Suunatud mikromullid: uudne rakendus neerukivide raviks

Krishna Ramaswamy, Vanessa Marx*

Neerukivitõbion endeemiline. Kehaväline lööklaine litotripsia oli esimene suur tehnoloogiline läbimurre, kus kivide killustamiseks kasutati fokuseeritud lööklaineid.neerudvõi kusejuha. Lööklained kutsusid esile kavitatsioonimullide moodustumise, mille kokkuvarisemine vabastas kivi juures energia ja energia killustasneerudkividpiisavalt väikesteks tükkideks, et neid spontaanselt edasi anda. Kas mikromullide kontseptsiooni saab kasutada ilma mahuka masinata? Loogiline käik oli nende võimsate mikromullide valmistamine ex vivo ja nende mullide süstimine otse kogumissüsteemi. Välist allikat saab kasutada kavitatsiooni esilekutsumiseks, kui mikromullid on oma sihtmärgil; võti on suunata need mikromullid spetsiifiliselt neerukividega seonduma. On tehtud kaks olulist tähelepanekut: (i) bisfosfonaadid kinnituvad hüdroksüapatiidi kristallidele suure afiinsusega; ja (ii) enamikus on palju hüdroksüapatiitineerukivid. Mikromullid võivad olla spetsiaalselt suunatud bisfosfonaatmärgisteganeerukivid. Need mullid seonduvad eelistatavalt kiviga, mitte ümbritseva koega, vähendades seeläbi kahjustusi. Seejärel rakendatakse ultraheli või muud sobivat energiavormi, et mikromullid kutsuksid esile kavitatsiooni ja killustavad kive. Seda saab kasutada ureteroskoopia või perkutaanse litotripsia lisandina, et aidata killustatust. Randalli naastud, mis sisaldavad ka hüdroksüapatiidi kristalle, võivad samuti olla suunatud nende kivide lähteainete ennetavale hävitamisele. Lisaks võivad sihitud mikromullid aidata neerukivide diagnostikas, kuna neid kasutatakse traditsiooniliste kuvamismeetodite lisandina, mis on eriti kasulikud kõrge riskiga patsientide populatsioonides. See uudne suunatud mikromullide tehnoloogia rakendus ei kujuta endast mitte ainult minimaalselt invasiivse kivikirurgia järgmist piiri, vaid ka platvormitehnoloogiat teistes meditsiinivaldkondades.

Märksõnadsihitud, mikromullid,neerukivi, minimaalselt invasiivne

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

cistanchesaab ravidaneerudhaigusja sümptomid

Sissejuhatus

Eluaegne kusekivide esinemissagedus on meestel 10 protsenti ja naistel 7 protsenti, mis vastab 2–3 protsendilisele levimusele üldpopulatsioonis. Kokkuvõttes kordub 50 protsendil varasemate kuseteede kividega patsientidest 5 aasta jooksul [1–3]. Suur kõhuõõneoperatsioon oli ravi alustalaneerudja kusejuhakivid enne 1980. aastaid, kuid see oli tulvil haigestumust ja suremust isegi kogenud uroloogide seas [4,5]. Kuid viimastel aastakümnetel on minimaalselt invasiivsed tehnikad oluliselt laienenud, mis on toonud kaasa avatud kivikirurgia järsu vähenemise [4,6]. ESWL oli esimene suurem läbimurre kivikirurgia vallas, mis killustas kive väljaspool patsiendi keha asuva masina tekitatud akustiliste impulsside kaudu [7]. Need tehnoloogiapõhised uroloogid ravivad kuseteede kividega patsiente ilma avatud operatsiooni haigestumuse ja invasiivsuseta. Tehnoloogia ja optika paranedes on välja töötatud ka muid minimaalselt invasiivseid meetodeid kuseteede sümptomaatiliseks raviks, sealhulgas perkutaanne nefrolitotoomia (PCNL) ja ureteroskoopia (URS), kuid nende võrdlev arutelu ei kuulu käesoleva ülevaate ulatusse.

