ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ Γερουκάκης Γιώργος Εξωσωματική λιθοτριψία και ενδοσκοπική λιθοτριψία με laser Επιβλέπων:Μ.Μακροπούλου

Λίγα λόγια για τη νεφρολιθίαση Με τον όρο νεφρολιθίαση, χαρακτηρίζουμε την ανεύρεση λίθων στη νεφρική πύελο και τους κάλυκες, που βρίσκονται στην ανώτερη αποχετευτική μοίρα του ουροποιητικού συστήματος Νεφρολιθίαση είναι μια πάθηση γνωστή από την εποχή του Ιπποκράτη και αποτελεί μια από τις συχνότερες αιτίες για τις οποίες ένας ασθενής ζητά τη βοήθεια του ουρολόγου. Η συχνότητα της πάθησης αυτής στον γενικό πληθυσμό κυ-μαίνεται από 4% έως 6%. Ένας ασθενής που εμφάνισε ένα επεισόδιο νεφρολιθίασης, έχει πιθανότητα 10% να εμφανίσει και δεύτερο μέσα στον χρόνο, ενώ η πιθανότητα υποτροπής στα επόμενα 10 χρόνια φθάνει και στο 70%. Η νεφρολιθίαση που δεν αντιμετωπίζεται εγκαίρως, μπορεί να γίνει αιτία σοβαρών επιπτώσεων στη νεφρική λειτουργία

Ποιοι παράγοντες ευνοούν τη δημιουργία λίθων 1. Οι κλιματολογικές συνθήκες 2. Η στάση των ούρων από οποιαδήποτε αιτία 3. Διατροφή 4. Ορισμένες ασθένειες 5. Οι μικροβιακές λοιμώξεις

Πέτρα στον ουρητήρα όπως φαίνεται στο ενδοσκόπιο

Γιατί είναι αναγκαία η αντιμετώπιση της νεφρολιθίασης Ποια είναι η θεραπεία της νεφρολιθίασης διαδερμική νεφρολιθοτριψία εξωσωματική λιθοτριψία Ουρητηροσκόπηση- ενδοσκοπική λιθοτριψία Γιατί είναι αναγκαία η αντιμετώπιση της νεφρολιθίασης Η ύπαρξη λίθων στη νεφρική πύελο και στους κάλυκες μπορεί να παρεμποδίσει την αποχέτευση των ούρων και ναπροκαλέσει από απλό πόνο μέχρι και κολικό ή υδρονέφρωση με υποτροπιάζουσες λοιμώξεις

ΔΙΑΔΕΡΜΙΚΗ ΛΙΘΟΤΡΙΨΙΑ ΕΞΩΣΩΜΑΤΙΚΗ ΛΙΘΟΤΡΙΨΙΑ ΟΥΡΗΤΗΡΟΣΚΟΠΗΣΗ

ΕΞΩΣΩΜΑΤΙΚΗ ΛΙΘΟΤΡΙΨΙΑ Η λιθοτριψία, (Shock Wave Lithotripsy), είναι η θεραπεία της λιθίασης του ουροποιητικού συστήματος με την χρήση κρουστικών κυμάτων, (και όχι υπερήχων ή laser), που κατευθύνονται από πηγή έξω από το σώμα μέσω μηχανισμού εντόπισης (ακτινοσκόπιο, υπερηχογράφος), επάνω στον λίθο στόχο, τον οποίο θρυμματίζουν, αφήνοντας τον οργανισμό να αποβάλλει τα θραύσματα με την ούρηση. Οι ασθενείς τοποθετούνται σε ειδικό τραπέζι – μέρος του συστήματος και μετά την στόχευση από εξειδικευμένο Ουρολόγο, προσεγγιζεται το σημείο θεραπείας από ελαστική μεμβράνη, μέσω της οποίας διαδίδονται τα κύματα και αρχίζει η θεραπεία. Υπάρχει προκαθορισμένο από τον κατασκευαστή, μέγιστο όριο ασφαλείας αριθμού και έντασης κρούσεων, στα πλαίσια του οποίου πρέπει να κινηθεί ο Ουρολόγος, βάσει στρατηγικής για το καλύτερο αποτέλεσμα.

Εικόνα εξωσωματικού λιθοτρίπτη

Βασικά χαρακτηριστικά λιθοτριπτών Όλα τα μηχανήματα λιθοτριψίας αποτελούνται από 4 βασικά τμήματα: 1) την πηγή ενέργειας (γεννήτρια κυμάτων κρούσης), 2) ένα σύστημα εστιάσεως, 3) μια μονάδα απεικόνισης ή εντοπισμού και 4) ένα μηχανισμό σύνδεσης .

ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΥΜΑΤΩΝ ΚΡΟΥΣΗΣ ΠΗΓΗ  ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΥΜΑΤΩΝ ΚΡΟΥΣΗΣ Όλες οι πήγες ενέργειας βασίζονται στη γεωμετρική αρχή της έλλειψης. Τα κύματα δημιουργούνται στο πρώτο σημείο εστιάσεως ενός ελλειψοειδούς (α) και κατευθύνονται στο δεύτερο σημείο εστιάσεως (β) που βρίσκεται εντός του ασθενούς. Ζώνη εστιάσεως είναι η περιοχή στο (β) όπου τα κύματα κρούσης συγκεντρώνονται.

Τρεις είναι οι μέθοδοι (πηγές ενέργειας) παραγωγής κυμάτων κρούσης: Ηλεκτροϋδραυλική ενέργεια Πιεζοηλεκτρική ενέργεια Ηλεκτρομαγνητική ενέργεια

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΣΤΙΑΣΕΩΣ Όλοι οι λιθοτρίπτες κυμάτων κρούσης χρειάζονται ένα σύστημα εστιάσεως έτσι ώστε να συγκεντρώσουν και να κατευθύνουν την ενέργεια του κύματος στον λίθο (σημείο β) με απώτερο σκοπό το θρυμματισμό του. Τα  ηλεκτρουδραυλικά συστήματα χρησιμοποιούν την αρχή της έλλειψης, τα πιεζοηλεκτρικά την τοποθέτηση των κρυστάλλων μέσα σ’ένα ημισφαιρικό δίσκο και τα ηλεκτρομαγνητικά  είτε ένα ακουστικό φακό, είτε ένα κυλινδρικό κάτοπτρο για να εστιάσουν τα κύματα τους.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΛΙΘΟΥ Η ακτινοσκόπηση Η υπερηχοτομογραφία

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΣΥΝΔΕΣΗΣ Ένα σύστημα σύνδεσης χρειάζεται για να μεταφέρει την ενέργεια που παράγεται από την πηγή στην επιφάνεια του δέρματος και διαμέσου των ιστών του σώματος να φτάσει στο λίθο. Παλιότερα αυτό επιτυγχάνονταν με την τοποθέτηση του ασθενούς σε μια μπανιέρα με νερό. Σήμερα όμως χρησιμοποιούμε στρώματα με νερό με μια μεμβράνη σιλικόνης έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η άνευ αέρος επαφή με το δέρμα του ασθενή.

Πως γίνεται όμως η θραύση των λιθων;;; Οι λιθοτρίπτες παράγουν ένα ισχυρό ακουστικό πεδίο, ώστε να ασκούνται δύο μηχανικές καταπονήσεις πάνω σε πέτρες και ιστούς: (1) η άμεση καταπόνηση που συνδέεται άμεσα με του υψηλού πλάτος κύματα και (2) δυνάμεις και microjets που συνδέονται με την ανάπτυξη και την βίαιη κατάρρευση των σπηλαιωδών φυσαλίδων.

διαγραμματική αναπαράσταση του λιθοτρίπτη

Χαρακτηριστικά ενός λιθοτρίπτη κρουστικού κύματος (shock wave lithotripsy) Tο κύμα είναι ένα σύντομος παλμός της τάξης του 5 μs . Στην διάρκεια αυτού του παράδειγματος, το κύμα αρχίζει με μια σχεδόν στιγμιαία Μετάβαση σε μια κορυφή θετικήw πίεσηw περίπου 40 MPa. Αυτή η γρήγορη μετάβαση στην κυματομορφή είναι που αναφέρεται ως "σοκ". Η μετάβαση είναι ταχύτερη από ό, τι μπορεί να μετρηθεί και να είναι λιγότερο από 5 ns σε διάρκεια. τότε η πίεση πέφτει περίπου στο μηδέν 1 μικροδευτερόλεπτο αργότερα. Υπάρχει λοιπόν μια περιοχή της αρνητικής πίεσης που διαρκεί περίπου 3 μs και έχει μέγιστη αρνητική πίεση περίπου 10ΜPa.

Eδώ φαίνεται το εύρος του φάσματος του σοκ παλμό (δηλαδή, εμφανίζει τη διάφορα συχνότητας του παλμού). Βλέπουμε ότι ένα swl δεν κατέχει δεσπόζουσα συχνότητα ή ήχο, αλλά μάλλον η ενέργεια εκτείνεται σε ένα πολύ μεγάλο φάσμα συχνοτήτων-αυτό είναι Ένα χαρακτηριστικό ενός σύντομου παλμού. Μπορεί να θεωρηθεί ότι το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας του κύματος είναι από 100 kHz έως 1 MHz. Αυτό σημαίνει ότι ένας λιθοτρίπτης «σπάει» πέτρες στα νεφρά από τη συναρπαστική απήχηση-όπως μια τραγουδίστρια όπερας ενδέχεται να θρυμματίζει ένα κρυστάλλου

