体内碎石机是腔内泌尿外科手术设备中最重要的部分。由于安全问题、激光模态的进步和技术的小型化，它们的使用在过去几年中有所下降。

  体内碎石机可大致分为基于激光和非激光的设备。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，机械碎石机仍然发挥作用。较新的高级组合式碎石机很适合微型通道，并以可承受的价格提供与激光碎石机相当的结果。

  使用能量装置打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) 和软性或半硬性输尿管肾镜检查 (URS) 都有必要进行体内碎石术 (ICL)。这两种技术提供的高结石清除率使其成为大多数结石的首选程序，特别是那些体外冲击波碎石术 (SWL) 可能不是最佳选择的程序。自 1960 年代作为刚性机械手提钻类型仪器问世以来，ICL 已发展到现在更薄、更灵活的工作元件，具有多种作用机制。ICL 一直是 PCNL 成功的支柱，并且经过最近的修改，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腔内泌尿外科手术的主要限制因素。广义上，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、高功率选项和所有接入设备多功能性的激光碎石机的出现，非激光 ICL 的使用已经减少。然而，它们仍然是 PCNL 的主力，特别是在使用常规或小束时，以及在非 ICL 设备成本远低于激光的资源匮乏环境中。非激光 ICL 的使用已经减少。然而，它们仍然是 PCNL 的主力，特别是在使用常规或小束时，以及在非 ICL 设备成本远低于激光的资源匮乏环境中。非激光 ICL 的使用已经减少。然而，它们仍然是 PCNL 的主力，特别是在使用常规或小束时，以及在非 ICL 设备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）和超声系统。

  EHL 是最古老的 ICL 技术之一，由 Yutkin 等人首先报道。在 20 世纪 50 年代后期临床用于结石碎裂 [1]. 在用于 PCNL 和半刚性 URS 之前，它大多数都用在膀胱结石碎裂。EHL 使用同轴探头，在施加电流时产生电液冲击波。碎裂是通过流体介质产生的放电的结果。在放电的情况下，会产生热量，并且流体会汽化。这种汽化导致空化气泡的形成，它迅速膨胀然后坍塌。这导致形成液压冲击波，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) 是第一个商业化的 EHL。它由带有脉冲发生器的 10Fr 刚性探头组成，可用于 24Fr 膀胱镜 [2]。能量存储在电容器内，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 的探头直径范围为 1.4Fr 至 5Fr。EHL 探头的初始使用是在荧光镜控制下进行的，没有内窥镜控制（直接插入探头，无需输尿管镜检查）。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控制。随着气泡尺寸的扩大，输尿管壁可能膨胀到安全窗之外。即使探头不非间接接触粘膜，也会导致粘膜损伤，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“类激光”脉冲。这些脉冲具有高机械能，比传统探头更安全。

  在一项包含 89 名患者的研究中 [5]，EHL 被用于使用半刚性输尿管镜治疗输尿管结石。平均牙结石大小为 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%)，并接受了保守治疗。在另一项针对 43 名孤立性输尿管结石患者的研究中 [6]，36 名患者 (84%) 需要单次使用 EHL 探头；在 6 名患者 (14%) 中，结石被推回肾脏，随后需要 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。四名 (9%) 患者出现轻微输尿管穿孔，并接受了双 J 支架置入术。

  PL 是泌尿外科最古老、使用最广泛的 ICL 之一。简单来说，PL 就像锤子一样工作，因为加压空气将弹丸发射到金属棒上，金属棒击中了石头。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；这会将动能转移到与探头接触的石头颗粒（图5.1）。

  ( a ) 具有内部通道的气动碎石机，包括金属弹丸和与牙结石接触的探针。( b ) 在施加电流时，清洁的加压空气将金属弹丸推向与牙结石接触的探头金属板，提供机械能

