Microbubbles yang Ditargetkan: Aplikasi Baru Untuk Perawatan Batu Ginjal

Krishna Ramaswamy, Vanessa Marx*

Penyakit batu ginjalbersifat endemik. Lithotripsy gelombang kejut ekstrakorporeal adalah terobosan teknologi besar pertama di mana gelombang kejut terfokus digunakan untuk memecah batu diginjalatau ureter. Gelombang kejut menginduksi pembentukan gelembung kavitasi, yang keruntuhannya melepaskan energi pada batu, dan energi memecah batu.ginjalbatumenjadi potongan-potongan yang cukup kecil untuk dilewatkan secara spontan. Bisakah konsep gelembung mikro digunakan tanpa mesin besar? Perkembangan logisnya adalah membuat gelembung mikro yang kuat ini secara ex vivo dan menyuntikkan gelembung-gelembung ini langsung ke dalam sistem pengumpul. Sumber eksternal dapat digunakan untuk menginduksi kavitasi setelah gelembung mikro mencapai targetnya; kuncinya adalah menargetkan gelembung mikro ini untuk secara khusus mengikat batu ginjal. Dua pengamatan penting telah ditetapkan: (i) bifosfonat menempel pada kristal hidroksiapatit dengan afinitas tinggi; dan (ii) ada hidroksiapatit substansial di sebagian besarbatu ginjal. Gelembung mikro dapat dilengkapi dengan tag bifosfonat untuk menargetkan secara khususbatu ginjal. Gelembung-gelembung ini secara istimewa akan mengikat batu dan bukan jaringan di sekitarnya, mengurangi kerusakan kolateral. Ultrasound atau bentuk energi lain yang sesuai kemudian diterapkan untuk menyebabkan gelembung mikro menginduksi kavitasi dan memecah batu. Ini dapat digunakan sebagai tambahan untuk ureteroscopy atau lithotripsy perkutan untuk membantu dalam fragmentasi. Plak Randall, yang juga mengandung kristal hidroksiapatit, juga dapat ditargetkan untuk menghancurkan prekursor batu ini terlebih dahulu. Selain itu, gelembung mikro yang ditargetkan dapat membantu dalam diagnosa batu ginjal berdasarkan digunakan sebagai tambahan untuk metode pencitraan tradisional, terutama berguna pada populasi pasien berisiko tinggi. Aplikasi baru dari teknologi microbubble yang ditargetkan ini tidak hanya mewakili batas berikutnya dalam operasi batu invasif minimal tetapi juga teknologi platform untuk bidang kedokteran lainnya.

Kata kunciditargetkan, gelembung mikro,batu ginjal, minimal invasif

Kontak:{0}}/ WhatsApp: 008618081934791

cistanchebisa mengobatiginjalpenyakitdan gejala

pengantar

Insiden seumur hidup batu saluran kemih adalah 10 persen untuk pria dan 7 persen untuk wanita, yang sesuai dengan prevalensi 2-3 persen pada populasi umum. Secara keseluruhan, 50 persen pasien dengan batu saluran kemih sebelumnya akan mengalami kekambuhan dalam waktu 5 tahun [1–3]. Operasi intra-abdomen utama adalah andalan dalam pengobatanginjaldan batu ureter sebelum tahun 1980-an, tetapi penuh dengan morbiditas dan mortalitas, bahkan di antara ahli urologi yang berpengalaman [4,5]. Namun, selama beberapa dekade terakhir, telah terjadi ekspansi besar dalam teknik invasif minimal yang menyebabkan penurunan dramatis dalam operasi batu terbuka [4,6]. ESWL adalah terobosan besar pertama dalam operasi batu, yang memecah batu melalui pulsa akustik yang dihasilkan oleh mesin yang terletak di luar tubuh pasien [7]. Ahli urologi yang didukung teknologi ini merawat pasien dengan batu saluran kemih tanpa morbiditas dan invasif operasi terbuka. Seiring dengan kemajuan teknologi dan optik, metode invasif minimal lainnya untuk pengobatan batu saluran kemih simtomatik telah dikembangkan termasuk nefrolitotomi perkutan (PCNL) dan ureteroskopi (URS), tetapi diskusi komparatifnya berada di luar cakupan tinjauan ini.

