×
DOZ.PL Darmowa
aplikacja
DOZ.pl
Zainstaluj

Nowa metoda rozbijania kamieni nerkowych

Naukowcy z Duke University odkryli nowy sposób nieinwazyjnego rozbijania kamieni nerkowych, wywodzący się z technologii stosowanych przy konstruowaniu samolotów odrzutowych. Mowa o zjawisku fal powierzchniowych, które we właściwych warunkach działają z siłą zdolną do naruszania konstrukcji szyb samolotu poruszającego się z dużą prędkością. 

Fale powierzchniowe, w przeciwieństwie do większości nam znanych, rozprzestrzeniają się tylko w dwóch kierunkach, przez co mogą działać ze znacznie większą siłą. Do tej pory nie udało się jednak w pełni zrozumieć szczegółów tego zjawiska – zrobili to dopiero specjaliści od inżynierii mechanicznej i fizyki materiałów z Duke University, a ich wiedza może pomóc w opracowaniu nowej metody rozbijania kamieni nerkowych.

Odrzutowa technologia

Naukowcy stworzyli eksperymentalny model umożliwiający wizualizację działania fal powierzchniowych, w którym wykorzystali urządzenie do litotrypsji, czyli rozbijania kamieni nerkowych za pomocą fal ultradźwiękowych. Zostało ono umieszczone w pojemniku z wodą pokrytym warstwą szkła, a następnie wywołali punktową eksplozję prowadzącą do powstania sferycznej fali uderzeniowej. Przy odpowiednim nachyleniu szklanej tafli może ona wywołać fale powierzchniowe, które będą się rozprzestrzeniać na styku szkła i wody. 

W kolejnym etapie eksperymentu wykorzystali kamerę rejestrującą obraz w ultraszybkim tempie, którą zespół mierzył prędkość poszczególnych elementów fali uderzeniowej w chwili, w której penetrowała powierzchnię szyby. Zebrane wyniki poddano analizie za pośrednictwem specjalnego oprogramowania, które pomogło scharakteryzować fale. Jak się okazało, ich siła jest tożsama z działaniem fal ultradźwiękowych stosowanych przy rozbijaniu kamieni nerkowych. W teorii więc fale powierzchniowe można by stosować w tym samym celu. 

Jak się okazało, fala odpowiedzialna za większość zniszczeń działa znacznie szybciej od standardowych. To ważne, ponieważ stosowanie fal do pozbywania się kamieni nerkowych ma na celu rozbicie ich na możliwie jak najmniejsze kawałki, które nie będą stanowić zagrożenia. Zastosowanie silniejszej fali pozwoli na uzyskanie jeszcze lepszych efektów leczniczych. 

Jak leczyć kamicę nerkową?

Wspomnianą metodę stosuje się w razie wystąpienia kamicy nerkowej, w wyniku której powstające w nerkach kamienie przemieszczają się do moczowodu, co powoduje jego zatkanie. Efektem jest silny, często skurczowy ból, krwiomocz, jak również gorączka i wymioty. Kamień może samodzielnie przedostać się do pęcherza i wówczas nie stanowi zagrożenia. W przeciwnym razie, gdy jest zbyt duży, konieczna jest interwencja chirurgiczna. Właśnie wówczas, przy niedużych kamieniach, stosuje się metodę rozbijania go za pomocą fali wstrząsowej, dzięki której kamienie są rozbijane na cząsteczki wielkości ziaren piasku. Zabieg jest bezpieczny, nie wymaga hospitalizacji i pozwala szybko powrócić do sprawności.

Gdy kamień jest zbyt duży, by móc zastosować powyższą metodę, konieczne jest przeprowadzenie nefrolitotrypsji przezskórnej. Podczas tego zabiegu lekarz musi przeciąć tkanki i przedostać się do nerki, gdzie rozbija kamień za pomocą nefroskopu i usuwa jego fragmenty. Gdy natomiast kamienie znajdują się w moczowodzie, lekarz wprowadza do niego wziernik i rozbija oraz usuwa fragmenty kamieni. Dwa ostatnie zabiegi wymagają kilkudniowej hospitalizacji.

Antybiotyki zwiększają ryzyko kamieni

Osoby zagrożone wystąpieniem kamieni nerkowych powinny uważać na antybiotyki – dowodzą naukowcy ze Szpitala Dziecięcego w Filadelfii. Z prowadzonych przez nich badań wynika, że przyjmowanie niektórych doustnych antybiotyków przez dzieci i dorosłych zwiększa ryzyko rozwoju kamicy nerkowej. Wspomniane wnioski zostały wyciągnięte na podstawie analizy stanu zdrowia 3 milionów dzieci i dorosłych na przestrzeni niemal 20 lat. Dzięki niej badacze byli w stanie wskazać pięć kategorii antybiotyków przyjmowanych doustnie, które podnoszą ryzyko kamicy nerkowej.

Mowa o siarczanach, cafalosporynach, fluorochinolonach, nitrofurantoinach i penicylinach o szerokim spektrum działania. Pacjenci przyjmujący leki na bazie siarczanów są ponad dwukrotnie bardziej narażeni na wystąpienie kamieni w nerkach od tych, którzy ich nie przyjmowali. W przypadku penicyliny o szerokim spektrum działania wzrost ryzyka wyniósł niemal 30 proc. Najwyższe ryzyko wystąpienia kamieni nerkowych w związku z przyjmowaniem antybiotyków ze wspomnianej grupy występowało u dzieci i nastolatków. 

Bibliografia  zwiń/rozwiń

  1. Y. Zhang, Ch. Yang, H. Qiang, P. Zhong, Nanosecond shock wave-induced surface acoustic waves and dynamic fracture at fluid-solid boundaries, “Physical Review Research” 2019; 1 (3) DOI: 10.1103/PhysRevResearch.1.033068.
  2. Duke University, Physics of windshield-cracking raindrops could demolish kidney stones, "sciencedaily.com" [online], www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191105133043.htm, [dostęp:] 14.11.2019 r.
  3. G. E. Tasian, T. Jemielita, D. S. Goldfarb i in., Oral Antibiotic Exposure and Kidney Stone Disease, “Journal of the American Society of Nephrology” 2018, ASN.2017111213 DOI: 10.1681/ASN.2017111213.
  4. Children's Hospital of Philadelphia, Oral antibiotics may raise risk of kidney stones: Urology researchers: May partly explain increase in stone prevalence, particularly in children, "sciencedaily.com" [online], www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180512190628.htm, [dostęp:] 14.11.2019 r.

Podziel się: