Оценка скорости фрагментации мочевых камней при контактной литотрипсии гольмиевым лазером

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2018.5.69-72

13.12.2018
8

1 ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», кафедра информационных систем; Севастополь, Россия; 2 ГБУЗ Севастополя «Городская больница № 9», урологическое отделение; Севастополь, Россия

Введение. Для рационального планирования тактики проведения лазерной контактной литотрипсии, осуществления выбора параметров импульсов и режимов работы лазера с учетом состояния больного, размеров и физико-химических свойств камня, а также более рационального планирования загрузки операционного помещения и использования высокотехнологического оборудования нужно знание времени, требуемого для полной фрагментации камня. До сих пор оно оценивается субъективным способом на основании опыта уролога.
Цель: вывести показатель удельной величины потери массы мочевого камня, чтобы с его помощью определить точное время полной фрагментации камня при использовании контактной литотрипсии гольмиевым лазером.
Материалы и методы. В работе использованы показатели времени фрагментации мочевых камней, приведенные в статьях по сравнению эффективности литотрипсии in vitro искусственных мочевых камней гольмиевым лазером с литотриптерами других типов, а также собственные результаты измерения времени и энергетических затрат на фрагментацию мочевых камней in vivo.
Результаты. В качестве исходных данных для оценки времени разрушения мочевых камней с помощью литотриптера на основе гольмевого лазера предложено использовать не объем камня, а его массу, в которой в неявном виде учитываются объем и плотность камня. Для учета энергетических затрат на фрагментацию камня предлагается ввести показатель ‒ удельную величину потери массы камня на единицу затраченной энергии (мг/Дж). Установлено, что такой параметр служит константой для данного типа лазера и используемого оптического волокна. Этот показатель рассчитывается на основе геометрических размеров камня, его относительной плотности по Хаунсфилду и суммарной энергии гольмиевого лазера, затраченной на полную фрагментацию камня. На основе экспериментальных данных установлено, что удельная потеря массы камня на единицу затраченной энергии при фрагментации in vitro гольмиевым лазером искусственных камней на основе материала типа BegoStone равна 0,442±0,083 мг/Дж (p=0,05). Этот показатель, измеренный в реальных условиях in vivo при дроблении мочевых камней гольмиевым лазером Triple («Медоптотех») с диаметром оптического зонда 600 мкм, равен 0,401±0,12 мг/Дж (р=0,05).
Заключение. Использование при контактной лазерной литотрипсии показателя удельной величины потери массы на единицу затраченной энергии излучаемых импульсов позволяет на основании данных о геометрических размерах мочевых камней и их рентгенологической плотности по Хаунсфилду оценить время полной фрагментации мочевых камней. Абсолютная погрешность оценки времени фрагментации камня не превышает нескольких минут, что вполне приемлемо для расчета суммарного времени использования высокотехнологического оборудования и занятия операционного зала.

Введение. При составлении графика операций по удалению мочевых камней важно оценить время каждого из ее этапов, важнейшим из которых является фрагментация камня, продолжительность которой определяется многими факторами. От длительности операции, как известно, зависит выбор анестезиологического пособия, планирование этапов литотрипсии с учетом состояния больного, что особенно актуально при сложных формах нефролитиаза. А длительность операции в свою очередь зависит от размеров и физико-химических свойств камня, параметров импульсов и режимов работы лазерного литотриптера.

Кроме этого прогнозирование длительности операции также может позволить более рационально планировать загрузку операционного помещения и использование высокотехнологического медицинского оборудования, что приведет к улучшению использования ресурсов лечебно-профилактических учреждений с целью повышения их экономической эффективности [1], в частности, за счет увеличения количества высокотехнологических операций.

Оценки врачей предстоящей литотрипсии, как правило, завышены (пессимистические). Как показал анализ планов операций в урологических отделениях ЛПУ, эти оценки в 1,5–2 раза могут превышать реальное время проведения литотрипсии. Это приводит к недостаточной загрузке операционных залов и простаиванию высокотехнологического оборудования, увеличению времени нахождения больного в стационаре за счет меньшей пропускной способности операционной.

В настоящее время для дробления мочевых конкрементов широко используются гольмиевые лазеры (Ho:YAG), являющиеся «золотым» стандартом контактной литотрипсии. Гольмиевый лазер генерирует оптические колебания с длиной волны 2100 нм в импульсном режиме. На используемых в практике лазерах предусмотрена регулировка энергии излучаемых импульсов и частоты их следования. При этом энергию можно изменять в диапазоне от 0,2 до 5 Дж, частоту – от 5 до 80 Гц. Кроме этого в лазерах имеется счетчик и индикатор суммарной излученной энергии за время работы.

