極的能力。電子內(nèi)窺鏡的可操作性和可見性都得到了較高的評(píng)價(jià)。還注意到它具有更高的清晰度,莫爾效應(yīng)的缺乏和出色的放大能力。此外,電子*能夠在90.9%的情況下可視化整個(gè)采集系統(tǒng),而纖維*則為81.8%。
電子式與纖維柔性*的臨床表現(xiàn)幾項(xiàng)研究比較了纖維和電子柔性*的臨床性能。somani等人在118例*腎結(jié)石手術(shù)中將urf-v(奧林巴斯醫(yī)療系統(tǒng))與urf-p5(奧林巴斯)進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)術(shù)后1個(gè)月的無結(jié)石率相似,分別為86%和88%。與電子urf-v相比,纖維urf-p6的平均手術(shù)時(shí)間更長(zhǎng),分別為53.8分鐘和44.5分鐘。binbay等人比較了纖維*flex-x2(karl storz)和電子*dur-d(acmi gyrus,美國(guó)馬薩諸塞州南伯勒)的結(jié)局,并報(bào)告了類似的發(fā)現(xiàn)。纖維*和電子*的結(jié)石清除率分別相似,分別為88.2%和85.7%,但是與電子*相比,纖維*的手術(shù)時(shí)間更長(zhǎng),分別為46.5和38.3分鐘(p = 0.001)。
電子柔性*的局限性電子*有一些缺點(diǎn)。早期的電子*由于在激光碎石術(shù)中產(chǎn)生聲波而導(dǎo)致圖像失真,但是通過在圖像傳感器上安裝減震器可以減少這種失真。根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn),由于digital:yag激光在*附近被激活時(shí),由于現(xiàn)代聲光*仍會(huì)產(chǎn)生圖像失真。
與纖維*相比,電子*具有相對(duì)較大的末梢。當(dāng)前的電子*的直徑為7.7-8.7 french,這在嘗試進(jìn)入患者的上尿道時(shí)可能是一個(gè)限制因素。目前,boa和cobra系統(tǒng)(理查德·沃爾夫,德國(guó)尼特林根)的電子*的小直徑分別為6.6和5.2 french,但尚未發(fā)表任何評(píng)論體內(nèi)使用這些*的數(shù)據(jù)。幾項(xiàng)研究報(bào)告說,當(dāng)輸尿管狹窄時(shí),不能將電子*傳遞到目標(biāo),隨后又成功地通過了柔性纖維*,這表明保持較小的纖維柔性*作為備用是有益的。
另外,一些泌尿科醫(yī)師描述了由于缺少附接到目鏡的擺錘照相機(jī)而使電子*在腎臟收集系統(tǒng)內(nèi)定向的潛在困難。作為對(duì)此限制的一種可能的解決方案,roboflex avicenna(elmed usa,美國(guó)佛羅里達(dá)州奧蘭多)是一種機(jī)器人技術(shù),該技術(shù)結(jié)合了柔性*,并允許外科醫(yī)生從符合人體工程學(xué)的控制臺(tái)驅(qū)動(dòng)*。saglam等人發(fā)現(xiàn),該技術(shù)能夠從主觀上減輕操作員的壓力。未來的平臺(tái)可能會(huì)繼續(xù)探索將機(jī)器人技術(shù)納入內(nèi)窺鏡檢查程序中。
故障率和維修需求已經(jīng)有一些報(bào)告描述了電子*的耐用性。早期的柔性*經(jīng)常遭受耐久性差的困擾。afane等人指出,在需要維修小于9 french的纖維柔性*之前,平均壽命為6-15例。通過使用某些技術(shù),例如使用輸尿管進(jìn)入鞘管,在激光碎石術(shù)之前將結(jié)石從下萼移出,并利用200微米的laser激光纖維,pietrow等人能夠擴(kuò)展纖維柔性*平均使用27次。由于纖維*的纖維是易碎的,相比之下,電子*由于缺少纖維束而可能更具彈性,但也可能遭受不同的故障模式。