Buih Mikro Sasaran: Aplikasi Novel Untuk Rawatan Batu Karang

Krishna Ramaswamy, Vanessa Marx*

Penyakit batu karangadalah endemik. Lithotripsy gelombang kejutan extracorporeal adalah penemuan teknologi utama pertama di mana gelombang kejutan terfokus digunakan untuk memecahkan batu dalambuah pinggangatau ureter. Gelombang kejutan mendorong pembentukan buih peronggaan, yang keruntuhannya membebaskan tenaga pada batu, dan tenaga itu memecah belah.buah pinggangbatumenjadi kepingan yang cukup kecil untuk dilalui secara spontan. Bolehkah konsep buih mikro digunakan tanpa mesin besar? Perkembangan logik adalah untuk menghasilkan buih mikro ex vivo yang berkuasa ini dan menyuntik buih ini terus ke dalam sistem pengumpulan. Sumber luaran boleh digunakan untuk mendorong peronggaan sebaik sahaja buih mikro berada pada sasarannya; kuncinya ialah menyasarkan buih mikro ini untuk mengikat secara khusus kepada batu karang. Dua pemerhatian penting telah diwujudkan: (i) bifosfonat melekat pada kristal hidroksiapatit dengan pertalian tinggi; dan (ii) terdapat hidroksiapatit yang besar dalam kebanyakannyaBatu karang. Buih mikro boleh dilengkapi dengan tag bifosfonat untuk disasarkan secara khususBatu karang. Gelembung-gelembung ini lebih disukai akan terikat pada batu dan bukannya tisu sekeliling, mengurangkan kerosakan cagaran. Ultrasound atau bentuk tenaga lain yang sesuai kemudian digunakan untuk menyebabkan buih mikro mendorong peronggaan dan memecahkan batu. Ini boleh digunakan sebagai tambahan kepada ureteroskopi atau lithotripsy perkutaneus untuk membantu dalam pemecahan. Plak Randall, yang juga mengandungi kristal hidroksiapatit, juga boleh disasarkan untuk memusnahkan prekursor batu ini secara pre-emptive. Selain itu, buih mikro yang disasarkan boleh membantu dalam diagnostik batu ginjal berdasarkan digunakan sebagai tambahan kepada kaedah pengimejan tradisional, terutamanya berguna dalam populasi pesakit berisiko tinggi. Aplikasi baru teknologi buih mikro yang disasarkan ini bukan sahaja mewakili sempadan seterusnya dalam pembedahan batu invasif minimum tetapi teknologi platform untuk bidang perubatan lain.

Kata kuncidisasarkan, buih mikro,Batu karang, invasif minima

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

cistancheboleh merawatbuah pinggangpenyakitdan gejala

pengenalan

Insiden seumur hidup batu kencing adalah 10 peratus untuk lelaki dan 7 peratus untuk wanita, yang sepadan dengan kelaziman 2-3 peratus dalam populasi umum. Secara keseluruhan, 50 peratus pesakit dengan batu kencing sebelumnya akan mengalami kambuh semula dalam tempoh 5 tahun [1-3]. Pembedahan intra-perut utama adalah asas utama dalam rawatanbuah pinggangdan batu ureter sebelum tahun 1980-an, tetapi penuh dengan morbiditi dan kematian, walaupun di kalangan pakar urologi yang berpengalaman [4,5]. Walau bagaimanapun, sejak beberapa dekad kebelakangan ini, terdapat perkembangan hebat dalam teknik invasif minimum yang telah membawa kepada penurunan dramatik dalam pembedahan batu terbuka [4,6]. ESWL adalah kejayaan besar pertama dalam pembedahan batu, yang memecah batu melalui denyutan akustik yang dihasilkan oleh mesin yang terletak di luar badan pesakit [7]. Pakar urologi yang membolehkan teknologi ini merawat pesakit dengan batu kencing tanpa morbiditi dan invasif pembedahan terbuka. Apabila teknologi dan optik bertambah baik, kaedah invasif minima lain untuk rawatan batu kencing bergejala telah dibangunkan termasuk nefrolitotomi perkutaneus (PCNL) dan ureteroskopi (URS), tetapi perbincangan perbandingannya adalah di luar skop kajian ini.

