Ciljani mikromjehurići: Nova primjena za liječenje bubrežnih kamenaca

Krishna Ramaswamy, Vanessa Marx*

Bolest bubrežnih kamenacaje endemična. Ekstrakorporalna litotripsija udarnim valom bila je prvi veliki tehnološki napredak u kojem su se fokusirani udarni valovi koristili za fragmentiranje kamenja ububregodnosno uretera. Udarni valovi potaknuli su stvaranje kavitacijskih mjehurića, čiji je kolaps oslobodio energiju na kamenu, a energija je fragmentiralabubregkamenjeu komadiće dovoljno male da se spontano prenose. Može li se koncept mikromjehurića koristiti bez glomaznog stroja? Logičan napredak bio je proizvesti ove moćne mikromjehuriće ex vivo i ubrizgati ih izravno u sabirni sustav. Vanjski izvor može se koristiti za induciranje kavitacije nakon što mikromjehurići dođu na cilj; ključ je ciljanje ovih mikromjehurića da se specifično vežu za bubrežne kamence. Utvrđena su dva važna opažanja: (i) bisfosfonati se vežu za kristale hidroksiapatita s visokim afinitetom; i (ii) postoji znatna količina hidroksiapatita u većinibubrežni kamenci. Mikromjehurići se mogu opremiti bisfosfonatnim oznakama za specifično ciljanjebubrežni kamenci. Ovi mjehurići će se prvenstveno vezati za kamen, a ne za okolno tkivo, smanjujući kolateralnu štetu. Zatim se primjenjuje ultrazvuk ili drugi prikladan oblik energije kako bi mikromjehurići izazvali kavitaciju i fragmentirali kamenje. Ovo se može koristiti kao dodatak ureteroskopiji ili perkutanoj litotripsiji za pomoć pri fragmentaciji. Randallove pločice, koje također sadrže kristale hidroksiapatita, također se mogu ciljati da se preventivno unište ti prethodnici kamena. Osim toga, ciljani mikromjehurići mogu pomoći u dijagnostici bubrežnih kamenaca jer se koriste kao dodatak tradicionalnim metodama snimanja, posebno korisni u visokorizičnim populacijama pacijenata. Ova nova primjena ciljane tehnologije mikromjehurića ne samo da predstavlja sljedeću granicu u minimalno invazivnoj kirurgiji kamenaca već i tehnologiju platforme za druga područja medicine.

Ključne riječiciljano, mikromjehurići,bubrežni kamenac, minimalno invazivna

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

cistanchemože liječitibubregbolesti simptomima

Uvod

Učestalost mokraćnih kamenaca tijekom života je 10 posto za muškarce i 7 posto za žene, što odgovara prevalenciji od 2-3 posto u općoj populaciji. Sve u svemu, 50 posto pacijenata s prethodnim urinarnim kamencima doživjet će recidiv unutar 5 godina [1-3]. Veliki intraabdominalni kirurški zahvat bio je glavno uporište u liječenjububregi ureteralnih kamenaca prije 1980-ih, ali je bio prepun morbiditeta i mortaliteta, čak i među iskusnim urolozima [4,5]. Međutim, tijekom posljednjih nekoliko desetljeća došlo je do velike ekspanzije minimalno invazivnih tehnika koje su dovele do dramatičnog smanjenja otvorenih operacija kamenaca [4,6]. ESWL je bio prvi veliki napredak u kirurgiji kamenaca, koji je fragmentirao kamence putem akustičkih impulsa koje je generirao stroj smješten izvan tijela pacijenta [7]. Ovi urolozi opremljeni tehnologijom liječe pacijente s mokraćnim kamencima bez morbiditeta i invazivnosti otvorene kirurgije. Kako su se tehnologija i optika poboljšavale, razvijene su druge minimalno invazivne metode za simptomatsko liječenje mokraćnih kamenaca uključujući perkutanu nefrolitotomiju (PCNL) i ureteroskopiju (URS), ali njihova usporedna rasprava je izvan opsega ovog pregleda.