當(dāng)偏轉(zhuǎn)嚴(yán)重?fù)p失,光源出現(xiàn)故障或因長(zhǎng)期使用而造成結(jié)構(gòu)損壞時(shí),需要對(duì)電子*進(jìn)行大修。al-qahtani等人能夠使用olympus urf-v電子*進(jìn)行60例手術(shù),直到在某些情況下需要利用檢修鞘管并重新定位下極結(jié)石來修復(fù)為止。multescu等人使用三臺(tái)新型karl storz flex-xc電子柔性*,通過采用諸如下極結(jié)石復(fù)位等策略,將其臺(tái)*擴(kuò)展到96個(gè)連續(xù)手術(shù)。此外,當(dāng)在保持偏轉(zhuǎn)機(jī)制不超出輸尿管進(jìn)入鞘管末端的情況下移除輸尿管進(jìn)入鞘管時(shí),*的使用壽命可延長(zhǎng)到隨后的兩個(gè)*中使用超過150次。
關(guān)于撓度損失,multescu等人報(bào)告說,olympus urf-v電子*在22例病例后沒有撓度損失,而相比之下,storz 1127aa纖維*則失去了10度屈曲度。multescu等人還比較了flex-xc(karl storz)電子柔性*,urf-v(olympus medical systems)和cobra(richard wolf)纖維柔性*時(shí)的撓度損失。在30種不同情況下使用每個(gè)*時(shí),urf-v會(huì)損失5%(14度)的撓度,而flex-xc和cobra分別會(huì)損失9%(24度)和10%(27度)。
此外,當(dāng)在激活激光的同時(shí)將激光纖維拉回到*通道內(nèi)時(shí),柔性*會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞。xavier等人描述了一種新技術(shù),dur-d電子柔性*(gyrus acmi,southborough,ma)的cmos成像器能夠檢測(cè)到激光纖維的彩色包層,并將此信息傳遞給內(nèi)窺鏡保護(hù)系統(tǒng),該系統(tǒng)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)如果纖維在*內(nèi)被拉回,請(qǐng)關(guān)閉激光。在*損壞之前,該系統(tǒng)100%的時(shí)間用于關(guān)閉激光器,但在測(cè)試該系統(tǒng)的6/10位患者中,確實(shí)有很高的假關(guān)閉率。
電子*檢查仍然是一種相對(duì)較新的技術(shù),并且正在進(jìn)行不斷的技術(shù)改進(jìn)。隨著內(nèi)窺鏡組成的進(jìn)一步小型化,整個(gè)內(nèi)窺鏡的尺寸將進(jìn)一步減小。批量生產(chǎn)應(yīng)該有助于降低成本,并且隨著設(shè)計(jì)耐久性的提高,可能會(huì)得到改善。未來,電子技術(shù)很可能會(huì)*取代用于柔性*的纖維技術(shù)。
電子柔性*的成本電子*相對(duì)比纖維版本昂貴。當(dāng)binbay等人將電子dur-d invisio(gyrus acmi)與纖維flex-x2(karl storz)進(jìn)行比較時(shí),成本差異很大:購(gòu)買成本分別為90,000美元和30,000美元,維修成本為36,000美元和20,000美元,分別。al-qahtani等人在其出版之時(shí)以60,000歐元(約合85,000美元)的價(jià)格購(gòu)買了olympus urf-v,維修費(fèi)用為25,000歐元(約合35,000美元)。隨著技術(shù)的成熟和更多電子*型號(hào)的問世,價(jià)格已經(jīng)降低。在編寫本手稿時(shí),沒有制造商合同的柔性電子*定價(jià)約為35,000美元。
