ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Characteristics and efficiency of extracorporeal shock wave lithotripsy in children using ultrasound guidance

A.M. Grabsky, G.M. Minasyan, Y.A. Khachatryan, S.A. Martirosyan, M.G. Toqmajyan, G.G. Tadevosyan, G.G. Shadyan, A.A. Qocharyan, I.M. Shindyan

Urological Clinic of Izmirlian Medical Center, Yerevan, Armenia
Introduction. The aim of the study was to retrospectively evaluate the efficiency of extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) with ultrasound guidance and the results of treatment of children with urolithiasis, of different age groups depending on the stone location and size.
Materials and methods. A total of 135 children and adolescents, aged from 1 to 18 years treated by ESWL at IZMIRLIAN Medical Center from 2005 to 2016 were enrolled in this study. Number, size and location of stones were evaluated. A total of 153 ESWL sessions were performed, including two sessions in 9 cases, three sessions in 1 case, and four sessions in 2 cases. Intra- and posttreatment stone fragmentation rate, number of ESWL sessions, shock-wave pulses per session, stone-free rate, and number of ancillary procedures depending on the stone location and size as well as radiation exposure were evaluated. Follow-up observation was performed after 14, 30 and 90 days.
Results. In most cases, there was a good stone fragmentation after ESWL. From 200 to 3000 low-energy pulses with a frequency 1–2 Hz and power of 30-50 units on Modulith SLK scale were delivered. Number of shock-wave pulses up to 1000, 2000 and 3000 was sufficient in 18.3%, 51.9% and 26.8% cases, respectively. SFR in children aged 1–5 years was 95.2%, compared to 100%, 100% and 83.7% in patients in the 6–10, 11–15 and 16–18 year age groups, respectively. Complete stone clearance was achieved in patients of 1–5 and 6–10 years after two weeks. In only one patient in the 11- to 15-year age group, all fragments passed after two weeks, while in 4 adolescents in the 16- 18-year age group SFR was achieved after more than 3 months. In addition, in other 3 patients in this age group ESWL was unsuccessful.
Conclusion. Our results suggest high efficiency of ESWL under ultrasound guidance in children and adolescents. Absence of X-ray exposure, minimal complication rate, non-invasiveness and high efficiency allow to consider ESWL as a method of choice for the treatment of urolithiasis in children and adolescents.

Keywords

urinary stone disease
children
extracorporeal shock wave lithotripsy
ultrasound guidance
urinary stone

Введение. Несмотря на то что уролитиаз у детей встречается относительно редко, составляя 1–3% в структуре заболеваемости уролитиазом в целом, тревожной остается тенденция увеличения заболеваемости нефролитиазом в детской популяции [1, 2]. Мочекаменная болезнь у детей характеризуется либо эндемичными камнями мочевого пузыря, либо наличием единичных камней в верхних отделах мочевыводящих путей, больше ассоциированных с аномалиями и инфекцией, чем с метаболическими нарушениями [3, 4].

Первые публикации об успешных сеансах экстракорпоральной (дистанционной) ударно-волновой литотрипсии (ЭУВЛ) у детей были подготовлены D. M. Newman et al. в 1986 г. [5], а доказательства безопасности и эффективности ЭУВЛ изменили тактику лечения у них мочевых камней [6–9]. Было показано, что частота полного освобождения от камней у детей, прошедших ЭУВЛ, намного выше, чем у взрослых [10–12]. Это объясняется как малым объемом тела, позволяющим передавать ударную волну с минимальной потерей энергии, так и высокой эластичностью, и растяжимостью тканей, особенно мочеточников [13, 14]. Кроме того, ЭУВЛ предпочтительна для детей ввиду минимальной инвазивности, так как эндоскопический доступ у них затруднен из-за небольшого диаметра мочеточника и уретры [15, 16].

Показатели успеха и осложнения после ЭУВЛ определяются размером, расположением, составом камней, анатомическими особенностями мочевыводящих путей и типом используемого литотриптора [17–19]. В последние три десятилетия последние стали широко доступны, и ЭУВЛ в настоящее время считается методом первой линии лечения при камнях верхних отделов мочевыводящих путей у педиатрических пациентов [20–23].

Согласно результатам исследований различных авторов, ЭУВЛ протекает у детей практически без осложнений, что в равной степени касается и формирования так называемой каменной дорожки (steinstrasse) после ЭУВЛ [24–27].