ESWL

ESWL-i töötas algselt välja 1980. aastal Dornier Medizintechnik GmbH (praegu Dornier MedTech Systems, Saksamaa) ja seda on laialdaselt kasutatud alates esimese kaubandusliku litotriptori Dornier Human Model 3 (HM3) kasutuselevõtust 1983. aastal [8]. Seda on kasutatud mitut tüüpi kivide mitteinvasiivseks raviks, sealhulgasneerud, põie-, sülje- ja sapiteede, kasutades tuhandeid fokuseeritud lööklaineid, mis genereeritakse väljaspool keha, et purustada kivid väikesteks kildudeks. Kuseteede kivid erituvad spontaanselt, kuid sapikivide eemaldamiseks on tavaliselt vaja teiseseid protseduure. Litotripterid erinevad üksteisest meetodi poolest

(elektromagnetiline, elektrohüdrauliline, piesokeraamiline), mida kasutatakse lööklainete tekitamiseks, kuid need kõik tekitavad sarnaseid akustilisi laineid. Lööklaineid iseloomustab kiire kõrge energiaga tipp, mis erineb ultraheli siinuslainetest oma ülisuure rõhuamplituudi poolest. Lisaks koosneb ultraheli tavaliselt perioodilisest võnkumisest, samas kui lööklaine on üks impulss [8]. Litotriptori teravustamismehhanism (fluoroskoopia ja/või ultraheli) suunab lööklained fikseeritud teise fookuspunkti (F2) sihtmärgile, mistõttu lööklained muutuvad aditiivseks samas kohas, kus patsient ja tema kivid on ravi jaoks paigutatud [9] .

ESWL kivimurdmise mehhanism

Kavitatsioon on peamine mehhanism, mille abil lööklained purustavad kivid väikesteks tükkideks [8]. Lööklained on fokusseeritud kivile ning lööklainete ja kivi vastasmõju tekitas alarõhu saba, mis kutsub esile tugevalt kokkuvarisevate kavitatsioonimullide moodustumise [10–13]. Lööklainete toimel surutakse mulli tuum algselt kokku ja seejärel kiiresti paisub ja seejärel kokku variseb (kavitatsioon), mis vabastab energiat, mille tulemuseks on tugeva erosioonivõimega suure kiirusega mikrojoad, mis killustavad läheduses olevaid kive [14–16]. Kavitatsioon mängib litotripsia ajal väikeste kivikildude tekkes olulist rolli. Litotriptormasin on vajalik kehavälise energia saamiseks, mis tekitab lööklaineid, mis on F2-le lähenemisel aditiivsed, tekitades kavitatsiooni mikromulle [8]. Kas neid mikromulle on võimalik toimetada kurja kuseteede kividele, ilma et oleks vaja suurt, kallist ja kohmakat masinat?

cistancheon hea jaokskoorikneerudhaigus

ESWLi vähenev roll

Algsetel Dornier HM3 ja teistel vanematel üldistel litotripteritel oli kõige optimaalsem ühendus ja tulemuseks oli kõige tõhusam kivide killustumine [17]. Uuema põlvkonna litotripteritel on väiksemad F2 tsoonid, et vähendada valu ja võimalikku neerukahjustust; kahjuks on kivide killustumise määr oluliselt vähenenud [18,19]. Täiendavad tegurid, mis mõjutavad ESWL-i efektiivsust, hõlmavad kivide koostist, naha ja kivi kaugust (kehamassiindeks), neerude anomaalset anatoomiat, kivide asukohta ja sellega seotud hüdroonefroosi [4, 8]. Tüüpilised kõrvaltoimed on protseduurijärgne hematuuria, subkapsulaarne hematoom (0,9 protsenti), aeg-ajalt ägeneerudvigastusja ümbritsevate elundite harvaesinev kahjustus [10,17,18,20,21]. On oletatud kinnitamata seoseid hüpertensiooni ja suhkurtõvega [22,23].

Teised minimaalselt invasiivsed tehnikad, nagu PCNL ja URS, on ESWL-i ravis täiendanudneerudja kusejuhakivid, millel on täiustatud optika, väiksemad instrumendid ja laserlitotripterid, mis võimaldavad kivide killustumist otse visualiseerida [4]. Erinevalt ESWL-st nõuavad need teised endoskoopilised meetodid sageli operatsioonijärgset drenaaži JJ kusejuhastentide ja/või perkutaansete nefrostoomitorudega [4]. Kas mikromullide kavitatsiooni põhimõtteid saab kasutada endoskoopiliste lähenemisviiside, sealhulgas URS-i ja PCNL-i ajal, ilma et oleks vaja kivide killustumise optimeerimiseks suurt litotriptori masinat? Kui seda saaks rakendada, annaks see loogilise laienduse kivide ravi muutmisel minimaalselt invasiivsemaks.

Mikromullide tehnoloogia

Mikromullid on etendanud kasvavat ja olulist rolli meditsiinilises teraapias ja diagnostikas ultrahelikuvamise kontrastainetena [24–32]. Seda tehnoloogiat kasutati esmakordselt radiograafilises pildistamisel, et tuvastada südame struktuurianomaaliaid. Süsinikdioksiidiga (CO2) kapseldatud mikromulle kasutati esmalt kontrastainetena venoosses vereringes, et piiritleda parem süda, et hinnata kahtlustatavaid vatsakeste vaheseina defekte. Need mikromullid koosnesid perfluorosüsivesinikgaasidest ja süstiti süsteemsesse vereringesse. Järgnev ehhokardiograafia viidi läbi nende mikromullide esinemise tuvastamiseks vasakus vatsakeses, pakkudes ultrahelimeetodit südame šuntide olemasolu ja ulatuse tuvastamiseks [33]. Mikromulle on paljudes teistes kehaosades väga edukalt kasutatud ultraheli pildistamise vahendina. Mõned on uurinud selle kasutamist koe sihipäraseks hävitamiseks [34,35] või mõne elutähtsa koe, näiteks müokardi taastamiseks [36]. Hiljuti on mikromullide pinnale kinnitatud sihtmärgiks olevad ligandid, mida on laialdaselt kasutatud kardiovaskulaarsüsteemis, samuti kasvaja diagnoosimiseks ja raviks [37–39]. Teised on kombineerinud mikromulle ja ultraheli ravimite manustamiseks ajukasvajatesse [40–42] ja muudesse immunoloogiliselt privilegeeritud piirkondadesse. Selle tehnoloogia muud uued rakendused hõlmavad hematoentsefaalbarjääri tõhusat avamist ja antimikroobsete kilede terapeutilist ravi [37].

Mikromullide süntees ja valmistamine

Kaubanduslikult on saadaval erinevad mikromullidega tooted; sealhulgas mikromullid, mida turustatakse kaubanime DEFINITY- (Lantheus Medical Imaging, Inc., N. Billerica, MA, USA) ja OPTION- (General Electric Imaging, Fairfield, CT, USA) all. Nende toidu- ja ravimiameti (FDA) poolt heaks kiidetud kaubanduslikult saadavate mittesihtotstarbeliste mikromullide ettevalmistamine toimub juba kehtestatud ja heakskiidetud protseduuride kohaselt, vajadusel asjakohaste muudatustega [39]. Märgistatud mikromullid on ise kokku pandud fosfolipiidi pinna ja perfluoritud süsinikgaasikeskusega. Nende mikromullide keskmine läbimõõt on 0,1 kuni 10 lm. Mikromullide sisu võib olenevalt rakendusest erineda. Näiteks sisaldab mull õhku, CO2, fluoritud või perfluoritud gaasi, mõnda muud gaasi või erinevate gaaside segusid. Veelgi enam, mikromullid võivad algselt olla sellisel temperatuuril, et patsiendisse võib süstida tühjenenud mikromullid, kuid need paisuvad õhku, kui see soojeneb füsioloogilise temperatuurini (- 37 kraadi). Need mikromullid võivad olla osaliselt või täielikult täidetud muu kasuliku koormusega kui gaas, nagu farmatseutiliselt aktiivne aine, tsütotoksiline aine, pildistamisaine või muu sarnane, ja toimetada sihtorganisse või massi. Kusekivide sihtimiseks sünteesitakse need stabiilsed lühiealised mikromullid (15–20 min) bisfosfonaadi pinnamärgistega, et hõlbustada selektiivset kinnitumist hüdroksüapatiidiga. Pärast bisfosfonaadi keemiliste märgiste kinnitamist bioühilduvate mikromullide külge toimetatakse mikromullid patsiendile.

