Stanfordo universitetas pristatė su ureteroskopija suderinamą prietaisą, kuris įmagnetina ir viela atima inkstų akmenų fragmentus, o kiaulės modelio našumas pranoksta tradicinius pašalinimo būdus.
Inkstų akmenligė paveikia apie 11% JAV gyventojų ir dažnai reikalauja ureteroskopinės lazerinės litotripsijos. Fragmentų pašalinimas po litotripsijos išlieka neefektyvus, todėl daugeliui pacientų lieka likučių, kurie gali sukelti skausmą, infekciją, pakartotines procedūras ir papildomas išlaidas.
Iš kristalizuotų druskų susidaro akmenys, kurie gali užkimšti plonus vamzdelius, kuriais šlapimas teka iš inkstų į šlapimo pūslę, sukeldamas skausmą, infekciją ir inkstų pažeidimą.
Uretoskopinė lazerinė litotripsija išlieka labiausiai paplitusi procedūra. Endoskopas per šlaplę patenka į viršutinius šlapimo takus, lazerio pluoštas skaldo akmenis į fragmentus, drėkinant fiziologiniu tirpalu, o chirurgai tada siekia pašalinti arba spontaniškai pašalinti mažus gabalėlius.
Likę fragmentai išlieka iki 40 % pacientų po ureteroskopijos, todėl atsiranda komplikacijų, kurios svyruoja nuo skubių vizitų iki pakartotinių intervencijų. Rizika didėja laikui bėgant, nes 30 % pacientų, kuriems liko gabalėlių, prireikė kitos operacijos per penkerius metus, palyginti su 4 % pacientų, kuriems nebuvo likusių fragmentų.
Slaugos poreikiai yra dideli – JAV apsilanko daugiau nei 1,3 milijono skubių apsilankymų ir kasmet išleidžiama daugiau nei 4 milijardai dolerių. Apskaičiuota, kad kartu su didėjančiu nutukimu ir diabetu – pagrindiniais rizikos veiksniais – inkstų akmenys iki 2030 m. padidins sveikatos priežiūros išlaidas dar 1,2 milijardo dolerių per metus.
Tyrime „Inkstų akmenų magnetinis paėmimas naudojant ureteroskopiją kiaulių modelyje“, paskelbtas Įrenginysmokslininkai sukūrė su ureteroskopija suderinamą sistemą, skirtą akmenų fragmentams įmagnetinti hidrogeliu ir išgauti juos naudojant magnetinę laidą, atliekant tiesioginę endoskopinę kiaulių vizualizaciją.
Eksperimentinės sąrankos
Prietaisai atspindėjo tuos, kurie buvo naudojami klinikinėje ureteroskopijoje, su tam tikru kontroliuojamu optimizavimu. 3D atspausdintas inkstų modelis buvo patalpintas 0,9% druskos vonioje. Žmogaus kilmės inkstų akmenų fragmentai buvo išdėstyti modelio inkste.
Du hidrogelio pirmtakai, ferumoksitolis ir chitozanas, buvo tiekiami per dviejų liumenų injektorių, todėl jie susisiekė su fragmento paviršiumi ir formavo magnetinį hidrogelį in situ, po kurio magnetinė viela bandė išgauti.
Kiaulių inkstuose buvo retrogradiškai išdėstyti žmogaus kilmės kalcio oksalato fragmentai, mažesni nei 3 mm, ant fragmentų buvo tiekiamas magnetinis hidrogelis, o magnetinė viela buvo bandoma išgauti. Kontroliniams inkstams buvo atliktas tik fragmentų įdėjimas ir krepšelio paėmimas.
Išgyvenimo eksperimentuose buvo naudojamos trys kiaulės. Vienas kiekvieno gyvūno inkstas gavo magnetinį hidrogelį su endoskopiniu gelio susidarymo patvirtinimu, o priešingas inkstas liko neapdorotas kaip kontrolė.
3D atspausdinti inkstų rezultatai
Optimizavimas ant stalo nustatė pradinį ferumoksitolio ir chitozano fiziologiniame tirpale tankio neatitikimą. Glicerolio pridėjimas prie chitozano pirmtako atitiko tankį ir padidino 1–2 mm kalcio oksalato fragmentų magnetinį žymėjimą keturis kartus.
Ureteroskopija parodė kelių fragmentų pašalinimą po vieno hidrogelio panaudojimo. Iš viso 28 1–2 mm dydžio fragmentai buvo pašalinti per šešis kartus po maždaug 100 μL ferumoksitolio ir 200 μL chitozano, suleidimo per injektorių.
Kiaulių našumas
Vienos savaitės išgyvenamumo eksperimentai užfiksavo neįvykusį atsigavimą be akmenų esant normaliam šlapinimuisi. Šlapimo ir kraujo tyrimas išliko normos ribose.
Vien tik drėkinimas pašalino apie 70% įlašinto gelio. Kombinuotas magnetinis paėmimas ir drėkinimas pašalino 99,8% gelio per 10 minučių. Šlapimo, kraujo, inkstų, šlapimtakių, šlapimo pūslės ir pasirinktų organų magnetinių dalelių vaizdavimas vieną savaitę parodė signalus žemiau aptikimo ribos, o tai patvirtina visišką hidrogelio pašalinimą iki to laiko.
Ateities tyrimų planai
Autoriai daro išvadą, kad įmagnetinimo ir gavimo strategija yra įmanoma ir suderinama su klinikiniais ureteroskopais kiaulių modelyje, pasižyminčiais palankiu trumpalaikiu saugumo profiliu ir įrodomais intraoperacinio pašalinimo ir fiziologinio klirenso būdais.
Ateities planai apima testavimą nuo galvos iki galvos naudojant ureteroskopijos modelį, hidrogelio formulės tobulinimą siekiant supaprastinti dozavimo santykį, kateterių tobulinimą ir alternatyvių magnetinių geometrijų tyrimą.
Sėkmingas vertimas į klinikinį metodą gali padidinti pašalinimo be akmenų greitį, sumažinti pacientų nepageidaujamas pasekmes ir sumažinti sveikatos priežiūros naštą.
Parašė jums mūsų autorius Justinas Jacksonas, redagavo Sadie Harley, o faktus patikrino ir peržiūrėjo Robertas Eganas – šis straipsnis yra kruopštaus žmogaus darbo rezultatas. Pasitikime tokiais skaitytojais kaip jūs, kad nepriklausoma mokslo žurnalistika išliktų gyva. Jei ši ataskaita jums svarbi, apsvarstykite galimybę paaukoti (ypač kas mėnesį). Jūs gausite an be skelbimų sąskaitą kaip padėką.
© „Science X Network“, 2025 m