ESWL

ESWL awalnya dikembangkan pada tahun 1980 oleh Dornier Medizintechnik GmbH (sekarang Dornier MedTech Systems, Jerman) dan telah digunakan secara luas sejak diperkenalkannya lithotriptor komersial pertama Dornier Human Model 3 (HM3) pada tahun 1983 [8]. Ini telah digunakan dalam pengobatan non-invasif dari berbagai jenis batu termasuk:ginjal, kandung kemih, air liur dan empedu, menggunakan ribuan gelombang kejut terfokus yang dihasilkan di luar tubuh untuk menghancurkan batu menjadi pecahan-pecahan kecil. Batu saluran kemih keluar secara spontan, tetapi batu empedu biasanya memerlukan prosedur sekunder untuk pengangkatannya. Lithotripter berbeda satu sama lain dalam metode

(elektromagnetik, elektrohidraulik, piezoceramic) digunakan untuk menghasilkan gelombang kejut, tetapi semuanya menghasilkan gelombang akustik yang serupa. Gelombang kejut dicirikan oleh puncak energi tinggi yang cepat, yang berbeda dari gelombang sinusoidal ultrasonik dengan amplitudo tekanan yang sangat besar. Selain itu, ultrasound biasanya terdiri dari osilasi periodik, sedangkan gelombang kejut adalah pulsa tunggal [8]. Mekanisme pemfokusan (fluoroskopi dan/atau ultrasonografi) dari lithotriptor mengarahkan gelombang kejut ke target titik fokus kedua (F2) yang tetap di mana gelombang kejut menjadi aditif di lokasi yang sama di mana pasien dan batunya diposisikan untuk perawatan [9] .

Mekanisme Pecahnya Batu ESWL

Kavitasi adalah mekanisme utama dimana gelombang kejut memecah batu menjadi potongan-potongan kecil [8]. Gelombang kejut difokuskan ke batu dan interaksi antara gelombang kejut dan batu menciptakan tekanan negatif yang menginduksi pembentukan gelembung kavitasi yang sangat runtuh [10-13]. Inti gelembung awalnya dikompresi oleh gelombang kejut dan kemudian dengan cepat mengembang dan kemudian runtuh (kavitasi), yang membebaskan energi yang menghasilkan jet mikro berkecepatan tinggi dengan kemampuan erosi yang kuat untuk memecah batu di dekatnya [14-16]. Kavitasi memainkan peran penting dalam generasi fragmen batu kecil selama lithotripsy. Mesin lithotriptor diperlukan untuk menyediakan energi ekstrakorporeal yang menghasilkan gelombang kejut yang aditif pada saat konvergensi di F2 yang menciptakan gelembung mikro kavitasi [8]. Apakah mungkin untuk mengirimkan gelembung mikro ini ke batu kemih yang menyerang tanpa memerlukan mesin yang besar, mahal, dan besar?

cistanchebaik untukpaduan suaraginjalpenyakit

Berkurangnya Peran ESWL

Dornier HM3 asli dan lithotripter umum lainnya yang lebih tua memiliki kopling yang paling optimal dan menghasilkan fragmentasi batu yang paling efisien [17]. Lithotripter generasi baru memiliki zona F2 yang lebih kecil dengan harapan dapat mengurangi rasa sakit dan potensi cedera ginjal; sayangnya, tingkat fragmentasi batu telah dikompromikan secara signifikan [18,19]. Faktor tambahan yang mempengaruhi efikasi ESWL termasuk komposisi batu, jarak kulit ke batu (indeks massa tubuh), adanya anomali anatomi ginjal, lokasi batu, dan hidronefrosis terkait [4,8]. Efek samping yang khas termasuk hematuria kotor pasca-prosedur, hematoma subkapsular (0,9 persen), kadang-kadang akutginjalcedera, dan kerusakan langka pada organ sekitarnya [10,17,18,20,21]. Hubungan yang belum dikonfirmasi dengan hipertensi dan diabetes mellitus telah disarankan [22,23].

