Літотрипсія

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Jump to navigation Jump to search

Літотрипсія (від лат. lithos - камінь + tribein - розтирати, подрібнювати, дробити) — медична процедура, націлена на фізичне руйнування твердих побічних утворень в тілі людини, таких як ниркові камені, камені в жовчному міхурі та камені в шлунково-кишковому тракті. Камені можуть відрізнятися за розмірами та хімічним складом. Один із типів каменів показано на рисунку.

Нирковий камінь

Як фізичні фактори, що використовуються для руйнування твердих утворень використовуються механічні ударні хвилі[1]. Використовуються також [2] інтенсивні електромагнітні хвилі (лазерне випромінювання). В цьому випадку до ударно-хвильового механізму руйнування додається руйнування за рахунок теплових напружень. Важливе значення для інтенсифікації руйнування має зміна механічних властивостей каменів при інтенсивному нагріві.

Коротка історична довідка[ред.ред. код]

Історія сечокам'яної хвороби така ж довга, як історія людства. Найстаріша знахідка ниркового каменя датується 4800 роком до нашої ери. Камінь був знайдений в мумії шістнадцятирічного хлопчика в Єгипті. На певних стадіях цієї хвороби пацієнт відчуває дуже сильні болі і це стимулювало медиків на пошук способів видалення каменів для полегшення стану пацієнта. І як відмічав Гіппократ для допомоги пацієнтам існували окремі люди. Історичний огляд з найдавніших часів медичної практики стосовно сечокам'яної хвороби представлено в [2].

Успішне використання першого літотриптера для руйнування каміння в сечовому каналі здійснено в лютому 1980 року в Німеччині[1]. При цьому використовувався прилад, створений спільно вченими Мюнхенського університету та інженерами фірми Дорн'є.Багато ілюстрована прикладами конкретних літотрипторів історія (до 2000 року) розвитку основних наукових ідей, що використовувалися при розробці технологій медичного використання ударних хвиль подана в роботі [3] За час, що минув зпочатку використання літотрипсії, розвиток технології та зростання кваліфікації лікарів дали можливість проводити руйнування каменів в амбулаторних умовах. Уже через пів години після сеансу пацієнт здатен самостійно залишити клініку.[4]

Розміри каменів, для подрібнення яких можна використовувати процедуру літотрипсії змінювалися з розвитком техніки та зростанням кваліфікації лікарів. В літотрипторах першого покоління для реалізації процедури руйнування пацієнта занурювали в заповнену водою ванну для забезпечення необхідного акустичного контакту між тілом та джерелом акустичних хвиль. В новітніх зразках акустичний контакт звбезпечують з використанням невеликих ємностей, заповнених водою.Зараз ця процедура використовується для подрібнення каменів розміром від 0.5 до 2.5 сантиметрів.

Процедура лазерної літотрипсії була розроблена в 80-ті роки в Wellman Center for Photomedicine. Технологія була запатентована Candela Corporation, яка і виробляла перші комерційні системи лазерної літотрипсії.

Способи руйнування каменів[ред.ред. код]

Схематичне зображення процесу концентрації хвильової енергії до необхідного рівня інтенсивності хвилі

В медичній практиці реалізуються декілька типів літотрипсії:

  1. Дистанційна (екстракорпоральна) дітотрипсія, коли камені руйнуються під дією ударних хвиль, що генеруються поза тілом пацієта і спеціальними засобами фокусуються на камені.
  2. Контактна літотрипсія. Джерело енергії, необхідної для руйнування каменю, підводиься до нього з допомогою спеціального ендоскопу без хірургічного втручання. Розрізняють три способи реалізації процедури контактної літотрипсії в залежності від фізичного механізму руйнування каменю.
  • Ультразвукова літотрипсія, коли з камнем контактує джерело ультразвукових коливань,
  • Пневматична літотрипсія. Дія на камінь здійснюється механізмом, схожим на відбійний молоток. Точно спрямовані імпульси здатні швидко роздробити камінь.
  • Лазерна літотрипсія. Досить широко використовується в медичній практиці. Енергія до каменю підводиться від зовнішнього лазера по тонкому світоводу.
  1. Перкутанна літотрипсія. В певних умовах ендоскопічне введення приладу для руйнування каменю здійснюється з виконанням невеликого проколу в тілі пацієнта.

Методи генерації ударних хвиль[ред.ред. код]

Для генерації ударних хвиль використовуються пристрої з різними способами перетворення електричної енергії в енергію інтенсивних ультразвукових хвиль. Використовують три типи генераторів:

  1. Електрогідравлічний. Хвильове збурення в об'ємі генерується з використанням електричного розряду (Електрогідравлічний ефект). В плазмовому каналі розряду виділяється значна енергія для генерації хвилі стиску в воді. З допомогою спеціального пристрою здійснюється концентрація енергії в невеликому об'ємі, що охоплює камінь, що має бути зруйнований.
  2. П'єзокерамічний. Перетворення електричної енергії в акустичну досягається з використанням матеріалів з п'єзоефектом.
  3. Електромагнітний.Використовуються електромагнітні системи генерації хвиль. Механізм генерації хвиль аналогічний механізму генерації коливань механічних елементів звичайних гучномовців.
Вигляд клініки з літотриптором для здійснення процедури дистанційної ударно-хвильової літотрипсії

Ударні хвилі в усіх пристроях генеруються у вигляді коротких імпульсів. Максимальна величина тиску в імпульсі в фокусі коливається в межах 35-120 МПа (мільйонів Паскалів) Атмосферний тиск на поверхні землі коливається поблизу величині 0.1 МПа. Під час одного сеансу лікування генерується від 1000 до 4000 імпульсів [5].

Механізм лазерного руйнування[ред.ред. код]

В процедурі лазерної літотрипсії імпульс лазерного випромінювання передається безпосередньо до каменя по волоконно-оптичному каналу. Процедура здійснюється при локальному або загальному знеболюванні і вважається мінімально інвазивним хірургічним втручанням. В системах лазерної літотрипсії використовується гольмійовий лазер, що працює в інфрачервоному діапазоні частот. Лазерні імпульси генерують ударні хвилі, які на фоні локального підвищення температури призводять до руйнування каменю потенційно до дуже мілких частинок. При цьому за рахунок комплексної дії руйнуються камені і тих типів, при руйнуванні яких процедура дистанційної ударно-хвильової літотрипсії виявляється неефективною.

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б J. E. Lingeman, D.M. Newman, Eds. "Shock Wave Lithotripsy. State of Art".Springer Science+Business Media,LLC,1988, 417 p., ISBN 978-1-4757-1979-6
  2. а б R. Steiner, Ed.,"Laser lithotripsy. Clinical Use and Technical Aspects", Springer, 1988, 202p., ISBN 978-3-642-73866
  3. M.Thiel, M. Nieswand, M. Dorffel "Shock wave application in medicine, a tool of modern operating theatre. An overview of basic physical principles, history and basic research"(англ.)
  4. Литотрипсия - подробно о методике лечения(рос.)
  5. M.Delius "Medical application and bioeffects of extracoreal shock waves", Shock wave, v.4, 1994, p.55-72,