更有效的波長（更接近吸水峰），有利的光束輪廓，不同的作用模式，一方面可以減少碳化，另一方面可以減少反沖，所有這些都使TFL成為泌尿外科手術的發(fā)展。

　　激光是“通過受激輻射放大光”的首字母縮寫。激光技術是在60年代初提出的 [1] .第一臺紅寶石激光器的調查人員稱其為“尋求問題的解決方案”。換句話說，激光不是為了填充特定應用而發(fā)明的技術，它更像是一項科學發(fā)現(xiàn)，而不是一項發(fā)明。 [2] .毫無疑問，激光最終會在醫(yī)學的所有領域找到自己的方式。如今，在泌尿外科實踐中，它們已成為結石管理、良性前列腺增生 （BPH） 手術、上尿路尿路上皮癌和非肌肉浸潤性膀胱癌手術不可或缺的一部分。

　　隨著應用的發(fā)展，激光需求也在不斷發(fā)展。因此，開始尋找一種多功能設備，該設備可用于碎石術和軟組織。自第一次激光發(fā)明以來，提出了幾種用于泌尿科需求的激光設備。盡管激光在半個世紀中發(fā)生了重大變化，但其工作的基本原理保持不變。但首先，為了了解激光如何在手術中發(fā)揮作用，需要澄清的是，所有激光都通過發(fā)色團（吸收特定波長光的物質）影響組織。 [3] .在外科手術中，我們將討論其中兩種——血紅蛋白和水 [4] .

　　最早應用于泌尿外科的激光器之一 – 波長為 1064 nm 的 Nd：YAG 主要被血紅蛋白吸收，這使其適用于前列腺手術 [5] .然而，應用Nd：YAG的技術不再用于具有增強功效的新型激光器件進入該領域。KTP/LBO激光器是Nd：YAG激光器的衍生產品。激光諧振器中的KTP或LBO晶體將Nd：YAG波長（1064 nm）轉換為綠色光譜（532 nm）。這就是為什么KTP激光器也被稱為綠光激光器的原因。該綠色波長被血紅蛋白吸收，這定義了其在前列腺光選擇性汽化中的應用 [6] .激光進化的里程碑之一是波長為2100nm的Ho：YAG激光器的發(fā)展，該激光器被水強烈吸收，這使得它適用于碎石術和軟組織手術 [7] .然而，進一步尋找具有更高激光切割效率和精度的設備導致了Tm：YAG激光器的出現(xiàn) - 一種固態(tài)激光器，其活性介質是摻雜了銩離子的YAG晶體。銩激光發(fā)出的光波長為2010nm，幾乎與吸水峰相匹配。這一特性使其成為軟組織的理想儀器;然而，連續(xù)作用模式限制了其在碎石術中的應用 [8] .

　　與固態(tài)激光器、二極管和一氧化碳并聯(lián)2激光也被創(chuàng)造出來，但在泌尿科，它們的應用有限 [9,10] .固態(tài)激光器現(xiàn)在代表了一大群不斷改進的設備。然而，這更多的是現(xiàn)有技術的發(fā)展，而不是激光的演變。星空體育APP但真正的飛躍是從銩光纖激光器開始的新光纖激光器系列的出現(xiàn)，該設備的優(yōu)點得到了很好的報道，但我們相信光纖激光器設計的結構變化，導致激光 - 組織相互作用的改變，仍然被認為有點復雜。通過這項工作，我們的目標是在生物物理學和臨床實踐之間架起一座橋梁，并簡單解釋設備的工作原理以及為什么了解它對臨床醫(yī)生很重要。

　　TFL已成功從臨床前試驗進入臨床實踐，現(xiàn)已廣泛應用于世界各地的診所。現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，該裝置在軟組織中有效運行 - 良性前列腺增生（BPH）和膀胱腫瘤，以及碎石術。此外，腹腔鏡手術獲得了第一個有希望的結果，表明其在腎細胞癌管理中的可能適用性。光纖激光器設計的結構變化導致激光 - 組織相互作用的改變，從而產生了該設備的臨床優(yōu)勢。然而，確切的機制通常被認為難以理解。更有效的波長（更接近吸水峰），有利的光束輪廓，不同的作用模式，一方面可以減少碳化，另一方面可以減少反沖，所有這些都使TFL成為泌尿外科手術的發(fā)展。正在等待進一步的試驗，以調查該設備可能的優(yōu)缺點。

　　激光介質是定義激光輻射的主要組成部分之一。大多數(shù)激光器通常是固態(tài)的，這意味著它們基于固體主體晶體。醫(yī)用激光器中最常見的主體材料之一是釔鋁石榴石（YAG）晶體。YAG晶體作為定義激光特性的稀土材料的載體。從一側看，YAG晶體允許相對容易地提取產生的熱量，從而允許在高輸出功率下運行。相反，它往往導致蒸發(fā)掉閃光燈發(fā)出的大部分能量，導致晶體所在的激光腔發(fā)熱。因此，YAG設備通常需要龐大而笨重的水冷系統(tǒng)。此外，單腔激光器受到功率和頻率的限制 [11] .為了提高激光器的功效，引入了具有多個腔的激光器，這使得它們的結構更加巨大。此外，一些高功率激光器需要特殊的電源插座來為它們提供足夠的能量來維持高峰值功率。此外，固態(tài)激光器使用閃光燈作為光學激發(fā)源，需要定期更換燈泡。

　　雖然銩光纖激光器的設計有明顯不同。激光介質具有薄（10-20μm）厚和長（長達30m）的二氧化硅纖維，該纖維已化學摻雜了具有小橫截面的銩離子 [11] .這種光纖激光器發(fā)生系統(tǒng)相對較小且緊湊。這主要是因為激光發(fā)生機構的空氣冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用典型的 110 V 電源插座作為其電源 [12] .此外，由于激光器中的組件由全部熔接的光纖組成，因此不存在機械擾動問題，例如在具有單獨反射鏡的體激光器中。

　　銩光纖激光器設計的另一個重要變化是使用二極管作為泵浦能量系統(tǒng)，與固態(tài)Ho：YAG激光器中使用的閃光燈泵浦相比 [注13??] .用于激光泵浦的二極管激光器與銩離子的吸收線精確匹配，從而提高了TFL的功效 [14] .由于二極管用作銩光纖激光器的泵浦源，星空體育APP因此整體系統(tǒng)效率很高，因為給定輸出功率水平的輸入功耗較低，因此即使激光器在高功率下工作，也不需要光纖水冷 [14] .因此，二極管激光器有助于銩光纖激光器器件的緊湊性和高效率。

　　吸收峰代表一個特定的波長，它被組織中的不同分子有效地吸收，正如我們之前所說 – 發(fā)色團。像任何發(fā)色團一樣，水具有能量吸收達到最大值的峰值。因此，水的主要吸收峰是1910和2870 nm [15] .銩光纖激光器經過優(yōu)化，發(fā)射波長為 1940 nm，與室溫 （22 °C） 下的吸水峰值非常匹配，而鈥激光器的吸收峰為 2120 nm，Tm：YAG – 2010 nm [16] .因此，銩光纖激光器的吸收系數(shù)是Ho：YAG的四倍，導致TFL的穿透深度較低，這反過來又可能增加銩光纖激光器的安全性，從而限制附帶損傷 [11] .而且，吸收越高，吸收相同量能量的組織體積就越小，也就是說，切口會精確高效 [17] .

　　激光-組織相互作用的整個過程由光熱解表示。輻射能轉化為動能（熱）能，導致組織溫度升高。一旦組織被加熱到60°C，蛋白質就會變性，從而導致組織的凝固。溫度持續(xù)升高高于 60oC 和沸點以上會導致組織消融/汽化 [7] .溫度的進一步升高導致熱解的開始，最終在碳化中終止 [18] .

　　至于碎石術——石頭是一種高度多孔的材料，里面含有大量的水，被水有效地吸收，TFL 將石頭內部的水與石頭表面一起加熱。這兩個平行的過程導致石材化學分解（石材變軟）和水汽化，導致石材內部的蒸汽迅速膨脹。這種效應導致所謂的爆炸性汽化——對石頭的熱機械破壞 [注19?] .

　　所有激光器根據(jù)其作用方式可分為兩組：脈沖波激光器和連續(xù)波激光器。脈沖波激光器包括Ho：YAG和TFL。連續(xù)波激光器有Nd：YAG，Tm：YAG，Greenlight激光器和二極管激光器。連續(xù)波激光器在設定的時間間隔內具有標稱恒定的輸出功率。這意味著關鍵光束參數(shù)（輸出功率、強度等）保持不變。雖然對于脈沖波激光器，輸出功率的特征在于在特定脈沖重復頻率下發(fā)生的能量脈沖。脈沖激光對寶石產生熱機械效應，包括空化氣泡的形成?？栈瘹馀菔怯杉す夤饫w尖端的水蒸氣快速膨脹引起的，導致結石碎裂。連續(xù)激光不斷加熱組織，這導致熱效應，如前所述，組織發(fā)生碳化。

　　銩光纖激光器的優(yōu)點之一是能夠以準連續(xù)波模式或超脈沖作用模式發(fā)射激光輻射，而Ho：YAG激光器中唯一的脈沖模式或Tm：YAG激光器中的唯一脈沖模式。在準連續(xù)波模式下，泵定期保持一定的時間間隔，這些時間間隔足以促進激光器在接近其穩(wěn)態(tài)時運行，并且關閉時間有助于更好地散熱 [20] .在這種情況下，值得一提的是熱弛豫時間。熱弛豫時間定義為組織將至少一半的激光能量輸送到環(huán)境中的時間 [21] .換句話說 – 這是組織冷卻一半所需的時間 [22] .因此，能量需要在小于或等于目標熱弛豫時間的脈沖持續(xù)時間內傳遞。如果輸送時間超過熱弛豫，則目標不會損壞，而是能量消散到周圍組織，從而導致凝血 [23] .換句話說，準連續(xù)模式允許組織的熱松弛，因為激光脈沖之間存在短暫的停頓。這有助于平滑切口，最大程度的止血和凝血。星空體育APP同樣重要的是，與銩Tm：YAG的連續(xù)波操作模式相比，碳化顯著降低 [24] .TFL似乎結合了脈沖激光的優(yōu)點，其止血特性以及連續(xù)波激光在軟組織中的平滑和精確切割能力，可以更安全，更有效地治療BPH。

　　在臨床前試驗中，評估TFL允許進行非廣泛的碳化。TFL隕石坑邊緣有清晰的切口，沒有破裂。最后，特別重要的是，TFL的特點是廣泛而明顯的凝血（高達0.6±0.2毫米）。這可能導致比Ho：YAG更好的止血 [18,25] .

　　如前所述，TFL可以在脈沖模式下運行，這使其適用于高效的碎石術 [26] .TFL的特點是峰值功率比Ho：YAG低，脈沖更長 [27] .它允許在單個激光脈沖期間均勻的能量分配并向石頭輸送最大能量。TFL形成更小的蒸汽氣泡，隨后與Ho：YAG相比，反沖力降低 [18，28?，29] .在體外研究中，評估了SuperPulse銩光纖激光器（SP TFL）和Ho：YAG主要涉及熱機械結石消融機制（爆炸性汽化）。高脈沖峰值功率允許石頭的瞬時加熱和被困在其中的水的爆炸性汽化。此外，TFL的延長峰值允許均勻加熱石材。然而，SP TFL的高峰值功率加速了導致水快速汽化和熱機械損壞的過程，允許至少與Ho：YAG相同（甚至更高）的燒蝕速率 [注19?] .在臨床前試驗中，結果表明，TFL在脈沖能量和脈搏率方面提供與Ho：YAG激光器相當?shù)南谒俾剩诿}搏速率低于150 Hz時，TFL的反沖最小，然后在較高的脈沖速率下迅速增加。 [30,31] .

　　脈沖形狀也稱為激光脈沖的輪廓。理想的激光束以高斯輪廓（典型的對稱鐘形曲線）發(fā)射。能量脈沖的上升越陡峭，溫度上升越快，這將允許更有效地消融硬組織，同時減少熱量中的能量分散。激光束輪廓因激光介質和傳輸系統(tǒng)而異。TFL的特點是幾乎高斯，導致光纖周圍的溫度快速升高。Ho：YAG曲線的特點是功率快速增加（峰值功率為2-10 kW）并進一步逐漸降低（ 圖1 ）。