ESWL

ESWL je 1980. prvobitno razvio Dornier Medizintechnik GmbH (sada Dornier MedTech Systems, Njemačka) i naširoko se koristi od uvođenja prvog komercijalnog litotriptora Dornier Human Model 3 (HM3) 1983. [8]. Koristi se u neinvazivnom liječenju mnogih vrsta kamenaca uključujućibubreg, mokraćnog mjehura, slinovnice i žuči, koristeći tisuće fokusiranih udarnih valova generiranih izvan tijela za razbijanje kamenja u male komadiće. Mokraćni kamenci prolaze spontano, ali žučni kamenci obično zahtijevaju sekundarne postupke za uklanjanje. Litotripteri se međusobno razlikuju po metodi

(elektromagnetski, elektrohidraulički, piezokeramički) koji se koriste za generiranje udarnih valova, ali svi proizvode slične akustične valove. Udarne valove karakterizira brzi vrh visoke energije, koji se od ultrazvučnih sinusoidalnih valova razlikuje po iznimno velikoj amplitudi tlaka. Uz to, ultrazvuk se obično sastoji od periodične oscilacije, dok je udarni val jedan puls [8]. Mehanizam fokusiranja (fluoroskopija i/ili ultrazvuk) litotriptora usmjerava udarne valove na ciljnu fiksnu drugu žarišnu točku (F2) pri čemu udarni valovi postaju aditivni na istoj lokaciji na kojoj su pacijent i njegovi kamenci postavljeni za liječenje [9] .

Mehanizam lomljenja ESWL kamena

Kavitacija je primarni mehanizam kojim udarni valovi razbijaju kamenje u male komadiće [8]. Udarni valovi fokusirani su na kamen, a interakcija između udarnih valova i kamena stvorila je rep negativnog tlaka koji potiče stvaranje kavitacijskih mjehurića koji se snažno kolabiraju [10–13]. Jezgra mjehurića je u početku komprimirana udarnim valovima, a zatim se brzo širi i potom kolabira (kavitacija), što oslobađa energiju što rezultira mikromlazovima velike brzine sa snažnim erozijskim sposobnostima da fragmentiraju obližnje kamenje [14-16]. Kavitacija igra ključnu ulogu u stvaranju malih fragmenata kamenca tijekom litotripsije. Litotriptorski stroj je neophodan za pružanje izvantjelesne energije koja generira udarne valove koji su aditivni nakon konvergencije na F2 koji stvaraju kavitacijske mikromjehuriće [8]. Je li moguće isporučiti te mikromjehuriće mokraćnim kamencima koji uzrokuju ozljede bez potrebe za velikim, skupim i glomaznim strojem?

cistancheje dobar zachoricbubregbolest

Sve manja uloga ESWL-a

Izvorni Dornier HM3 i drugi stariji opći litotriptori imali su najoptimalnije spajanje i rezultirali su najučinkovitijom fragmentacijom kamena [17]. Litotripteri novije generacije imaju manje F2 zone u nadi da će smanjiti bol i potencijalnu ozljedu bubrega; nažalost, stope fragmentacije kamena značajno su ugrožene [18,19]. Dodatni čimbenici koji utječu na učinkovitost ESWL-a uključuju sastav kamenca, udaljenost kože od kamenca (indeks tjelesne mase), prisutnost anomalije anatomije bubrega, lokaciju kamenca i pridruženu hidronefrozu [4,8]. Tipične nuspojave uključuju veliku hematuriju nakon zahvata, subkapsularni hematom (0.9 posto), povremeni akutnibubregozljeda, te rijetko oštećenje okolnih organa [10,17,18,20,21]. Predložene su nepotvrđene povezanosti s hipertenzijom i dijabetes melitusom [22,23].