如前所述,柔性*檢查可能會(huì)產(chǎn)生與處理,維護(hù)和修理相關(guān)的大量費(fèi)用。tosoian等人估算,在1年內(nèi)完成190個(gè)程序后,每次使用的成本為605美元。門診情況下的案例按返還純利計(jì)算,而住院情況下的案例則有凈虧損。在維修費(fèi)用平均達(dá)到每例1200美元之前,這些案例都是有利可圖的。這些過程都是使用纖維技術(shù)完成的。martin等人使用karl storz flex xc電子*對(duì)與電子*相關(guān)的成本進(jìn)行了全面評(píng)估。在160個(gè)案例中使用時(shí),每次使用的費(fèi)用為848美元,其中不包括初始購(gòu)買成本。在99個(gè)案例中,盈虧平衡點(diǎn)達(dá)到了盈虧平衡點(diǎn)。
將柔性電子*納入泌尿科實(shí)踐的財(cái)務(wù)可行性很復(fù)雜,但是當(dāng)*的相關(guān)費(fèi)用可以分?jǐn)偟捷^大的*手術(shù)量時(shí),很可能是有利可圖的。*的購(gòu)買成本,維修成本,箱體體積,使用壽命,手術(shù)時(shí)間,消毒等都應(yīng)納入使用柔性*的成本中。
技術(shù)指標(biāo)當(dāng)前有多家生產(chǎn)電子化*平臺(tái)的制造商,包括karl storz,olympus,wolf和近的boston scientific(美國(guó)馬薩諸塞州馬爾伯勒)。這些制造商生產(chǎn)的*具有相似和*的屬性。
gyrus acmi在2006年發(fā)布了臺(tái)電子*,即invisio dur-d電子柔性*。由于當(dāng)時(shí)芯片技術(shù)的局限性,*的直徑為8.7 french,軸直徑為9.3 french,比當(dāng)時(shí)的同類纖維柔性*大。當(dāng)試圖進(jìn)入具有狹窄漏斗的花萼時(shí),相對(duì)較大的直徑可能會(huì)帶來問題。盡管這項(xiàng)技術(shù)前景可觀,但gyrus acmi于2008年被奧林巴斯收購(gòu)
奧林巴斯目前提供兩種不同的電子*:urf-v和urf-v2,但是urf-v正在逐步淘汰。兩者均基于ccd芯片技術(shù)。urf-v2是對(duì)原始urv-v的改進(jìn),因?yàn)樗哂懈〉闹睆捷S(分別為8.4和9.9 french)和改進(jìn)的偏轉(zhuǎn)能力(向上275°和向下275°與向下180°和向下275°) )。兩種型號(hào)的針尖直徑相同,均為8.5法語。此外,奧林巴斯是提供窄帶成像(nbi)的制造商,該技術(shù)已被證明可幫助檢測(cè)尿路上皮腫瘤。nbi利用兩個(gè)特定波長(zhǎng)(415和540 nm)的光,這些光被血紅蛋白吸收,并引起對(duì)表面毛細(xì)血管和粘膜下血管的關(guān)注,這可能與腫瘤血管增多有關(guān)。traxer等證明使用nbi時(shí),腫瘤檢出率提高了22.7%,因?yàn)橹挥衝bi可以看到14%的診斷腫瘤。
karl storz生產(chǎn)電子*的單一模型flex-xc。該*的尺寸與其他可用的電子*相似,其和軸的直徑分別為7.9和8.5 french,并采用cmos技術(shù)。它具有*的卵形遠(yuǎn)端形狀,而大多數(shù)其他*通常具有圓形結(jié)構(gòu)。該卵形被認(rèn)為在*檢查期間提供了改善的引流。karl storz還提供旨在改善可視化效果的成像技術(shù)。stor*圖像增強(qiáng)系統(tǒng)(spies)包括幾種模式:光譜a,光譜b,克拉拉和色度。光譜a和光譜b調(diào)整光的波長(zhǎng)以改善對(duì)比度。clara調(diào)整亮度以改善圖像暗區(qū)的視覺。色度調(diào)整圖像的清晰度。目前正在臨床中研究spies的作用。