Настоящее исследование проведено с целью изучения особенностей сеансов экстракорпоральной ударно-волновой литотрипсии у пациентов детского возраста с использованием сонографического наведения на камень и эффективности лечения в различных возрастных группах в зависимости от локализации и размеров камней.

Материалы и методы. Ретроспективное обсервационное исследование с использованием данных от когорт педиатрических пациентов, которым проведена ЭУВЛ в период с 2005 по 2016 г. ЭУВЛ проведена 135 детям и подросткам в возрасте от 1 года до 18 лет, среди которых были 74 (54,8%) мальчика. ЭУВЛ проведена троим в возрасте до 1 года, что свидетельствует о возможном образовании мочевых камней и во внутриутробном периоде развития. Массы тела 10-месячных девочки и мальчика составила 7 и 8 кг соответственно, 11-месячного мальчика – 9 кг.

Изучение эффективности ЭУВЛ проведено в четырех возрастных группах. В возрасте 1–5 лет (средний возраст – 3,3±1,3 года) были 42 (31,1%) пациента, 6–10 (7,6±1,4) лет – 26 (19,3%), 11–15 (13,0±1,4 года) – 18,0 (13,3%) и 16–18 лет (17,3±0,7 года) – 46 (36,3%). По продолжительности заболевания пациенты разделились следующим образом: до 8 нед. – 53 (40%), от 8 нед. до 3 мес. – 21 (16%), более 3 мес. – 59 (44%) детей. Изучение распределения по наличию рецидивов у пациентов показало, что в 19,3% случаев были рецидивные конкременты мочевой системы.

Первичный прием и обследование проходили в Институте здоровья детей и подростков «Арабкир» Еревана, после чего детей с установленным диагнозом МКБ консультировали в клинике урологии МЦ «Измирлян» и при наличии соответствовавших показаний выполняли им ЭУВЛ.

Все пациенты были обследованы, согласно международным протоколам, при этом особое внимание обращали на данные общего и бактериологического анализов мочи, коагулограмму, показатели биохимического анализа крови (азотистые шлаки, электролиты и пр.). Для визуализации камней мочевого тракта использовали сонографию, рентгенографию и КТ. Противопоказаниями к ЭУВЛ стали коагулопатии, выраженная сопутствовавшая инфекция мочевого тракта, обструкция ниже расположения камня и нефункционировавшая почка.

Для визуализации и локализации камней во время сеанса литотрипсии использовали только сонографию, что минимизировало лучевую нагрузку на пациента и позволяло в режиме реального времени следить за процессом. Процедуру ЭУВЛ выполняли на аппарате Modulith SLK («Storz Medical AG») с электромагнитным генератором ударных волн, в котором установлены специальный ультразвуковой датчик с частотой 3,5 MГц аппарата Aloka SSD-1400, и программа наведения StorM-Link – система сопряжения УЗИ и литотриптора, генерировавшая прицельное перекрестье, а также позволявшая улучшать качество изображения за счет смены глубины сканирования или увеличения картинки (рис. 1). Данное оборудование требует специального обучения методике и навыкам ультразвуковой визуализации камней мочевой системы, особенно – их локализации в различных отделах мочеточника для наведения источника ударных волн. Контрольные исследования для оценки результатов литотрипсии проводили через 7, 14, 30 и 90 дней после сеанса ЭУВЛ.

91-1.jpg (154 KB)

При ЭУВЛ в отношении детей применяли специальные технические параметры, рекомендованные компанией «Storz Medical AG» для модели литотриптора Modulith SLK. Они разработаны исходя из того, что

  • мочевые камни у детей сравнительно более хрупкие, не требуют высокой энергии и большого числа ударных волн для фрагментации;
  • мягкие ткани у детей более эластичные и гидрофильные;
  • расстояние от поверхности тела до камня меньше, чем у взрослых.

Все эти факторы обеспечивают лучшее проникновение ударных волн и воздействие на камень с минимальными потерями энергии [28, 29]. Использовали следующие параметры: энергия волны не более 40 ЕД по шкале данного литотриптора (уровень пиковой мощности не более 40 МПа), число ударно-волновых импульсов за сеанс до 2000, частота генератора 1 Гц. Для исключения возможных осложнений и побочных эффектов, связанных с ЭУВЛ, мы строго придерживались показаний к литотрипсии, согласно международным клиническим рекомендациям и инструкции производителя аппарата.