Druge minimalno invazivne tehnike, kao što su PCNL i URS, dopunile su ESWL u liječenjububregi ureteralni kamenci s poboljšanom optikom, manjim instrumentima i laserskim litotriptorima koji omogućuju izravnu vizualizaciju fragmentacije kamenca [4]. Za razliku od ESWL-a, ovi drugi endoskopski pristupi često zahtijevaju postoperativnu drenažu s JJ ureterskim stentovima i/ili perkutanim nefrostomskim cjevčicama [4]. Mogu li se principi kavitacije mikromjehurića iskoristiti tijekom endoskopskih pristupa, uključujući URS i PCNL, bez potrebe za velikim litotriptorskim strojem za optimizaciju fragmentacije kamenca? Ako bi se to moglo primijeniti, to bi predstavljalo logično proširenje liječenja kamenaca koje bi bilo minimalno invazivnije.

Tehnologija mikromjehurića

Mikromjehurići igraju rastuću i značajnu ulogu u medicinskoj terapiji i dijagnostici kao kontrastna sredstva za ultrazvučno snimanje [24-32]. Prva upotreba ove tehnologije bila je radiografsko snimanje za prepoznavanje srčanih strukturnih anomalija. Mikromjehurići inkapsulirani ugljičnim dioksidom (CO2) prvi su put korišteni kao kontrastna sredstva u venskoj cirkulaciji za ocrtavanje desnog srca za procjenu sumnjivih defekata ventrikularnog septuma. Ti mikromjehurići sastoje se od perfluorougljikovih plinova i ubrizgavaju se u sistemsku cirkulaciju. Naknadna ehokardiografija je učinjena kako bi se otkrila prisutnost ovih mikromjehurića u lijevoj klijetki, pružajući ultrazvučnu metodu za utvrđivanje prisutnosti i veličine srčanih šantova [33]. Mikromjehurići se s velikim uspjehom koriste kao sredstvo za snimanje ultrazvukom u raznim drugim dijelovima tijela. Neki su istraživali njegovu upotrebu u ciljanom uništavanju tkiva [34,35] ili obnovi nekog vitalnog tkiva kao što je miokard [36]. Nedavno su ciljani ligandi pričvršćeni na površinu mikromjehurića, koji se široko koriste u kardiovaskularnom sustavu, kao i za dijagnostiku i terapiju tumora [37-39]. Drugi su kombinirali mikromjehuriće i ultrazvuk za isporuku lijeka tumorima mozga [40-42] i drugim imunološki privilegiranim područjima. Druge nove primjene ove tehnologije uključuju učinkovito otvaranje krvno-moždane barijere i terapeutsko liječenje antimikrobnih filmova [37].

Sinteza i priprema mikromjehurića

Razni proizvodi s mikromjehurićima dostupni su na tržištu; uključujući mikromjehuriće koji se prodaju pod trgovačkim nazivom DEFINITY- (Lantheus Medical Imaging, Inc., N. Billerica, MA, SAD) i OPTION- (General Electric Imaging, Fairfield, CT, SAD). Priprema tih komercijalno dostupnih neciljanih mikromjehurića koje je odobrila Uprava za hranu i lijekove (FDA) provodi se prema već utvrđenim i odobrenim postupcima, uz odgovarajuće izmjene prema potrebi [39]. Označeni mikromjehurići se sami okupljaju s fosfolipidnom površinom i perfluoriranim ugljičnim plinovitim središtem. Ovi mikromjehurići imaju prosječni promjer između 0.1 i 10 lm. Sadržaj mikromjehurića može varirati ovisno o primjeni. Na primjer, mjehurić sadrži zrak, CO2, fluorirani ili perfluorirani plin, drugi plin ili mješavine raznih plinova. Štoviše, mikromjehurići mogu u početku biti na takvoj temperaturi da se ispuhani mikromjehurić može ubrizgati u pacijenta, ali će se napuhati dok se zagrijava do fizioloških temperatura (- 37 stupnjeva). Ovi mikromjehurići mogu se djelomično ili potpuno ispuniti korisnim teretom koji nije plin, kao što je farmaceutski aktivan agens, citotoksični agens, agens za slikanje ili slično, i isporučiti do ciljanog organa ili mase. Za ciljanje mokraćnih kamenaca ovi stabilni, kratkotrajni mikromjehurići (15-20 min) sintetizirani su s bisfosfonatnim površinskim oznakama kako bi se olakšalo selektivno vezivanje za hidroksiapatit. Nakon pričvršćivanja bisfosfonatnih kemijskih oznaka na biokompatibilne mikromjehuriće, mikromjehurići se isporučuju pacijentu.

