输尿管软镜的设计思路来自于膀胱镜。1889年, Kolisher报道了首例在内镜下成功治疗膀胱结石的病例^[1]。然而, 第一例有记载的内镜输尿管检查病例, 是在1912年由Young报道, 他应用小儿膀胱镜为一例女童做了输尿管扩张术^[2]。1965年Curtiss和Hirshowitz设计出了第一款纤维输尿管软镜^[3], 并由Marshall应用于临床输尿管检查, 这是目前公认的fURS首次在临床中应用^[4]。由于当时的输尿管软镜不能转向, 且不配备工作通道, 因此仅被用于检查。尽管纤维输尿管软镜早于硬镜的发明, 但因其自身的技术瓶颈, 一直未能在临床上得到很好的推进。

1977年, Goodman发明了输尿管硬镜^[5], 并由Perez-Castro与 Karl Storz公司合作, 将其应用于临床, 由于输尿管硬镜设计了灌注与工作通道, 因此发明不久, 就在临床上得到推广^[6]。输尿管硬镜的成功应用, 促进了输尿管软镜的研发与变革。1983年, 美国芝加哥大学Bagley等对软镜进行了改进, 将工作和灌注通道整合于软镜中, 实现了在灌注条件下, 应用辅助器械进行软镜操作的变革, 并实现软镜头端的主动转向, 从而有了现代输尿管软镜的雏形^[7]。1995年, 钬激光在软镜碎石中得到应用, 进一步推动了输尿管软镜技术在碎石方面的应用。

2006年, 首台数字输尿管软镜（Invisio DUR-D, GyrusACMI）问世。它不仅有较好的人体工程学设计, 还有更高的图像质量。数字成像无需附加摄像装置和光源, 仅通过镜体头端摄像采集信号, 通过数字信号传递图像信号, 自动对焦, 可以去除石英束的圆形“ 昆虫眼” 外观, 能提供清晰的矩形图像, 具有更高的分辨率。且当工作通道置入操作器械时, 数字输尿管软镜的弯曲度下降幅度较纤维输尿管软镜要小。尽管如此, 受当时芯片技术所限, Invisio DUR-D镜体的头端直径为Fr 8.7, 镜体为Fr 9.3, 比纤维输尿管软镜更粗^[8], 尽管如此, 数字软镜图像质量更好, 更耐用。

随着首台数字输尿管软镜的推出, 更细、更清晰、且更易操作的软镜相继问世。在转向幅度、镜体直径及工作通道上, 新型数字软镜呈现出更多的优点。新型激光系统和更细输尿管软镜的引入, 使得输尿管软镜术的治疗范围不仅包括> 2 cm 的肾结石, 而且还包括上尿路尿路上皮癌、输尿管狭窄和特发性肾性血尿等。同时, 还配备内镜保护系统, 防止激光在手术过程中误发。2016 年, 波士顿科学推出了完整意义上的一次性数字输尿管软镜LithoVue。这是输尿管软镜发展史上的又一次革命。

近年来, 随着科技的进步, 输尿管软镜的镜身逐渐精细, 成像更加清晰, 操控更加灵活, 能更高效地处理上尿路结石。fURS目前不仅是治疗直径≤ 2 cm肾结石的最佳手术方式, 而且也可以用于治疗直径> 2 cm的肾结石^{[9, 10]}, 并且, 报道中fURS有效治疗肾结石负荷的上限, 在不断突破, 但是由于术后并发症的风险较高, 且通常需要分期手术, 因此EAU指南不推荐fURS 作为此类肾结石的一线治疗方式^{[10, 11]}。fURS治疗肾下盏结石依然具有挑战性, 尽管肾下盏肾盂夹角、肾下盏长度等解剖因素是影响fURS操作的重要因素, 但是实际操作时, 时常发现不利于软镜操作的肾下盏解剖特征在实际操作时并不造成困难^{[12, 13, 14]}。对较大的肾结石, 计划分期行fURS时, 治疗间隔最小应为4周, 以便有足够的排石时间。术后感染伴发热和（或）脓毒血症是输尿管软镜术后的严重并发症。术前需进行尿培养, 对于术前中段尿细菌培养阳性的患者, 给予7 d左右的敏感抗生素治疗。抗凝药物对输尿管软镜术有一定影响, 术前没有必要停用阿司匹林, 但需停用华法林, 达比加群、利伐沙班和阿哌沙班 3~5 d, 尤其是要停用氯吡格雷至少7~10 d^{[15, 16, 17]}。

