激光技术在泌尿系统肿瘤治疗中的合理应用
自1966年激光应用到泌尿外科领域以来[1]，激光治疗技术以其安全、简单、出血少、疗效确切等优点，在泌尿外科获得了广泛的应用。近年来钬激光、绿激光以及铥激光相继问世，并投入临床使用，为激光治疗泌尿系肿瘤提供了新的手段，展现出良好的临床应用前景。下面就激光在泌尿系肿瘤的临床应用情况做一介绍。
1 治疗泌尿系肿瘤常用激光的特性 激光方向性好、强度大，可以使被照物体在1/1000s内产生几千度的高温，瞬间发生汽化。由于激光的物理特性决定了其具有明显的生物学效应，在泌尿系统主要利用激光的热作用对生物组织进行汽化、切割、热凝等。各种不同的激光具有不同的特性和组织效应，正确认识激光的这些特点，是正确选择和合理利用激光的基础。
1.1 钕激光(Neodymium: YAG Laser, Nd: YAG Laser) 钕激光在泌尿外科中应用历史较长，其波长为1064nm，属近红外不可见光，因其在水中很少被吸收，故经水传递时能量丢失极少。此激光与组织相互作用的特征是：照射组织后，主要引起细胞变性凝固坏死，其穿透深度可达7mm以上。有学者报道用钕激光做犬的前列腺非接触式激光照射时，在前列腺产生直径5mm的腔道时，其外周深层凝固效应可达14mm；而接触式激光照射，在做成20mm的腔道时，其外周深层凝固效应达7mm[2]。因此，该激光的特点是被照射组织表面的浅汽化及深部周围组织的深凝固。
1.2 半导体激光(Semiconductor Laser) 半导体激光是波长为805nm的近红外光，能在组织内进行360°照射，其激光探头受计算机控制，温度及累积能量稳定。半导体激光亦具有类似钕激光的生物学效应，适用于腔内手术时的汽化、凝固、切割。当温度达到150℃后，探头表面自动生成碳化膜，此时被探头吸收的激光能量和透出功能达到最佳比例分配，取得快速汽化切割凝固效应[3]。与其他激光相比，半导体激光缺少自己突出的特性，其光学性能介于绿激光与钕激光之间。
1.3 钬激光(Holmium: YAG Laser, Ho: YAG Laser) 钬激光是一种波长为2100nm的固态脉冲激光。钬激光的激发递质是稀有金属钬及一个YAG晶体，它具有切割和电凝的双重作用，因而非常适合于外科领域。传递钬激光能量的光导纤维有侧射和端射两种方式，直径200—1000μm，特别适配于泌尿外科的内窥镜。钬激光是一种不可见光，位于光谱的近红外区，水在这个波长的吸收系数大，因此钬激光易被水吸收。由于组织主要由水分组成，所以钬激光主要的能量集中在表层，从而产生良好的切割和分离作用。钬激光的组织热作用深度为0.5—1.0mm，在组织分离过程中，1mm的血管也可凝固[4]。
1.4 绿激光(potassiumtitanylphosphate, KTP) KTP激光是波长为1064nm的氖氩激光穿过磷化钠钛晶体后产生的，这一过程使激光的频率加倍，波长缩短一半至532nm，在可见光谱中是绿光，所以KTP 激光也被称为“绿激光”。该激光的特点是组织穿透浅，只有0.8mm，被氧合血红蛋白高度吸收，而对水则相对不吸收，因此称其为“选择性光”。多年来，绿激光因为倍频技术的限制，其功率输出较小，只用于眼科、皮肤科、五官科等领域，随着倍频技术的发展，2002年美国Laserscope公司推出输出功率80W、峰值功率280W的绿激光产品，并将其应用于泌尿外科、妇科、血管外科等领域[5]。
1.5 铥激光(Thulium Laser) 铥激光是一种新型的手术激光，于2004年1月应用于临床，与以往的激光相比，其设备体积小，能耗低，并能提供更高的功率(可达140W)。其波长范围为1.75—2.22μm，平均1.908μm，与高温中组织水分对激光的吸收峰1.92μm接近，因此手术时组织吸收的激光较多，使手术效率高，切除快，并且热损伤较小。铥激光可以提供连续波和脉冲波两种方式：连续波模式切割效率高，主要适用于前列腺手术；其脉冲模式主要适用于输尿管狭窄和尿道狭窄切开等精细的操作[6]。