Naš trenutni pristup nadahnut je otopinom mikromjehurića koju je razvio DEFINITY, a koja se sastoji od mješavine komercijalno dostupnih i fosfolipida koje je odobrila FDA. Mikromjehurići DEFINITY inkapsuliraju se u fluoropropan, plin za koji se pokazalo da se izdiše iz pluća bez toksičnih učinaka [43]. Konkretno, naša strategija uključuje kemijsku modifikaciju glavne fosfolipidne komponente prisutne u mješavini DEFINITY, dipalmitoilfosfatidilkolina (DPPC) [44]. U početku su sintetski napori usmjereni prema kemijskoj modifikaciji jednog od metilnih supstituenata na amino skupini DPPC, budući da se odgovarajućim bisfosfonatnim derivatima može lako pristupiti iz komercijalno dostupnih početnih materijala korištenjem standardnih transformacija (slika 1). Nadalje, kemijska modifikacija amino skupine na ovaj način rezultira minimalnom strukturnom promjenom DPPC-a. Razumno je očekivati ​​da će ovi novi analozi bisfosfonata rezultirati sličnim fizičkim svojstvima, kao što je topljivost, kao i poboljšana stabilnost in vivo kada se ugrade u otopine mikromjehurića, te će zadržati biokompatibilnost koju pokazuje DPPC.

Mikromjehurići i dijagnostika

Ciljani mikromjehurići mogu se koristiti u dijagnostici bubrežnih kamenaca. Ciljani mikromjehurići kao kontrastni materijali zahtijevaju malu dozu i pokazuju izvrsnu osjetljivost detekcije [27-29]. CT je 'zlatni standard u radiografskoj dijagnostici bubrežnih kamenaca koji pruža najveću osjetljivost, ali neki kamenci (tj. kamenci od lijekova) nevidljivi su čak ni na CT-u [6]. Ciljani mikromjehurići mogu se vezati za specifične mete lijeka, otkrivajući ih na radiografiji. Obična rendgenska snimka je loša u vizualizaciji radiolucentnih kamenaca (tj. mokraćne kiseline, cistina), ali ti se kamenci mogu posebno ciljati kako bi se omogućilo otkrivanje jednostavnim radiografskim snimkama. Kamenci u parenhimu bubrega mogu se razlikovati od onih u sabirnom sustavu, čime se dokazuje točnije mjerenje količine kamenaca. Tradicionalno, MRI je loš u vizualizaciji kamenaca [4], ali mikromjehurići se mogu opremiti ligandima koji se mogu detektirati MRI-om i koji imaju afinitet za bubrežne kamence, čime se pomaže u otkrivanju MRI-om. To može biti od koristi u visokorizičnim populacijama pacijenata, kao što su trudnice ili djeca. Osim toga, specifični ligandi (tj. sulfhidrilne skupine) mogu se koristiti za označavanje mikromjehurića za otkrivanje specifičnih vrsta kamenaca, pružajući jedinstvenu, neinvazivnu metodu u dijagnostici bubrežnih kamenaca.

