Ciljani mikromjehurići: Nova primjena za liječenje bubrežnih kamenaca

Krishna Ramaswamy, Vanessa Marx*

Bolest bubrežnih kamenacaje endemičan. Ekstrakorporalna litotripsija udarnim talasima bila je prvi veliki tehnološki proboj u kojem su fokusirani udarni talasi korišćeni za fragmentaciju kamenja ububregili ureter. Udarni talasi izazvali su stvaranje kavitacionih mjehurića, čiji je kolaps oslobodio energiju na kamenu, a energija je fragmentiralabubregkamenjena komade dovoljno male da se spontano proslede. Može li se koncept mikromjehurića koristiti bez glomaznog stroja? Logičan napredak je bio proizvodnja ovih moćnih mikromehurića ex vivo i ubrizgavanje ovih mehurića direktno u sabirni sistem. Spoljašnji izvor se može koristiti za izazivanje kavitacije kada mikromjehurići dođu do cilja; ključ je ciljanje ovih mikromjehurića da se specifično vežu za kamen u bubregu. Ustanovljena su dva važna zapažanja: (i) bisfosfonati se vezuju za kristale hidroksiapatita sa visokim afinitetom; i (ii) postoji znatna količina hidroksiapatita u većinikamen u bubregu. Mikromehurići mogu biti opremljeni bisfosfonatnim oznakama za specifično ciljanjekamen u bubregu. Ovi mjehurići će se prvenstveno vezati za kamen, a ne za okolno tkivo, smanjujući kolateralna oštećenja. Ultrazvuk ili drugi odgovarajući oblik energije se zatim primjenjuje kako bi mikromjehurići izazvali kavitaciju i fragmentirali kamenje. Ovo se može koristiti kao dodatak ureteroskopiji ili perkutanoj litotripsiji kako bi se pomoglo u fragmentaciji. Randallove ploče, koje također sadrže kristale hidroksiapatita, također se mogu ciljati na preventivno uništavanje ovih kamenih prekursora. Uz to, ciljani mikromjehurići mogu pomoći u dijagnostici bubrežnih kamenaca jer se koriste kao dodatak tradicionalnim metodama snimanja, posebno korisnim u populacijama pacijenata s visokim rizikom. Ova nova primjena ciljane tehnologije mikromjehurića ne samo da predstavlja sljedeću granicu u minimalno invazivnoj hirurgiji kamena, već i platformu tehnologije za druga područja medicine.

Ključne riječiciljani, mikromjehurići,kamen u bubregu, minimalno invazivna

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

cistanchemože liječitibubregbolesti simptomi

Uvod

Doživotna incidencija urinarnog kamenca je 10 posto za muškarce i 7 posto za žene, što odgovara prevalenci od 2-3 posto u općoj populaciji. Sve u svemu, 50 posto pacijenata s prethodnim urinarnim kamencima će doživjeti recidiv u roku od 5 godina [1–3]. Velika intraabdominalna hirurgija bila je glavni oslonac u liječenjububregi ureternih kamenaca prije 1980-ih, ali je bio prepun morbiditeta i mortaliteta, čak i među iskusnim urolozima [4,5]. Međutim, u posljednjih nekoliko desetljeća došlo je do velike ekspanzije u minimalno invazivnim tehnikama koje su dovele do dramatičnog smanjenja operacije otvorenog kamena [4,6]. ESWL je bio prvi veliki proboj u hirurgiji kamena, koji je fragmentirao kamenje putem akustičnih impulsa koje generiše mašina koja se nalazi izvan tela pacijenta [7]. Ovi urolozi sa tehnologijom liječe pacijente s urinarnim kamenjem bez morbiditeta i invazivnosti otvorene operacije. Kako su se tehnologija i optika poboljšali, razvijene su i druge minimalno invazivne metode za simptomatsko liječenje mokraćnih kamenaca uključujući perkutanu nefrolitotomiju (PCNL) i ureteroskopiju (URS), ali njihova komparativna rasprava je izvan okvira ovog pregleda.