  这种模式是在 Swiss LithoClast System（图5.2）（Microvasive-Boston Scientific Corp.，马萨诸塞州波士顿）于 1996 年开发之后首次引入的。它的好处包括与大多数手术室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。这些优势能够更好的降低经营成本。探头适用于不同的护套，从 1.8Fr 到 8Fr，并能使用相同的控制台使用。

  PL 的最大优势是设备成本低、探头可重复使用、可灵活用于 URS 和 PCNL，以及碎石效率高且并发症少。PL 设备的价格通常低于 700 美元，并且只需要电力即可运行。这使它们成为许多资源有限的机构的首选。

  PL 也有一些限制。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，但没有一点可操作性。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。这与探头的偏转角度直接相关；当柔性探头弯曲时，传递的能量会减少 [7]。另一个局限性是结石碎片向近端移动，这样的一种情况见于多达 18% 的患者 [8]。

  Lithovac（Microvasive-Boston Scientific，波士顿，马萨诸塞州）是作为瑞士 LithoClast 探针的改进版开发的，旨在解决近端迁移问题。它允许连续抽吸结石的小碎片并防止近端移动，以此来实现高达 95% 的结石清除率和完全碎裂，而无需二次手术 [9]。

  将交流电施加到晶体相对两侧的板上会产生超声波能量。超声波以其高频波交替对颗粒造成压缩和稀疏，因此导致传输介质中出现空化现象（图5.3）。在这些空腔的坍塌中，会形成一个压力梯度，可以破坏固体物体 [10]. 在最初尝试使用这一原理破碎尿路和胆道结石失败后，70 年代超声波碎石机的发展确立了这种方法的功效。这种碎石在超声波换能器的帮助下，振动一个空心探头，将能量传输到石头，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凉爽，防止对邻近组织造成热损伤 [11]。

  除 PCNL 外， USL已用于膀胱和肾结石 [12、13]。在输尿管中，盲法透视引导的 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 探头在输尿管镜直视下进行 USL 是可能的。另一个发展是 2.5Fr 实心线探头，与中空探头的纵向能量相比，它横向传输能量 [12]。

  Chaussey 等人。治疗了 118 例输尿管结石，发现成功率为 96.6% [14]。USL 在 steinstrasse 和大输尿管结石等情况下特别有用 [15]。PL 和 USL 的结合导致了 LithoClast Ultra (R)设备的推出，该设备结合了 PL 的速度和 USL 的碎片排出特性。尽管早期的体外结果很有希望 [7]，但后来的一项随机试验发现 PL 与单独 USL 的结石清除率没有差异 [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。这种双探头可以碎裂硬石并同时抽吸碎石。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。大直径和一次性探头限制了它在大尺寸肾镜上的使用。

  该装置涉及同时使用用于粗碎裂的气动效应和用于更细碎裂的 USL。它还有一个可控吸力，用于清除碎石。在一项使用 Swiss LithoClast™ Master [ 17]治疗膀胱结石的 27 名患者的研究中，26 名患者 (96%) 的结石完全清除。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 例患者接受了经尿道前列腺电切术 (TURP) 等辅助手术。所有患者术后次日出院。

  在另一项前瞻性研究中 [18]，纳入了 60 名计划接受 PCNL 治疗的肾结石患者。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 组的碎裂和清除平均维持的时间显着缩短（58 分钟）（p 0.01）。第 1 组的残留碎片发生率明显高于第 2 组（53% 对 4%，P 0.01）。这两种方式在并发症发生率方面具有可比性。第 1 组 1 名患者 (3.33%) 和第 2 组 3 名 (10%) 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%) 出现漏尿。

  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 300 赫兹高频的规则间歇弹道冲击波能量。它的内腔更大，可以更快地吸入碎片。它还有一个单手部件，可以同时控制碎石机制。它还消除了对脚踏开关的需要，有助于改善人体工程学。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）。总共 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方面具有可比性。两组之间的结石清除率也相当：78.69% 对 74.13%（P = 0.66）。然而，第 1 组的手术维持的时间和平均碎裂时间明显较低。第 1 组的平均手术维持的时间为 43.23 ± 18.49 分钟，第 2 组为 51.53 ± 19.48 分钟（P = 0.0188）。第 1 组的平均微积分碎裂时间为 17.95 ± 15.25 分钟，第 2 组为 24.37 ± 11.12 分钟 ( P = 0.0096)。两组在总体并发症发生率方面具有可比性 ( P = 0.58) [20]。