虽然术前预置支架, 有利于输尿管通路鞘（ureteral access sheath, UAS）置入, 可减少术中并发症、提高 SFR, 对急性梗阻或脓肾的术前引流有益^{[18, 19, 20, 21, 22]}, 但是, 在接受 fURS 治疗前, 并不需要常规预置输尿管支架。输尿管硬镜对扩张输尿管常有效, 可作为术前支架置入的替代方案。当输尿管镜和（或）UAS无法通过狭窄的输尿管壁内段时, 可预先放置输尿管支架, 在预置输尿管支架1~2 周后, 再行fURS。α -受体阻滞剂可以减少输尿管软镜术前与术后支架相关症状, 并增加患者对支架的耐受性。此外, 一些研究表明, 术前使用α -受体阻滞剂, 可能会降低UAS的插入阻力, 并增加随访时的排石效率。

镜鞘间隙为UAS的直径减去输尿管镜直径, UAS和输尿管镜之间的间隙直接反映了被动消除碎片和冲洗流体的能力, 被认为是评估UAS对fURS影响的一个很好的参数, 超过0.6 mm（Fr 1.8）的间隙可以增加SFR。fURS术中有多种灌注系统可供选择, 如自动加压灌注泵、重力袋式灌注和手动灌注。灌注时要关注肾内压, 当肾内压> 40 mmHg会增加肾盂静脉或肾盂淋巴回流的风险。因此, 必须保持灌注时入量和出量之间的动态平衡, 人工智能控压是较好的方法。

尽管现今输尿管软镜技术得到了较快发展, 但其耐用性仍然是一个主要问题。由于成本高, 且耐用性有限, 输尿管软镜的成本效益已成为是否启动和维持fURS的重要因素。为了解决此问题, 一次性数字输尿管软镜应运而生。关于一次性输尿管镜的系列研究表明, 在成本效益方面, 可作为传统输尿管软镜的替代品。此外, 在2017年, Martin等^[23]证明在每年病例数量较小的中心, 一次性输尿管软镜成本效益比较高, 而在病例数量较大的中心, 传统输尿管软镜成本效益比较高。一次性输尿管软镜对环境的影响是另一项需要更多关注的问题。Davis 等^[24]2018年进行了一项关于一次性输尿管软镜和传统输尿管软镜碳足迹的比较研究, 认为传统输尿管软镜和一次性输尿管软镜的环境影响相当。此外, 为降低交叉感染风险, 对传统数字软镜进行的清洗和消毒操作可能会损伤电子软镜, 从而提高了维修成本。对于较大体积结石、复杂性肾下极结石和肾脏解剖结构异常的患者, 以及在新手训练中, 传统输尿管软镜很容易被损坏, 因此一次性输尿管软镜更加合适^[25]。另外, 一次性输尿管软镜的头端和轴通常要比同型号传统输尿管软镜更粗, 因此, 对于输尿管狭窄和使用小于Fr 10~Fr 12的UAS患者, 一次性输尿管软镜常难以进入上尿路。然而, 随着材料学的发展, 已经有了Fr 7.5的一次性数字输尿管软镜, 可以更好地适用于临床。一次性输尿管软镜和电子输尿管软镜在临床应用中各具优势, 应基于患者的术前评估和和术中情况制定合适的治疗方案^{[26, 27]}。

钬激光系统一直是fURS碎石的金标准。自从1995年 Gilling在其初步报告中首次描述了钬激光在泌尿外科中的应用以来, 目前已有多种具有高效能和出色安全性的激光系统可用于碎石术^{[28, 29]}。

传统激光碎石术中只允许调整脉冲能量和频率, 但随着技术的进步, 脉冲持续时间（宽度）也成为可调节的碎石参数^{[30, 31, 32]}。临床上可根据结石硬度和患者情况使用较低频率 （5~15 Hz）, 较高能量（0.6~1.2 J） 和长/短脉冲持续时间进行碎石; 或使用较高频率 （50~80 Hz）, 较低能量（0.2~0.5 J）和长/短脉冲持续时间进行碎石。与短脉冲模式相比, 长脉冲模式的临床优势在于对结石反冲更小、纤维降解更少, 结石粉末化程度更好。