ESWL

ESWL je prvobitno razvijen 1980. od strane Dornier Medizintechnik GmbH (sada Dornier MedTech Systems, Njemačka) i bio je u širokoj upotrebi od uvođenja prvog komercijalnog litotriptora Dornier Human Model 3 (HM3) 1983. [8]. Koristi se u neinvazivnom tretmanu mnogih vrsta kamena, uključujućibubreg, mjehura, pljuvačke i žuči, koristeći hiljade fokusiranih udarnih valova generiranih izvan tijela da razbiju kamenje u male fragmente. Urinarni kamenci prolaze spontano, ali žučni kamenci obično zahtijevaju sekundarne procedure za uklanjanje. Litotripteri se razlikuju jedni od drugih po metodi

(elektromagnetski, elektrohidraulični, piezokeramički) koji se koriste za generiranje udarnih valova, ali svi proizvode slične akustične valove. Udarne talase karakteriše brzi visokoenergetski vrh, koji se razlikuje od ultrazvučnih sinusoidnih talasa po izuzetno velikoj amplitudi pritiska. Dodatno, ultrazvuk se obično sastoji od periodične oscilacije, dok je udarni talas jedan impuls [8]. Mehanizam fokusiranja (fluoroskopija i/ili ultrasonografija) litotriptora usmjerava udarne valove na fiksnu drugu žarišnu tačku (F2) pri čemu udarni valovi postaju aditivni na istoj lokaciji gdje su pacijent i njegov kamen/i pozicionirani za liječenje [9] .

Mehanizam lomljenja ESWL kamena

Kavitacija je primarni mehanizam pomoću kojeg udarni valovi razbijaju kamenje u male komadiće [8]. Udarni valovi su fokusirani na kamen, a interakcija između udarnih valova i kamena stvara rep negativnog tlaka koji inducira formiranje kavitacijskih mjehurića koji se snažno urušavaju [10–13]. Jezgro mjehurića je u početku komprimirano udarnim valovima, a zatim se brzo širi, a zatim kolabira (kavitacija), što oslobađa energiju što rezultira brzim mikro mlazovima s jakim erozijskim sposobnostima da fragmentiraju obližnje kamenje [14–16]. Kavitacija igra ključnu ulogu u stvaranju malih kamenih fragmenata tokom litotripsije. Mašina za litotriptor je neophodna da bi se obezbedila ekstrakorporalna energija koja generiše udarne talase koji su aditivni nakon konvergencije na F2 koji stvaraju kavitacione mikromehuriće [8]. Da li je moguće isporučiti ove mikromjehuriće u urinarni kamenac bez potrebe za velikom, skupom i glomaznom mašinom?

cistancheje dobro zachoricbubregbolest

Smanjenje uloge ESWL-a

Originalni Dornier HM3 i drugi stariji opći litotripteri imali su najoptimalnije spajanje i rezultirali su najefikasnijom fragmentacijom kamena [17]. Litotripteri novije generacije imaju manje F2 zone u nadi da će smanjiti bol i potencijalnu ozljedu bubrega; nažalost, stope fragmentacije kamena su značajno ugrožene [18,19]. Dodatni faktori koji utiču na efikasnost ESWL-a uključuju sastav kamena, udaljenost od kože do kamena (indeks telesne mase), prisustvo anomalne anatomije bubrega, lokaciju kamenca i pridruženu hidronefrozu [4,8]. Tipične nuspojave uključuju postproceduralnu veliku hematuriju, subkapsularni hematom (0,9 posto), povremene akutnebubregpovreda, te rijetka oštećenja 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 ureterični kamen sa poboljšanom optikom, manjim instrumentima i laserskim litotripterima koji omogućavaju direktnu vizualizaciju fragmentacije kamena [4]. Za razliku od ESWL, ovi drugi endoskopski pristupi često zahtijevaju postoperativnu drenažu pomoću JJ ureteričnih stentova i/ili perkutanih nefrostomskih cijevi [4]. Mogu li se principi kavitacije mikromehurića koristiti tokom endoskopskih pristupa, uključujući URS i PCNL, bez potrebe za velikom mašinom za litotriptore za optimizaciju fragmentacije kamena? Ako bi se ovo moglo primijeniti, to bi pružilo logično proširenje kako bi tretman kamenaca bio minimalno invazivniji.

