發(fā)布時間:2021-03-13
體外沖擊波碎石現(xiàn)已是上尿路結(jié)石的主要治*療方法,這種奇妙的治*療神器起源卻要從一家航空制造公司說起。二十世紀(jì)初創(chuàng)建的德國多尼爾公司主要生產(chǎn)各種軍1事用途用和民用飛機(jī),二戰(zhàn)期間,曾為德國空軍制造了大量戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)。戰(zhàn)后,該公司繼續(xù)生產(chǎn)飛機(jī)。他們的航空維護(hù)人員在工作中發(fā)現(xiàn)超音速飛機(jī)在雨中有機(jī)體共振問題,雨點(diǎn)落在機(jī)身上,產(chǎn)生沖擊波,破壞接觸面,對內(nèi)部材料也有損傷。對此現(xiàn)象,在德國國防部資助下,多尼爾公司在實(shí)驗(yàn)室作進(jìn)一步研究。實(shí)驗(yàn)中,他們用輕氣*槍對目標(biāo)射擊,產(chǎn)生沖擊波,觀察對活組織的影響。
1960年代末,多尼爾公司與薩爾布呂肯大學(xué)應(yīng)用物理和電子工程研究所合作,確定沖擊波與機(jī)體組織的相互作用。研究發(fā)現(xiàn),沖擊波對肌肉、脂肪和筋膜無明顯損傷,進(jìn)一步提出沖擊波能否用于腎結(jié)石的治*療。
1971年,在德國物理學(xué)會研討會上,初步認(rèn)定高速水滴產(chǎn)生的沖擊波通過封閉導(dǎo)管可用于粉碎腎結(jié)石。輕氣*槍擊發(fā)速度達(dá)5 km/s 以上,擊中金屬目標(biāo),可激發(fā)與之相連的水產(chǎn)生沖擊波,并傳導(dǎo)至水中的結(jié)石。直線或聚焦沖擊波作用于結(jié)石,直線沖擊波可使結(jié)石產(chǎn)生裂縫,而聚焦沖擊波則粉碎結(jié)石。沖擊波能否達(dá)到治*療目的,當(dāng)時仍未可知。
慕尼黑大學(xué)泌尿外科,外科研究所和多尼爾公司通力合作,跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)和理論研究進(jìn)一步開展。慕尼黑大學(xué)的喬斯C. J. Chaussy主持,參與者有當(dāng)時的泌尿外科主任, F. Eisenberger和B. Forssmann。1974年開始,該項目獲得德國研究和技術(shù)部的基金支持。
整個研究分體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)兩部分,體外實(shí)驗(yàn)觀察紅細(xì)胞有無破壞,紅細(xì)胞增殖有無影響。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)觀察沖擊波對小動物胸腹器*官的影響。提高沖擊波暴露量,觀察動物血紅蛋白水平,對照觀察混合淋巴細(xì)胞模型,判斷對細(xì)胞增殖的影響。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)時,固定工作臺取代浴缸,大鼠麻醉后,固定于工作臺,沖擊波作用于胸部,可致肺嚴(yán)重?fù)p傷并死亡。動物腹部區(qū)域予沖擊波治*療,則無臨床副作用。24小時和14天后的組織學(xué)檢查也沒發(fā)現(xiàn)明顯的大體和鏡下病理改變。對肝和小腸的影響,小腸在兩次暴露后,出現(xiàn)小瘀點(diǎn)。嚴(yán)重出血或腸壁損傷未出現(xiàn)。肝臟也只有小瘀斑,14天后,肝腸均無病理性改變。
體外實(shí)驗(yàn)時,結(jié)石可通過肉眼置于焦點(diǎn)處,但體內(nèi)如何定位?研究者想到了超聲定位,超聲與沖擊波有類似的物理特性。大型動物的結(jié)石模型難以建立,一種方法是向腎內(nèi)注射丙烯酰乳酸,但此種人工結(jié)石與自然結(jié)石特性差異大。后來,實(shí)驗(yàn)采用在狗的尿路內(nèi)通過手術(shù)植入人結(jié)石。經(jīng)腹結(jié)扎狗的輸尿管,稍后在狗腎內(nèi)植入1-2cm結(jié)石,輸尿管再植于膀胱。每8天經(jīng)IVP觀察尿的排出,結(jié)石的位置。盡管超聲定位問題未解決,為避免項目不被終止,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)仍按期開始了。第*一步,對20只無結(jié)石狗右腎予沖擊波作用,48小時后,檢查沖擊波對肝,腎,脾,胰腺,十二指腸,結(jié)腸,肺,肋骨和脊柱的影響,上述器*官均無明顯改變,部分右下肺有少量瘀斑,但無一例血胸,病理結(jié)果顯示無明顯改變。由于超聲定位困難,只有少數(shù)結(jié)石達(dá)到破壞效果。實(shí)驗(yàn)顯示體外沖擊波碎石有可行性,第*一顆結(jié)石破裂使該項目獲進(jìn)一步支持。由于超聲定位困難,人們考慮X線定位。一個圖形增強(qiáng)器和兩個傳統(tǒng)的X線發(fā)生管組成的C形臂用于沖擊波碎石定位。
體外實(shí)驗(yàn)測定破壞結(jié)石的最*低能量是30 MPa。在實(shí)驗(yàn)中,17只狗腎內(nèi)植入人結(jié)石,實(shí)驗(yàn)期間和之后,組織無明顯損傷,13只狗的結(jié)石經(jīng)碎石后,完全排出結(jié)石。11只狗經(jīng)1次碎石即達(dá)完成排石效果。3只狗在14天后經(jīng)再次碎石,仍有較大結(jié)石殘留。再14天后,又碎石,2只狗完全排出結(jié)石。4只狗不能完成排出結(jié)石。沖擊波碎石前后,碎石后1周和2周,狗血樣進(jìn)行檢測,未發(fā)現(xiàn)明顯異常。為評估腎功能的影響,對其中6只狗行同位素分腎功能測定,碎石前,碎石后4天和14天行99mTc- DMSA 檢測。
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