输尿管软镜碎石有几种方法, 包括粉末化法、碎块法、爆米花法和这些策略的组合, 并且这些策略在输尿管软镜碎石中得到了很好的应用^{[33, 34, 35, 36]}。目前提倡输尿管软镜碎石应该尽可能粉末化操作（< 250 μ m 的颗粒）, 粉末化操作的定义是：将结石粉末化至以下标准, 在40 cmH₂O灌注压力下自发漂浮, 在10 cm盐水溶液中的平均沉降时间< 2 s, 并且完全适合通过Fr 3.6的工作通道进行负压吸引。高功率钬激光摩西（Moses）技术已用于临床实践。与长脉冲模式相比, 摩西技术通过增加水中的能量传输和减少结石回退, 提高了碎石能力。摩西技术可以产生大量微小的结石粉碎片, 被称为“ 雪球效应” , 可以缩短取石时间。

另外, 钬激光碎石术有潜在的热损伤风险, 如果冲洗不足, 可能会因高温损害泌尿系统。术中必须灌注充足以冷却周围环境。在临床实践中, 如果置入USA, 冲洗流速可高达60 ml/min, 如此, 则不容易发生严重的输尿管热损伤^[37]。尽管fURS术后发生输尿管狭窄的情况少见, 据报道只有1.0%^[11], 但是输尿管狭窄一旦发生, 因狭窄段较长, 深度较深, 处理较为困难, 因此应尽量避免致输尿管狭窄因素。

近年来铥光纤激光器已开始应用于临床碎石, 其激光光纤更细（50~150 μ m芯径）, 并且具有低脉冲能量（低至0.025 J）和高脉冲频率（高达2, 000 Hz）。体外研究表明, 铥光纤激光的碎石速度比钬激光快1.5~4.0倍, 而且对结石回退的影响较小。

随着科学的进步, 尤其是人工智能技术的应用, 输尿管软镜技术将会发生根本性的变革。理论认识的提高、操作技术的改进以及软镜工业设计的精细化及智能化, 必将使得输尿管软镜技术的应用更加安全与有效, 使其在结石治疗中的地位愈加凸显。一次性fURS、高功率钬激光和更高频铥光纤激光器的应用是近期输尿管软镜技术变革的主要趋势^{[38, 39]}。

未来更加精细的输尿管软镜会应用于临床, 其直径在1.7~2 mm（Fr5~Fr6）, 含5个通道, 包括一个可置入100 μ m铥激光光纤的专用中央通道以及4个Fr1.5的周围通道, 分别为器械、灌流、成像及照明通道。激光碎石术需要尽可能小的光纤尺寸, 然而, 钬激光的发生器只能安全地接受纤芯直径≥ 200 μ m的光纤, 但是铥光纤激光器可以传输纤芯直径更细的激光光纤（50~150 μ m）。因此, 铥光纤激光器为下一代更微型化的输尿管软镜手术提供了潜力。此外, 铥光纤激光脉冲频率可以达到2, 000 Hz, 而钬激光的最大频率为80 Hz^{[40, 41, 42]}。铥光纤激光器的应用将是体内碎石的里程碑事件^[43]。

机器人辅助fURS系统有助于标准化手术技能, 并具有更舒适的人体工程学。使用机器人技术, 还可以减少手术过程中软镜内的压力, 有助于避免过度弯曲, 而且比人手操控更容易旋转, 范围较广, 可以更规范化, 程序化地快速检查肾盏^[44]。预测未来肾内微型机器人（5mm左右）, 具有很好的伸缩性, 可以通过无线控制进出泌尿系统, 最终代替输尿管软镜。

输尿管软镜技术的发展主要体现在智慧型、智能化以及更加微型化。智慧型软镜指的是软镜不仅是一根内镜, 更是一台微型电脑, 具有一定的思维, 可以研判路径, 分析路径, 融合CT图像, 结合实景视频, 构建人体泌尿系统三维图像, 根据实际数据以及大数据, 给出最佳手术方案。智能化软镜就是机器人软镜, 但其有触觉与压力感受模块, 还有导航系统, 可高度自动化操作。微型化软镜指的是软镜不再使用硬质材料, 而是应用记忆软体, 是真正意义上的软镜。在碎石方面, 人工智能可预设好激光碎石方案, 设定最佳参数, 极速爆破, 瞬间碎石。

总之, 未来10年, 将迎来人工智能输尿管软镜的发展, 完全有可能进一步改变目前治疗结石病的策略。