Microbubble Technology

Mikromehurići su igrali sve veću i značajnu ulogu u medicinskoj terapiji i dijagnostici kao kontrastna sredstva za ultrazvučno snimanje [24–32]. Prva upotreba ove tehnologije bila je u radiografskom snimanju za identifikaciju srčanih strukturnih anomalija. Ugljični dioksid (CO2) inkapsulirani mikromjehurići prvo su korišteni kao kontrastni agensi u venskoj cirkulaciji kako bi se ocrtalo desno srce za procjenu sumnjivih defekta ventrikularnog septuma. Ovi mikromehurići su se sastojali od perfluorougljičnih gasova i ubrizgani u sistemsku cirkulaciju. Naknadna ehokardiografija je urađena da bi se otkrilo prisustvo ovih mikromjehurića u lijevoj komori, pružajući ultrazvučnu metodu za identifikaciju prisustva i veličine srčanih šantova [33]. Mikromehurići su korišćeni kao sredstvo za snimanje ultrazvuka u raznim drugim delovima tela sa velikim uspehom. Neki su istraživali njegovu upotrebu u ciljanom uništavanju tkiva [34,35] ili restauraciji nekog vitalnog tkiva kao što je miokard [36]. Nedavno su na površinu mikromehurića pričvršćeni ciljani ligandi, koji se široko koriste u kardiovaskularnom sistemu, 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 efikasno otvaranje krvno-moždane barijere i terapijski tretman antimikrobnih filmova [37].

Sinteza i priprema mikromehurića

Različiti proizvodi s mikromjehurićima su dostupni komercijalno; uključujući mikromehuriće koji se prodaju pod trgovačkim imenom DEFINITY- (Lantheus Medical Imaging, Inc., N. Billerica, MA, SAD) i OPTION- (General Electric Imaging, Fairfield, CT, SAD). Priprema ovih komercijalno dostupnih neciljanih mikromjehurića odobrenih od strane Uprave za hranu i lijekove (FDA) provodi se prema već utvrđenim i odobrenim procedurama, s odgovarajućim modifikacijama po potrebi [39]. Označeni mikromjehurići se sami sastavljaju s fosfolipidnom površinom i perfluoriranim plinskim centrom ugljika. Ovi mikromjehurići imaju prosječni prečnik između 0.1 i 10 lm. Sadržaj mikromjehurića može varirati ovisno o primjeni. Na primjer, mjehur sadrži zrak, CO2, fluorirani ili perfluorirani plin, drugi plin ili mješavine različitih plinova. Štaviše, mikromjehurići u početku mogu biti na takvoj temperaturi da se ispuhani mikromjehurići mogu ubrizgati u pacijenta, ali će se naduvati dok se zagrijavaju na fiziološke temperature (- 37 stepen). Ovi mikromjehurići se mogu djelomično ili potpuno napuniti drugim teretom osim plina, kao što je farmaceutski aktivni agens, citotoksični agens, agens za snimanje ili slično, i isporučeni u ciljani organ ili masu. Za ciljanje kamenca u mokraći, ovi stabilni, kratkotrajni mikromjehurići (15-20 min) se sintetiziraju s bisfosfonatnim površinskim oznakama kako bi se olakšalo selektivno vezivanje za hidroksiapatit. Nakon pričvršćivanja bisfosfonatnih kemijskih oznaka na biokompatibilne mikromjehuriće, mikromjehurići se zatim isporučuju pacijentu.

