Статьи

Исследование in vitro естественных мочевых камней

Результат лазерной литотрипсии, проводимой с помощью Nd:Yag лазера со сдвоенной частотой и двойным импульсом (Freddy) – исследование in vitro естественных мочевых камней

Авторы: S. Lahme, E. Eipper, A. Stenzl

Резюме

Лазерная литотрипсия определяется при использовании гибкой эндоскопии, особенно гибкой уретерореноскопии для лечения конкрементов в нижней почечной чашечке и, как терапевтическая альтернатива, при баллистической и ультразвуковой литотрипсии с жёсткой эндоскопией. Для лазерной литотрипсии существуют лазеры с различными длинами волн. Помимо лазеров на александрите и гольмии, в самое последнее время стали доступными Nd:Yag лазеры со сдвоенной частотой и двойным импульсом (Freddy).

Эксперимент in vitro был проведен на 288 естественных мочевых камнях различного состава с целью оценки разрушающего действия Freddy. Лазерная литотрипсия была проведена в сосуде с водой. Средняя частота ударной волны составляла 4,5 Гц. Среднее число ударных волн было 116, энергия импульса 112 мДж. Разрушающее действие оценивалось и классифицировалось с помощью сит с различными размерами ячеек и взвешивания фильтратов по группам – А: < 0,2 мм; B: 0,2 - 0,8 мм; С: 0,8 - 1,4 мм; D: > 1,4 мм. Были получены результаты по составу и оригинальному размеру мочевых камней. Анализ мочевых камней был проведён с помощью поляризационной микроскопии и лучевой дифрактометрии (D 5000, Siemens, Германия). Мочевые камни состояли из n=53 мочевой кислоты (UA), n=40 моногидрата оксалата кальция (СОМ), n=85 моногидрата и дигидрата оксалата кальция (СаОх), n=27 фосфата кальция (СР), n=13 цистина (С), n=3 струвита (S) и n=107 смешанных камней. Средний исходный размер мочевых камней был 32 мм2. Процент разрушенных камней в группе D был: 90,5% (С), 76,1% (UA), 81,9% (COM), 53,4% (CaOx), 58,5% (CP), 68,1% (S). Среднее число импульсов было: 501 (С), 169 (UA), 123 (COM), 35 (COx), 107 (CP), 28 (S) и 105 (М). Результаты подтверждают высокую дезинтеграционную способность Freddy при ликвидации камней, содержащих дигидрат оксалата кальция. Для COM, CP и S дезинтеграционная способность ниже. Разрушение UA может быть даже ещё меньше. Практически не поддаются разрушению С. Камни смешанного типа разрушаются проще, чем камни, состоящие из минералов только одного типа. Более того, эксперименты in vitro предоставляют доказательства того, что угол осуществления воздействия является существенным для разрушающей способности. Требуются дальнейшие экспериментальные исследования для выяснения того, до какой степени тангенциальное введение лазерного зонда может увеличить дезинтеграционную способность.

Введение

В большинстве случаев интракорпоральная литотрипсия осуществляется ультразвуковыми зондами, баллистической литотрипсией и электрогидравлической литотрипсией. С начала применения гибких эндоскопов требуется применение оборудования альтернативной литотрипсии, так как рабочий канал имеет миниатюрный диаметр. Кроме того, требуются гибкие зонды для разрушения камней в нижней зоне с помощью гибкой эндоскопии.

Сегодня доступны различные лазерные системы:

Недавно была предложена новая недорогая лазерная система: frequency-doubled dual-pulse Nd:YAG - лазер Nd:YAG со сдвоенной частотой и двойным импульсом (Freddy, W.O.M., Германия).

Целью настоящего исследования являлась оценка эффективности этой новой лазерной системы.

Материалы и методы:

  • Эксперимент in vitro
  • n=288 естественные мочевые камни различных составов
  • Подводное применение ударной волны лазера (532 нм и 1064 нм, двойной импульс)
  • Разрушающее действие оценивалось и классифицировалось с помощью сит с различными размерами пор, а также взвешивания фильтрата
  • Классификация по группам А: < 0,2 мм; B: 0,2 - 0,8 мм; С: 0,8 - 1,4 мм; D: 1,4-4 мм, Е: > 4 мм.

Рис. 1. Экспериментальная установка: +: лазерная система Freddy

Рис. 2. Воздействие лазерных ударных волн через испытательную трубку на естественные камни

Рис. 3. Распределение естественных мочевых камней для лазерной литотрипсии (n=288)

Результаты

  • Среднее число разрушающих ударных волн было 501 для цистиновых камней, 169 для мочевых камней, 123 для камней из моногидрата оксалата кальция, 35 для камней из оксалата кальция, 107 для камней из фосфата кальция, 28 для камней из струвита, 105 для смешанных камней
  • Лучшие результаты были достигнуты на струвите и CaOx смешанных камнях, состоящих из CaOx, CP и/или UA, показавших высокую разрушительную способность
  • Наихудшие результаты были получены на цистиновых камнях
  • Получено доказательство того, что угол оказания воздействия является существенным при разрушении камней

Рис. 4. Пример камня из оксалата кальция, результат после действия 81 ударной лазерной волны при 5 Гц (среднее число волн для камней из оксалата кальция: 35)

Рис. 5. Пример камня из цистина, результат после действия 1003 ударной лазерной волны при 5 Гц (среднее число волн для цистиновых камней: 501)

Рис. 6. Пример камня из фосфата кальция, результат после действия 59 ударной лазерной волны при 5 Гц (среднее число волн для камней из фосфата кальция: 107)

Рис. 7. Распределение естественных мочевых камней для лазерной литотрипсии (n=288)

Рис. 8. Число ударных волн лазера для разрушения камня 50-100 мг на фрагменты размером менее 4 мм

Дискуссия и заключение

  • Лазерная система Freddy пригодна для разрушения камней из оксалата кальция, фосфата кальция, струвита
  • Лазерная система Freddy показывает плохие результаты на цистиновых камнях
  • Должны быть проведены дальнейшие исследования для оценки влияния угла лазерного воздействия.