　　在選擇手術纖維時，光束輪廓變得越來越重要。傳統(tǒng)的Ho：YAG具有200μm的最小纖維直徑，因為光束輪廓更大。新開發(fā)的SP TFL具有50μm的空間光束輪廓 [11] .最近，已經引入了150μm的較小纖維，目前正在臨床SP TFL碎石術中廣泛研究。具有較小芯徑光纖的SP TFL通過降低光束焦點和使用較小的光纖直徑將光束密度提高四倍，理論上可以提高碎石效率 [11] .首次臨床前研究表明，150 μm 光纖與 200 μm 光纖一樣高效且耐受性良好，在反沖、溫度升高、纖維回燃或能量傳輸方面沒有顯著差異。然而，它有可能在碎石術過程中減少結石顆粒，從而促進手術 [32] .

　　那么銩光纖激光器的上述所有功能如何影響其在臨床中的應用呢？首先，由于激光器的關鍵部件是二氧化硅纖維，這使得激光器在操作中更安靜，并且比笨重的鈥激光器更小，更容易攜帶。與閃光燈泵浦Ho：YAG激光器相比，帶有泵浦二極管的TFL技術的全固態(tài)不需要每年更換部件服務或校準激光器。這可能會降低 TFL 的維護成本。此外，由于激光可以成功地應用于碎石術和軟組織，因此它也可能有助于提高其成本效益。但是，有關該主題的數(shù)據(jù)仍然缺失。

　　其次，TFL脈沖的峰值功率比Ho：YAG低10-200倍（高達2-10 kW），并且具有高斯脈沖形狀，根據(jù)臨床前試驗，這完全導致更小的氣泡形成，從而在減少逆沖的情況下進行有效的碎石術 [26,31,33] .自從TFL在碎石術中的首次臨床前試驗以來，有關該主題的數(shù)據(jù)量顯著增長。臨床試驗表明，無論結石密度和成分如何，TFL都可以有效進行碎石術 [34–36] .外科醫(yī)生強調，與Ho：YAG激光相比，使用TFL進行時主觀上減少了反沖。此外，TFL 允許在 RIRS 和 PCNL 中實現(xiàn)高達 92.5% 的無結石率 [35,37] .最后，TFL的安全性與傳統(tǒng)技術相當，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)不超過Clavien-Dindo II級。 [38] ( 圖 2 a）。

　?。ㄒ唬╀A光纖激光– 結石處理。（二）銩光纖激光器– 良性前列腺增生處理。QCW，準連續(xù);SP，超脈沖;SP-TFL，超脈沖銩光纖激光器。

　　第三，由于TFL導致產生較小的氣泡，該氣泡允許用激光發(fā)射切割組織而不是用蒸汽分離，因此它應用于BPH的手術治療，主要是在內窺鏡下前列腺剜除術中，這是由Enikeev等人開創(chuàng)的。 [39] .TFL被證明是EEP的有效工具，其療效與開放性單純前列腺切除術相當 [40] .此外，EEP結果在功能結果方面與TURP相當，但并發(fā)癥發(fā)生率較低 [39] .此外，評估銩光纖激光內鏡前列腺剜除術在保留勃起功能方面具有更大的潛力 [40] .由于銩光纖激光穿透深度低，對軟組織的影響有限，因此在激光EEP期間術中輸尿管口損傷的情況下，無需上尿路支架置入術 [41] ( 圖 2 b）。

　　銩光纖激光對軟組織的另一個可能意義是膀胱腫瘤的整體切除術。在評估銩光纖激光整體切除膀胱腫瘤（TFL ERBT）的安全性和有效性的臨床試驗中，評估了該技術比傳統(tǒng)TURRBT更好的安全性，并且在獲得的材料中顯著提高了逼尿肌的存在（使用常規(guī)TURBT治療的病例為58.6%，而TFL ERBT為91.6%，P 0.001） [42] .然而，需要進一步評估膀胱癌手術的技術。

　　更有效的波長（更接近吸水峰），有利的光束輪廓，不同的作用模式，一方面可以減少碳化，另一方面可以減少反沖，所有這些都使TFL成為泌尿外科手術的發(fā)展。正在等待進一步的試驗，調查該設備可能的優(yōu)缺點。我們欽佩地注視著這項技術的發(fā)展，并等待有關其應用可能性的新數(shù)據(jù)。