Naš trenutni pristup inspiriran je rješenjem za mikrobubble koje je razvio DEFINITY, a koje se sastoji od mješavine komercijalno dostupnih fosfolipida koje je odobrila FDA. DEFINITY mikromehurići su inkapsulirani po fluoropropanu, gasu za koji se pokazalo da se izdiše iz pluća bez toksičnih efekata [43]. Konkretno, naša strategija uključuje hemijsku modifikaciju glavne fosfolipidne komponente prisutne u DEFINITY smeši, dipalmitoilfosfatidilholina (DPPC) [44]. U početku, sintetički napori su usmjereni na hemijsku modifikaciju jednog od metil supstituenata na amino grupi DPPC, pošto se odgovarajućim bisfosfonatnim derivatima može lako pristupiti iz komercijalno dostupnih početnih materijala koristeći standardne transformacije (slika 1). Nadalje, hemijska modifikacija amino grupe na ovaj način rezultira minimalnom strukturnom promjenom DPPC. Razumno je očekivati ​​da će ovi novi analozi bisfosfonata rezultirati sličnim fizičkim svojstvima, kao što su rastvorljivost, kao i poboljšana stabilnost in vivo kada se ugrade u rastvore mikromehurića, i da će zadržati biokompatibilnost koju pokazuje DPPC.

Mikromehurići i dijagnostika

Ciljani mikromjehurići se mogu koristiti u dijagnostici bubrežnih kamenaca. Ciljani mikromjehurići kao kontrastni materijali zahtijevaju malu dozu i pokazuju odličnu osjetljivost detekcije [27–29]. CT je „zlatni standard u radiografskoj dijagnozi bubrežnih kamenaca koji pruža najveću osjetljivost, ali neki kamenci (tj. kamenci od droga) su nevidljivi čak i na CT-u [6]. Ciljani mikromjehurići se mogu vezati za određene mete lijeka, otkrivajući ih na radiografiji. Obični rendgenski snimci su loši u vizualizaciji radiolucentnih kamenaca (tj. mokraćne kiseline, cistina), ali ovi kamenci mogu biti posebno ciljani kako bi se omogućilo otkrivanje pomoću jednostavnih običnih rendgenskih snimaka. Kamenje u parenhimu bubrega može se razlikovati od kamenca u sabirnom sistemu, čime se dokazuje tačnije merenje kamenog opterećenja. Tradicionalno, MRI je loš u vizualizaciji kamenja [4], ali mikromjehurići mogu biti opremljeni ligandima koji se mogu detektirati MRI i koji imaju afinitet za kamenje u bubregu, čime se pomaže u detekciji MRI. Ovo može imati vrijednost u populaciji pacijenata sa visokim rizikom, kao što su trudnice ili djeca. Dodatno, specifični ligandi (tj. sulfhidrilne grupe) se mogu koristiti za označavanje mikromehurića za otkrivanje specifičnih tipova kamena, pružajući jedinstvenu, neinvazivnu metodu u dijagnostici bubrežnih kamenaca.

Ciljani mikromjehurići i urološke primjene

Mikromehurići obloženi lipidima mogu se označiti da ciljaju specifično tkivo [27,36,45–47]. Mikromehurići se mogu generisati ex vivo sa funkcionalnom grupom koja je u stanju da specifično cilja određenu supstancu ili tkivo. Ovi mikromjehurići bi se naknadno selektivno vezali na ciljno mjesto (tj. kamen u bubregu). Mikromehurići bi bili izazvani kavitacijom upotrebom različitih izvora energije. Brzi kolaps ovih mikromjehurića oslobodio bi energiju samo na mjestu od interesa. Ova minimalno invazivna tehnologija ima potencijal da replicira mikromjehuriće stvorene in vivo iz ESWL-a koji mogu udubljivati ​​i lomiti kamenje. Ključ je označavanje mikromjehurića da se vežu samo na određenu površinu kamenja kako bi se minimizirale ili eliminirale komplikacije i povećala efikasnost. Kako se konkretno cilja urinarni kamen koristeći mikromjehuriće da usmjeri svoju energiju kavitacije samo na kamen? Istražujemo zapažanja koja odgovaraju na ova pitanja.

