EXTRAKORPORÁLNÍ A INTRAKORPORÁLNÍ LITOTRYPSE Vladan Bernard Biofyzikální ústav LF MU rev. 2021 C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg •Urolitiáza – tvorba konkrementů v močových cestách • • • • Soubor:Urolitiáza.jpg Léčba: • extrakorporální litotrypse ráz.vlnou (ESWL) • mechanické odstranění (nefroskop, uteroskop) limitováno průměrem tubusu • otevřená operatíva • intrakorporální (endoskopická) litotrypse (cystolitiáza, ureterolitiáza) Rázová vlna •Narozdíl od zvukové vlny, která má charakter sinusoidy s periodickým střídáním pozitivní a negativní vlny o určité vlnové délce, má rázová vlna neharmonickou a nelineární tlakovou charakteristiku. Je aperiodická a její významnou vlastností je prudký nárůst tlaku ve velmi krátkém čase. V procesu rozmělnění konkrementů jsou takovéto rázové vlny (r.v.) aplikovány v sériích až tisíců po sobě jdoucích. C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg •časový průběh rázové vlny • Rázová vlna Rázová vlna není ultrazvuk!!! Tlak okolo 100 MPa, podtlaková fáze 5-10 MPa C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg •Rázovou vlnu lze vytvořit několika způsoby. Pro klinické použití je třeba, aby generátor umožnil opakované generování a fokusaci. ESWL - Rázová vlna Používané systémy generování rázové vlny: • elektrohydraulický generátor • laser • piezoelektrický generátor • elektromagnetický generátor C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg Rázová vlna – ESWL elektrohydraulický generátor jedna z možností přenosu rázové vlny – vodní lázeň https://resident360.nejm.org/clinical-pearls/shock-wave-lithotripsy C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg Rázová vlna – ESWL piezoelektrický generátor http://www.richard-wolf.com/uploads/pics/sw-wandler.jpg http://www.richard-wolf.com/uploads/pics/Piezotechnik_01.jpg deformace piezoel. elementu C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg Rázová vlna – ESWL elektromagnetický generátor Elektromagnetické buzení rázové vlny Principle of ESWL HK.ESWL-Vm FrontView.jpg WIKKON - Čína • rázová vlna generována pohybem membrány v proměnném elektromagnetickém poli cívky C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg dvojí možnost geometrie elektromagnetického pole C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg pozice generátoru vs. pacient a kontrola umístění za pomoci UZ C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg rekapitulace C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg ESWL - Rázová vlna - fokusace ESWL fi Wolf RTG Zdroj r.v. C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg ESWL - Rázová vlna - kontraindikace ANd9GcQMYA1b81v0E9cP8fzk-QWpVh08-eDABy5jsUt1FWcoSAH4j2_0 Extrakorporální litotrypse - začátky sv3053052 C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg ESWL Extrakorporální litotrypse - současnost www.uni-duesseldorf.de/.../Urologie/ Klinik/lithotry.htm. Extrakorporální litotrypse - použití http://www.medata.cz/_img/products/medispec/ed1000/ed1000_1.jpg fi Medicpec C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg ESWL – současné přístroje 20121014164835_548 Hide-medical 461823118_416 Wikkon RTG UZ Intrakorporální litotrypse •proces nitrotělní fragmentace konkrementů •možná kombinace s endoskopickým odstraněním rozmělněných konkrementů • •Dělení: •mechanická frakmentace •– ultrasonografická / pneumatická / elektrokinetická • •rázová vlna •– elektrohydraulická • •laserový paprsek • • C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg Ultrasonografická intrakorporální litotrypse •Fragmentace konkrementu vysokofrekvenčními vibracemi konce rigidní sondy •Generování vibrací pomocí piezoelektrického generátoru (cca 20 kHz) •Nevýhodou rigidní sonda a možnost výrazného ohřevu konce sondy při déle trvající dezintegraci • • • • LUS-2%20pink%20250 Olympus LUS-2 Ultrasonic Lithotriptor Pneumatická a elektrokinetická litotrypse •Pneumatická: •obdoba pneumatické sbíječky •fragmentace - náraz projektilu hnaného stlačeným vzduchem na kovovou sondu, která je v přímém kontaktu s konkrementem •frekvence řádově Hz obr16 swiss-lithoclast-ultra http://www.medwow.com, přístroj Swiss LithoClast® •Elektrokinetická: •obdoba pneumatické sbíječky •fragmentace - pohyb kovové sondy, která je v přímém kontaktu s konkrementem, kinetický impuls přenášený tuhou tyčí je generovaný elektromagnetickým polem • Pneumatická a elektrokinetická litotrypse Technologie-ekl VGM_2111_0 http://www.walz-el.de/en •Nevýhody: •rigidní charakter sondy •u většiny přístrojů nemožnost odsávat drť konkrementů - nutnost dalšího mechanického odstranění úlomků konkrementů (existence i přístrojů s odsáváním) •balistická podstata účinku vedoucí v některých případech k relokaci konkrementu • Pneumatická a elektrokinetická litotrypse lithoclast-2-52719_4b pdf.directindustry.com Elektrohydraulická litotrypse •Princip: •r.v. šířící se ve vodním prostředí. R.v. je generována elektrickým výbojem na konci sondy •sonda v blízkosti konkrementu bez nutnosti přímého dotyku •existence kavitačních jevů • •Výhody a nevýhody: •flexibilní sondy •nižší účinnost u tvrdých konkrementů •velké riziko poranění okolních struktur • C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg VGM_2096_0 Technologie-ehl_1 Elektrohydraulická litotrypse http://www.walz-el.de/en VGM_2075_0 sondy generování r.v. výbojem na konci sondy C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg Laserová litotrypse •Princip: •fotoakustický a fotomechanický •- energie laser. paprsku je absorbována konkrementem za vzniku plynné plazmy na jeho povrchu, která expanduje a tvoří r.v. fragmentující konkrement -nevýhodou jsou větší úlomky konkrementu -představiteli jsou např. Nd:YAG laser (Yttrium Aluminium Granát dopovaný Neodymem) 1064 nm, Q switched Alexandrite laser 755nm -pulzní režim o trvání mikro či nano sekundy -výhodou jsou flexibilní vlákna různých průměrů -možnost poranění okolních tkání a personálu při neopatrné manipulaci - • C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg Laserová litotrypse •Princip: •fototermický a fotochemický •- energie laser. paprsku je absorbována konkrementem, což vede ke zvýšení jeho teploty – následně dochází k jeho vaporizaci, tání a a chemické změněn konkrementu -představiteli jsou např. Ho:YAG laser, erbium:YAG laser 2790 nm -pulzní režim o délce pulsů nad 100 mikrosekund -výhodou jsou flexibilní vlákna různých průměrů -možnost poranění okolních tkání a personálu při neopatrné manipulaci • C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg •article.wn.com infographic_PB-1118580 Laserová litotrypse 0 Lumenis-VersaPulse-PowerSuite-100-watt Lumenis VersaPulse PowerSuite http://www.surgical.lumenis.com/img/infographic_PB-1116850_A_URO-Stones.gif M. Babjuk, Urologické listy 2, 2004 •Pro „vstup“ pracovní části litotryptorů jsou nutné endoskopické přístroje (přednáška endoskopie) •Zde limity v podobě průměru pracovního kanálu, rigidity litotryptoru •Možnost odsávání malých úlomků pracovním kanálem endoskopů • River_stone C:\Users\Bernard\Desktop\platina\přednášky\moje\muni-masarykova_univerzita-logo-01-1024x559.jpg