450_nm半导体蓝激光对...切割效应的离体动物实验研究_刘国雄.pdf

医学新知 2023 年 2 月第 33 卷第 1 期 New Medicine,Feb.2023,Vol.33,No.12https:/ 贺大林，主任医师，研究员，博士研究生导师，Email：450 nm半导体蓝激光对子宫内膜组织汽化切割效应的离体动物实验研究刘国雄1，2，陈丽宏3，李 玢3，薛 艳4，姜大力1，徐晓峰2，安瑞芳4，王新阳1，乔西民2，贺大林1，吴开杰11.西安交通大学第一附属医院泌尿外科（西安 710061）2.咸阳市中心医院泌尿外科（陕西咸阳 712000）3.陕西省人民医院妇产科（西安 710061）4.西安交通大学第一附属医院妇产科（西安 710061）【摘要】目的 使用 450 nm 半导体蓝激光手术系统在不同条件下对离体新鲜猪子宫内膜组织进行汽化切割及内镜下模拟手术实验，初步评估蓝激光在妇科手术应用中的安全性、有效性和可行性。方法 取产后和未孕新鲜猪离体子宫各 8 个，使用 450 nm纤芯光纤，步进机移动速度为 1.0 mm/s、2.0 mm/s，光纤头距离组织 0.51.0 mm，调试蓝激光功率为 530 W 等条件下对猪子宫内膜组织进行汽化切割，对汽化切割后的标本行拍照记录后，置入 4%多聚甲醛内固定 48 小时，使用游标卡尺测量凝固范围、汽化宽度、汽化深度，将标本行 HE 染色。使用产后子宫 8 个，对比等离子电切设备，在体外内镜辅助下进行模拟手术操作，将术后的标本行 HE 染色。结果 激光在不同的功率（525 W）下作用于子宫内膜组织，随着激光功率的增大，组织的汽化深度、汽化宽度也逐渐增大；使用双极等离子电切设备与蓝激光在内镜下行汽化切割实验的比较，结果发现蓝激光汽化切割创面更平整，无明显碳化层，热损伤范围局限可控，凝固层、汽化深度及宽度稳定。相较于等离子电切设备，蓝激光产生的热损伤范围相对较小。结论 初步研究表明，蓝激光进行猪子宫内膜相关手术是安全、有效且可行的，并且有望成为可选择的一种新型的妇科激光手术设备。【关键词】450 nm 蓝激光；子宫内膜病变；动物实验；组织效应Effects of 450 nm semiconductor blue laser on the vaporization and incision of endometrial tissue ex vivo Guo-Xiong LIU1,2,Li-Hong CHEN3,Fen Li3,Yan XUE4,Da-Li JIANG1,Xiao-Feng XU2,Rui-Fang AN4,Xin-Yang WANG1,Xi-Min QIAO2,Da-Lin HE1,Kai-Jie WU11.Department of Urology,The First Affiliated Hospital of Xian Jiaotong University,Xian 710061,China2.Department of Urology,Xianyang Central Hospital,Xianyang 712000,Shaanxi Province,China3.Department of Obstetrics and Gynecology,Shaanxi Provincial Peoples Hospital,Xian 710061,China4.Department of Gynaecology and Obstetrics,The First Affiliated Hospital of Xian Jiaotong 医学新知 2023 年 2 月第 33 卷第 1 期 New Medicine,Feb.2023,Vol.33,No.13https:/ 710061,ChinaCorresponding author:Kai-Jie WU,Email:kaijie_;Da-Lin HE,Email:【Abstract】Objective The 450 nm semiconductor blue laser surgical system was used to perform vaporization and incision of fresh endometrial tissue ex vivo under different conditions and endoscopic simulated surgery experiments to initially evaluate the safety,efficacy and feasibility of blue laser in gynecological surgical applications.Method 8 fresh uteri were taken from each of the pregnant and non-pregnant swines.Vaporization and incision of endometiral tissue was performed using 450 nm core fiber.The moving speed of the stepper(V)is 1.0 mm/s,2.0 mm/s,the distance(D)of the fiber head is adjusted to 0.51.0mm from the tissue,and the power of the laser is 530 W.Photographs after vaporization were recorded,and specimens were put into 4%paraformaldehyde for HE test.Vernier caliper was used to measure the thickness of the coagulation,width and