Ciljani mikromjehurići i urološke primjene

Mikromjehurići obloženi lipidima mogu se označiti tako da ciljaju specifično tkivo [27,36,45–47]. Mikromjehurići se mogu generirati ex vivo s funkcionalnom skupinom koja može specifično ciljati određenu tvar ili tkivo. Ti bi se mikromjehurići naknadno selektivno vezali na ciljno mjesto (tj. bubrežni kamenac). Mikromjehurići bi se potaknuli na kavitaciju upotrebom raznih izvora energije. Brzi kolaps ovih mikromjehurića oslobodio bi energiju samo na mjestu interesa. Ova minimalno invazivna tehnologija ima potencijal replicirati mikromjehuriće generirane in vivo iz ESWL-a koji mogu kavitirati i lomiti kamenje. Ključ je označavanje mikromjehurića da se vežu samo na određenu površinu kamenca kako bi se minimizirale ili eliminirale komplikacije i povećala učinkovitost. Kako ciljano usmjeriti mokraćne kamence pomoću mikromjehurića da svoju kavitacijsku energiju usmjere samo na kamenac? Istražujemo opažanja koja odgovaraju na ova pitanja.

Razvoj ciljanja bubrežnih kamenaca

Na temelju difrakcije X-zraka, infracrvene spektroskopije i kemijske analize hidroksiapatit se smatra glavnim anorganskim sastavnim dijelom minerala kostiju, izgrađenog od kristala koji uglavnom sadrže kalcij i fosfat [48-50]. Bisfosfonati su spojevi koji se koriste za liječenje ili usporavanje napredovanja osteoporoze i događaja povezanih s kostima, inhibicijom osteoklastične resorpcije kostiju vezivanjem za vezna mjesta hidroksiapatita na koštanim površinama. Imaju visok afinitet za površine kalcijevog fosfata (hidroksiapatit ili apatit) u anorganskom matriksu ljudske kosti gdje se preferirano pričvršćuju [51-53]. Skeniranje kostiju rutinski se provodi s 99mTc-obilježenim difosfonatima koji su slični bisfosfonatima koji se koriste u terapeutske svrhe. Glavni mehanizam preuzimanja uključuje

adsorpcija na ili u kristalnu strukturu hidroksiapatita nakon iv primjene [54]. Kvantitativna scintigrafija kosti pomoću c-kamere omogućuje kinetičko modeliranje za procjenu aspekata koštane perfuzije i metabolizma, uključujući stanja s difuznom promjenom pregradnje kosti (kao što je primarni hiperparatireoidizam, bubrežna osteodistrofija i osteoporoza), te za procjenu koštane perfuzije, regionalne metastaze, vitalnost kosti (grafta) i osteonekroza [55-57]. Može li se taj isti afinitet bisfosfonata prema hidroksiapatitu iskoristiti kod bolesti mokraćnih kamenaca?

Većina mokraćnih kamenaca je na bazi kalcija, a značajan dio se sastoji od hidroksiapatita. Mnogi misle da većina biomineralizacije počinje s kristalima hidroksiapatita. Osim toga, ovo kamenje sadrži brojne šupljine nepravilno raspoređene po cijeloj unutrašnjosti koje ukopavaju male sfere hidroksiapatita u rešetke kristalnih ploča [58-61]. Teoretski, s mikromjehurićima označenim bisfosfonatima, mokraćni kamenci mogu biti posebno ciljani; i može se koristiti kao alternativni minimalno invazivni tretman za fragmentaciju kamenca. Mikromjehurić može imati određeni ciljni dio (kao što je bisfosfonatni ligand) stvoren ex vivo, koji će imati afinitet za hidroksiapatit u mokraćnim kamencima nakon ubrizgavanja u mokraćni sustav. Smatra se da je Randallova ploča početno mjesto za mnoga kamenja. Dr. Alexander Randall [62] pretpostavio je da su ti papilarni intersticijski plakovi sastavljeni od kalcijevog fosfata (hidroksiapatita), a ne kalcijevog oksalata, te da su služili kao žarište za kasnije stvaranje kamenca. Ubrizgavanjem mikromjehurića koji se preferirano vežu za hidroksiapatit ovih papilarnih plakova, teoretski bi se mogli stvoriti kavitacije i uništiti ih u nadi da će se smanjiti žarišta za buduće stvaranje kamenca.