Razvoj ciljanja bubrežnih kamenaca

Na osnovu difrakcije rendgenskih zraka, infracrvene spektroskopije i hemijske analize hidroksiapatit se smatra glavnim anorganskim sastojkom minerala kostiju, izgrađen od kristala koji uglavnom sadrže kalcijum i fosfat [48–50]. Bisfosfonati su spojevi koji se koriste za liječenje ili usporavanje napredovanja osteoporoze i događaja povezanih s kostima, inhibiranjem osteoklastične resorpcije kosti vezivanjem za mjesta vezivanja hidroksiapatita na koštanim površinama. Imaju visok afinitet za površine kalcijum fosfata (hidroksiapatit ili apatit) u neorganskom matriksu ljudske kosti gdje se prvenstveno vezuju [51–53]. Skeniranje kostiju se rutinski izvodi s 99mTc-obilježenim difosfonatima koji su slični bisfosfonatima koji se koriste za terapeutske primjene. Osnovni mehanizam preuzimanja uključuje

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

Većina mokraćnih kamenaca je na bazi kalcijuma, 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 zatrpavaju male sfere hidroksiapatita u rešetkama kristalnih ploča [58–61]. Teoretski, sa mikromjehurićima označenim bisfosfonatima, urinarni kamenci mogu biti posebno ciljani; i može se koristiti kao alternativni minimalno invazivni tretman za fragmentaciju kamena. Mikromehur može imati specifičan ciljni dio (kao što je bisfosfonatni ligand) stvoren ex vivo, koji će imati afinitet za hidroksiapatit u mokraćnim kamencima nakon ubrizgavanja u urinarni sistem. Smatra se da je Randallova ploča početno mjesto za mnoge kamenje. Dr Alexander Randall [62] je pretpostavio da su ovi papilarni intersticijski plakovi sastavljeni od kalcijum fosfata (hidroksiapatita), a ne kalcijum oksalata, i da su služili kao mjesto za kasnije formiranje kamena. Injektiranjem mikromjehurića koji se prvenstveno vezuju za hidroksiapatit ovih papilarnih plakova, teoretski bi se mogli napraviti kavitacija i uništiti ih u nadi da će smanjiti nidi za buduće formiranje kamena.

Druge urološke primjene

Istraživačka tehnologija nazvana histotripsija je nova tehnika koja koristi pulsni ultrazvuk koji uzrokuje brze cikluse kompresije i širenja, koji zauzvrat formiraju mikromjehuriće koji su korišteni za fragmentaciju i homogenizaciju neželjenog tkiva. Razvio ga je istraživački tim Univerziteta u Michiganu kao potencijalni tretman za benignu hiperplaziju prostate s dobrim rezultatima na životinjskim modelima. Studije na ljudima su na čekanju [63–65]. Histotripsija pokazuje svestranost i moć tehnologije mikromjehurića, ali ciljanje na specifično tkivo se izvodi pomoću vanjske mašine, ali pojedinačni mikromjehurići nisu ciljani posebno.

Isporuka mikromehurića

Ova tehnologija mikromehurića može se brzo pripremiti u ambulantnim ili bolničkim uslovima. Ovi mikromehurići se mogu ubrizgati u urinarni sistem i traju oko 15-20 minuta pre spontanog rastvaranja. Ovi ciljani mikromjehurići napunjeni bisfosfonatima mogu se koncentrirati i pričvrstiti za površine i unutrašnje pukotine urinarnog kamenca. Svaki višak mjehurića koji nije pričvršćen za željenu metu može se isprati kombinacijom navodnjavanja diuretikom i/ili tekućinom. Ovo je važno jer višak mjehurića može zaštititi bilo koji primijenjeni izvor energije, ometajući učinak lokalno vezanih mikromjehurića. Prolazak viška mjehurića omogućit će selektivnost ciljanog kamena i izbjeći kolateralne ozljede.