ESWL

ESWL pada mulanya dibangunkan pada tahun 1980 oleh Dornier Medizintechnik GmbH (kini Dornier MedTech Systems, Jerman) dan telah digunakan secara meluas sejak pengenalan lithotriptor komersial pertama Dornier Human Model 3 (HM3) pada tahun 1983 [8]. Ia telah digunakan dalam rawatan bukan invasif pelbagai jenis batu termasukbuah pinggang, pundi kencing, air liur dan hempedu, menggunakan beribu-ribu gelombang kejutan tertumpu yang dihasilkan di luar badan untuk menghancurkan batu menjadi serpihan kecil. Batu karang keluar secara spontan, tetapi batu hempedu biasanya memerlukan prosedur kedua untuk membuangnya. Lithotripters berbeza antara satu sama lain dalam kaedah

(electromagnetic, electrohydraulic, piezoceramic) digunakan untuk menghasilkan gelombang kejutan, tetapi semuanya menghasilkan gelombang akustik yang serupa. Gelombang kejutan dicirikan oleh puncak tenaga tinggi yang cepat, yang berbeza daripada gelombang sinusoidal ultrasonik dengan amplitud tekanan yang sangat besar. Di samping itu, ultrasound biasanya terdiri daripada ayunan berkala, manakala gelombang kejutan adalah nadi tunggal [8]. Mekanisme pemfokusan (fluoroskopi dan/atau ultrasonografi) lithotriptor mengarahkan gelombang kejutan ke sasaran titik fokus kedua (F2) tetap di mana gelombang kejutan menjadi aditif di lokasi yang sama di mana pesakit dan batu mereka diletakkan untuk rawatan [9] .

Mekanisme Pecah Batu ESWL

Peronggaan adalah mekanisme utama di mana gelombang kejutan memecahkan batu menjadi kepingan kecil [8]. Gelombang kejutan difokuskan pada batu dan interaksi antara gelombang kejutan dan batu menghasilkan ekor tekanan negatif yang mendorong pembentukan buih peronggaan yang runtuh dengan kuat [10-13]. Nukleus gelembung pada mulanya dimampatkan oleh gelombang kejutan dan kemudian dengan cepat mengembang dan kemudian runtuh (peronggaan), yang membebaskan tenaga yang mengakibatkan jet mikro berkelajuan tinggi dengan kebolehan hakisan yang kuat untuk memecahkan batu berdekatan [14-16]. Peronggaan memainkan peranan penting dalam penjanaan serpihan batu kecil semasa lithotripsy. Mesin lithotriptor adalah perlu untuk membekalkan tenaga extracorporeal yang menghasilkan gelombang kejutan yang bersifat aditif apabila penumpuan pada F2 yang menghasilkan buih mikro peronggaan [8]. Adakah mungkin untuk menghantar gelembung mikro ini kepada batu kencing yang menyakitkan tanpa memerlukan mesin yang besar, mahal dan besar?

cistancheadalah baik untukkorikbuah pinggangpenyakit

Peranan ESWL yang semakin berkurangan

Dornier HM3 asal dan lithotripter am yang lebih lama mempunyai gandingan yang paling optimum dan menghasilkan pemecahan batu yang paling cekap [17]. Lithotripters generasi baru mempunyai zon F2 yang lebih kecil dengan harapan dapat mengurangkan kesakitan dan kecederaan buah pinggang yang berpotensi; malangnya, kadar pemecahan batu telah terjejas dengan ketara [18,19]. Faktor tambahan yang mempengaruhi keberkesanan ESWL termasuk komposisi batu, jarak kulit ke batu (indeks jisim badan), kehadiran anatomi renal anomali, lokasi batu, dan hidronefrosis yang berkaitan [4,8]. Kesan sampingan biasa termasuk hematuria kasar selepas prosedur, hematoma subkapsular (0.9 peratus ), akut sekali-sekalabuah pinggangkecederaan, dan kerosakan jarang berlaku pada organ sekeliling [10,17,18,20,21]. Persatuan yang tidak disahkan dengan hipertensi dan diabetes mellitus telah dicadangkan [22,23].