Teknik invasif minimal lainnya, seperti PCNL dan URS, telah melengkapi ESWL dalam mengobatiginjaldan batu ureter dengan optik yang lebih baik, instrumen yang lebih kecil, dan laser lithotripter yang memungkinkan visualisasi langsung dari fragmentasi batu [4]. Tidak seperti ESWL, pendekatan endoskopi lainnya ini sering membutuhkan drainase pasca operasi dengan stent ureter JJ dan/atau tabung nefrostomi perkutan [4]. Bisakah prinsip kavitasi gelembung mikro dimanfaatkan selama pendekatan endoskopi, termasuk URS dan PCNL, tanpa memerlukan mesin lithotriptor besar untuk mengoptimalkan fragmentasi batu? Jika ini bisa diterapkan, itu akan memberikan perpanjangan logis untuk membuat pengobatan batu lebih minimal invasif.

Teknologi gelembung mikro

Microbubbles telah memainkan peran yang berkembang dan signifikan dalam terapi medis dan diagnostik sebagai agen kontras untuk pencitraan ultrasonografi [24-32]. Penggunaan pertama dari teknologi ini adalah dalam pencitraan radiografi untuk mengidentifikasi anomali struktural jantung. Gelembung mikro berkapsul karbon dioksida (CO2) pertama kali digunakan sebagai agen kontras dalam sirkulasi vena untuk menggambarkan jantung kanan untuk evaluasi dugaan defek septum ventrikel. Gelembung mikro ini terdiri dari gas perfluorokarbon dan disuntikkan ke dalam sirkulasi sistemik. Ekokardiografi selanjutnya dilakukan untuk mendeteksi keberadaan gelembung mikro ini di ventrikel kiri, memberikan metode ultrasonografi untuk mengidentifikasi keberadaan dan besarnya pirau jantung [33]. Microbubbles telah digunakan sebagai agen pencitraan untuk USG di berbagai bagian lain dari tubuh dengan sukses besar. Beberapa telah menyelidiki penggunaannya dalam penghancuran jaringan yang ditargetkan [34,35] atau pemulihan beberapa jaringan vital seperti miokardium [36]. Baru-baru ini, ligan penargetan telah melekat pada permukaan gelembung mikro, yang telah banyak digunakan dalam sistem kardiovaskular, serta untuk diagnosis dan terapi tumor [37-39]. Lainnya telah menggabungkan microbubbles dan ultrasound untuk pengiriman obat ke tumor otak [40-42] dan ke daerah imunologis istimewa lainnya. Aplikasi lain yang muncul dari teknologi ini termasuk pembukaan efektif penghalang darah-otak dan pengobatan terapeutik film antimikroba [37].

Sintesis dan Persiapan Microbubble

Berbagai produk microbubble tersedia secara komersial; termasuk gelembung mikro yang dipasarkan dengan nama dagang DEFINITY- (Lantheus Medical Imaging, Inc., N. Billerica, MA, USA) dan OPTION- (General Electric Imaging, Fairfield, CT, USA). Persiapan dari Food and Drug Administration (FDA) yang tersedia secara komersial dan tersedia secara komersial ini dilakukan sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan dan disetujui, dengan modifikasi yang sesuai seperlunya [39]. Gelembung mikro yang ditandai dirakit sendiri dengan permukaan fosfolipid dan pusat gas karbon perfluorinated. Gelembung mikro ini memiliki diameter rata-rata antara 0.1 dan 10 lm. Isi microbubble dapat bervariasi dengan aplikasi. Misalnya, gelembung berisi udara, CO2, gas terfluorinasi atau perfluorinasi, gas lain, atau campuran berbagai gas. Selain itu, gelembung mikro awalnya mungkin berada pada suhu sehingga gelembung mikro yang kempes dapat disuntikkan ke pasien tetapi akan mengembang saat memanas hingga suhu fisiologis (- 37 derajat ). Gelembung mikro ini dapat diisi sebagian atau seluruhnya dengan muatan selain gas, seperti zat aktif farmasi, zat sitotoksik, zat pencitraan, atau sejenisnya, dan dikirim ke organ atau massa yang ditargetkan. Untuk menargetkan batu kemih, gelembung mikro yang stabil dan berumur pendek ini (15-20 menit) disintesis dengan tag permukaan bifosfonat untuk memfasilitasi perlekatan selektif pada hidroksiapatit. Setelah menempelkan label kimia bifosfonat ke gelembung mikro biokompatibel, gelembung mikro kemudian dikirim ke pasien.