Druge urološke primjene

Tehnologija istraživanja koja se naziva histotripsija nova je tehnika koja koristi pulsirajući ultrazvuk koji uzrokuje brze cikluse kompresije i ekspanzije, što zauzvrat stvara mikromjehuriće koji se koriste za fragmentiranje i homogeniziranje neželjenog tkiva. Razvio ga je istraživački tim Sveučilišta u Michiganu kao potencijalni tretman za benignu hiperplaziju prostate s dobrim rezultatima na životinjskim modelima. Studije na ljudima su u tijeku [63-65]. Histotripsija pokazuje svestranost i snagu tehnologije mikromjehurića, ali specifično ciljanje tkiva izvodi vanjski stroj, ali pojedinačni mikromjehurići nisu posebno ciljani.

Isporuka mikromjehurića

Ova tehnologija mikromjehurića može se brzo pripremiti u ambulantnim ili bolničkim uvjetima. Ovi mikromjehurići mogu se ubrizgati u mokraćni sustav i traju oko 15-20 minuta prije spontanog otapanja. Ovi ciljani mikromjehurići puni bisfosfonata mogu se koncentrirati i pričvrstiti na površine i unutarnje pukotine mokraćnih kamenaca. Svaki višak mjehurića koji nije pričvršćen na željenu metu može se isprati kombinacijom diuretika i/ili ispiranja tekućinom. Ovo je važno jer višak mjehurića može zaštititi bilo koji primijenjeni izvor energije, ometajući učinak lokalno vezanih mikromjehurića. Prolaz viška mjehurića omogućit će selektivnost ciljanog kamenca i izbjeći kolateralne ozljede.

Ciljanje mikromjehurića

Prethodne medicinske primjene kavitacije koristile su izvantjelesne izvore energije za stvaranje i skupljanje mikromjehurića u tkivu [32,63,66–68]. Ova nova tehnologija razlikuje se od takvih postupaka korištenjem mikromjehurića specifičnih za primjenu koji sadrže plin koji se proizvode ex vivo. Proizvedeni mikromjehurići sadrže ciljane oznake (npr. bisfosfonate) koji im omogućuju da se koncentriraju na ili u blizini ciljanog tkiva (npr. mokraćnih kamenaca). Zatim se specifično isporučuju na površinu ili u blizinu željene mete.

Izvori energije za kavitaciju

Energija potrebna za izazivanje kavitacije može se isporučiti u obliku elektromagnetskog zračenja (npr. radija ili mikrovalova) ili ultrazvučnih valova. Zbog niske električne vodljivosti, elektromagnetske frekvencije između 400 i 10 000 kHz mogu biti prikladne jer se šire kroz tkivo bez jakih interakcija, dok se fokusiraju na željeni cilj [69]. Na primjer, standardne ultrazvučne jedinice primjenjuju se unutar ili uz tijelo s dovoljnom snagom za pokretanje kavitacije unaprijed postavljenih mjehurića.

Mikromjehurići za liječenje bolesti bubrežnih kamenaca

Preferencirano ciljanje bubrežnih kamenaca

Preferencijalno ciljanje bubrežnih kamenaca Bisfosfonatne oznake na mikromjehurićima, kao što je prethodno opisano, imaju afinitet za hidroksiapatit prisutan u većini mokraćnih kamenaca tako da se mikromjehurići vežu za metu, a ne za okolnu tekućinu ili tkivo. Energija iz obližnjeg izvora (ultrazvuk, radiofrekvencijska energija ili slično) zatim se primjenjuje da izazove kavitaciju. Projektirani mikromjehurići djeluju kao kavitacijska jezgra nakon interakcije s isporučenom energijom i mogu fragmentirati ciljani kamen (Sl. 2 i popratni Video S1 i S2). Teoretski, pri liječenju bolesnika s bubrežnim ili ureterskim kamencem, urolog može dostaviti ove označene mikromjehuriće na mjesto unutar pacijenta (ureter ili bubreg) koristeći rutinske endoskope.