Meie praegune lähenemine on inspireeritud ettevõtte DEFINITY välja töötatud mikromullide lahendusest, mis koosneb kaubanduslikult saadavate ja FDA poolt heaks kiidetud fosfolipiidide segust. DEFINITY mikromullid kapselduvad fluoropropaani, gaasi, mille kopsudest väljahingamine ilma toksilise toimeta, kohta [43]. Täpsemalt hõlmab meie strateegia DEFINITY segus oleva peamise fosfolipiidi komponendi, dipalmitoüülfosfatidüülkoliini (DPPC) keemilist modifitseerimist [44]. Esialgu on sünteetilised jõupingutused suunatud DPPC aminorühma ühe metüülasendaja keemilisele modifitseerimisele, kuna vastavaid bisfosfonaadi derivaate saab hõlpsasti saada kaubanduslikult saadavatest lähtematerjalidest, kasutades standardseid teisendusi (joonis 1). Lisaks põhjustab aminorühma keemiline modifitseerimine sellisel viisil minimaalse struktuurimuutuse DPPC-s. On mõistlik eeldada, et nende uute bisfosfonaadi analoogide tulemuseks on sarnased füüsikalised omadused, nagu lahustuvus ja parem stabiilsus in vivo, kui need lisatakse mikromullide lahustesse, ja säilitavad DPPC-ga näidatud biosobivuse.

Mikromullid ja diagnostika

Neerukivide diagnoosimisel saab kasutada suunatud mikromulle. Kontrastmaterjalina sihitud mikromullid nõuavad väikest annust ja neil on suurepärane tuvastamistundlikkus [27–29]. CT on kõrgeima tundlikkusega neerukivide radiograafilise diagnoosimise kuldstandard, kuid mõned kivid (st ravimikivid) on isegi CT-s nähtamatud [6]. Sihitud mikromullid võivad seostuda konkreetsete ravimi sihtmärkidega, paljastades need radiograafias. Tavaline röntgenikiirgus ei suuda radioluuret tekitavaid kive (st kusihapet, tsüstiini) visualiseerida, kuid neid kive saab konkreetselt sihtida, et võimaldada tuvastamist lihtsate tavaliste röntgenülesvõtete abil. Neeru parenhüümis olevaid kive saab eristada kogumissüsteemi kividest, mis tõestab kivikoormuse täpsemat mõõtmist. Traditsiooniliselt on MRI kivide visualiseerimisel halb [4], kuid mikromulle saab varustada MRI-ga tuvastatavate ligandidega, millel on afiinsus neerukivide suhtes, aidates seeläbi MRI tuvastamisel. Sellel võib olla väärtust kõrge riskiga patsientide populatsioonides, nagu rasedad naised või lapsed. Lisaks saab spetsiifilisi ligande (st sulfhüdrüülrühmi) kasutada mikromullide märgistamiseks, et tuvastada konkreetseid kivitüüpe, pakkudes ainulaadset mitteinvasiivset meetodit neerukivide diagnoosimiseks.

Sihtotstarbelised mikromullid ja uroloogilised rakendused

Lipiididega kaetud mikromulle saab märgistada, et sihtida spetsiifilist kude [27, 36, 45–47]. Mikromulle saab tekitada ex vivo funktsionaalrühmaga, mis on võimeline sihtima konkreetset ainet või kude. Need mikromullid seostuvad seejärel selektiivselt sihtkohas (st neerukivis). Erinevate energiaallikate kasutamisega kutsutaks mikromullid kaviteerima. Nende mikromullide kiire kokkuvarisemine vabastaks energiat ainult huvipakkuvas kohas. Sellel minimaalselt invasiivsel tehnoloogial on potentsiaal kopeerida ESWL-st in vivo tekkivaid mikromulle, mis võivad kive kaviteerida ja murda. Võti on märgistada mikromullid, et need seostuksid ainult kivide konkreetse pinnaga, et minimeerida või kõrvaldada tüsistusi ja suurendada tõhusust. Kuidas sihitakse konkreetselt uriinikivid, kasutades mikromulle, et suunata nende kavitatsioonienergia ainult kivile? Uurime tähelepanekuid, mis neile küsimustele vastavad.