Ciljanje na mikromehuriće

Prethodne medicinske primjene kavitacije su koristile ekstrakorporalne izvore energije za stvaranje i kolaps mikromjehurića u tkivu [32,63,66–68]. Ova nova tehnologija razlikuje se od ovakvih postupaka po tome što koristi mikromehuriće koji sadrže gas koji su specifični za aplikaciju i koji se proizvode ex vivo. Proizvedeni mikromjehurići sadrže oznake za ciljanje (npr. bisfosfonate) koje im omogućavaju da se koncentrišu na ili blizu ciljanog tkiva (npr. urinarni kamenci). Zatim se posebno isporučuju na površinu ili u blizinu željene mete.

Izvori energije za kavitaciju

Energija potrebna za izazivanje kavitacije može se isporučiti u obliku elektromagnetnog zračenja (npr. radio ili mikrotalasi), ili ultrazvučnih talasa. Zbog niske električne provodljivosti, elektromagnetne frekvencije između 400 i 10 000 kHz mogu biti prikladne jer se širi kroz tkivo bez jakih interakcija, dok se fokusira na željenu metu [69]. Na primjer, standardne ultrazvučne jedinice se primjenjuju unutar ili uz tijelo s dovoljnom snagom da iniciraju kavitaciju prethodno postavljenih mjehurića.

Mikromjehurići za liječenje bubrežnih kamenaca

Preferencijalno ciljanje bubrežnih kamenaca

Preferencijalno ciljanje bubrežnih kamenaca Bisfosfonatne oznake na mikromjehurićima, kao što je prethodno opisano, imaju afinitet prema hidroksiapatitu koji je prisutan u većini urinarnih kamenaca tako da se mikromjehurići vežu za cilj, a ne za okolnu tekućinu ili tkivo. Energija iz obližnjeg izvora (ultrazvuk, radiofrekventna energija ili slično) se zatim primjenjuje da izazove kavitaciju. Konstruirani mikromjehurići djeluju kao kavitacijsko jezgro nakon interakcije s isporučenom energijom i mogu fragmentirati ciljani kamen (slika 2 i prateći video snimci S1 i S2). Teoretski, pri liječenju pacijenta s bubrežnim ili ureternim kamencima, urolog može isporučiti ove označene mikromjehuriće na mjesto unutar pacijenta (ureter ili bubreg) koristeći rutinske endoskope.

Isporuka mikromehurića do bubrežnih kamenaca Isporuka mikromehurića u ili blizu ciljanog mokraćnog kamena može se postići na različite načine. Kod ureternih kamenaca, ovi mikromjehurići se mogu ubrizgati direktno u ureterski ured pomoću fleksibilnog opsega ili čak na kamen pomoću malog katetera postavljenog uz kamen. Ako je kamen u bubregu, mikromjehurići se mogu ubrizgati retrogradno ili anterogradno perkutano u zavisnosti od anatomije pacijenta i lokacije fragmenata kamenca (slika 3). Randall-ovi plakovi, koji su prethodnici mokraćnih kamenaca na bazi kalcijuma, takođe mogu biti preventivno ciljani u vreme PCNL ili URS. Mnogi urolozi imaju predosjećaj nakon endoskopske litotripsije znajući da će ovi plakovi vjerovatno postati recidivirajući kamenci – samo je pitanje vremena [62,70]. Mikromehurići se teoretski mogu koristiti za ciljanje ovih plakova u vreme URS ili PCNL da bi ih preventivno uništili; dakle, potencijalno smanjenje recidiva kamenca. Osim toga, ova tehnologija se može koristiti kao dodatak URS-u ili PCNL-u, gdje se kamenje u početku može fragmentirati tradicionalnim sredstvima, a mikro-mjehurići se naknadno mogu rasporediti kako bi se završila konverzija ovih ostataka kamena u prašinu. Ovo bi bio način na koji bi se pokušao rekreirati 'efekat kokica', gdje se mali fragmenti brišu u prašinu ili šljunak koji bi spontano prolazili.