2.1 激光治疗膀胱肿瘤 膀胱肿瘤是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，多为浅表性，且易于复发和局部转移。多年来，人们一直致力于寻找一种安全易行、微创高效的方法治疗膀胱肿瘤。经尿道膀胱肿瘤电切术(TURBt)一度成为治疗浅表性膀胱肿瘤的标准方法，但是由于其自身固有的缺点明显影响着它的临床应用。相对于电切，激光治疗膀胱肿瘤的优势在于没有闭孔神经反射，不易穿孔，无出血，术后并发症少等，而且激光在切割、汽化肿瘤时，能够阻断、封闭其淋巴管，从而减少了癌细胞的扩散。激光治疗膀胱肿瘤应用最多的是钕激光和钬激光。 钕激光应用于膀胱肿瘤的历史最长，早在1979年，Staehler等[7]首次成功地将钕激光治疗膀胱肿瘤从动物实验应用到临床，虽然当时只作为TURBt的一个补充，但这开创了激光治疗膀胱肿瘤的先河。20世纪80年代以后，随着腔内泌尿外科技术的迅速发展，钕激光广泛应用于膀胱肿瘤的治疗[8]。1994年，Kardos等[9]用钕激光治疗116例T2期以内的膀胱肿瘤，没有1例出现膀胱穿孔和严重血尿，而且术后肿瘤复发率也低于TURBt。上世纪90年代以后，钕激光逐渐在国内推广开来，并且取得了良好的治疗效果[10]。当然钕激光也有其缺点，手术速度较慢，热损伤较大，照射深度不易控制等。 上世纪90年代中期，钬激光开始应用于膀胱肿瘤的治疗，由于钬激光具有良好的切割和电凝作用，组织穿透深度浅，热损伤小，因而得以广泛推广[11]。目前认为，控制钬激光的能量可以安全地治疗小的非浸润性膀胱癌病变，其治疗效果至少和标准TURBt效果类似。1994年，Johnson[12]首次报道用钬激光治疗15例浅表性膀胱移行细胞癌，未发生术中及术后并发症，且术后不需放置导尿管。国内很多报道也认为，钬激光是一种治疗膀胱肿瘤高效安全的方法，在减少膀胱穿孔、减少出血及术后恢复方面明显优越于电切。夏术阶等[13]报道用钬激光局部膀胱壁切除治疗肌层浸润膀胱肿瘤，取得了良好的效果。经尿道钬激光局部膀胱壁切除不仅可以彻底切除肿瘤，且肿瘤复发率也未见增高。 半导体激光也是治疗膀胱肿瘤的一种选择，近年来报道较少，国内有报道认为半导体激光治疗浅表性膀胱肿瘤取得了与钬激光和钕激光类似的疗效[3]。绿激光和铥激光作为新型的激光也开始应用于膀胱肿瘤的治疗，疗效还在进一步观察中。 另外，光动力治疗(photodynamic therapy，PDT)对于浅表性膀胱肿瘤或膀胱原位癌也不失为一种良好的选择，对于多发性、复发性膀胱肿瘤不能耐受全切者或晚期肿瘤的姑息治疗也可以选择PDT。PDT通过向肌体注射“光动力治疗药物”即光敏剂及用相应波长的光照射，引起光化学反应，进而起到杀伤肿瘤细胞的作用。1976年Kelly 和Snell[14]应用一种血卟啉衍生物作为光敏剂治疗膀胱肿瘤成功，由此开创了PDT。Berger等[15]报道用5氨基乙酰丙酸作为光敏剂治疗电切和膀胱灌注化疗不能控制的31例复发性浅表性膀胱肿瘤，取得了良好的效果。近年来随着光敏物质、光激活装置和导光系统的发展和进步，PDT已逐步成为膀胱肿瘤的重要治疗手段之一，但是目前国内尚未得到广泛应用。
2.2 激光治疗上尿路肿瘤 输尿管和肾盂癌的标准治疗方式为患侧肾、输尿管全切、膀胱袖套状部分切除，手术损伤较大。内镜和激光技术的发展使人们对上尿路移行细胞癌的腔内治疗产生了浓厚的兴趣，并在临床实践中加以探讨。