‘‘Πηγές ενέργειας στην εξωσωματική λιθοθριψία’’ Γεώργιος Ι. Παπαδόπουλος, MD, PhD, FEBU Χειρουργός Ουρολόγος ΓΝ Βούλας ‘‘Ασκληπιείο’’ ΝΙΜΤΣ, 19 Φεβρουαρίου 2014
Λιθίαση - Εισαγωγή Συμπτωματική λιθίαση ουροποιητικού: άτομα ετησίως στις ΗΠΑ με συνολικό κόστος $ 5,3 δισ. ‘‘Peak’’: χρ Εύλογη η ανάγκη λύσης του προβλήματος Μεγάλη πρόοδος στην αντιμετώπιση με τη χρήση της τεχνολογίας και των ελάχιστα επεμβατικών τεχνικών Εξωσωματική λιθοθριψία (ESWL) 1 ης γραμμής θεραπεία Drach GW, J Urol 1986;135:1127 Argyropoulos A, Eur Urol 2007;52:344
ESWL - Εισαγωγή Eφαρμογή της μεθόδου από τις αρχές της δεκαετίας του ‘80 Περίπου 70% των λίθων αντιμετωπίζονται με ESWL Σημαντικές αλλαγές στην Τεχνολογία, αλλά... Ο βασικός τρόπος λειτουργίας παραμένει ίδιος Rassweiler JJ et al, EAU Update Series 2005;3:17
ESWL - Εισαγωγή Νέες πηγές Δημιουργία νέας γενιάς πεδίο επικέντρωσης, πόνος μηχανημάτων Καλύτερη εστίαση αποτελεσματικότητα, επιπλοκές Dornier HM3 (1984)Dornier SII (2008) Skolarikos A et al, Eur Urol 2006;50:981
ESWL - Σύντομη περιγραφή Πηγή ενέργειας (γεννήτρια παραγωγής κρουστικών κυμάτων) Σύστημα εστίασης Μονάδα απεικόνισης Μηχανισμός σύνδεσης
Ακουστικό κρουστικό κύμα Cleveland RO & McAteer JA, The Physics of ESWL;Ch 38 Το ακουστικό (κρουστικό) κύμα συνιστά έναν παλμό πίεσης διάρκειας 5 μs ‘‘Shock’’ ‘‘Shock’’ → η απότομη αύξηση της έντασης του αρχικού τμήματος (< 5 ns) Το αρνητικό τμήμα δεν παριστά ‘‘Shock’’ (αμβλεία κλίση) ‘‘Shock wave’’ Η ολική καμπύλη αναφέρεται ως ‘‘Shock wave’’, ωστόσο, τεχνιά μιλώντας, ο όρος περιγράφει μόνο το αρχικό τμήμα Το κρουστικό κύμα δεν φαίνεται να έχει μία επικρατούσα συχνότητα (τόνο) Η ένταση απλώνεται σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων
Κυματομορφές Παρόμοιες κυματομορφές στους διάφορους τύπους λιθοθρίπτη, με κύρια διαφοροποίηση στην ένταση του ‘‘shock front’’ Shock front Compressive phase Tensile phase/tail Cleveland RO & McAteer JA, The Physics of ESWL;Ch 38
Τί είναι όμως το ακουστικό (ηχητικό) κύμα; Παράγεται οποτεδήποτε ένα αντικείμενο κινείται μέσα σε ένα ρευστό ρ= ρ 0 +ρ a (density) p= p 0 +p a (pressure) p a = ρ a c 0 2 p a = ρ a c 0 2 (c 0 =1.500 m/sec ή 1.5 mm/μsec) Ζ 0 = ρ 0 c 0 Ζ 0 = ρ 0 c 0 (impedance)
Μετάδοση & ανάκλαση του ακ. κύματος νερόάλλο Συντελεστής μετάδοσης της έντασης από το νερό σε ένα άλλο μέσο διάδοσης Να γιατί Η γεννήτρια του λιθοθρίπτη βρίσκεται σε υδάτινο περιβάλλον Ο πρώτος λιθοθρίπτης τοποθετούσε τον ασθενή μέσα σε μπανιέρα Απαιτείται η εξαφάνιση των φυσαλλίδων στο gel μεταξύ κεφαλής και δέρματος
Εξασθένηση (attenuation) του ήχου Η απορρόφηση αυξάνεται (σχεδόν γραμμικά) με την αύξηση της συχνότητας των κρουστικών κυμάτων
Παραγωγή ακουστικών κυμάτων Σπινθήρας Ηλεκτροϋδραυλικός → Σπινθήρας Αλλαγή Πιεζοηλεκτρικός → Αλλαγή διαμέτρου μικροκρυστάλλων Μεμβράνη σε μαγνητικό πεδίο Ηλεκτρομαγνητικός → Μεμβράνη σε μαγνητικό πεδίο Ακουστικός φακός Παραβολικό κάτοπτρο
Παραγωγή ακουστικών κυμάτων
Εστίαση και περίθλαση του ήχου Η φυσική της διάδοσης των ακουστικών κυμάτων δεν επιτρέπει την ακριβή εστίαση σε ένα σημείο Περίθλαση Focal zone Περίθλαση → περιοχή έντασης πέριξ του κεντρικού σημείου → Focal zone Σκοπός είναι η επικέντρωση του κύματος σε ένα συγκεκριμένο στόχο (λίθος) με τις μικρότερες δυνατές απώλειες Ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη μέθοδο επιτυγχάνεται εστίαση του κύματος Ωστόσο....
Zώνη εστίασης (Focal Zone) Συνώνυμοι όροι: focal region, hot spot, focal spot, focal volume, zone of high pressure Διάμτετρος πηγής Εστιακό βάθος πηγής Συχνότητα κυματομορφής Focal zone Focal zone → Κύριο χαρακτηριστικό διαφοροποίησης λιθοθριπτών Averkiou MA & Clevelant RO. J Acoust Soc Am 1999;106:102
Ζώνη εστίασης σε τύπους λιθοθριπτών ζώνη εστίασης → πιέσεις Κλινικά, η ζώνη εστίασης + πιέσεις καλύτερο κλινικό αποτέλεσμα
Τεχνικά χαρακτηριστικά λιθοθριπτών Rassweiler JJ et al, Eur Urol 2011;59:784
Παραγωγή - Σύζευξη - Εστίαση
Kατακερματισμός των λίθων
Θεωρίες κατακερματισμού λίθων Tear/shear forces Spallation Quasi-static squeezing Cavitation Dynamic squeezing Dynamic fatigue Rassweiler JJ et al, Eur Urol 2011;59:784