Pendekatan kami saat ini terinspirasi oleh solusi gelembung mikro yang dikembangkan oleh DEFINITY, yang terdiri dari campuran fosfolipid yang tersedia secara komersial dan disetujui FDA. Gelembung mikro DEFINITY merangkum per fluoropropana, gas yang telah terbukti dihembuskan dari paru-paru tanpa efek toksik [43]. Secara khusus, strategi kami melibatkan modifikasi kimia dari komponen fosfolipid utama yang ada dalam campuran DEFINITY, dipalmitoilphosphatidylcholine (DPPC) [44]. Awalnya, upaya sintetis diarahkan pada modifikasi kimia dari salah satu substituen metil pada gugus amino DPPC, karena turunan bifosfonat yang sesuai dapat dengan mudah diakses dari bahan awal yang tersedia secara komersial menggunakan transformasi standar (Gbr. 1). Selanjutnya, modifikasi kimia gugus amino dengan cara ini menghasilkan perubahan struktural minimal pada DPPC. Masuk akal untuk mengharapkan bahwa analog bifosfonat baru ini akan menghasilkan sifat fisik yang serupa, seperti kelarutan serta peningkatan stabilitas in vivo ketika digabungkan dalam larutan gelembung mikro, dan akan mempertahankan biokompatibilitas yang ditunjukkan oleh DPPC.

Microbubbles dan Diagnostik

Gelembung mikro yang ditargetkan dapat digunakan dalam diagnosis batu ginjal. Gelembung mikro yang ditargetkan sebagai bahan kontras memerlukan dosis kecil dan menunjukkan sensitivitas deteksi yang sangat baik [27-29]. CT adalah 'standar emas dalam diagnosis radiografi batu ginjal yang memberikan sensitivitas tertinggi, tetapi beberapa batu (yaitu batu obat) tidak terlihat bahkan pada CT [6]. Gelembung mikro yang ditargetkan dapat mengikat target obat tertentu, mengungkapkannya pada radiografi. Sinar-X polos kurang dalam memvisualisasikan batu radiolusen (yaitu asam urat, sistin), tetapi batu-batu ini dapat ditargetkan secara khusus untuk memungkinkan deteksi menggunakan radiografi polos sederhana. Batu di parenkim ginjal dapat dibedakan dari batu di sistem pengumpul, sehingga membuktikan pengukuran beban batu yang lebih akurat. Secara tradisional MRI buruk dalam memvisualisasikan batu [4], tetapi microbubbles dapat dilengkapi dengan ligan yang dapat dideteksi oleh MRI yang memiliki afinitas untuk batu ginjal, sehingga membantu dalam deteksi MRI. Ini mungkin memiliki nilai dalam populasi pasien berisiko tinggi, seperti wanita hamil atau anak-anak. Selain itu, ligan tertentu (yaitu kelompok sulfhidril) dapat digunakan untuk menandai gelembung mikro untuk mendeteksi jenis batu tertentu, memberikan metode non-invasif yang unik dalam diagnosis batu ginjal.

