450 nm 蓝色二极管激光器：一种用于上尿路尿路上皮病变的新型医疗设备

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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

"研究新型蓝色激光 450 nm 蓝色二极管激光（BL）在治疗猪模型中上尿路尿路上皮癌（UTUC）和其他病变方面的可行性、安全性和有效性。"

材料与方法

在实验室研究中，科学家们对输尿管组织进行了激光治疗，分别使用了BL、绿光激光（GL）和Ho:YAG激光（Ho）。他们详细记录并比较了各种激光汽化的效率、宽度和深度以及凝固深度。对于体内实验，科学家们选用了一批体重达到70公斤的猪来进行研究。在急性组中，科学家们采用了不同的操作模式，以评估热损伤、穿孔和出血等可能的风险。在慢性组中，科学家们在术后3周对输尿管的整体外观和激光伤口的愈合情况进行了肉眼观察，并通过H&E染色等技术进行了详细分析。

结果

"在独立实验中，与GL和Ho相比，BL以更高的效率汽化组织，同时减少了对新鲜输尿管的凝固。在体内研究方面，当功率设置为7 W时，BL表现最佳，而热损伤的厚度则根据手术类型在74-306μm范围内变化。令人欣喜的是，短短3周后，经过SV、MV处理以及H&E染色，伤口已经完全愈合，这有力地证明了粘膜愈合而非疤痕愈合。这些发现为BL在临床实践中的应用提供了强有力的支持。"

结论

"5–10W蓝色二极管激光器在猪模型中展现出高效的组织汽化和减少凝固，显示出其在UTUC内窥镜手术中作为高性能和安全性的设备所具有的潜力。这个激光器可能成为一种可选工具，引领内窥镜手术的新方向。"

讨论

先前的研究已经探索了多种激光在治疗UTUC中的用途，如532-nm KTP激光、铥激光（Tm：YAG）和钬激光（Ho：YAG）。这些研究和应用都在探索其可行性、安全性和有效性。现在，我们展示了蓝色二极管激光在治疗UTUC的潜在用途。我们的数据显示，与GL和Ho相比，BL显示出更高的组织汽化效率和更少的输尿管组织凝固。因此，蓝色二极管激光作为具有高性能和安全性的可选设备，在UTUC的内窥镜手术中具有潜在的应用潜力。蓝色二极管激光在治疗不同疾病方面具有几个潜在的优势。首先，它对血红蛋白的吸收更高，这意味着它可以更有效地汽化和切割组织。其次，其相对中等厚度的热损伤层可以减少对周围正常组织的损伤。在此，我们首先报道了一种新型450 nm蓝色二极管激光器，用于在猪模型中体外和体内治疗上尿路尿路上皮病变。总之，蓝色二极管激光在治疗UTUC方面具有潜在的应用潜力。

Emiliani等人曾报道，他们发现在0.4毫米的深度处可以观察到清晰的血管结构。外膜从管腔开始，距离为0.6-0.7毫米，这包括输尿管周围的大型血管系统。输尿管的肌肉层从管腔开始，距离约为0.1-0.2毫米。在离体实验中，我们发现当激光功率分别为5瓦和10瓦时，其汽化深度分别为0.14±0.04毫米和0.35±0.03毫米，而最大的凝固深度分别为0.32±0.02毫米和0.35±0.01毫米。在体内实验中，SV、MV和CV的热层深度分别为0.074±0.004毫米、0.22±0.016毫米和0.306±0.03毫米。虽然我们发现在SV、MV和CV中的肌肉粘膜层有汽化现象，但在慢性研究期间，没有发现任何渗出或渗透情况，伤口的愈合也没有受到影响。这些数据强烈表明，蓝色激光用于肾盂输尿管手术是非常安全的。从不同功率和不同类型的激光的疗效和凝固作用来看，似乎5-10瓦的蓝色激光功率是未来UTUC患者的理想选择，因为它在平衡了疗效和安全性的同时，还兼顾了蓝光激光汽化治疗尿路上皮病变的效果。

一项体外研究显示，在没有冲洗水的情况下，使用钬激光治疗输尿管结石会导致温度高达70°C。然而，在有冲洗水的情况下，温度却低于39°C。先前的研究表明，蓝色激光在连续工作42分钟而不冲洗的情况下，水温仅上升到30°C。研究表明，细胞只有在长时间暴露在43°C的环境温度下才会受损。这一结果与水不吸收蓝色激光能量有关。因此，使用蓝色激光进行输尿管内病变的手术治疗被认为是非常安全的。蓝色激光的汽化凝固厚度比GL和Ho的凝固厚度更薄，这表明其具有更精确的汽化效果。输尿管组织很薄，如果使用凝血层较厚的激光使肿瘤汽化，则容易使组织穿孔以漏尿。正如Takashi Yoshida等所报道的那样，为了获得良好的肿瘤学结果，在光动力诊断（PDD）的指导下，蓝色激光治疗UTUC也可能具有良好的肿瘤控制，具有理想的组织凝固范围。然而，这项研究也存在一些局限性。例如，在体内蓝色激光汽化期间未监测输尿管腔温度的变化。此外，动物数量太少，我们将增加动物数量，并在进一步的实验中将蓝色激光与体内的GL和Ho激光进行比较。需要更多的证据来支持蓝色激光在UTUC内窥镜治疗中的潜在应用。

结论

相较于其他激光，新型450nm蓝光二极管激光手术系统，它是一款治疗UTUC的安全且高效的医疗设备。我们得出结论，适当的工作距离和速度下，低功率蓝色激光能够实现精准切割并获得令人满意的肾盂肾盂愈合。然而，使用这种激光的医疗保健提供者需要接受专业培训。此外，还需要进一步的动物和临床研究来继续验证这种治疗方法的可靠性。