Teknik invasif minima lain, seperti PCNL dan URS, telah menambah ESWL dalam merawatbuah pinggangdan batu ureter dengan optik yang lebih baik, instrumen yang lebih kecil, dan lithotripter laser yang membolehkan visualisasi langsung pemecahan batu [4]. Tidak seperti ESWL, pendekatan endoskopik yang lain ini kerap memerlukan saliran pasca operasi dengan stent ureter JJ dan/atau tiub nefrostomi perkutaneus [4]. Bolehkah prinsip peronggaan buih mikro digunakan semasa pendekatan endoskopik, termasuk URS dan PCNL, tanpa memerlukan mesin lithotriptor yang besar untuk mengoptimumkan pemecahan batu? Jika ini boleh digunakan, ia akan memberikan lanjutan logik untuk menjadikan rawatan batu lebih invasif secara minimum.

Teknologi Buih Mikro

Buih mikro telah memainkan peranan yang semakin meningkat dan penting dalam terapeutik perubatan dan diagnostik sebagai agen kontras untuk pengimejan ultrasonografi [24-32]. Penggunaan pertama teknologi ini adalah dalam pengimejan radiografi untuk mengenal pasti anomali struktur jantung. Buih mikro berkapsul karbon dioksida (CO2) pertama kali digunakan sebagai agen kontras dalam peredaran vena untuk menggambarkan jantung kanan untuk penilaian kecacatan septum ventrikel yang disyaki. Buih mikro ini terdiri daripada gas perfluorokarbon dan disuntik ke dalam peredaran sistemik. Ekokardiografi seterusnya dilakukan untuk mengesan kehadiran gelembung mikro ini dalam ventrikel kiri, menyediakan kaedah ultrasonografi untuk mengenal pasti kehadiran dan magnitud shunt jantung [33]. Buih mikro telah digunakan sebagai agen pengimejan untuk ultrasound di pelbagai bahagian badan yang lain dengan kejayaan yang besar. Ada yang menyiasat penggunaannya dalam pemusnahan tisu yang disasarkan [34,35] atau pemulihan beberapa tisu penting seperti miokardium [36]. Baru-baru ini, ligan penargetan telah dilekatkan pada permukaan buih mikro, yang telah digunakan secara meluas dalam sistem kardiovaskular, serta untuk diagnosis dan terapi tumor [37-39]. Yang lain telah menggabungkan buih mikro dan ultrasound untuk penghantaran ubat ke tumor otak [40-42] dan ke kawasan lain yang mempunyai keistimewaan imunologi. Aplikasi lain yang baru muncul bagi teknologi ini termasuk pembukaan berkesan penghalang darah-otak dan rawatan terapeutik filem antimikrobial [37].

Sintesis dan Penyediaan Buih Mikro

Pelbagai produk buih mikro boleh didapati secara komersil; termasuk buih mikro yang dipasarkan di bawah nama dagangan DEFINITY- (Lantheus Medical Imaging, Inc., N. Billerica, MA, USA) dan OPTION- (General Electric Imaging, Fairfield, CT, USA). Penyediaan Pentadbiran Makanan dan Dadah (FDA) yang diluluskan secara komersil tidak disasarkan buih dijalankan mengikut prosedur yang telah ditetapkan dan diluluskan, dengan pengubahsuaian yang sewajarnya jika perlu [39]. Buih mikro bertanda dipasang sendiri dengan permukaan fosfolipid dan pusat gas karbon terfluorinasi. Buih mikro ini mempunyai purata diameter antara 0.1 dan 10 lm. Kandungan buih mikro boleh berbeza mengikut aplikasi. Sebagai contoh, gelembung mengandungi udara, CO2, gas berfluorina atau perfluorina, gas lain atau campuran pelbagai gas. Selain itu, buih mikro pada mulanya mungkin berada pada suhu sedemikian sehingga buih mikro yang kempis boleh disuntik ke dalam pesakit tetapi akan mengembang apabila ia memanas kepada suhu fisiologi (- 37 darjah ). Buih mikro ini boleh diisi sebahagian atau sepenuhnya dengan muatan selain gas, seperti agen aktif secara farmaseutikal, agen sitotoksik, agen pengimejan, atau sebagainya, dan dihantar ke organ atau jisim yang disasarkan. Untuk menyasarkan batu kencing, gelembung mikro yang stabil dan berumur pendek (15-20 min) ini disintesis dengan tag permukaan bifosfonat untuk memudahkan perlekatan terpilih pada hidroksiapatit. Selepas melampirkan tag kimia bifosfonat pada buih mikro biokompatibel, buih mikro kemudiannya dihantar kepada pesakit.

Pendekatan semasa kami diilhamkan oleh penyelesaian buih mikro yang dibangunkan oleh DEFINITY, yang terdiri daripada campuran fosfolipid yang tersedia secara komersial dan diluluskan oleh FDA. Gelembung mikro DEFINITY membungkus setiap fluoropropane, gas yang telah ditunjukkan untuk dihembus dari paru-paru tanpa kesan toksik [43]. Secara khusus, strategi kami melibatkan pengubahsuaian kimia komponen fosfolipid utama yang terdapat dalam campuran DEFINITY, dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) [44]. Pada mulanya, usaha sintetik ditujukan kepada pengubahsuaian kimia salah satu substituen metil pada kumpulan amino DPPC, kerana derivatif bifosfonat yang sepadan boleh diakses dengan mudah daripada bahan permulaan yang tersedia secara komersial menggunakan transformasi standard (Rajah 1). Tambahan pula, pengubahsuaian kimia kumpulan amino dalam cara ini menghasilkan perubahan struktur minimum kepada DPPC. Adalah munasabah untuk menjangkakan bahawa analog bifosfonat baharu ini akan menghasilkan sifat fizikal yang serupa, seperti keterlarutan serta kestabilan yang lebih baik dalam vivo apabila digabungkan dalam larutan buih mikro, dan akan mengekalkan biokeserasian yang ditunjukkan oleh DPPC.

Buih mikro dan Diagnostik

Buih mikro yang disasarkan boleh digunakan dalam diagnosis batu karang. Buih mikro yang disasarkan sebagai bahan kontras memerlukan dos yang kecil dan menunjukkan kepekaan pengesanan yang sangat baik [27-29]. CT ialah 'standard emas dalam diagnosis radiografi batu karang yang memberikan kepekaan tertinggi, tetapi sesetengah batu (iaitu batu dadah) tidak dapat dilihat walaupun pada CT [6]. Buih mikro yang disasarkan boleh mengikat sasaran dadah tertentu, mendedahkannya pada radiografi. X-ray biasa adalah lemah dalam menggambarkan batu radiolusen (iaitu asid urik, sistin), tetapi batu ini boleh disasarkan secara khusus untuk membolehkan pengesanan menggunakan radiograf biasa yang mudah. Batu dalam parenkim buah pinggang boleh dibezakan daripada yang ada dalam sistem pengumpulan, dengan itu membuktikan ukuran beban batu yang lebih tepat. Secara tradisinya MRI adalah lemah dalam menggambarkan batu [4], tetapi buih mikro boleh dilengkapi dengan ligan yang boleh dikesan MRI yang mempunyai pertalian untuk batu ginjal, dengan itu membantu dalam pengesanan MRI. Ini mungkin mempunyai nilai dalam populasi pesakit berisiko tinggi, seperti wanita hamil atau kanak-kanak. Selain itu, ligan khusus (iaitu kumpulan sulfhidril) boleh digunakan untuk menandai buih mikro untuk mengesan jenis batu tertentu, menyediakan kaedah unik dan tidak invasif dalam diagnosis batu karang.

