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摘要
目的:探索超脉冲铥光纤激光(super pulse thulium fiber laser, SP-TFL)碎石体外环境下的碎石效率及热效应情况。方法:将BegoStones结石置于弯盘内固定。连接光纤与激光机器，光纤与结石平面接触进行碎石。三维步进电机速度为1 mm/s,激光激发时间为连续激发30 s,按照预先设计，三维步进电机运动轨迹为“之”字形路线。测量每次碎石的重量，每组实验进行10次，最终计算平均值。操作时频率或者激光能量其中一个条件固定不变，另一个条件逐步增加。激光能量及频率范围为0.8～2.0 J×8～30 Hz及0.1～0.3 J×100～300 Hz,脉宽为7 ms。测温实验：调节实验室温度为22℃,激光功率：10 W(10 Hz×1 J)、15 W(10 Hz×1.5 J)、20 W(10 Hz×2 J)、25 W(10 Hz×2.5 J)、30 W(10 Hz×3 J)和灌注速度：0、15、25、35 mL/min(灌注液：生理盐水，温度为24℃)。激光连续激发120 s,测温仪每秒记录1次温度，记录激光激发时的实时温度以及激光激发前后温度的差值，每组实验重复10次，最终记录平均值。结果:同一种结石成分，相同的碎石功率，不同的脉冲能量、碎石频率组合10 W(1.0 J×10 Hz vs 0.1 J×100 Hz)、12 W(1.2 J×10 Hz vs 0.1 J×120 Hz)、15 W(1.5 J×10 Hz vs 0.1 J×150 Hz),而产生的碎石效率不同：10 W[(57.40±6.68) mg/min vs (19.98±2.29) mg/min]、12 W[(64.49±11.31) mg/min vs (24.59±0.40) mg/min]、15 W[(98.98±2.89) mg/min vs (34.74±1.69) mg/min]。当单脉冲能量为0.1 J固定时，随着碎石频率的增加为100 Hz、120 Hz、150 Hz、180 Hz时，相对应的功率为10 W、12 W、15 W、18 W,激光的碎石效率也相应增加(19.98±2.29) mg/min、(24.59±0.40) mg/min、(34.74±1.69) mg/min、(39.73±5.70) mg/min。当碎石频率固定为100 Hz时，随着脉冲能量的增加为0.1 J、0.2 J、0.3 J,激光的碎石效率也相应增加(19.98±2.29) mg/min、(38.92±0.11) mg/min、(62.32±18.27) mg/min。相同的碎石频率与脉冲能量组合，不同的结石成分所造成的碎石效率不同，“软结石”组>“硬结石”组(P<0.05)。在灌注流量为15 mL/min,碎石功率为10 W、15 W时，平台期温度均为低于安全阈值。碎石功率在20 W、25 W、30 W时，平台期温度超过安全阈值43℃。在灌注流量为25 mL/min时，碎石功率为10 W、15 W、20 W、25 W时平台期温度均为低于安全阈值。只有碎石功率在30 W时，平台期温度超过安全阈值43℃。在灌注流量为35 mL/min时，所有功率下的平台期温度不超过安全阈值43℃。结论:初步的碎石体外实验研究结果显示，SP-TFL对结石具有良好的碎石效果，同时，为避免较高的热效应，在使用过程中应当选择其合适的灌注速度。
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