Nový přístroj litotryptor na Urologické klinice VFN a 1. LF UK Tisková zpráva 24. září 2009 Urologická klinika VFN a 1. LF UK je významným pracovištěm poskytujícím urologickou péči a pre- i postgraduální vzdělávání v oboru urologie. Její součástí je i oddělení dětské urologie. Klinika má dlouhodobé zkušenosti s komplexní diagnostikou a léčbou urolitiázy, včetně drcení rázovou vlnou, extrakorporálního i intrakavitálního (kontaktního) drcení rázovou vlnou. V současnosti se tyto zkušenosti odborníků Urologické kliniky zúročí možností využít k léčbě pacientů litotryptor poslední generace primárně vyvinutý zejména k drcení kamenů v močových cestách zevní rázovou vlnou. Jedná se o přístroj litotryptor Dornier Compact Delta II. Vysoká odborná erudice zaměstnanců a kvalita toho přístroje umožní poskytovat pacientům účinnou a kvalitní léčbu. Podstatou litotrypse je dezintegrace konkrementu (kamene). Litotryptor využívá k této dezintegraci vysoce efektivní elektromagnetickou energii. Léčba je velmi účinná již při prvním sezení a počet re-operací je minimalizován. Vedle základní indikace je možné využít přístroj k léčbě plastické indurace penisu, k dezintegraci konkrementů ve žlučových cestách a k řešení některých ortopedických onemocnění. I když je přístroj sestaven z několika celků, které za určitých okolností mohou existovat samostatně (výkonná jednotka, operační stůl, rentgenologický a ultrazvukový přístroj), tvoří v tomto případě integrovaný systém s velmi snadným zaměřováním. Přístroj je vybaven digitálním informačním systémem, umožňujícím oboustrannou komunikaci s centrálním úložištěm dat (DICOM) a archivaci. O perfektní zobrazení v digitální kvalitě se starají dva LCD monitory.
Jeho výjimečnost nejlépe vystihují tyto údaje: terapeutická motorizovaná hlava emitující energii může být nad i pod stolem, což umožňuje nemocným absolvovat všechny léčebné procedury v poloze na zádech precizní zaměření cíle (fokuzace) během výkonu bez přerušení operace snižuje radiační zátěž a zrychluje proceduru zaměření pomocí RTG a ultrazvuku (dva systémy) umožňuje dezintegraci všech typů konkrementů včetně nekontrastních unikátní technologie zaměřování pomocí dvou ultrazvukových systémů in line a far sight umožňuje zobrazení nekontrastních konkrementů a sledování úspěšnosti dezintegrace během výkonu a výrazně snižuje opotřebení ultrazvukových sond multifunkční, pohyblivý operační stůl umožňující endoskopické operace navazující na výkon bezpečná a bezproblémová aplikace léčebného výkonu u dětských pacientů MUDr. Ivan Pavlík primář a zástupce přednosty Urologické kliniky VFN a 1. LF UK E-mail: ivan.pavlik@vfn.cz
UROLITIÁZA Urolitiáza je závažný zdravotně- ekonomický problém, který v průběhu života postihne až 10% populace. Po chirurgické léčbě cca 35% pacientů prodělá recidivu do 5 let, v průběhu 10 let až 50% pacientů. Podrobné metabolické vyšetření by mělo být provedeno u pacientů s vyšším a vysokým rizikem recidivy a po 1. recidivě litiázy v průběhu 3 let. Metabolická abnormalita se takovýmto vyšetřením identifikuje až u 90% jedinců. Dodržování obecných principů metafylaxe a cílená metafylaktická medikamentózní terapie redukuje pravděpodobnost recidivy litiázy až o 90%, snižuje morbiditu těchto nemocných a zároveň snižuje ekonomické náklady při opakované chirurgické léčbě litiázy. Urolitiáza je závažný zdravotnický problém, který vzhledem ke své míře recidivnosti významně ekonomicky zatěžuje zdravotnický systém. Bylo spočítáno, že léčba urolitiázy v USA za rok 2003 dosáhla ceny 2 miliard dolarů. Je odhadováno, že litiáza postihne až 12% mužů a 5% žen do dosažení jejich 70. roku věku. Recidiva urolitiázy bez návazné metafylaxe postihne cca 10% pacientů s primolitiázou do 1 roku, 35% pacientů do 