Buih Mikro Sasaran dan Aplikasi Urologi

Buih mikro bersalut lipid boleh dilabelkan untuk menyasarkan tisu tertentu [27,36,45-47]. Buih mikro boleh dijana ex vivo dengan kumpulan berfungsi yang mampu menyasarkan bahan atau tisu tertentu secara khusus. Buih mikro ini kemudiannya akan mengikat secara selektif di tapak sasaran (iaitu batu karang). Buih mikro akan didorong untuk merongga melalui penggunaan pelbagai sumber tenaga. Keruntuhan pesat buih mikro ini akan membebaskan tenaga hanya di tapak yang diminati. Teknologi invasif minima ini berpotensi untuk meniru buih mikro yang dihasilkan dalam vivo daripada ESWL yang boleh mengonggakan dan memecahkan batu. Perkara utama ialah melabelkan buih mikro untuk mengikat hanya pada permukaan tertentu batu untuk meminimumkan atau menghapuskan komplikasi dan meningkatkan kecekapan. Bagaimanakah seseorang secara khusus menyasarkan batu kencing menggunakan buih mikro untuk mengarahkan tenaga peronggaan mereka hanya kepada batu? Kami meneroka pemerhatian yang menjawab soalan-soalan ini.

Pembangunan Penyasaran Batu Ginjal

Berdasarkan pembelauan sinar-X, spektroskopi inframerah, dan analisis kimia hidroksiapatit dianggap sebagai juzuk tak organik utama mineral tulang, dibina daripada kristal yang mengandungi terutamanya kalsium dan fosfat [48-50]. Bifosfonat ialah sebatian yang digunakan untuk merawat atau memperlahankan perkembangan osteoporosis dan kejadian berkaitan tulang, dengan menghalang penyerapan tulang osteoklastik dengan melekat pada tapak pengikat hidroksiapatit pada permukaan tulang. Mereka mempunyai pertalian tinggi untuk permukaan kalsium fosfat (hidroksiapatit atau apatit) dalam matriks tak organik tulang manusia di mana ia lebih suka melekat [51-53]. Pengimbasan tulang secara rutin dilakukan dengan difosfonat berlabel 99mTc yang serupa dengan bifosfonat yang digunakan untuk aplikasi terapeutik. Mekanisme pengambilan prinsip melibatkan

penjerapan ke atau ke dalam struktur kristal hidroksiapatit selepas pentadbiran iv [54]. Scintigraphy tulang kuantitatif menggunakan kamera c membolehkan pemodelan kinetik menilai aspek perfusi dan metabolisme tulang, termasuk keadaan dengan perubahan meresap kepada pembentukan semula tulang (seperti hiperparatiroidisme primer, osteodistrofi buah pinggang dan osteoporosis), dan untuk penilaian perfusi tulang, serantau. metastasis, kecergasan tulang (graft) dan osteonekrosis [55-57]. Bolehkah pertalian bifosfonat yang sama ini kepada hidroksiapatit dieksploitasi dalam penyakit batu kencing?

Kebanyakan batu kencing adalah berasaskan kalsium, dan sebahagian besarnya terdiri daripada hidroksiapatit. Ramai berpendapat bahawa kebanyakan biomineralisasi bermula dengan kristal hidroksiapatit. Di samping itu, batu-batu ini mengandungi beberapa rongga yang diedarkan secara tidak teratur di seluruh bahagian dalam yang menempatkan sfera kecil hidroksiapatit dalam kekisi kepingan kristal [58-61]. Secara teorinya, dengan buih mikro yang ditandakan dengan bifosfonat, batu kencing boleh disasarkan secara khusus; dan boleh digunakan sebagai rawatan invasif minima alternatif untuk pemecahan batu. Gelembung mikro boleh mempunyai bahagian penyasaran tertentu (seperti ligan bifosfonat) yang dicipta ex vivo, yang akan mempunyai pertalian untuk hidroksiapatit dalam batu kencing selepas disuntik ke dalam sistem kencing. Plak Randall dianggap sebagai nidus awal untuk banyak batu. Dr Alexander Randall [62] membuat hipotesis bahawa plak interstisial papillary ini terdiri daripada kalsium fosfat (hidroksiapatit), bukan kalsium oksalat, dan berfungsi sebagai nidus untuk pembentukan batu berikutnya. Dengan menyuntik buih mikro yang lebih disukai mengikat hidroksiapatit plak papillari ini, secara teorinya seseorang boleh mengonggakan dan memusnahkannya dengan harapan dapat mengurangkan nidi untuk pembentukan batu pada masa hadapan.