Процедура литотрипсии состоит из ряда этапов, включающих предоперационную подготовку, анестезию, ревизию мочевой системы, собственно дробление мочевых конкрементов и извлечение осколков. При расчете времени, необходимого на предоперационную подготовку и анестезию, обычно опираются на среднестатистические данные. Основное время при выполнении процедуры литотрипсии уходит на фраментацию камня. В медицинской и технической литературе информация об оценке времени фрагментации мочевых камней отсутствует, что связано с многопараметрической зависимостью этой величины от многих факторов.

В ряде источников приводятся сравнительные данные скорости разрушения (ablation rate) камней при контактной лазерной литотрипсии с использованием гольмиевого и тулиевого лазеров. Однако скорость разрушения (потерю массы) измеряли в условиях in vitro [2]. Кроме того, авторы не приводят информации о плотности камней, ограничиваясь лишь указанием, что использовался моногидрат оксалата кальция, плотность которого, по Хаунсфилду, лежит в пределах от 1250 до 1500. Измерение скорости потери массы при использовании гольмиевого лазера осуществлялось при энергиях импульсов от 50 до 500 мДж, хотя на практике при дроблении камней также используются энергии 0,8–1,6 Дж и выше.

В работе отмечается, что зависимость скорости разрушения от энергии импульсов линейная и при энергии импульсов 165 мДж скорость уменьшения массы составила 100 мкг/с (6 мг/мин). (С учетом линейной зависимости скорости уменьшения массы от энергии импульсов нами была экстраполирована эта зависимость для более высоких энергий импульсов. Расчеты показали, что при энергии импульсов, равной 1 Дж, скорость уменьшения массы составляет 46 мг/мин.)

В статье [3] представлены сведения о скорости потери массы при литотрипсии гольмиевым лазером при энергии импульсов 1 Дж и частоте импульсов 5 Гц. Измерения проводились in vitro на искусственных образцах мочевых камней из стоматологического сверхпрочного гипса типа BegoStone без указания их плотности. Скорость...

Список литературы

1. Amojan E.F., Kalinina V.A. Optimization of use of the medical equipment in treatment and prevention facilities. International magazine of applied and fundamental researches. 2016;11-4:590–591. Russian. (Амоян Э.Ф., Калинина В.А. Оптимизация использования медицинского оборудования в лечебно-профилактических учреждениях. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016;11-4:590–591). URL: https://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=10586 (дата обращения: 09.03.2018).

2. Blackmon R.L., Nathaniel M.F., Pierce B.I. Comparison of holmium:YAG and thulium fiber laser lithotripsy: ablation thresholds, ablation rates, and retropulsion effects. J Biomed Optics. 2011;16(7):071403. doi:10.1117/1.3564884.

3. Kaplan A., Chen T., Sankin G. et al. Comparison of the Nanopulse Lithotripter to the Holmium Laser: Stone Fragmentation Efficiency and Impact on Flexible Ureteroscope Deflection and Flow. J Endourol. 2016;30(11):1150–1154. DOI: 10.1089/end.2016.0228.

4. Martov A.G., Diamant V.M., Borisik A.V. et al. Comparative evaluation of efficacy of electropulse and laser litotriptors in vitro. Urologiia. 2013;2:61–70. Russian. (Мартов А.Г., Диамант В.М., Борисик А.В.и др. Сравнительное исследование эффективности электроимпульсного и лазерного литотриптеров in vitro. Урология. 2013;2:61–70).

5. Urolithiasis H-G., Tiselius P., Alken C., Buck et al. Мочекаменная болезнь: Пер. с англ. Европейская ассоциация урологов, 2010. 106 с. URL: https://uroweb.org/wp-content/uploads/EAU-Guidelines-Urolithiasis-2010-Russian-Клинические-Рекомендации-ЕАУ-По-Мочекаменной-Болезни.pdf (дата обращения: 16.02.2018).

6. Kuzmicheva G.M., Antonova G.M., Rudenko V.I. et al. Methodology of studying of formation of urinary stones. Fundamental research. 2012;9-1:193–198. Russian. (Кузьмичева Г.М., Антонова М.О., Руденко В.И. и др. Методология изучения образования мочевых камней. Фундаментальные исследования. 2012;9-1:193–198. URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30202 (дата обращения: 16.02.2018).

Об авторах / Для корреспонденции

А в т о р д л я с в я з и: В. С. Чернега – доцент кафедры информационных систем ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», Севастополь, Россия; e-mail v_chernega@rambler.ru

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь