Burst wave litotrypse −⁠ nová neinvazivní metoda fragmentace kalciumoxalátů u koček

Úvod

Urolitiáza horních cest močových patří k významným příčinám morbidity a mortality u koček. Převážná většina urolitů (87−98 %) je u nich na bázi vápníku. Medikamentózní rozpouštění kalciových urolitů není dostupné a léčba pomocí infuzní terapie a léků usnadňujících průchod kamenů je účinná pouze u malé části pacientů (13 %). Ve zbývajících případech se doporučuje umístění subkutánního ureterálního bypassu nebo ureterálního stentu. Tyto zákroky jsou však invazivní a nesou s sebou 6−18% perioperační mortalitu, 29−56% riziko dlouhodobých komplikací (okluze zařízení, infekce aj.) a vysoké náklady. Z těchto důvodů se hledají nové minimálně invazivní techniky a postupy.

Současné možnosti minimálně invazivní terapie

Litotrypse rázovou vlnou (SWL) a endoskopická laserová litotrypse jsou primárními zákroky u lidí. Nicméně kočičí kalciumoxaláty jsou relativně rezistentní vůči fragmentaci pomocí SWL a kočičí ureter je příliš úzký (0,3−0,4 mm) pro použití laserové litotrypse.

BWL jako vhodná alternativa SWL pro malé pacienty

Burst wave litotrypse je neinvazivní metoda rozbíjení močových kamenů založená na technologii fokusovaného ultrazvuku. Využívá tedy fokusovaný ultrazvukový měnič (transducer) k aplikaci krátkých harmonických ultrazvukových vln na kámen, čímž dochází k cyklickému namáhání, které vede k jeho narušení a fragmentaci. Systém BWL se skládá z generátoru pulzů a měniče, který se přikládá k pokožce pacienta přes tenkou vrstvu ultrazvukového gelu. Ultrazvuková zobrazovací sonda zabudovaná do terapeutické hlavice umožňuje detekci a lokalizaci urolitů.

V preklinických studiích a studiích na lidech bylo prokázáno, že BWL fragmentuje řadu různých typů kamenů, včetně oxalátu vápenatého, aniž by způsobovala jakékoli významné poranění nebo komplikace. Jemné řízení parametrů, jako jsou amplituda a frekvence, má řadu výhod, z nichž jednou je kontrola velikosti fragmentů vzniklých z konkrementů. Například při frekvenci 170 kHz se z umělých konkrementů vytvářejí fragmenty o velikosti až 4 mm, zatímco při frekvenci 800 kHz jen o velikosti cca 0,6 mm.

Výzkumníci z Minnesotské a Washingtonské univerzity již mají dobré výsledky s touto metodou in vitro i in vivo. Vyvinuli prototyp systému, který lze použít u koček, respektive pracuje na frekvenci 650 kHz s menším měničem pro terapii v menší hloubce než u lidí, vytváří drobnější fragmenty urolitů a je přizpůsoben pro veterinární ultrazvukové zobrazovací jednotky (viz obr. 1). 

Obr. 1  Prototyp transduceru BWL pro kočky

BWL in vitro

V počátečním experimentu byla provedena litotrypse pomocí pulzních vln s maximálním tlakem 7,3, 8,0 a 8,9 MPa až po celkovou dobu 30, resp. 50 minut (viz obr. 2). Byly použity urolity kalciumoxalátu monohydrátu o velikosti 2–5 mm získané od koček (uložené volně v syntetické želatinové hmotě napodobující okolní tkáň). Výrazný vliv na rozpad kamenů měla především délka terapie. Při tlaku 8,0 MPa po dobu až 50 minut se 9 z 10 kamenů rozpadlo na fragmenty o velikosti < 1 mm. V obou experimentech však bylo možné průměrně 73–97 % konkrementů rozbít na < 1mm fragmenty. 

Obr. 2  Kočičí kalciumoxalátový monohydrát −⁠ před 10minutovou aplikací BWL při amplitudě tlaku 8 MPa a po ní

BWL in vivo

Veterinární klinické výzkumné centrum Minnesotské univerzity provádí první testování na kočkách (viz obr. 3). Dosavadní výsledky jsou nadějné a zatím ukazují, že se urolity při použití BWL rozpadají přibližně v 90 % případů a asi v 60 % případů dochází k jejich odchodu z těla. BWL se tak stává zajímavou a šetrnou metodou pro malé veterinární pacienty.

Obr. 3  Kočka podstupující BWL litotrypsi −⁠ po 2 terapiích došlo k rozpadnutí urolitu

(kata)

Zdroje:
1. Maxwell A. D., Kim G. W., Furrow E. et al. Development of a burst wave lithotripsy system for noninvasive fragmentation of ureteroliths in pet cats. BMC Vet Res 2023; 19 (1): 141, doi: 10.1186/s12917-023-03705-1.
2. Rupard B. Pioneering relief. University of Minnesota, 2024 Aug. Dostupné na: https://profiles-vetmed.umn.edu/article/pioneering-relief