5 let a až 50% pacientů do 10 let. Přibližně 10 20% pacientů se symptomatickou urolitiázou v průběhu života postihnou tři a více recidiv. Incidence litiázy v ČR dosahuje 0,1 až 0,5%, u dětí je incidence nižší cca 5,8 / 100 000. Celosvětově existují i lokality s nízkým výskytem urolitiázy, jako např. v Grónsku a pobřežních oblastech Japonska. V oblastech smíšené populace je litiáza častější u obyvatel bílé pleti. Více jsou postiženi muži než ženy, poměr je 2:1. Vrchol výskytu litiázy je u mužů kolem 30. roku věku, u žen je patrná bimodální věková distribuce s maximem v 35 a 55 letech. Navíc v posledních desetiletích v zemích se západoevropským stylem života narůstá počet nově zachycených pacientů s litiázou a narůstá i recidivnost neléčené urolitiázy. Důvodem může být moderní životní styl s nižší pohybovou aktivitou, dietní zvyky s vysokým příjmem živočišných bílkovin, nasycenými tuky a potravinami bohatými na oxaláty a uráty, vysoká míra solení a nízký příjem tekutin, vlákniny a potravin alkalizujících moč. Úsilí mělo směřovat k zamezení progrese stávající litiázy a zabránění recidivy litiázy nové. Většina metod prevence recidiv má za cíl snížit supersaturaci moče a ovlivnit procesy modifikující krystalizaci. Proces tvorby konkrementu závisí na objemu a specifické hmotnosti moče, obsahu litogenních faktorů, dále se na rozvoji litiázy dále podílejí další faktory jako: genetické faktory (např. cystinurie aj.), pozitivní rodinná anamnéza zvyšuje pravděpodobnost litiázy zejména v linii syn a bratr, nutriční faktory- zejména: - vysoký příjem živočišných bílkovin oproti jedincům s nejnižším příjmem těchto bílkovin je riziko litiázy zvýšeno o 33% nižší příjem tekutin navyšuje riziko litiázy o 44%. - vysoký příjem cukrů - ketogenní dieta (např. při hladovění, hubnutí) - vysoké dávky vitamínu C (převyšující 1 g denně) - nepřiměřený příjem perorálního kalcia - doporučená dávka perorálního kalcia se pohybuje mezi 200-300 mg/d. - vysoký příjem fosforu např. vysoce obsažený v coca-cole způsobuje zvýšené hladiny oxalátů v moči. - vysoký příjem kuchyňské soli, vyšší příjem alkoholu je spojený s vyšším výskytem oxalátové litiázy, stoupají i hladiny urátů. Faktory životního prostředí léky: antacida, anti HIV, pracovníci s kadmiovými bateriemi
Urolitiázou dále snadněji onemocní pacienti, kteří se léčí pro onemocněním střev, mající dnu, hyperparatyreózu, sarkoidózu a některé maligní procesy nebo byli či jsou dlouhodobě imobilizováni, mají obstrukční uropatie nebo uroinfekce aj. Urolitiáza se člení dle složení na několik základních druhů: kalciová litiáza (85 %), urátová litiáza (5%), struvitová (5-10%), cystinová litiáza (do 2 %). Diagnóza urolitiázy je stanovena na základě anamnézy (rozbor subjektivních příznaků pacienta), objektivního fyzikálního vyšetření, laboratorních nálezů a výsledků zobrazovacích metod / ultrasonografie, RTG vč. CT). Terapie zahrnuje především podávání analgetik v případě bolestí, odstranění obstrukce v močových cestách, antibakteriální léčbu, vzácně lze aplikovat perorální chemolýza (jen některé urátové konkrementy). Nejčastěji indikovanou metodou jsou minimálně invazivní přístupy. Na prvním místě to je extrakorporální litotrypse rázovou vlnou (LERV, ESWL = extracorporeal shock wave lithotrypsy), díle to jsou dvě endoskopické metody buď ureterorenoskopie nebo perkutánní endoskopická extrakce konkrementu. Jelikož je jednoznačně prokázáno, že recidiva urolitiázy bez návazné metafylaxe postihne 10% pacientů s prvozáchytem litiázy do 1 roku, 35% pacientů do 5 let a až 50% pacientů do 10 let a přibližně 10 20% se symptomatickou urolitiázou v průběhu života postihne tři a více recidiv, je důležité učinit vše pro to, aby se riziko recidivy snížilo na minimum. K tomu