一、主要解決的問題
- 碎石過程中,灌注與回流液體可能導致腎內壓異常升高。
- 鈥雷射與銩雷射碎石可能使體內溫度升高,進而對器官造成熱損傷。
臨床研究顯示,當腎內腎盂壓力持續高於30 mmHg時,會發生腎盂靜脈及淋巴回流受阻,使細菌與毒素進入血液循環,顯著增加尿源性敗血症、腎積水及腎實質出血的風險。此外,若腔內溫度超過43°C且持續超過3秒,將對泌尿道黏膜造成熱損傷,導致術後黏膜水腫、狹窄、持續性血尿及其他併發症。
二、解決方案
- 於內視鏡上安裝溫度與壓力感測器,連接主機進行即時監測與智慧流量調節。
- 將溫度與壓力感測器安裝於導入鞘上,並連接至主機,以進行即時監測與智慧流量調節。
三、核心技術原理
新型整合式溫度與壓力測量輸尿管腎盂鏡,係建構於傳統軟式/硬式內視鏡或輸尿管通道鞘之結構基礎上。其整合微型壓力感測器、高精度溫度感測器及資料傳輸模組,並搭配智慧型監控平台。該系統可實現手術過程中壓力與溫度之即時擷取、動態顯示、超限預警及自動調節。整體系統具備高精度、低延遲、微型化及高度相容性等特點,可相容於標準軟式及硬式輸尿管鏡,以及各類雷射碎石設備。
目前廣泛使用光纖溫度壓力感測器與微型壓阻式壓力感測器。拋棄式內視鏡/導入鞘之感測器成本介於60至120美元之間。
部分感測器成本僅1美元,惟不包含僅為行銷噱頭而製造、實際上不具溫度與壓力量測功能之產品。
配備內建超微型壓力感測晶片,直接接觸腎盂及輸尿管腔內表面,以每秒6次或更高頻率動態收集腎盂內壓力數據。數據即時傳輸至智慧顯示螢幕,精確呈現腔內壓力波動曲線。臨床公認的安全參數系統將腎盂壓力安全波動範圍定義為-15至5 mmHg,以20 mmHg為警示閾值,30 mmHg為安全極限閾值。手術過程中,若因灌注流量過大或腔道阻塞導致壓力接近或超過極限值,系統立即觸發聲光警報。同時,系統自動與灌注及負壓吸引設備聯動,動態調整灌注流量與負壓,將腎盂壓力穩定於安全範圍內,防止壓力蓄積。
相較於傳統體外壓力導管的間接監測方式,內建感測器結構無需額外手術器械,且不佔用工作通道。其量測更精準、反應更迅速,有效避免傳統監測操作繁瑣、數據延遲及量測誤差大等缺點。
高精度熱感應元件整合於內視鏡尖端,可於雷射碎石及黏膜熱損傷過程中,即時捕捉腔內液體與組織的溫度變化。溫度測量精度達±0.1°C,溫度監測範圍涵蓋所有臨床手術情境。依循臨床安全標準,系統設定43°C為溫度安全閾值。當雷射碎石過程中產生的集中熱能或灌注液異常升溫,導致腔內溫度超過極限時,系統即時發出快速警報,隨後自動暫停雷射輸出,並提高低溫灌注液的循環速率,以加速腔內散熱,防止持續性局部高溫對泌尿道黏膜及腎實質造成損傷。
感測模組體積小巧,不影響內視鏡的靈活彎曲,亦不干擾碎石及取石操作。可相容於主流碎石設備,包括超脈衝銩雷射與鈥雷射。
完整設備建構「監測-警示-調控-記錄」一體化智慧系統,持續儲存術中動態壓力與溫度數據並生成手術參數報告,為術後狀態評估、併發症追溯及手術方案優化提供客觀數據支持。此外,系統適應不同手術體位、多變灌注流量及複雜結石手術場景,自動調整參數控制邏輯,兼顧清晰手術視野與操作安全。
四、整合式溫度與壓力監測系統的核心臨床優勢
大多數上尿路結石患者合併有隱性泌尿道感染。傳統手術過程中,高腎盂壓力會破壞泌尿道黏膜屏障,使細菌及內毒素進入血液循環,這是術後發生尿源性敗血症的主要誘發因素,嚴重時甚至危及生命。智慧型壓力監測系統在整個手術過程中控制腎盂壓力,防止壓力蓄積,減少毒素與細菌侵入血液循環的途徑。同時,即時壓力數據引導手術醫師規範操作,避免暴力灌注及長時間高壓擴張,從根本上降低感染擴散的風險。多項對照臨床研究證實,採用智慧型壓力與溫度控制輸尿管腎盂鏡手術的患者,其術後發燒、泌尿道感染及敗血症的發生率較傳統手術明顯降低。
在雷射碎石手術過程中,集中的局部能量會導致腔內溫度瞬間升高。傳統手術無法即時偵測溫度變化,容易造成輸尿管及腎盂黏膜的熱灼傷。黏膜癒合後形成疤痕粘連,進而導致上尿路狹窄、腎積水等遠期併發症。即時溫度測量功能可精準監測腔內熱環境,在高溫發生時即時介入,阻止熱損傷進展。此功能最大程度保留尿路黏膜的完整性,有效降低術後輸尿管狹窄、持續性血尿、腰部鈍痛等併發症的發生率,改善患者的長期預後。
為避免常規操作中的高壓風險,灌流與碎石往往需要間歇性暫停,打斷手術連續性並延長手術時間。智慧溫壓監測系統能在維持安全壓力與溫度水準的同時,實現連續且穩定的灌流,確保手術視野清晰,並支援不間斷的碎石與取石操作。此系統大幅提升清石效率並縮短手術時長。對於鹿角狀結石及多發細小碎結石等複雜病例,系統的動態參數調節能力可適應複雜手術場景,在確保安全的前提下,提高複雜結石的一次性清石率。
術中記錄的數據,包括壓力、溫度、灌注流量及雷射工作時間,可實現手術操作之量化追蹤。此舉突破了傳統手術高度依賴醫師經驗之限制,為標準化臨床手術培訓、困難病例檢討及治療方案優化提供客觀數據,同時亦為上尿路微創診療之實證醫學研究提供數據支持。