Neerukivide sihtimise arendamine

Röntgendifraktsiooni, infrapunaspektroskoopia ja keemilise analüüsi põhjal peetakse hüdroksüapatiiti luu mineraali peamiseks anorgaaniliseks komponendiks, mis koosneb peamiselt kaltsiumi ja fosfaati sisaldavatest kristallidest [48–50]. Bisfosfonaadid on ühendid, mida kasutatakse osteoporoosi ja luudega seotud sündmuste raviks või progresseerumise aeglustamiseks, inhibeerides osteoklastilist luu resorptsiooni, kinnitudes luupindade hüdroksüapatiidi sidumissaitidele. Neil on kõrge afiinsus kaltsiumfosfaadi (hüdroksüapatiidi või apatiidi) pindade suhtes inimese luu anorgaanilises maatriksis, kuhu nad eelistatavalt kinnituvad [51–53]. Luu skaneerimine tehakse rutiinselt 99mTc-märgistatud difosfonaatidega, mis on sarnased terapeutilistes rakendustes kasutatavate bisfosfonaatidega. Omastamismehhanismi põhimõte hõlmab

adsorptsioon hüdroksüapatiidi kristallilisele struktuurile või sellesse pärast iv manustamist [54]. Kvantitatiivne luustsintigraafia c-kaamera abil võimaldab kineetilist modelleerimist, et hinnata luude perfusiooni ja ainevahetuse aspekte, sealhulgas haigusseisundeid, millega kaasneb luu ümberkujunemise hajus muutus (nagu primaarne hüperparatüreoidism, neerude osteodüstroofia ja osteoporoos), ning hinnata luu perfusiooni piirkondlikul tasandil. metastaasid, luu (transplantaadi) elujõud ja osteonekroos [55–57]. Kas seda sama bisfosfonaatide afiinsust hüdroksüapatiidiga saab ära kasutada kuseteede kivihaiguse korral?

Enamik kuseteede kive on kaltsiumipõhised ja märkimisväärne osa koosneb hüdroksüapatiidist. Paljud arvavad, et suurem osa biomineraliseerumisest algab hüdroksüapatiidi kristallidest. Lisaks sisaldavad need kivid terves sisemuses ebakorrapäraselt jaotunud õõnsusi, mis peituvad väikesed hüdroksüapatiidi sfäärid kristallilehtede võredesse [58–61]. Teoreetiliselt saab bisfosfonaatidega märgistatud mikromullidega kusekivid konkreetselt sihtida; ja seda saab kasutada alternatiivse minimaalselt invasiivse ravina kivide killustumise korral. Mikromullil võib olla ex vivo loodud spetsiifiline sihtrühm (nagu bisfosfonaatligand), millel on pärast kuseteedesse süstimist afiinsus kusekivides leiduva hüdroksüapatiidi suhtes. Randalli tahvel arvatakse olevat paljude kivide esialgne nidus. Dr Alexander Randall [62] oletas, et need papillaarsed interstitsiaalsed naastud koosnesid kaltsiumfosfaadist (hüdroksüapatiidist), mitte kaltsiumoksalaadist, ja toimisid kivide moodustumise nidusena. Süstides mikromulle, mis seonduvad eelistatult nende papillaarsete naastude hüdroksüapatiidiga, võib teoreetiliselt need kaviteerida ja hävitada, lootes tulevase kivide moodustumise jaoks nidi vähendada.