depth of the vaporization.8 postpartum uteri were used,and in contrast with plasma electrocut equipment,vitro simulated operation was done under the endoscope assisted.The specimens of postoperation was done HE staining.Result Blue laser acts on the endometrial tissue at different power(525 W),and as the laser power increases,the vaporization depth and vaporization width of the tissue gradually increases.A comparison of vaporization cutting experiments using a bipolar plasma electrosurgery device with the blue laser under endoscopy showed that the cut surface of blue laser was flatter.There was no obvious carbonization layer after the vaporization of the blue laser.The range of thermal damage for the blue laser was limited and controllable,and the thickness of the coagula-tion,the depth and width of the vaporization were stable.Compared to plasma electrocut equipment,the blue laser produces a relatively small range of thermal damage.Conclusion We concluded that the blue laser is a safe,effective and feasible surgical instrument for the treatment of the endometrial lesions.And the blue laser should be expected to become a new apparatus for physician of the department of gynaecology.【Keywords】450 nm blue laser;Endometrial lesions;Animal research;Tissue effect 激光在妇科手术中的应用最早可追溯至二十世纪七八十年代，已有数十年的使用历史，波长10.6 m 的二氧化碳（CO2）激光器、波长 632.5 nm的 He-Ne 激光器、波长 488 nm 的 Ar+激光器、波长 1 064 nm 的 Nd:YAG 激光器与各类型的半导体激光器均已应用于妇科临床实践1。既往研究证实激光可治疗多种妇科疾病，例如赘生物、慢性宫颈炎、宫颈癌及其癌前病变和子宫肌瘤等2，但配套显示设备以及光纤技术的局限性阻碍了各种类型的激光在妇科手术中的良好应用3。不同波长激光的汽化效率及热损伤对同一种组织各有差异，而同一种激光对不同组织产生的作用效果也不尽相同，充分了解激光组织学特性，能更好地掌握激光手术的技巧，提高手术效果，增加医生对激光手术的可接受性4。本团队自主研发的 450 nm 半导体蓝激光可发射更高的光子能量，并能被血红蛋白高效吸收，可更精准地对目标组织进行汽化切割4-5，已在泌尿系统、消化道组织中进行了蓝激光的汽化切割实验，结果表明其汽化切割效率更高、凝固层厚度范围更小6-7。蓝激光手术系统目前尚无在妇科手术中的应用报道，因此本研究旨在通过离体及内镜下模拟实验来确定蓝激光对子宫组织的作用效果，为蓝激光手术系统在妇科疾病治疗中的良好使用提供理论和实验依据。1 资料与方法1.1 实验设备及材料1.1.1 实验设备 450 nm 半导体蓝激光手术系统（西安蓝极医医学新知 2023 年 2 月第 33 卷第 1 期 New Medicine,Feb.2023,Vol.33,No.14https:/ 030 W，可根据需要调节功率大小；激光光纤（西安蓝极医疗电子科技有限公司）、护目镜、步进机、激光功率计、显微镜（Olympus）、组织承载盒、4%多聚甲醛、等离子电切刀（Olympus）、宫腔镜等。1.1.2 实验动物 取新鲜成年健康猪子宫（产后子宫 16 个，未孕子宫 8 个）用于离体实验研究，其中 8 个产后子宫用于离体内镜实验。激光工作环境：0.9%生理盐水。本研究涉及的动物实验获西安交通大学医学部生物医学伦理委员会批准（伦理编号：2021-674）。1.2 实验分组与实验方法 1.2.1 实验分组蓝激光在不同参数情况下离体汽化切割产后和未孕子宫组织；在模拟内镜操作下分为蓝激光组和 Olympus 等离子电切组作用于产后子宫组织。1.2.2 实验方法（1）慢速汽化实验。蓝极光光纤移动速度V=1 mm/s 时，如图 1-A 所示，取新鲜猪离体未孕子宫 8 个，置入生理盐水中，固定好蓝激光光纤，将光纤头伸入水中，在距离离体组织1 mm处，分别采用 5 W、7 W、10 W、15 W、20 W、25 W的激光能作用于猪离体子宫内膜组织，观察并测量被汽化组织的凝固范围、汽化宽度和深度。（2）快速汽化实验。蓝极光光纤移动速度V=2 mm/s 时，取新鲜猪离体产后子宫 8 个，置入生理盐水中，固定好蓝激光光纤，将光纤头伸入水中，蓝激