Izvor energije za kavitaciju bubrežnih kamenaca

Energija potrebna za pokretanje kavitacije može se isporučiti ex vivo kao u tradicionalnim litotripterima. Alternativno, mikroenergetski izvor se može primijeniti iz vrha katetera ili endoskopa, koji se može usmjeriti pod fluoroskopskim vodstvom ili direktnim vidom. Ovo bi omogućilo urologu da posmatra rezultujuću fragmentaciju u realnom vremenu. Ovi kateteri su lako dostupni i široko se koriste u drugim minimalno invazivnim medicinskim poljima [71,72].

Tehnologija platforme

Primjena ove ciljane tehnologije mikromjehurića može se proširiti izvan uroloških indikacija. Ovisno o specifičnim potrebama, različite formulacije i preparati mogu se konstruirati za jedinstvene ciljeve korištenjem surfaktanata ili drugih aditiva za disperziju [73]. Isporuka specifično označenih mikromjehurića može se isporučiti kroz prirodne otvore kao što su usta, nos, oči, vagina, uretra i uši. Može se isporučiti i sc injekcijom i/ili sprejom [74].

Cistanchedeserticola sprečavabubregbolest, kliknite ovdje da dobijete uzorak

Zaključci

Nova primjena ciljane tehnologije mikromjehurića predstavlja sljedeću granicu u minimalno invazivnoj hirurgiji kamena, a naš tim to zamišlja kao platformsku tehnologiju u medicini. Tradicionalni ESWL koristi ekstrakorporalni izvor energije koji stvara mikromjehuriće na ciljanom kamenu, a kasnija kavitacija dovodi do fragmentacije kamena. Ciljani, označeni mikromjehurići eliminiraju potrebu za velikom, glomaznom mašinom, a ovi jedinstveni mikromjehurići mogu se isporučiti direktno na kamenje koje vrijeđa. Izvor energije primijenjen iz ekstrakorporalnog ili intrakorporalnog izvora može pokrenuti proces kavitacije, što dovodi do fragmentacije kamena. Ovo je očigledno proširenje minimalno invazivnog tretmana kamena. Predviđamo da se principi ove tehnologije primjenjuju na druga uobičajena patološka stanja u medicini.

Reference

1 Willard SD, Nguyen MM. Alati za analizu trendova pretraživanja interneta mogu pružiti podatke u stvarnom vremenu o bolesti bubrežnih kamenaca u Sjedinjenim Državama. Urology 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. Hirurško 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 talasom (ESWL) naspram perkutane nefrolitotomije (PCNL) ili retrogradne intrarenalne hirurgije (RIRS) za bubrežne kamence. Cochrane Database Syst Rev 2009; 4: CD007044.

6 Pearle MS, Goldfarb DS, Assimos DG et al. Medicinski tretman bubrežnih kamenaca: AUA vodič. J Urol 2014; 192: 316–24

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

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

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

10 Lokhandwalla M, Sturtevant B. Mehanički model 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 kavitacionih mjehurića u razbijanju bubrežnih kamenaca udarnim valovima litotriptera. J Endourol 2003; 17: 435–46

12 Zhu S, Cocks FH, Preminger GM, Zhong P. Uloga stresnih valova i kavitacije u usitnjavanju kamena u litotripsiji udarnih valova. Ultrazvuk Med Biol 2002; 28: 661–71

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

14 Bailey MR, Pishchalnikov YA, Sapozhnikov OA et al. Detekcija kavitacije tokom udarno-valne litotripsije. Ultrazvuk 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. Kolaps mjehurića plina izazvan šokom u litotripsiji s udarnim talasom. J Acoust Soc Am 2008; 124: 2011–20

17 Ackaert KS, Schroder FH. Efekti ekstrakorporalne litotripsije udarnog talasa (ESWL) na bubrežno tkivo. Pregled. Urol Res 1989; 17: 3–7

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

19 Argyropoulos AN, Tolley DA. Optimizacija litotripsije udarnim talasima u 21. veku. Eur Urol 2007; 52: 344–52

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