Microbubbles dan Aplikasi Urologi yang Ditargetkan

Gelembung mikro berlapis lipid dapat diberi label untuk menargetkan jaringan tertentu [27,36,45-47]. Gelembung mikro dapat dihasilkan secara ex vivo dengan gugus fungsi yang mampu secara khusus menargetkan zat atau jaringan tertentu. Gelembung mikro ini selanjutnya akan mengikat secara selektif di situs target (yaitu batu ginjal). Microbubbles akan diinduksi untuk kavitasi melalui penggunaan berbagai sumber energi. Runtuhnya gelembung mikro ini akan melepaskan energi hanya di lokasi yang diinginkan. Teknologi invasif minimal ini memiliki potensi untuk mereplikasi gelembung mikro yang dihasilkan secara in vivo dari ESWL yang dapat menyebabkan kavitasi dan fraktur batu. Kuncinya adalah pelabelan gelembung mikro untuk mengikat hanya ke permukaan tertentu dari batu untuk meminimalkan atau menghilangkan komplikasi dan meningkatkan efisiensi. Bagaimana seseorang secara khusus menargetkan batu kemih menggunakan gelembung mikro untuk mengarahkan energi kavitasinya hanya ke batu? Kami mengeksplorasi pengamatan yang menjawab pertanyaan-pertanyaan ini.

Perkembangan Penargetan Batu Ginjal

Berdasarkan difraksi sinar-X, spektroskopi inframerah, dan analisis kimia hidroksiapatit dianggap sebagai konstituen anorganik utama mineral tulang, dibangun dari kristal yang terutama mengandung kalsium dan fosfat [48-50]. Bifosfonat adalah senyawa yang digunakan untuk mengobati atau memperlambat perkembangan osteoporosis dan kejadian terkait tulang, dengan menghambat resorpsi tulang osteoklastik dengan menempel pada tempat pengikatan hidroksiapatit pada permukaan tulang. Mereka memiliki afinitas tinggi untuk permukaan kalsium fosfat (hidroksiapatit atau apatit) dalam matriks anorganik tulang manusia di mana mereka lebih suka menempel [51-53]. Pemindaian tulang secara rutin dilakukan dengan difosfonat berlabel 99mTc yang serupa dengan bifosfonat yang digunakan untuk aplikasi terapeutik. Mekanisme penyerapan prinsip melibatkan:

adsorpsi ke atau ke dalam struktur kristal hidroksiapatit setelah pemberian iv [54]. Skintigrafi tulang kuantitatif menggunakan kamera-c memungkinkan pemodelan kinetik untuk mengevaluasi aspek perfusi dan metabolisme tulang, termasuk kondisi dengan perubahan difus pada remodeling tulang (seperti hiperparatiroidisme primer, osteodistrofi ginjal, dan osteoporosis), dan untuk penilaian perfusi tulang, pemeriksaan regional metastasis, vitalitas tulang (cangkok) dan osteonekrosis [55-57]. Dapatkah afinitas yang sama dari bifosfonat dengan hidroksiapatit dieksploitasi pada penyakit batu saluran kemih?

Kebanyakan batu saluran kemih berbasis kalsium, dan sebagian besar terdiri dari hidroksiapatit. Banyak yang berpikir bahwa sebagian besar biomineralisasi dimulai dengan kristal hidroksiapatit. Selain itu, batu-batu ini mengandung sejumlah rongga yang tersebar tidak teratur di seluruh interior yang mengubur bola kecil hidroksiapatit dalam kisi lembaran kristal [58-61]. Secara teoritis, dengan microbubbles ditandai dengan bifosfonat, batu kemih dapat secara khusus ditargetkan; dan dapat digunakan sebagai alternatif pengobatan minimal invasif untuk fragmentasi batu. Sebuah gelembung mikro dapat memiliki bagian penargetan khusus (seperti ligan bifosfonat) yang dibuat secara ex vivo, yang akan memiliki afinitas terhadap hidroksiapatit pada batu saluran kemih setelah disuntikkan ke dalam sistem saluran kemih. Plak Randall dianggap sebagai nidus awal untuk banyak batu. Dr Alexander Randall [62] berhipotesis bahwa plak interstisial papiler ini terdiri dari kalsium fosfat (hidroksiapatit), bukan kalsium oksalat, dan berfungsi sebagai nidus untuk pembentukan batu berikutnya. Dengan menyuntikkan gelembung mikro yang secara istimewa mengikat hidroksiapatit dari plak papiler ini, seseorang secara teoritis dapat mengavitasi dan menghancurkannya dengan harapan mengurangi nidi untuk pembentukan batu di masa depan.

