450 nm 藍色二極管雷射器：一種用于上尿路尿路上皮病變的新型醫療裝置

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Jiang, D., Liu, G., Yang, B. et al. 450-nm blue diode laser: a novel medical apparatus for upper tract urothelial lesions. World J Urol 41, 3773–3779 (2023). https://doi.org/10.1007/s00345-023-04647-x

目的

"研究新型藍色雷射 450 nm 藍色二極管雷射（BL）在治療豬模型中上尿路尿路上皮癌（UTUC）和其他病變方面的可行性、安全性和有效性。"

材料與方法

在實驗室研究中，科學家們對輸尿管組織進行了雷射治療，分别使用了BL、綠光雷射（GL）和Ho:YAG雷射（Ho）。他們詳細記錄并比較了各種雷射汽化的效率、寬度和深度以及凝固深度。對于體内實驗，科學家們選用了一批體重達到70公斤的豬來進行研究。在急性組中，科學家們采用了不同的操作模式，以評估熱損傷、穿孔和出血等可能的風險。在慢性組中，科學家們在術後3周對輸尿管的整體外觀和雷射傷口的愈合情況進行了肉眼觀察，并通過H&E染色等技術進行了詳細分析。

結果

"在獨立實驗中，與GL和Ho相比，BL以更高的效率汽化組織，同時減少了對新鮮輸尿管的凝固。在體内研究方面，當功率設定為7 W時，BL表現最佳，而熱損傷的厚度則根據手術類型在74-306μm範圍内變化。令人欣喜的是，短短3周後，經過SV、MV處理以及H&E染色，傷口已經完全愈合，這有力地證明了粘膜愈合而非疤痕愈合。這些發現為BL在臨床實踐中的應用提供了強有力的支援。"

結論

"5–10W藍色二極管雷射器在豬模型中展現出高效的組織汽化和減少凝固，顯示出其在UTUC内窺鏡手術中作為高性能和安全性的裝置所具有的潛力。這個雷射器可能成為一種可選工具，引領内窺鏡手術的新方向。"

讨論

先前的研究已經探索了多種雷射在治療UTUC中的用途，如532-nm KTP雷射、铥雷射（Tm：YAG）和钬雷射（Ho：YAG）。這些研究和應用都在探索其可行性、安全性和有效性。現在，我們展示了藍色二極管雷射在治療UTUC的潛在用途。我們的資料顯示，與GL和Ho相比，BL顯示出更高的組織汽化效率和更少的輸尿管組織凝固。是以，藍色二極管雷射作為具有高性能和安全性的可選裝置，在UTUC的内窺鏡手術中具有潛在的應用潛力。藍色二極管雷射在治療不同疾病方面具有幾個潛在的優勢。首先，它對血紅蛋白的吸收更高，這意味着它可以更有效地汽化和切割組織。其次，其相對中等厚度的熱損傷層可以減少對周圍正常組織的損傷。在此，我們首先報道了一種新型450 nm藍色二極管雷射器，用于在豬模型中體外和體内治療上尿路尿路上皮病變。總之，藍色二極管雷射在治療UTUC方面具有潛在的應用潛力。

Emiliani等人曾報道，他們發現在0.4毫米的深度處可以觀察到清晰的血管結構。外膜從管腔開始，距離為0.6-0.7毫米，這包括輸尿管周圍的大型血管系統。輸尿管的肌肉層從管腔開始，距離約為0.1-0.2毫米。在離體實驗中，我們發現當雷射功率分别為5瓦和10瓦時，其汽化深度分别為0.14±0.04毫米和0.35±0.03毫米，而最大的凝固深度分别為0.32±0.02毫米和0.35±0.01毫米。在體内實驗中，SV、MV和CV的熱層深度分别為0.074±0.004毫米、0.22±0.016毫米和0.306±0.03毫米。雖然我們發現在SV、MV和CV中的肌肉粘膜層有汽化現象，但在慢性研究期間，沒有發現任何滲出或滲透情況，傷口的愈合也沒有受到影響。這些資料強烈表明，藍色雷射用于腎盂輸尿管手術是非常安全的。從不同功率和不同類型的雷射的療效和凝固作用來看，似乎5-10瓦的藍色雷射功率是未來UTUC患者的理想選擇，因為它在平衡了療效和安全性的同時，還兼顧了藍光雷射汽化治療尿路上皮病變的效果。

一項體外研究顯示，在沒有沖洗水的情況下，使用钬雷射治療輸尿管結石會導緻溫度高達70°C。然而，在有沖洗水的情況下，溫度卻低于39°C。先前的研究表明，藍色雷射在連續工作42分鐘而不沖洗的情況下，水溫僅上升到30°C。研究表明，細胞隻有在長時間暴露在43°C的環境溫度下才會受損。這一結果與水不吸收藍色雷射能量有關。是以，使用藍色雷射進行輸尿管内病變的手術治療被認為是非常安全的。藍色雷射的汽化凝固厚度比GL和Ho的凝固厚度更薄，這表明其具有更精确的汽化效果。輸尿管組織很薄，如果使用凝血層較厚的雷射使惡性良性腫瘤汽化，則容易使組織穿孔以漏尿。正如Takashi Yoshida等所報道的那樣，為了獲得良好的惡性良性腫瘤學結果，在光動力診斷（PDD）的指導下，藍色雷射治療UTUC也可能具有良好的惡性良性腫瘤控制，具有理想的組織凝固範圍。然而，這項研究也存在一些局限性。例如，在體内藍色雷射汽化期間未監測輸尿管腔溫度的變化。此外，動物數量太少，我們将增加動物數量，并在進一步的實驗中将藍色雷射與體内的GL和Ho雷射進行比較。需要更多的證據來支援藍色雷射在UTUC内窺鏡治療中的潛在應用。

結論

相較于其他雷射，新型450nm藍光二極管雷射手術系統，它是一款治療UTUC的安全且高效的醫療裝置。我們得出結論，适當的工作距離和速度下，低功率藍色雷射能夠實作精準切割并獲得令人滿意的腎盂腎盂愈合。然而，使用這種雷射的醫療保健提供者需要接受專業教育訓練。此外，還需要進一步的動物和臨床研究來繼續驗證這種治療方法的可靠性。