Dostava mikromjehurića u bubrežne kamence Dostava mikromjehurića u ili blizu ciljanog mokraćnog kamenca može se postići na različite načine. Kod ureteralnih kamenaca, ti se mikromjehurići mogu ubrizgati izravno u ureteralni ured pomoću fleksibilnog opsega ili čak na kamen pomoću malog katetera postavljenog uz kamen. Ako je kamenac u bubregu, mikromjehuriće je moguće ubrizgati retrogradno ili anterogradno perkutano, ovisno o anatomiji pacijenta i lokaciji fragmenata kamenca (Slika 3). Randallovi plakovi, koji su prethodnici mokraćnih kamenaca na bazi kalcija, također se mogu preventivno ciljati u vrijeme PCNL-a ili URS-a. Mnogi urolozi imaju predosjećaj nakon endoskopske litotripsije znajući da će ti plakovi vjerojatno postati rekurentni kamenci – samo je pitanje vremena [62,70]. Mikromjehurići se teoretski mogu koristiti za ciljanje ovih plakova u vrijeme URS-a ili PCNL-a kako bi ih se preventivno uništilo; dakle, potencijalno smanjujući recidiv kamenca. Osim toga, ova se tehnologija može koristiti kao dodatak URS-u ili PCNL-u, gdje se kamenje u početku može fragmentirati tradicionalnim sredstvima, a mikromjehurići se mogu naknadno rasporediti kako bi se dovršilo pretvaranje ovih ostataka kamenja u prašinu. Ovo bi bio način na koji bi se pokušao ponovno stvoriti 'efekt kokica', gdje se mali fragmenti izbrišu u prašinu ili šljunak koji bi spontano prošao.

Izvor energije za kavitaciju bubrežnih kamenaca

Energija potrebna za pokretanje kavitacije može se isporučiti ex vivo kao u tradicionalnim litotriptorima. Alternativno, izvor mikro energije može se primijeniti s vrha katetera ili endoskopa, koji se može usmjeravati pod fluoroskopskim vodstvom ili izravnim vidom. To bi urologu omogućilo promatranje nastale fragmentacije u stvarnom vremenu. Ovi su kateteri lako dostupni i naširoko se koriste u drugim minimalno invazivnim područjima medicine [71,72].

Tehnologija platforme

Primjena ove ciljane tehnologije mikromjehurića može se proširiti izvan uroloških indikacija. Ovisno o specifičnim potrebama, različite formulacije i pripravci mogu se konstruirati prema jedinstvenim ciljevima korištenjem površinski aktivnih tvari ili drugih dodataka za raspršivanje [73]. Isporuka specifično označenih mikromjehurića može se isporučiti kroz prirodne otvore kao što su usta, nos, oči, vagina, uretra i uši. Također se može dati sc injekcijom i/ili sprejom [74].

Cistanchedeserticola sprječavabubregbolest, kliknite ovdje da biste dobili uzorak

Zaključci

Nova primjena ciljane tehnologije mikromjehurića predstavlja sljedeću granicu u minimalno invazivnoj kirurgiji kamenaca, a naš tim to zamišlja kao tehnologiju platforme u medicini. Tradicionalni ESWL koristi izvantjelesni izvor energije koji stvara mikromjehuriće na ciljanom kamencu, a naknadna kavitacija dovodi do fragmentacije kamenca. Ciljani, označeni mikromjehurići eliminiraju potrebu za velikim, glomaznim strojem, a ovi jedinstveni mikromjehurići mogu se isporučiti izravno na kamenje koje napada. Izvor energije primijenjen iz izvantjelesnog ili intrakorporalnog izvora može pokrenuti proces kavitacije, što dovodi do fragmentacije kamenca. Ovo je očito proširenje minimalno invazivnog tretmana kamenaca. Zamišljamo da se principi ove tehnologije mogu primijeniti na druga uobičajeno cijenjena patološka stanja u medicini.