slouží tzv. metafylaxe rozlišuje se obecná a specifická. Jedná se o opatření, která ve svém důsledku při dlouhodobém dodržování pacientem mohou vést k omezení počtu recidiv nově vzniklých konkrementů či snížení rychlosti nárůstu stávající litiázy u pacientů s mírným až středním rizikem recidivování. To samozřejmě předpokládá, že každému pacientovi po po litotrypsi nebo endoskopické extrakci či spontánním odchodu litiázy bude konkrement, resp. vymočená drť odeslána na rozbor a vysvětleny principy obecné metafylaxe v závislosti na složení litiázy. Mezi obecnou metafylaxi řadíme zejména dietní doporučení. Tento typ metafylaxe volíme ihned při prvním výskytu litiázy bez podrobnějšího metabolického vyšetření jen na základě informací o složení konkrementu. Všem pacientům s výskytem litiázy se doporučuje zvýšit příjem tekutin pacient by měl vypít denně 8-10 skleniček vody v průběhu celého dne, tak aby výdej moče dosáhl za 24 hodin alespoň 2 litry. Specifická hmotnost moče se má udržet pod 1.015 g/ cm3.. Správně hydratovaný pacient má nykturii, nebo-li chodí močit i v noci. Kalcium oxalátová litiáza: 1. snížit množství příjmu živočišných bílkovin doporučená dávka by měla být mezi 100 120 g/d. Většina pacientů s recidivující litiázou jí 2-3 x denně masné výrobky. Doporučuje se dvě ze tří jídel nahradit zeleninou či ovocem, které přinášejí alkálie. Při vegetariánském stylu života se snižuje prevalence korigované populace o 40 60 %. 2. omezení potravin s vysokým obsahem oxalátů tj. špenátu, červené řepy, fazolí, hroznů, borůvek, ořechů, dále čaje, kávy a čokolády. Je prokázáno, že čaj může být hlavním zdrojem oxalátů z potravy, černá káva by měla být užívána max. 1 x denně. Citrusové plody, zejména citrony a grapefruity obsahují vyšší množství oxalátů, to je však vyváženo vysokým podílem uvolněných citrátů do moči, takže jejich příjem se neomezuje. Příjem vitamínu C by neměl přesáhnout 500 1000 mg/d.
3. regulovaný příjem kalcia je opakovanými studiemi prokázáno, že redukce příjmu vápníku v potravě nevede k snížení recidivy litiázy, ba naopak, při nízkokalciové dietě je vyšší míra oxalátové litiázy z nadměrného vstřebávání nevyvázaných oxalátů střevní sliznicí nedostatkem kalciových iontů. U pacientů s ne-absorpčním typem hyperkalciurie nemá význam snižovat příjem kalcia v potravě. Denní příjem vápníku by měl odpovídat cca 0,5 0,75l mléka za 24h, tj. cca 0,6 0,8g kalcia za den. V porovnání 100g jogurtu odpovídá cca 0,2l mléka, 100g taveného sýra 0,3l mléka, 100g tvrdého sýra cca 0,5l mléka. Při nesnášenlivosti mléčných výrobků je vhodné příjem kalcia v potravě nahradit pitím minerálních vod s obsahem kalcia nejvhodnější je Rudolfův pramen s vyšší obsahem i hořčíku, dále Korunní a Karlovarský pramen. Celá denní dávka kalcia by měla být rozdělena do několika parciálních dávek. U pacientů s absorpční hyperkalciurií je třeba dodržovat střední restrikci vápníku v potravě, tzn. s příjmem kalcia odpovídajícímu 1 sklenici mléka za den. Naopak u pacientů s enterickou hyperoxalurií je třeba navýšit příjem vápníku na 0,25g, ve speciálních případech až na 1g, v obou případech 4x denně. V této indikaci má kalcium za úkol vyvazovat oxalátové ionty ve střevě s cílem zamezit vyšší vychytávání enterickými oxalátovými receptory. 4. restrikce příjmu sodíku denní doporučená dávka se pohybuje mezi 2-5g sodíku na den. 5. navýšit příjem potravin s vyšším obsahem hořčíku avokáda, brambory, rajčata, citrusové plody 6. omezit příjem alkoholu. 7. zamezit vysokému příjmu fosfátů zejména ve formě soft-drinků (Coca-cola). 8. navýšit příjem vitamínů B6 a vitamínu K. 9. navýšit příjem omega-3-mastných kyselin- snižují výměnu oxalátů přes buněčné membrány, navíc redukují exkreci vápníkových iontů tubulárními buňkami. 