Muud uroloogilised rakendused

Uurimistehnoloogia, mida nimetatakse histotripsiaks, on uudne meetod, mis kasutab impulss-ultraheli, mis põhjustab kiireid kokkusurumise ja laienemise tsükleid, mis omakorda moodustavad mikromulle, mida on kasutatud soovimatute kudede fragmenteerimiseks ja homogeniseerimiseks. Selle on välja töötanud Michigani ülikooli uurimisrühm kui potentsiaalne eesnäärme healoomulise hüperplaasia ravimeetod, mis on andnud häid tulemusi loommudelites. Inimuuringud on pooleli [63–65]. Histotripsia näitab mikromullide tehnoloogia mitmekülgsust ja võimsust, kuid spetsiifilist koe sihtimist teostab väline masin, kuid üksikuid mikromulle ei sihita konkreetselt.

Mikromullide kohaletoimetamine

Seda mikromullide tehnoloogiat saab kiiresti ette valmistada ambulatoorselt või statsionaarselt. Neid mikromulle võib süstida kuseteede süsteemi ja need kestavad umbes 15–20 minutit enne spontaanset lahustumist. Need sihitud bisfosfonaatidega täidetud mikromullid võivad koonduda ja kinnituda kusekivide pindadele ja sisemistele pragudele. Kõik üleliigsed mullid, mis ei ole soovitud sihtmärgi külge kinnitunud, saab maha pesta, kasutades diureetikumi ja/või vedelat niisutamist. See on oluline, sest üleliigsed mullid võivad varjestada mis tahes rakendatud energiaallikat, häirides lokaalselt seotud mikromullide toimet. Üleliigsete mullide läbimine võimaldab sihitud kivi selektiivsust ja vältida külgvigastusi.

Mikromullide sihtimine

Kavitatsiooni varasemad meditsiinilised rakendused on kasutanud kehaväliseid energiaallikaid mikromullide tekitamiseks ja kokkuvarisemiseks koes [32, 63, 66–68]. See uus tehnoloogia erineb sellistest protseduuridest, kasutades rakendusespetsiifilisi gaasi sisaldavaid mikromulle, mis on valmistatud ex vivo. Valmistatud mikromullid sisaldavad sihtmärke (nt bisfosfonaate), mis võimaldavad neil keskenduda sihtkoele või selle lähedusse (nt kusekivid). Seejärel toimetatakse need konkreetselt soovitud sihtmärgi pinnale või selle lähedusse.

Kavitatsiooni energiaallikad

Kavitatsiooni tekitamiseks vajalikku energiat saab edastada elektromagnetkiirguse (nt raadio või mikrolainete) või ultrahelilainete kujul. Madala elektrijuhtivuse tõttu võivad sobida elektromagnetilised sagedused vahemikus 400 kuni 10 000 kHz, kuna see levib läbi kudede ilma tugevate interaktsioonideta, keskendudes samal ajal sihtmärgile [69]. Näiteks rakendatakse keha sees või selle kõrval standardseid ultraheliseadmeid, millel on piisav võimsus, et algatada eelnevalt paigutatud mullide kavitatsioon.

Mikromullid neerukivitõve raviks

Neerukivide eelistatud sihtimine

Neerukivide eelistatav sihtimine Mikromullidel olevad bisfosfonaatmärgised, nagu eelnevalt kirjeldatud, omavad afiinsust enamikus uriinikivides esineva hüdroksüapatiidi suhtes, nii et mikromullid seonduvad sihtmärgiga, mitte ümbritseva vedeliku või koega. Seejärel rakendatakse kavitatsiooni esilekutsumiseks energiat lähedalasuvast allikast (ultraheli, raadiosageduslik energia vms). Tehtud mikromullid toimivad tarnitud energiaga interaktsioonil kavitatsioonituumana ja võivad sihitud kivi killustada (joonis 2 ja kaasnevad videod S1 ja S2). Teoreetiliselt võib uroloog neeru- või kusejuhakividega patsiendi ravimisel viia need märgistatud mikromullid patsiendi sisemusse (kusejuhasse või neerudesse), kasutades rutiinseid endoskoope.