Reference

1 Willard SD, Nguyen MM. Alati za analizu trendova internetskog pretraživanja mogu pružiti podatke u stvarnom vremenu o bolesti bubrežnih kamenaca u Sjedinjenim Državama. Urologija 2013; 81: 37–42

2 Stamatelou KK, Francis ME, Jones CA, Nyberg LM, Curhan GC. Vremenski trendovi prijavljene prevalencije bubrežnih kamenaca u Sjedinjenim Državama: 1976-1994. Kidney Int 2003; 63: 1817–23

3 Portis AJ, Sundaram CP. Dijagnoza i početno liječenje bubrežnih kamenaca. Am Fam Physician 2001; 63: 1329–38

4 Matlaga B, Lingeman JE. Kirurško liječenje urinarne litijaze. U Wein AJ, Kavoussi LR, Novick AC, Partin AW, Peters CA eds, Campbell-Walsh Urology, Philadelphia: Saunders: 2010.

5 Srisubat A, Potisat S, Lojanapiwat B, Setthawong V, Laopaiboon M. Ekstrakorporalna litotripsija udarnim valom (ESWL) u odnosu na perkutanu nefrolitotomiju (PCNL) ili retrogradnu intrarenalnu operaciju (RIRS) za bubrežne kamence. Cochrane Database Syst Rev 2009; 4: CD007044.

6 Pearle MS, Goldfarb DS, Assimos DG et al. Medicinsko liječenje bubrežnih kamenaca: smjernice AUA. J Urol 2014; 192: 316–24

7 Chaussy C, Brendel W, Schmiedt E. Ekstrakorporalno inducirano uništavanje bubrežnih kamenaca udarnim valovima. Lancet 1980; 2: 1265–8

8 Eisenmenger W. Mehanizmi fragmentacije kamenca u ESWL. Ultrasound Med Biol 2001; 27: 683–93

9 McAteer JA, Evan AP. Akutni i dugoročni štetni učinci litotripsije udarnim valom. Semin Nephrol 2008; 28: 200–13

10 Lokhandwalla M, Sturtevant B. Model mehanike loma usitnjavanja kamena u ESWL i implikacije za oštećenje tkiva. Phys Med Biol 2000; 45: 1923–40

11 Pishchalnikov YA, Sapozhnikov OA, Bailey MR et al. Aktivnost klastera kavitacijskih mjehurića u razbijanju bubrežnih kamenaca udarnim valovima litotriptera. J Endourol 2003; 17: 435–46

12 Zhu S, Cocks FH, Preminger GM, Zhong P. Uloga valova stresa i kavitacije u usitnjavanju kamenca u litotripsiji udarnim valom. Ultrasound Med Biol 2002; 28: 661–71

13 Cleveland RO, Sapozhnikov OA, Bailey MR, Crum LA. Dvostruki pasivni detektor kavitacije za lokalizirano otkrivanje kavitacije inducirane litotripsijom in vitro. J Acoust Soc Am 2000; 107: 1745–58

14 Bailey MR, Pishchalnikov YA, Sapozhnikov OA et al. Detekcija kavitacije tijekom litotripsije udarnim valom. Ultrasound Med Biol 2005; 31: 1245–56

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

16 Johnsen E, Colonius T. Šokom izazvan kolaps mjehurića plina u litotripsiji udarnim valom. J Acoust Soc Am 2008; 124: 2011–20

17 Ackaert KS, Schroder FH. Učinci ekstrakorporalne litotripsije udarnim valom (ESWL) na bubrežno tkivo. Recenzija. Urol Res 1989; 17: 3–7

18 Skolarikos A, Alivizatos G, de la Rosette J. Ekstrakorporalna litotripsija udarnim valom 25 godina kasnije: komplikacije i njihova prevencija. Eur Urol 2006.; 50: 981–90

19 Argyropoulos AN, Tolley DA. Optimiziranje litotripsije udarnim valom u 21. stoljeću. Eur Urol 2007.; 52: 344–52

20 Knapp PM, Kulb TB, Lingeman JE et al. Perirenalni hematomi izazvani ekstrakorporalnim udarnim valom litotripsije. J Urol 1988; 139: 700–3