Aplikasi Urologi Lainnya

Sebuah teknologi investigasi yang disebut histotripsy adalah teknik baru yang menggunakan ultrasound berdenyut yang menyebabkan siklus kompresi dan ekspansi yang cepat, yang pada gilirannya membentuk gelembung mikro yang telah digunakan untuk memecah dan menghomogenkan jaringan yang tidak diinginkan. Ini telah dikembangkan oleh tim peneliti Universitas Michigan sebagai pengobatan potensial untuk hiperplasia prostat jinak dengan hasil yang baik pada model hewan. Studi manusia tertunda [63-65]. Histotripsy menunjukkan keserbagunaan dan kekuatan teknologi microbubbles, tetapi penargetan jaringan tertentu dilakukan oleh mesin eksternal, tetapi microbubbles individu tidak ditargetkan secara khusus.

Pengiriman Microbubbles

Teknologi microbubble ini dapat disiapkan dengan cepat di ruang rawat jalan atau rawat inap. Gelembung mikro ini dapat disuntikkan ke dalam sistem kemih dan berlangsung sekitar 15-20 menit sebelum pembubaran spontan. Gelembung mikro yang mengandung bifosfonat yang ditargetkan ini dapat berkonsentrasi dan menempel pada permukaan dan celah bagian dalam batu kemih. Gelembung berlebih yang tidak menempel pada target yang diinginkan dapat dibersihkan dengan menggunakan kombinasi diuretik dan/atau irigasi cair. Ini penting karena gelembung berlebih dapat melindungi sumber energi apa pun yang digunakan, mengganggu efek gelembung mikro yang terikat secara lokal. Lewatnya gelembung berlebih akan memungkinkan selektivitas batu yang ditargetkan dan menghindari cedera kolateral.

Menargetkan Microbubbles

Aplikasi medis kavitasi sebelumnya telah menggunakan sumber energi ekstrakorporeal untuk membuat dan meruntuhkan gelembung mikro dalam jaringan [32,63,66-68]. Teknologi baru ini berbeda dari prosedur tersebut dengan menggunakan gelembung mikro khusus aplikasi yang mengandung gas yang diproduksi secara ex vivo. Gelembung mikro yang diproduksi mengandung tag penargetan (misalnya bifosfonat) yang memungkinkan mereka untuk berkonsentrasi pada atau di dekat jaringan yang ditargetkan (misalnya batu saluran kemih). Mereka kemudian secara khusus dikirim ke permukaan atau sekitar target yang diinginkan.

Sumber Energi untuk Kavitasi

Energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan kavitasi dapat disampaikan dalam bentuk radiasi elektromagnetik (misalnya radio atau gelombang mikro), atau gelombang ultrasound. Karena konduktivitas listriknya yang rendah, frekuensi elektromagnetik antara 400 dan 10 000 kHz mungkin cocok karena merambat melalui jaringan tanpa interaksi yang kuat, sambil berfokus pada target yang dituju [69]. Misalnya, unit ultrasound standar diterapkan di dalam atau di sekitar tubuh dengan kekuatan yang cukup untuk memulai kavitasi gelembung yang telah diposisikan sebelumnya.