Aplikasi Urologi Lain

Teknologi penyiasatan yang dipanggil histotripsy ialah teknik baru yang menggunakan ultrasound berdenyut yang menyebabkan kitaran cepat mampatan dan pengembangan, yang seterusnya membentuk buih mikro yang telah digunakan untuk memecah dan menghomogenkan tisu yang tidak diingini. Ia telah dibangunkan oleh pasukan penyelidik Universiti Michigan sebagai rawatan berpotensi untuk hiperplasia prostat jinak dengan hasil yang baik dalam model haiwan. Kajian manusia belum selesai [63-65]. Histotripsy menunjukkan kepelbagaian dan kuasa teknologi microbubbles, tetapi penyasaran tisu khusus dilakukan oleh mesin luaran, tetapi microbubbles individu tidak disasarkan secara khusus.

Penghantaran Buih Mikro

Teknologi buih mikro ini boleh disediakan dengan cepat dalam tetapan pesakit luar atau pesakit dalam. Buih mikro ini boleh disuntik ke dalam sistem kencing dan bertahan kira-kira 15-20 minit sebelum pembubaran spontan. Gelembung mikro sarat bifosfonat yang disasarkan ini boleh menumpukan dan melekat pada permukaan dan celah dalaman batu kencing. Sebarang lebihan buih yang tidak melekat pada sasaran yang diingini boleh dihanyutkan menggunakan gabungan pengairan diuretik dan/atau cecair fl. Ini penting kerana lebihan buih boleh melindungi sebarang sumber tenaga yang digunakan, mengganggu kesan buih mikro terikat setempat. Laluan buih berlebihan akan membolehkan selektiviti batu yang disasarkan dan mengelakkan kecederaan cagaran.

Menyasarkan Buih Mikro

Aplikasi perubatan sebelum peronggaan telah menggunakan sumber tenaga extracorporeal untuk mencipta dan meruntuhkan buih mikro dalam tisu [32,63,66-68]. Teknologi baharu ini berbeza daripada prosedur sedemikian dengan menggunakan buih mikro yang mengandungi gas khusus aplikasi yang dihasilkan ex vivo. Buih mikro yang dihasilkan mengandungi tag penyasaran (cth bifosfonat) yang membolehkan mereka menumpukan pada atau berhampiran tisu yang disasarkan (cth. batu kencing). Ia kemudiannya dihantar secara khusus ke permukaan atau sekitar sasaran yang dikehendaki.

Sumber Tenaga untuk Peronggaan

Tenaga yang diperlukan untuk menyebabkan peronggaan boleh dihantar dalam bentuk sinaran elektromagnet (cth radio atau gelombang mikro), atau gelombang ultrasound. Oleh kerana kekonduksian elektriknya yang rendah, frekuensi elektromagnet antara 400 dan 10 000 kHz mungkin sesuai kerana ia merambat melalui tisu tanpa interaksi yang kuat, sambil memfokuskan pada sasaran yang dimaksudkan [69]. Sebagai contoh, unit ultrabunyi standard digunakan di dalam atau bersebelahan dengan badan dengan kuasa yang mencukupi untuk memulakan peronggaan buih pra-kedudukan.

Buih Mikro untuk Rawatan Penyakit Batu Karang

Sasaran Keutamaan Batu Karang

Penyasaran Keutamaan Batu Ginjal Tag bifosfonat pada buih mikro, seperti yang diterangkan sebelum ini, mempunyai pertalian untuk hidroksiapatit yang terdapat dalam kebanyakan batu kencing supaya buih mikro terikat pada sasaran dan bukan pada cecair atau tisu sekeliling. Tenaga daripada sumber berdekatan (ultrasound, tenaga frekuensi radio, atau sebagainya) kemudian digunakan untuk mendorong peronggaan. Buih mikro yang direka bentuk bertindak sebagai nukleus peronggaan apabila berinteraksi dengan tenaga yang dihantar dan boleh memecah batu yang disasarkan (Rajah 2 dan Video S1 dan S2 yang disertakan). Secara teorinya, apabila merawat pesakit dengan batu ginjal atau ureter, pakar urologi boleh menghantar gelembung mikro yang ditag ini ke tapak dalam pesakit (ureter atau buah pinggang) menggunakan endoskopi rutin.