richard wolf提供了兩種基于cmos的電子*產(chǎn)品,即cobra系統(tǒng)和boa系統(tǒng)。這兩種*之間的主要區(qū)別是直徑分別為5.2和6.6 french,桿身直徑分別為9.9和8.7 french。較小的直徑可有助于*通過輸尿管并進(jìn)入腎臟。它也可以改善獲得具有狹窄漏斗的花萼的機(jī)會(huì)。桿的直徑與其他制造商的*相似,并且需要進(jìn)行臨床研究以建立較小直徑的在*檢查中的可及性方面的好處。cobra系統(tǒng)的另一個(gè)功能是雙工作通道。除標(biāo)準(zhǔn)3之外,還有一個(gè)2.4法語激纖維維和沖洗通道。6法式工作和灌溉渠道。這允許同時(shí)使用籃子和激纖維維,同時(shí)保持高水平的灌溉。
一種新的基于cmos的一次性柔性電子*,lithovue™(波士頓科學(xué)公司)近面世,并定位為可重復(fù)使用的*的替代品。該*的直徑為7.7 french,桿身直徑為9.5 french。在尸體模型中,已將lithovue*與纖維(urf-p5)和電子(urf-v)柔性*進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)lithovue的性能令人滿意,并且功能與可重復(fù)使用的*相似。一次性使用柔性*的引入可能會(huì)大大改變我們對(duì)柔性*及其相關(guān)費(fèi)用的看法。對(duì)于一次性鏡,外科醫(yī)生在每次手術(shù)開始時(shí)將具有偏轉(zhuǎn)和基線光學(xué)器件??紤]到內(nèi)窺鏡的可拋棄性,可能會(huì)遇到更具挑戰(zhàn)性的案例,因?yàn)閷?duì)于破壞內(nèi)窺鏡和支付后續(xù)維修費(fèi)用的擔(dān)憂不再重要。也不需要處理和處理過程之間的范圍的人力資源,但是需要用于訂購(gòu)范圍和存儲(chǔ)貨架的資源。對(duì)于可重復(fù)使用范圍數(shù)量有限的機(jī)構(gòu),一次性使用范圍可以允許一天內(nèi)執(zhí)行其他程序,并減少等待范圍重新處理的手術(shù)室的機(jī)會(huì)成本。表格1顯示了電子*規(guī)格的進(jìn)一步細(xì)分。
表格1電子*比較
invisio dur-dflex-xcurf-vurf-v2lithovueboacobra
制造商 gyrus acmi karl storz olympus olympus boston scientific richard wolf richard wolf
可用性 沒有 是 是 是 是 是 是
直徑(fr) 8.7 7.9 8.5 8.5 7.7 6.6 5.2
軸徑(fr) 9.3 8.5 9.9 8.4 9.5 8.7 9.9
撓度(上/下) 250/250 270/270 180/275 275/275 270/270 270/270 270/270
工作通道 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 2.4 / 3.6
芯片技術(shù) cmos cmos ccd ccd cmos cmos cmos
一次性的 沒有 沒有 沒有 沒有 是 沒有 沒有
近似價(jià)格(美元)** 不適用 $ 35,700 逐步淘汰 $ 34,990 $ 5,000 $ 33,800 $ 35,900
注意:
**制造商合同可享受大量折扣。
縮寫:ccd,電荷耦合器件;cmos,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體;fr.,french;不適用,不適用。
結(jié)論在過去的十年中,我們看到了從纖維*到電子系統(tǒng)的遷移。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,將來所有的*都可能是電子化的。在接下來的十年中,可能會(huì)發(fā)生向更高分辨率內(nèi)窺鏡(例如4 k和8 k器件)的過渡。也許更重要的是,可以使用允許更大色域的高動(dòng)態(tài)范圍系統(tǒng)。這可能有助于解決電子系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)的可見性限制。