Mikromullide kohaletoimetamine neerukividesse Mikromullide toimetamist sihtmärgistatud kusekivisse või selle lähedusse saab saavutada erinevate vahenditega. Kusejuhakivide puhul saab neid mikromulle süstida painduva skoobi abil otse kusejuhade kabinetti või isegi kivile, kasutades kivini asetatud väikest kateetrit. Kui kivi on neerus, võib mikromulle süstida retrograadselt või anterograadselt perkutaanselt, sõltuvalt patsiendi anatoomiast ja kivikildude asukohast (joonis 3). Randalli naastud, mis on kaltsiumipõhiste kusekivide eelkäijad, võivad olla ennetavalt suunatud ka PCNL-i või URS-i ajal. Paljudel uroloogidel on pärast endoskoopilist litotripsiat aimav tunne, kuna nad teavad, et need naastud muutuvad tõenäoliselt korduvateks kivideks – see on vaid aja küsimus [62,70]. Mikromulle saab teoreetiliselt kasutada nende naastude sihtimiseks URS-i või PCNL-i ajal, et need ennetavalt hävitada; seetõttu võib see vähendada kivide kordumist. Lisaks saab seda tehnoloogiat kasutada lisandina URS-ile või PCNL-ile, kus kive saab algselt traditsiooniliste vahenditega killustada ja seejärel kasutada mikromulle, et need kivijäägid tolmuks muuta. See oleks viis, kuidas proovida taastada "popkorni efekti", kus väikesed killud kustutatakse tolmuks või kruusaks, mis iseeneslikult mööduvad.

Energiaallikas neerukivide kavitatsiooniks

Kavitatsiooni algatamiseks vajalikku energiat saab tarnida ex vivo nagu traditsioonilistes litotripterites. Alternatiivina võib kateetri või endoskoobi otsast rakendada mikroenergiaallikat, mida saab suunata fluoroskoopilise juhtimise või otsese nägemise all. See võimaldaks uroloogil tekkivat killustumist reaalajas jälgida. Need kateetrid on kergesti kättesaadavad ja laialdaselt kasutatavad teistes minimaalselt invasiivsetes meditsiinivaldkondades [71,72].

Platvormi tehnoloogia

Selle sihipärase mikromullide tehnoloogia rakendamist saab laiendada ka väljaspool uroloogilisi näidustusi. Sõltuvalt konkreetsetest vajadustest võib unikaalsete sihtmärkide jaoks valmistada erinevaid preparaate ja preparaate, kasutades dispergeerimiseks pindaktiivseid aineid või muid lisandeid [73]. Spetsiaalselt märgistatud mikromullide kohaletoimetamine võib toimuda loomulike avade kaudu, nagu suu, nina, silmad, tupp, kusiti ja kõrvad. Seda saab manustada ka sc süstimise ja/või pihustamisega [74].

Cistanchedeserticola takistabneerudhaigus, näidise vaatamiseks klõpsake siin

Järeldused

Sihtotstarbelise mikromullide tehnoloogia uudne rakendus kujutab endast minimaalselt invasiivse kivikirurgia järgmist piiri ning meie meeskond näeb seda platvormtehnoloogiana meditsiinis. Traditsiooniline ESWL kasutab kehavälist energiaallikat, mis tekitab sihitud kivile mikromulle ja sellele järgnev kavitatsioon viib kivi killustumiseni. Suunatud, märgistatud mikromullid välistavad vajaduse suure ja mahuka masina järele ning need ainulaadsed mikromullid saab toimetada otse rikkuvatele kividele. Kehavälisest või kehasisesest allikast pärit energiaallikas võib käivitada kavitatsiooniprotsessi, mis viib kivide killustumiseni. See on minimaalselt invasiivse kiviravi ilmselge laiendus. Me näeme selle tehnoloogia põhimõtteid rakendamist teiste meditsiinis levinud patoloogiliste seisundite puhul.