Penghantaran Buih Mikro ke Batu Ginjal Penghantaran buih mikro ke dalam atau berhampiran batu kencing yang disasarkan boleh dicapai dengan pelbagai cara. Dengan batu ureter, buih mikro ini boleh disuntik terus ke dalam pejabat ureteri menggunakan skop fleksibel atau pun ke batu menggunakan kateter kecil yang diletakkan di atas batu. Jika batu berada di dalam buah pinggang, seseorang boleh menyuntik buih mikro secara retrograde atau anterograde perkutaneus bergantung kepada anatomi pesakit dan lokasi serpihan batu (Rajah 3). Plak Randall, yang merupakan prekursor kepada batu kencing berasaskan kalsium, juga boleh disasarkan secara pre-emptive pada masa PCNL atau URS. Ramai pakar urologi mempunyai rasa firasat selepas lithotripsy endoskopik mengetahui plak ini mungkin akan menjadi batu berulang - ia hanya menunggu masa [62,70]. Buih mikro secara teorinya boleh digunakan untuk menyasarkan plak ini pada masa URS atau PCNL untuk memusnahkannya secara pre-emptive; oleh itu, berpotensi mengurangkan pengulangan batu. Selain itu, teknologi ini boleh digunakan sebagai tambahan kepada URS atau PCNL, di mana batu pada mulanya boleh dipecahkan dengan cara tradisional, dan buih mikro kemudiannya boleh digunakan untuk melengkapkan penukaran sisa batu ini menjadi debu. Ini akan menjadi satu cara untuk cuba mencipta semula 'kesan popcorn', di mana serpihan kecil dilenyapkan menjadi habuk atau kerikil yang akan berlalu secara spontan.

Sumber Tenaga untuk Peronggaan Batu Karang

Tenaga yang diperlukan untuk memulakan peronggaan boleh dihantar secara ex vivo seperti dalam lithotripter tradisional. Sebagai alternatif, sumber tenaga mikro boleh digunakan dari hujung kateter atau endoskop, yang boleh diarahkan di bawah bimbingan fluoroskopik atau penglihatan langsung. Ini akan membolehkan pakar urologi memerhatikan pemecahan yang terhasil dalam masa nyata. Kateter ini boleh didapati dan digunakan secara meluas dalam bidang perubatan invasif minimum yang lain [71,72].

Teknologi Platform

Penggunaan teknologi buih mikro yang disasarkan ini boleh diperluaskan di luar petunjuk urologi. Bergantung pada keperluan khusus, pelbagai formulasi dan persediaan boleh dibina untuk sasaran unik menggunakan surfaktan atau bahan tambahan lain untuk penyebaran [73]. Penghantaran buih mikro yang ditag secara khusus boleh dihantar melalui lubang semula jadi seperti mulut, hidung, mata, faraj, uretra dan telinga. Ia juga boleh dihantar melalui suntikan sc dan/atau semburan [74].

Cistanchedeserticola menghalangbuah pinggangpenyakit, klik di sini untuk mendapatkan sampel

Kesimpulan

Aplikasi baru teknologi buih mikro disasarkan mewakili sempadan seterusnya dalam pembedahan batu invasif minimum, dan pasukan kami membayangkan ini sebagai teknologi platform dalam perubatan. ESWL tradisional menggunakan sumber tenaga extracorporeal yang menghasilkan buih mikro pada batu yang disasarkan, dan peronggaan seterusnya membawa kepada pemecahan batu. Buih mikro yang disasarkan dan ditandakan menghapuskan keperluan untuk mesin yang besar dan besar, dan buih mikro unik ini boleh dihantar terus ke batu yang menyinggung perasaan. Sumber tenaga yang digunakan sama ada daripada sumber extracorporeal atau intracorporeal boleh memulakan proses peronggaan, yang membawa kepada pemecahan batu. Ini adalah lanjutan jelas rawatan batu invasif minimum. Kami membayangkan prinsip teknologi ini untuk digunakan pada keadaan patologi lain yang biasa dihargai dalam perubatan.