10. brusinkový juice. 11. navýšit míru potravin s vysokým obsahem vlákniny, nejlépe ke každému jídlu: - ovoce a zelenina mimo těch s vysokým uvolňováním oxalátů - otrubová vláknina. Urátová litiáza: 1. omezit potraviny s vysokým obsahem purinů tj. maso a uzeniny, vnitřnosti, ryby, luštěniny, houby, čokoláda, alkohol. Příjme by neměl přesahovat 50 100 g/d. 2. zvýšit příjem potravin podílejících se na navýšení alkalické reakce moče brambory, zelenina a ovoce, zejména citrony a grapefruity a potraviny z černé mouky. Nejlepší prevencí je vypít denně šťávu ze 2 citronů. 3. nízkokalorická dieta, popř. přímo redukční dieta 4. pít alkalické minerální vody - Magnesia, Bílinská a Mattoniho kyselka. 5. zásadně nevhodné jsou alkoholické nápoje. S jistotou lze konstatovat, že při dodržování režimu obecné metafylaxe a užívání event. specifické medikace lze zredukovat pravděpodobnost recidivy litiázy až o 90 %. prof. MUDr. Tomáš Hanuš, DrSc. přednosta Urologické kliniky VFN a 1. LF UK
Principy litotripse mimotělní rázovou vlnou a její historie I. definice Litotripse (litotrypse) je latinský výraz pro drcení kamenů (např. močových, nebo žlučových), který pochází z řeckých slov lithos (kámen, konkrement) a tribun, lat. thryptein (mačkat). Litotripse extrakorporální (mimotělní) rázovou vlnou (zkratka LERV) je překlad anglického výrazu Extracorporal Shock Wave Lithotripsy (zkratka ESWL). Znamená způsob léčby (rozmělnění, rozdrcení) kamenů mimotělní rázovou vlnou (dále RV). Je to nejmodernější neinvazivní metoda léčení močových kamenů (konkrementů), využívaná nyní také při léčení Peyronovy choroby (induratio penis plastica zakřivení ztopořeného penisu), žlučových kamenů, Dupuytrenovy kontraktury (postižení šlach v dlani) a tzv. tenisového lokte (epikondilitida). II. fyzikální princip Rázová vlna je v podstatě podobná tlakové vlně šířící se z místa výbuchu (exploze). Nikoliv však nekontrolovaně do okolí, nýbrž je soustředěna (fokusována) do místa, kde se nachází kámen. U LERVu je RV generována (vytvářena) mimo tělo, zacílena (fokusována) na kámen a dopravena do místa určení u prvních litotriptorů přes degazovanou vodu (nemocný byl umístěn do vany), u novějších přístrojů přes uzavřené vodní polštáře a akustický gel na kůži v místě vstupu. Propagace RV sleduje všechny akustické principy, kterými jsou reflexe, refrakce a difrakce. Její přenos závisí na akustické impedanci (odporu) prostředí ve kterém se šíří. Akustická impedance lidské tkáně je podobná vodě, RV zde prochází relativně bez odporu. III. funkční komponenty LERVu Jsou čtyři: zdroj RV (generátor), centrování (fokusace) RV, přenos RV (coupling), zaměření/zobrazení RV IV. generátory (zdroje) rázové vlny Podle principu vzniku RV rozeznáváme několik typů generátorů: 1. Elektrohydraulické: zdrojem energie je podvodní elektroda (primární ohnisko), která vysokovoltážním výbojem valorizuje (odpaří) vodu a takto vzniklá náhlá plynová expanze vede ke vzniku RV, která se odráží od parabolického nebo semielipsoidního reflektoru (zrcadla) odráží do druhého ohniska, místa kde se nachází kámen. 2. Piezoelektrické: generátor je tvořen řadou piezo-elektrických krystalů umístěném v hemisférickém talíři. Jejich simultánní aktivací vysokovoltážním proudem dochází ke vzniku RV, která je nasměrována přes tekuté prostředí do ohniska s kamenem. 3. Elektromagnetické: RV je generována kmitem membrány spojené s cívkou, uložené ve válci. Vysokovoltážním výbojem, který projde cívkou je membrána rozkmitána. Vzniklá RV a je odražena od stěny válce a usměrněna akustickými čočkami nebo parabolickým reflektorem na kámen 4. Mikroexplozivní: rázová vlna vzniká na základě exploze azidové kuličky uvnitř parabolického reflektoru. Tyto generátory nenašly širší uplatnění.