  Swiss LithoClast™ 三部曲（图5.7）在单个探头中涉及弹道、超声波和抽吸。自动自适应算法提供恒定的超声波能量，用于精细碎石和除尘，同时电磁电流产生弹道能量，用于碎裂更大更硬的结石。探头尺寸从最小的 1.1 毫米到最大的 3.9 毫米不等，长度各不相同。

  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。在离体研究中， EHL显示具有最高的急性组织损伤率 [4、24]。对兔子的研究表明，直接应用会导致磨损和出血，这在组织学评估中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]。已为探头开发了带有带穿孔端盖的不锈钢线圈的等离子屏蔽，以减少附带损坏 [25]。尽管对膀胱结石经济有效，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 没有观察到肉眼可见的损伤，尽管存在微观变化，这些变化会在数周内消失 [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，直接将探头应用于软组织造成的创伤很小 [26]。

  在检查安全性时， USL的表现优于 EHL 和 PL [27、28]。在一项猪研究中，即使直接将 3.4 毫米探针应用于尿路上皮也不会导致医源性输尿管穿孔。在各种其他研究 [29] [30] [31] 的支持下，USL 已被发现是最安全的技术。然而，USL 探头在手术过程中往往会变热，导致频繁故障 [31]。

  USL 可能比 EHL 实现更高的碎裂率。在一项纳入 100 名接受 URS 患者的研究中，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% 的患者出现完全碎裂，而 EHL 组为 72.7%。

  在一项前瞻性随机研究 [8] 中，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%) 完全骨折，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 (6/34) – 17.6% 显着高于 PL 患者的 2.6% (1/38, p 0.01)。结果与多项早期报道的研究一致，反映了接受 EHL 治疗的病例输尿管穿孔风险增加 [33]。

  在一项对 227 名接受 PCNL 患者的研究中 [31]，107 名患者接受了 USL，83 名患者接受了 PL，37 名患者同时需要 PL 和 USL。两组在平均手术时间和住院时间方面具有可比性。在 USL 组中，96.9% 的患者在术后 X 光片上未发现结石碎片，97.2% 的患者在 SWL 后最终完全清除。在 PL 组中，81.9% 的患者在第一天的术后扫描中未曾发现结石，18.1% 的患者需要 SWL，导致完全碎裂率为 91.5%。术后 3 个月的随访中，USL 组的结石清除率为 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。

  当通过硬性内窥镜使用时，USL 可提供高达 100% 的碎裂率，但当结合气动碎石术时，结石清除率在 80-90% 的范围内 [34]。

  机械碎石器是手动操作的碎石器，例如在通过 25Fr 膀胱镜护套或 26Fr 电切镜护套时可以破碎结石的碎石钳。具有弯曲同轴钳口的 24Fr 碎石器也适用于较大的结石，并被盲目地引入膀胱。Mauermayer 碎石钳 [35] 由一个 25Fr 碎石护套和一个带有通道的工作元件组成，该通道用于引入 7Fr 尺寸的仪器，如 EHL 探头或激光纤维。最大尺寸不超过 2 厘米的结石能够迅速轻松地破碎。所有应用于膀胱的设备都是在视觉控制下使用的。

  体内碎石机是腔内泌尿外科手术设备中最重要的部分。由于安全问题、激光模态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，现代组合探头提供出色的无结石率和良好的安全结果，并且慢慢的变多地用于硬质肾镜检查。EHL 具有最佳的碎裂可能性，但由于输尿管损伤的风险较高，因此其使用受到限制。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，这些仪器在腔内泌尿外科实践中仍然占有一席之地。