Viited

1 Willard SD, Nguyen MM. Interneti-otsingu suundumuste analüüsi tööriistad võivad pakkuda reaalajas andmeid neerukivitõve kohta Ameerika Ühendriikides. Uroloogia 2013; 81: 37–42

2 Stamatelou KK, Francis ME, Jones CA, Nyberg LM, Curhan GC. Neerukivide levimuse ajalised suundumused Ameerika Ühendriikides: 1976-1994. Kidney Int 2003; 63: 1817–23

3 Portis AJ, Sundaram CP. Neerukivide diagnoosimine ja esmane ravi. Am Fam Physician 2001; 63: 1329–38

4 Matlaga B, Lingeman JE. Kuseteede litiaasi kirurgiline ravi. Wein AJ, Kavoussi LR, Novick AC, Partin AW, Peters CA toim., Campbell-Walsh Urology, Philadelphia: Saunders: 2010

5 Srisubat A, Potisat S, Lojanapiwat B, Setthawong V, Laopaiboon M. Ekstrakorporaalne lööklaine litotripsia (ESWL) versus perkutaanne nefrolitotoomia (PCNL) või retrograadne intrarenaalne kirurgia (RIRS) neerukivide puhul. Cochrane Database Syst Rev 2009; 4: CD007044.

6 Pearle MS, Goldfarb DS, Assimos DG et al. Neerukivide meditsiiniline juhtimine: AUA juhis. J Urol 2014; 192: 316–24

7 Chaussy C, Brendel W, Schmiedt E. Ekstrakorporaalselt indutseeritud neerukivide hävitamine lööklaine abil. Lancet 1980; 2: 1265–8

8 Eisenmenger W. Kivide killustumise mehhanismid ESWL-is. Ultrasound Med Biol 2001; 27: 683–93

9 McAteer JA, Evan AP. Lööklaine litotripsia ägedad ja pikaajalised kahjulikud mõjud. Semin Nephrol 2008; 28: 200–13

10 Lokhandwalla M, Sturtevant B. Murdemehaanika kivide peenestamise mudel ESWL-is ja mõju koekahjustustele. Phys Med Biol 2000; 45: 1923–40

11 Pishchalnikov YA, Sapožnikov OA, Bailey MR et al. Kavitatsioonimullide klastrite aktiivsus neerukivide purustamisel litotripteri lööklainete toimel. J Endourol 2003; 17: 435–46

12 Zhu S, Cocks FH, Preminger GM, Zhong P. Stressilainete ja kavitatsiooni roll kivi peenestamisel lööklaine litotripsia korral. Ultrasound Med Biol 2002; 28: 661–71

13 Cleveland RO, Sapožnikov OA, Bailey MR, Crum LA. Kahekordne passiivse kavitatsioonidetektor litotripsiast põhjustatud kavitatsiooni lokaalseks tuvastamiseks in vitro. J Acoust Soc Am 2000; 107: 1745–58

14 Bailey MR, Pishchalnikov YA, Sapožnikov OA jt. Kavitatsiooni tuvastamine lööklaine litotripsia ajal. Ultrasound Med Biol 2005; 31: 1245–1256

15 Leighton TG, Cleveland RO. Litotripsia. Proc Inst Mech Eng H 2010; 224: 317–42

16 Johnsen E, Colonius T. Gaasimulli šokist põhjustatud kokkuvarisemine lööklaine litotripsia korral. J Acoust Soc Am 2008; 124: 2011–20

17 Ackaert KS, Schroder FH. Kehavälise lööklaine litotripsia (ESWL) mõju neerukoele. Ülevaade. Urol Res 1989; 17: 3–7

18 Skolarikos A, Alivizatos G, de la Rosette J. Ekstrakorporaalne lööklaine litotripsia 25 aastat hiljem: tüsistused ja nende vältimine. Eur Urol 2006; 50: 981–90

19 Argyropoulos AN, Tolley DA. Lööklaine litotripsia optimeerimine 21. sajandil. Eur Urol 2007; 52: 344–52

20 Knapp PM, Kulb TB, Lingeman JE et al. Ekstrakorporaalsed lööklaine litotripsiast põhjustatud perirenaalsed hematoomid. J Urol 1988; 139: 700-3