Для статистического анализа применены следующие методы: описательная статистика; частотное распределение (по Колмогорову–Смирнову); корреляционный анализ (модели Spearman и Pearson); линейный и множественный регресс; факторный и кластерный анализы. Оценку статистической значимости различий изучаемых показателей проводили по t-критерию Стьюдента. Cтатистическая обработка массивов цифровых данных проводилась с помощью электронных таблиц Microsoft Excel и специализированного пакета STATISTICA.6.

Результаты и обсуждение. С целью оценки эффективности ЭУВЛ для пациентов детского и подросткового возраста изучены такие показатели, как число, размеры и локализация мочевых камней. У подавляющего большинства (82%) пациентов в мочевыводящих путях выявлен один камень.

У 9 из 135 пациентов обнаружено два камня, из них у 6 имело место сочетание камней в почках и мочеточнике.

В 15 наблюдениях выявлено три и более камней, из них в 5 – в почках и мочеточниках. В 61% случаев размеры камней не превышали 1 см (макс. – 19 мм).

Следующим шагом стало изучение частоты локализации камней в почках и мочеточниках в выделенных возрастных группах. Установлено, что у детей в возрасте 1–5 лет число случаев с локализацией камней в почках и мочеточниках практически одинаковое – 21/22, в возрастной группе 6–10 лет указанное соотношение составило 15/12. В старших возрастных группах камни чаще локализовались в мочеточниках, при этом соотношение почки/мочеточники в возрастной группе 11–15 лет оказалось равным 7/14, в группе 16–18 лет – 25/33.

Всего проведено 153 сеанса ЭУВЛ, из них девяти пациентам 2 сеанса, одному 3 и двоим 4 сеанса, что было продиктовано необходимостью проведения дополнительных сеансов литотрипсии при крупных камнях в почках (7 случаев) и в мочеточнике (5 случаев). Результаты литотрипсии оценивали по количеству ударно-волновых импульсов за сеанс, показателям степени фрагментации камней, числу повторных сеансов в зависимости от локализации и размеров камней, времени полного освобождения от камней.

Анализ результатов литотрипсии показал, что у большинства детей хорошая фрагментация камней достигается применением импульсов с низкой энергией ударных волн с частотой 1–2 Гц (мощность – 30–50 по шкале литотриптора). За один сеанс ЭУВЛ требовалось от 200 до 3000 импульсов для получения достаточной фрагментации камня, при этом число ударно-волновых импульсов до 1000 было оптимальным в 28 (18,3%) случаев, до 2000 – в 78 (51,9%) и до 3000 – в 38 (26,8%).

92-1.jpg (43 KB)Коралловидный уролитиаз обнаружен у 2 пациентов в возрасте 9 и 17 лет, причем для дробления коралловидного камня 17-летним понадобилось 4 сеанса литотрипсии в связи парциальной фрагментацией камней после каждого сеанса.

Число ударно-волновых импульсов, необходимых для достижения эффекта, росло по мере увеличения возраста пациентов (рис. 2).

Анализ данных всей выборки с помощью модели корреляционного анализа по Пирсону выявил статистически значимую положительную корреляцию показателей частоты импульсов ЭУВЛ со степенью фрагментации камней (r=0,346, p<0,0001).

При изучении аналогичной взаимосвязи у пациентов различных возрастных групп статистически значимой корреляции между числом ударных импульсов и степенью фрагментации при ЭУВЛ у детей в возрасте 1–5 и 6–10 лет не выявлено. В то же время обнаружена статистически значимая положительная корреляция между указанными показателями в возрастных группах 10–15 (r=0,213, p<0,05) и 16–18 лет (r=0,587, p<0,0001).

При изучении степени фрагментации мочевых камней у пациентов различных возрастных групп выявлено, что после проведения одного сеанса ЭУВЛ детям в возрасте 1–5 лет фрагментация наблюдалась в 95,2% случаев, в возрастных группах 6–10 и 11–15 лет – у всех пациентов, в возрастной группе 16–18 лет – в 83,7% случаев.

С целью выявления характера взаимосвязи различных показателей, оказывающих прямое или опосредованное влияние на эффективность ЭУВЛ для детей, использован метод факторного анализа, по результатам которого выделены следующие факторы: фактор 1 – длительность болезни, степень фрагментации камней и число ударов при ЭУВЛ; фактор 2 – число камней и размер камней в мм.