Rujukan

1 Willard SD, Nguyen MM. Alat analisis trend carian Internet boleh menyediakan data masa nyata tentang penyakit batu karang di Amerika Syarikat. Urologi 2013; 81: 37–42

2 Stamatelou KK, Francis ME, Jones CA, Nyberg LM, Curhan GC. Aliran masa dalam kelaziman batu karang yang dilaporkan di Amerika Syarikat: 1976-1994. Int Buah Pinggang 2003; 63: 1817–23

3 Portis AJ, Sundaram CP. Diagnosis dan pengurusan awal batu karang. Am Fam Physician 2001; 63: 1329–38

4 Matlaga B, Lingeman JE. Pengurusan pembedahan lithiasis kencing. Dalam 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. Extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) versus percutaneous nephrolithotomy (PCNL) atau retrograde intrarenal surgery (RIRS) untuk batu karang. Cochrane Database Syst Rev 2009; 4: CD007044.

6 Pearle MS, Goldfarb DS, Assimos DG et al. Pengurusan perubatan batu karang: garis panduan AUA. J Urol 2014; 192: 316–24

7 Chaussy C, Brendel W, Schmiedt E. Pemusnahan batu karang yang disebabkan oleh luar badan oleh gelombang kejutan. Lancet 1980; 2: 1265–8

8 Eisenmenger W. Mekanisme pemecahan batu dalam ESWL. Ultrasound Med Biol 2001; 27: 683–93

9 McAteer JA, Evan AP. Kesan buruk akut dan jangka panjang lithotripsy gelombang kejutan. Semin Nephrol 2008; 28:200–13

10 Lokhandwalla M, Sturtevant B. Model mekanik patah bagi pengurangan batu dalam ESWL dan implikasi untuk kerosakan tisu. Phys Med Biol 2000; 45: 1923–40

11 Pishchalnikov YA, Sapozhnikov OA, Bailey MR et al. Aktiviti gugusan gelembung peronggaan dalam pemecahan batu karang oleh gelombang kejutan lithotripter. J Endourol 2003; 17: 435–46

12 Zhu S, Cocks FH, Preminger GM, Zhong P. Peranan gelombang tegasan dan peronggaan dalam kominution batu dalam lithotripsy gelombang kejutan. Ultrasound Med Biol 2002; 28: 661–71

13 Cleveland RO, Sapozhnikov OA, Bailey MR, Crum LA. Pengesan peronggaan pasif dwi untuk pengesanan setempat peronggaan yang disebabkan oleh lithotripsy secara in vitro. J Acoust Soc Am 2000; 107: 1745–58

14 Bailey MR, Pishchalnikov YA, Sapozhnikov OA et al. Pengesanan peronggaan semasa lithotripsy gelombang kejutan. Ultrasound Med Biol 2005; 31: 1245–56

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

16 Johnsen E, Colonius T. Keruntuhan akibat kejutan bagi gelembung gas dalam lithotripsy gelombang kejutan. J Acoust Soc Am 2008; 124: 2011–20

17 Ackaert KS, Schroder FH. Kesan lithotripsy gelombang kejutan extracorporeal (ESWL) pada tisu buah pinggang. Satu ulasan. Urol Res 1989; 17: 3–7

18 Skolarikos A, Alivizatos G, de la Rosette J. Lithotripsy gelombang kejutan extracorporeal 25 tahun kemudian: komplikasi dan pencegahannya. Eur Urol 2006; 50: 981–90

19 Argyropoulos AN, Tolley DA. Mengoptimumkan lithotripsy gelombang kejutan pada abad ke-21. Eur Urol 2007; 52: 344–52

20 Knapp PM, Kulb TB, Lingeman JE et al. Hematoma perirenal yang disebabkan oleh lithotripsy gelombang kejutan extracorporeal. J Urol 1988; 139: 700–3