Microbubbles untuk Pengobatan Penyakit Batu Ginjal

Penargetan Preferensial Batu Ginjal

Penargetan Preferensial Batu Ginjal Tag bifosfonat pada gelembung mikro, seperti yang dijelaskan sebelumnya, memiliki afinitas untuk hidroksiapatit yang ada di sebagian besar batu saluran kemih sehingga gelembung mikro mengikat target dan tidak ke cairan atau jaringan di sekitarnya. Energi dari sumber terdekat (USG, energi frekuensi radio, atau sejenisnya) kemudian diterapkan untuk menginduksi kavitasi. Gelembung mikro yang direkayasa bertindak sebagai inti kavitasi pada interaksi dengan energi yang dikirim dan dapat memecah batu yang ditargetkan (Gbr. 2 dan Video S1 dan S2) yang menyertainya. Secara teoritis, ketika merawat pasien dengan batu ginjal atau ureter, ahli urologi dapat mengirimkan gelembung mikro yang ditandai ini ke lokasi di dalam pasien (ureter atau ginjal) menggunakan endoskopi rutin.

Pengiriman Microbubbles ke Batu Ginjal Pengiriman microbubbles ke atau dekat batu kemih yang ditargetkan dapat dicapai dengan berbagai cara. Dengan batu ureter, gelembung-gelembung mikro ini dapat disuntikkan langsung ke dalam kantor ureter menggunakan teropong fleksibel atau bahkan ke batu menggunakan kateter kecil yang ditempatkan di atas batu. Jika batu berada di ginjal, seseorang dapat menyuntikkan gelembung mikro secara retrograde atau anterograde perkutan tergantung pada anatomi pasien dan lokasi fragmen batu (Gbr. 3). Plak Randall, yang merupakan prekursor batu kemih berbasis kalsium, juga dapat ditargetkan secara pre-emptive pada saat PCNL atau URS. Banyak ahli urologi memiliki firasat setelah lithotripsy endoskopi mengetahui plak ini mungkin akan menjadi batu berulang – hanya masalah waktu [62,70]. Gelembung mikro secara teoritis dapat digunakan untuk menargetkan plak ini pada saat URS atau PCNL untuk menghancurkannya terlebih dahulu; oleh karena itu, berpotensi mengurangi kekambuhan batu. Selain itu, teknologi ini dapat digunakan sebagai tambahan untuk URS atau PCNL, di mana batu awalnya dapat dipecah dengan cara tradisional, dan gelembung mikro selanjutnya dapat digunakan untuk menyelesaikan konversi sisa-sisa batu ini menjadi debu. Ini akan menjadi cara untuk mencoba menciptakan kembali 'efek popcorn', di mana pecahan-pecahan kecil dilenyapkan menjadi debu atau kerikil yang akan lewat secara spontan.

Sumber Energi untuk Kavitasi Batu Ginjal

Energi yang dibutuhkan untuk memulai kavitasi dapat dikirimkan secara ex vivo seperti pada lithotripter tradisional. Sebagai alternatif, sumber energi mikro dapat diterapkan dari ujung kateter atau endoskopi, yang dapat diarahkan di bawah bimbingan fluoroskopik atau penglihatan langsung. Ini akan memungkinkan ahli urologi untuk mengamati fragmentasi yang dihasilkan secara real-time. Kateter ini sudah tersedia dan banyak digunakan di bidang medis invasif minimal lainnya [71,72].

Teknologi Platform

Penerapan teknologi microbubble yang ditargetkan ini dapat diperluas di luar indikasi urologis. Tergantung pada kebutuhan spesifik, berbagai formulasi dan persiapan dapat dibangun untuk target yang unik menggunakan surfaktan atau aditif lain untuk penyebaran [73]. Pengiriman microbubbles yang ditandai secara khusus dapat disampaikan melalui lubang alami seperti mulut, hidung, mata, vagina, uretra, dan telinga. Itu juga dapat diberikan dengan injeksi sc dan/atau semprotan [74].

