Урология №6 / 2015

Лазерная литотрипсия

30 декабря 2015

НИИ уронефрологии и репродуктивного здоровья человека, кафедра и клиника урологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова; НТО «ИРЭ-Полюс»

В данной статье рассмотрены различные методы дробления камней при мочекаменной болезни, среди которых лазерная литотрипсия – наименее травматичный и наиболее эффективный метод дробления всех типов мочевых камней. Для интракорпоральной литотрипсии разработаны разные лазеры, механизм фрагментации которых зависит от типа применяемого лазера и параметров его излучения. На основе последних исследований можно утверждать, что новыми и перспективными для литорипсии являются лазерные аппараты на основе лазера на Tm-активированном волокне, которые позволяют не только увеличивать скорость фрагментации камней в несколько раз, но и минимизировать риски развития осложнений операции в силу особенностей взаимодействия излучения с биологическими тканями.

Лазерная литотрипсия – это эффективная технология, нашедшая широкое применение в клинической практике для контактного дробления конкрементов в мочевом пузыре, мочеточнике и почке [1]. Миниатюризация эндоскопических инструментов, осуществление мини-, ультрамини- и микрочрескожных вмешательств по поводу почечно-каменной болезни, широкое внедрение гибких эндоскопов способствовали активному применению лазеров как единственно возможного инструмента литотрипсии при использовании данных эндоскопических технологий.

Общие показания к применению лазерной литотрипсии схожи с таковыми к применению дистанционной литотрипсии (ДЛТ). Основным фактором, определяющим выбор в пользу этих методов, служит размер фрагментируемого камня, который не должен превышать 2 см [2, 3]. Между тем были предложены специфические рекомендации для лазерной литотрипсии, отличные от таковых для ДЛТ [3, 4].

Среди них:

  • локализация камня в нижней чашечке или в дивертикуле чашечки;
  • кальций-оксалатный, или цистиновый, состав камня, который определяет выраженную плотность конкремента;
  • ожирение пациента;
  • некоторые варианты аномального расположения почки с камнем;
  • стеноз шейки чашечки.

Противопоказаний к проведению лазерной литотрипсии не существует, за исключением общих противопоказаний к эндоскопическим вмешательствам на органах мочевой системы [5].

Физические принципы фрагментации камней лазерным излучением

Для разрушения камней мочевых путей применяются лазерные литотрипторы, работающие в импульсно-периодическом режиме, т.е. генерирующие серию отдельных последовательных импульсов излучения [6]. Кроме этого импульс в последовательности может состоять из нескольких более коротких импульсов, формирующих «пачки» импульсов [6].

Основные их характеристики:

  • длина волны излучения (в 1 мкм [10-6м], или нм [10-9м]);
  • длительность импульса («пачки» импульсов) и паузы между импульсами, измеряемые в единицах времени;
  • энергия импульса излучения (в Дж);
  • частота следования импульсов (в Гц) [7].

Принцип действия лазера заключается в преобразовании энергии накачки (световой, электрической и т.д.) в энергию светового излучения, которое происходит в активной среде [6]. Активной средой могут быть кристаллы или волокно, полупроводники, газы и жидкости. В зависимости от выбранной среды меняется длина волны лазерного излучения. В свою очередь длина волны определяет глубину поглощения лазерного излучения в объекте воздействия [7]. Следует учитывать, что решение задачи литотрипсии должно сочетаться с минимальным повреждением мягких тканей, окружающих камень [8].

Используемое для литотрипсии лазерное излучение может передаваться по гибким и тонким (менее 1 мм) волоконным световодам, что позволяет с помощью уретероскопа подводить его к камню по мочевым путям (уретре, мочеточникам) [7].

При разрушении камней с помощью лазерного излучения реализуются различные механизмы, в основе которых лежит преобразование энергии лазерного излучения в тепло:

  • поглощение лазерного излучения на поверхности камня ведет к аблации (уносу испаренного вещества);
  • медленное выделение тепла (при работе с длинными импульсами излучения) обеспечивает образование внутренних напряжений и растрескивание камня;
  • быстрое (взрывное) выделение тепла в малом объеме камня способствует формированию ударной волны, эффективно разрушающей камень;
  • при работе в жидкой среде вблизи камня образуются пузырьки перегретого пара, схлопывание которых обусловливает явление кавитации – образование больших перепадов давления, разрушающих камень [9].

Важно, что такие перепады давления разрушают твердые камни с минимальными повреждениями окружающих мягких биологических тканей (процесс демпфирования) [10].

Таким образом, посредством использования лазерных литотрипторов можно разрушать камни любого состава, которые располагаются в уретре, мочевом пузыре или различных отделах мочеточника, без значимого повреждения окружающих тканей органа [10].

Типы лазеров, используемых для литотрипсии

В лазерах на красителях в качестве активной среды используются растворы красителей. Варьируя с типом красителя, можно подобрать наиболее эффективную длину волны лазерного излучения [11]. Будучи изначально многообещающим инструментом (фрагментация более 80–95% камней), эти лазеры в последующем не получили широкого распространения. Это объясняется как сложностью конструкции, высокой стоимостью расходных материалов (красителей), так и плохой фрагментацией «твердых» кальций-оксалатных и цистиновых камней, выявленной в ходе клинического применения [11].

Более широкое распространение получили лазеры на кристаллах, использующие накачку оптическим излучением. К ним относятся прежде всего лазеры на всевозможных гранатах [12]. Чаще всего используются лазеры на алюмоиттриевом гранате, активированном ионами неодима Nd:YAG [13], работающие обычно на длине волны 1,06 мкм. Близкие характеристики имеют лазеры на ортоалюминате иттрия, активированном неодимом, с длиной волны 1,08 м...

Д.В. Платонова, В.А. Замятина, А.М. Дымов, А.А. Коваленко, А.З. Винаров, В.П. Минаев
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.