93-1.jpg (58 KB)Полное освобождение от камней наблюдалось в течение периода от 1 до 33 дней после сеансов литотрипсии 130 детям, за исключение 5 пациентов, у которых остались резидуальные, клинически незначимые фрагменты (рис. 3).

Анализ особенностей показателя сроков освобождения пациентов от камней в почках и мочевыводящих путях показал, что у детей в возрасте 1–5 и 6–10 лет освобождение от камней после проведения ЭУВЛ отмечено в течение первых 2 нед. В группе 11–15 лет лишь в одном случае срок освобождение от камней превысил 2 нед. В старшей группе (16–18 лет) у 4 из 49 пациентов констатировали освобождение от камней в сроки до 3 мес., у 3 – отсутствие эффекта.

С целью изучения влияния различных факторов на сроки освобождения от камней использована модель кластерного анализа. Изучено кластерное распределение показателей пациентов в группах 1–9 и 10–18 лет. В группе пациентов в возрасте 1–9 лет выделен кластер, включивший следующие показатели: число и размер камней, степень фрагментации, длительность заболевания и время освобождения от камней. С указанным кластером однозначно ассоциировались показатели возраста пациентов и размера камней.

Обсуждение. Резюмируя результаты исследований, свидетельствующих о высокой эффективности проведения ЭУВЛ с ультразвуковым наведением пациентам детского и подросткового возраста, необходимо отметить, что полученные нами данные соответствуют результатам аналогичных исследований, проведенных в различных урологических центрах с использованием литотрипторов с рентгеновским наведением на мочевой камень. В частности, N. Iqbal et al. [30] проведен ретроспективный анализ безопасности и эффективности ЭУВЛ в лечении нефролитиаза для 103 детей, согласно которому полное освобождение от камней в дошкольной группе выявлено у 94,4% детей, в школьной группе ≥5 лет – у 85%, что значительно выше, особенно по показателю освобождения от камней у детей <5 лет, чем в более ранних исследованиях [21, 32, 33], в которых он варьировался от 83 до 97,6%. Однако в нашей работе аналогичные результаты достигнуты с применением только УЗ-наведения на камень во время сеанса.

Одновременно обращает на себя внимание тот факт, что в исследовании [31] среднее число ударных волн за сеанс составило 2539±603, между тем как в нашей работе указанный показатель был ниже, составив у детей в возрасте 1–5 лет 1541±519, в возрасте 6–10 лет – 1827±632. С другой стороны, по данным указанных авторов, у детей в возрасте до 5 лет эффективность ЭУВЛ за одну сессию составила 80,6%, двух – 19,4%.

В связи с тем что на послеоперационное лечение пациенты возвращались в медицинский центр «Арабкир», дальнейшее наблюдение осуществлялось педиатрами согласно принятым протоколам и предусматривало назначение спазмолитиков, анальгетиков, антибактериальной и инфузионной терапии. Ввиду тщательного отбора педиатрических пациентов с МКБ для литотрипсии, основываясь на международных протоколах по ЭУВЛ, значимых осложнений обструктивного, септического или более грозного характера не отмечено ни в одном наблюдении. Слабовыраженная макрогематурия в 1-е сутки и каменная дорожка в мочеточнике отдельно не квалифицировались как осложнения, поскольку расценивались как ожидаемый и спонтанно преходящий результат стандартного лечения и в послеоперационном периоде отмечались практически у всех пациентов.

Заключение. Современная технология ЭУВЛ с использованием сонографического наведения позволяет успешно избавлять от мочевых камней детей практически любого возраста. Отсутствие рентгеновского облучения, неинвазивность и минимальная травматичность метода в сочетании с высокой эффективностью служт основанием для признания ЭУВЛ методом выбора лечения МКБ у детей и подростков. Не случайно нами реализована совместная с педиатрическим медицинским центром «Арабкир» программа лечения уролитиаза у детей, так как МКБ, являясь полиэтиологическим рецидивирующим заболеванием, требует патогенетического и мультидисциплинарного подхода к лечению. Изучение эффективности ЭУВЛ с использованием сонографического наведения в зависимости от различных факторов, в том числе и химического состава мочевого камня, продолжается; данные будут опубликованы по мере анализа и обобщения результатов.

About the Authors

Corresponding author: A.M. Grabsky – Ph.D., Associate Prof., Head of Department of Urology, “Izmirlian” Medical Center, Armenia, Yerevan; e-mail: grabsky@hotmail.com

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.