Bentengdeserticola mencegahginjalpenyakit, klik di sini untuk mendapatkan sampel

Kesimpulan

Aplikasi baru dari teknologi microbubble yang ditargetkan mewakili batas berikutnya dalam operasi batu invasif minimal, dan tim kami membayangkan ini sebagai teknologi platform dalam kedokteran. ESWL tradisional menggunakan sumber energi ekstrakorporeal yang menciptakan gelembung mikro pada batu yang ditargetkan, dan kavitasi berikutnya menyebabkan fragmentasi batu. Gelembung mikro yang ditargetkan dan ditandai menghilangkan kebutuhan akan mesin yang besar dan besar, dan gelembung mikro unik ini dapat dikirim langsung ke batu yang mengganggu. Sumber energi yang diterapkan baik dari sumber ekstrakorporeal atau intrakorporeal dapat memulai proses kavitasi, yang mengarah ke fragmentasi batu. Ini adalah perpanjangan yang jelas dari perawatan batu invasif minimal. Kami membayangkan prinsip-prinsip teknologi ini untuk diterapkan pada kondisi patologis lain yang umumnya diapresiasi dalam kedokteran.

Referensi

1 Willard SD, Nguyen MM. Alat analisis tren pencarian internet dapat memberikan data real-time tentang penyakit batu ginjal di Amerika Serikat. Urologi 2013; 81: 37–42

2 Stamatelou KK, Francis ME, Jones CA, Nyberg LM, Curhan GC. Tren waktu dalam prevalensi batu ginjal yang dilaporkan di Amerika Serikat: 1976-1994. Ginjal Int 2003; 63: 1817–23

3 Portis AJ, Sundaram CP. Diagnosis dan tatalaksana awal batu ginjal. Am Fam Dokter 2001; 63: 1329–38

4 Matlaga B, Lingeman JE. Penatalaksanaan bedah litiasis urinaria. Di 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 nefrolitotomi perkutan (PCNL) atau retrograde intrarenal surgery (RIRS) untuk batu ginjal. Sistem Basis Data Cochrane Rev 2009; 4: CD007044.

6 Pearle MS, Goldfarb DS, Assimos DG dkk. Manajemen medis batu ginjal: pedoman AUA. J Urol 2014; 192: 316–24

7 Chaussy C, Brendel W, Schmiedt E. Penghancuran batu ginjal yang diinduksi secara ekstrakorporeal oleh gelombang kejut. Lancet 1980; 2: 1265–8

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

9 McAteer JA, Evan AP. Efek samping akut dan jangka panjang dari lithotripsy gelombang kejut. Semin Nefrol 2008; 28: 200– 13

10 Lokhandwalla M, Sturtevant B. Model mekanika fraktur pecahan batu di ESWL dan implikasinya terhadap kerusakan jaringan. Phys Med Biol 2000; 45: 1923–40

11 Pishchalnikov YA, Sapozhnikov OA, Bailey MR dkk. Aktivitas klaster gelembung kavitasi dalam pemecahan batu ginjal oleh gelombang kejut lithotripter. J Endourol 2003; 17: 435–46

12 Zhu S, Cocks FH, Preminger GM, Zhong P. Peran gelombang stres dan kavitasi dalam kominusi batu dalam litotripsi gelombang kejut. Ultrasound Med Biol 2002; 28: 661–71

13 Cleveland RO, Sapozhnikov OA, Bailey MR, Crum LA. Detektor kavitasi pasif ganda untuk deteksi lokal kavitasi yang diinduksi lithotripsy in vitro. J Acoust Soc Am 2000; 107: 1745–58

14 Bailey MR, Pishchalnikov YA, Sapozhnikov OA dkk. Deteksi kavitasi selama lithotripsy gelombang kejut. Ultrasound Med Biol 2005; 31: 1245–56

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

16 Johnsen E, Colonius T. Guncangan yang diinduksi oleh guncangan dari gelembung gas dalam lithotripsy gelombang kejut. J Acoust Soc Am 2008; 124: 2011–20

17 Ackaert KS, Schroder FH. Efek dari extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) pada jaringan ginjal. Sebuah ulasan. Urol Res 1989; 17: 3–7

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

19 Argyropoulos AN, Tolley DA. Mengoptimalkan lithotripsy gelombang kejut di abad ke-21. Euro Urol 2007; 52: 344–52

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