V. centrování rázové vlny Nekoncentrovaná RV by potřebovala k destrukci kamene extrémně vysokou energii, což by vedlo i výraznému poškození vedlejších tkání. Je proto nanejvýš nutné RV přesně nasměrovat (fokusovat) na cíl. K tomu slouží technicky různé akustické čočky, trubice a reflektory. VI. přenos rázové vlny (coupling) Rázovou vlnu je nutné dopravit do cíle s minimální ztrátou energie a minimalizace poškození okolních tkání. Při LERVech na prvních litotriptorech byli nemocní uloženi ve vaně s upravenou vodou. Dnes upřednostňují jako převodní média uzavřené vodní polštáře a na jejich povrch (styk s kůží) se nanáší akustický gel. Tyto suché litotriptory mají RV na výstupu o nižší energii a umožňují snadnější polohování pacienta. VII. mechanizmus fragmentace konkrementu K rozpadu kamene dochází, když opačně působící síly RV překonají tenzní sílu konkrementu. Uplatňuje se zde také fenomén kavitace, při které způsobuje prudký nárůst tlaku rychlou expanzi plynových bublin, které jsou ale nestabilní a rychle kolabují. Tím vznikají na povrchu kamene microjets (mikrotrysky), které vedou k jeho erozi a prasklinám. VIII. historie litotripse mimotělní rázovou vlnou 1. Princip RV a litotrypse byl znám řadu let. Přišel s ním koncem 40. let v tehdejším Sovětském Svazu Ing. Jutkin, který na tomto principu sestrojil přístroj na desintegraci kamene močového měchýře. 2. Skutečný rozvoj této technologie odstartovala mnichovská firma Dornier, známá výrobou letadel. Ta dlouhodobě řešila problémy s pevností materiálu při akustickém/sonickém třesku (RV) u nadzvukových letadel a své poznatky přenesla do medicíny. Spolu s Christianem Chaussym sestrojila a na člověku vyzkoušela 7. února 1980 první ESWL (LERV) litotriptor HM1 (Human model 1), kterým byl rozdrcen kámen v ledvinné pánvičce. 3. V roce 1982 byl na Mnichovské klinice instalován první ledvinný litotriptor Dornier HM2. 4. Dornier HM3 (litotriptor 1. generace) byl zakoupen do více jak 300 center pro léčbu močových kamenů po celém světě. Jeho výroba byla ukončena v roce 1990. Vyžadoval celkovou anebo spinální anestezii. 5. Litotriptory 2. generace zúročily technický pokrok použitím jiných zdrojů rázové vlny, fokusace a přenosu RV. Cílem bylo snížit cenu, bolestivost výkonu, multifunkční použití a snadné zacházení. Nastoupily elektromagnetické cívky v kombinaci s akustickými čočkami nebo sféricky uspořádanými piezoelektrickými krystaly. Poslední přinesly bezbolestné LERVy, ale za cenu nárůstu počtu reoperací. Významným přínosem bylo ultra-sonografické zaměřování, které rozšířilo použití LERVů i u rtgnekontrastních nebo málo kontrastních konkrementů (z kyseliny močové, žlučníkové a cystinové). Snížila se tím i jejich cena a pacient ani personál není ozařován. Nevýhodou je delší zaškolení nemožnost použití u kamenů v močovodu. Integrace s uzavřenými vodními polštáři přinesla multifunkčnost litotriptorů. 6. V letech 1990-1992 přišli všichni výrobci LERV přístrojů s novými a inovovanými modely. Inovace zahrnovala: Kombinaci rtg a ultrasonografického zaměření Možnost širšího rozsahu energie RV
Širší apertura (povrch akustické čočky, reflektoru) snížil širším vstupem RV přes kůži bolestivost LERVu. Nyní se provádí s výjimkou dětí pod i.v. analgesií. To umožnilo převést LERV na ambulantní výkon. Integraci litotriptoru (s C ramenem) s endoskopickým stolem a možností komplexní léčby močových kamenů na jednom místě. IX. historie LERVu na Urologické klinice VFN a 1. LF UK v Praze 1. Lithostar Siemens 1985 1. litotriptor v zemích Sovětského bloku. První LERV operace 13. dubna 1987. 2. Medilit 3. Dornier Lithotriptor Compact Delta II X. aktuální koncepce litotriptoru V současné době se vyrábějí 2 typy litotriptorů: 1. LERVové stoly (ESWL-tables): Dornier Compaq Delta and Sigma,Siemens Modularit, Storz Modulith SLK, Wolf Peizolith 3000. K multifunkčnímu použití. Skládají se z terapeutického stolu, zdroje RV s postraním nebo koaxiální ultrazvukem a izocentricky uloženým rtg C-ramenem, jako hlavním zaměřovacím systémem. 2. Uro-litotriptory (Uro-Lithotriptors): Komplexní endourologické pracoviště. Mají buď: - jen rtg zaměření a jsou použitelné i pro provedení vylučovací urografie (Philips LithoDia-gnost,Lithostar multiline, Storz Modulith SLX) - anebo jsou anebo dokonce triální (Siemens Lithoskop, Dornier Compact Delta II). Prof. MUDr. Jan Dvořáček, DrSc. emeritní přednosta Urologické kliniky VFN a 1. LF UK