Εικόνες ενός συμπλέγματος λίθων που καταρρέει σε μια πέτρα 6,5 mm σε διάμετρο και μια 7,5 mm. Α, ο προσανατολισμός των κυμάτων σχετικά με την πέτρα. B, 100 μs μετά την άφιξη του κύματος, μια φούσκα έχει συσταθεί με την επιφάνεια εγγύτατος και λίγες φυσαλίδες έχουν δημιουργηθεί στο υγρό που περιβάλλει. C έως Ε, (200, 300 και 400 μs μετά την άφιξη του κύματος) τα συμπλεγματα συνεχίζουν να αυξάνονται. F, Η ομάδα αρχίζει να καταρρέει σε σχήμα μανιταριού. G, Η τελική κατάρρευση του συμπλέγματος στο κέντρο της πέτρας

στόχοι Ένας από τους μεγαλύτερους στόχους εντός της κοινότητας της λιθοτριψίας είναι να βρει τρόπους να καταστήσει το SWL ασφαλέστεροo και πιο αποτελεσματικό. Oι τέλειοι λιθροτρίπτες δεν μπορεί να υπάρχουν, έτσι οι ουρολόγοι αφήνονται να καθορίζουν τον καλύτερο τρόπο να χρησιμοποιούν τις μηχανές στο χέρι. Ένα βήμα προς την βελτίωση των αποτελεσμάτων στο SWL είναι να έχουμε μια καλύτερη κατανόηση του τρόπου που λειτουργούν τα σημερινά μηχανημάτα

ΕΝΔΟΣΚΟΠΙΚΗ ΛΙΘΟΤΡΙΨΙΑ ΜΕ LASER Η ενδοσκοπική λιθοτριψία είναι μια ελάχιστα επεμβατική μέθοδος στην οποία μέσω ενδοσκοπίων προσεγγίζονται οι πέτρες και κατακερματίζονται υπό άμεση όραση. Αυτές οι πέτρες μπορεί να βρίσκονται στα νεφρά, στους ουρητήρες ή και στην ουροδόχο κύστη. Συνήθως επιλέγεται αυτή η λύση όταν ο ουρολόγος θεωρεί ότι η εξωσωματική λιθοτριψία δε θα αποδόσει ή αν η πέτρα βρίσκεται στην ουροδόχο κύστη και ο ασθενής δε μπορεί να την ουρήσει. Η επέμβαση γίνεται στο χειρουργείο υπό νάρκωση και ο ασθενής συνήθως παραμένει στο νοσοκομείο για 1 ημέρα. Πέτρα στον ουρητήρα η οποία αντιμετωπίζεται ενδοσκοπικά με LASER

Διαδικασία – η oυρητηροσκόπηση γίνεται συνήθως υπό περιοχική αναισθησία. Μέσω της ουρήθρας εισάγεται ειδικό ουρητηροσκόπιο στον ουρητήρα και εντοπίζεται υπό άμεση όραση ο λίθος που προκαλεί την απόφραξη. Μέσω του ουρητηροσκοπίου εισάγεται κατόπιν λεπτή ίνα laser υψηλής ισχύος και ακολουθεί κατακερματισμός του λίθου σε μικρότερα κομμάτια. Ένας ειδικός ουρητηρικός καθετήρας συχνά είναι απαραίτητος και τοποθετείται μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας. Για να ολοκληρωθεί η διαδικασία συνήθως απαιτείται από μισή έως 3 ώρες, ανάλογα με το μέγεθος και τη θέση της πέτρας στο ουροποιητικό.

Στα laser, η καταστρoφή τoυ λίθoυ γίνεται εφικτή μέσω απελευθέρωσης ηλεκτρoνίων και δημιoυργίας "φυσαλίδας", η διάσπαση της oπoίας oδηγεί σε δημιoυργία κύματoς κρoύσης-φωτoακoυστικός μηχανισμός, ενώ στo holmium laser μέσω φωτoθερμικoύ μηχανισμoύ πoυ πρoκαλεί εξάτμιση τoυ λίθoυ. Τo ηλεκτρόδιo τoπoθετείται πάνω στo λίθo, και είναι δυνατή η επιτυχής εξάτμιση όλων των λίθων τoυ oυρητήρα (91-100%), ανεξαρτήτως σύστασης. Επιπλoκές όπως διάτρηση ή στένωμα oυρητήρα παρατηρoύνται σε πoσoστά 0,1και 1,1% αντίστoιχα. Τo υψηλό κόστoς απoτελεί τo κύριo μειoνέκτημα.

βιβλιογραφια The Physics of Shock Wave LithotripsyRobin O. Cleveland, PhD,James A. McAteer, PhD www.google.com http://www.urologylab.gr/news.html lithotripsia.blogspot.com/ www.chios-medical.gr/giannopoulos.htm