Zusammenfassung:
Aus klinischer Sicht sind die bisher bekannten künstlichen Steine für Experimente ungeeignet, da sie humanen Nierensteinen in Form, physikalischen Eigenschaften und chemischer Zusammensetzung nicht entsprechen. Deshalb wurde ein Verfahren entwickelt, welches zur Herstellung natürlicher Modellharnsteine geeignet ist. Exemplarisch wurden künstliche Karbonatapatit-, Struvit-, und Brushitsteine angefertigt. Dabei wurden in einem Dragierverfahren um einen Kern mehrfach Schichten aus einer Suspension der Reinsubstanz aufgetragen. Die künstlichen Steine haben eine Kugelform. Die kristalline Struktur entspricht nach rasterelektronischen Untersuchungen der von natürlichen Steinen. Dichte und Bruchfestigkeit der künstlichen Steine waren ebenfalls mit natürlichen Steinen vergleichbar (z.B. Dichte Struvit künstlich vs. natürlich = 1,18-1,44g/cm3 vs. 1.12 - 1,89 g/cm3; Bruchfestigkeit Karbonatapatit künstlich vs. natürlich = 11,1 - 13,0 kp vs. 9,2 - 19,8 kg). In Experimenten zur Chemolitholyse zeigte sich, daß die Auflösung der künstlichen Steine der natürlicher Steine gleicher chemischer Zusammensetzung entsprach (z.B. Struvit künstlich vs. natürlich = 19,6 vs. 17,2 ml/h, p < 0,05). In ESWL-Versuchen zur Beurteilung der Desintegrationsfähigkeit korrelierte die Generatorspannung mit der Anzahl der Stoßwellen, die für eine komplette Desintegration erforderlich waren. Diese künstlichen Steine-Bon(n)-Stones - erfüllen alle Normen für einen Standardstein und sind geeignet, systematische wissenschaftliche Untersuchungen zur Desintegration und Chemolitholyse vorzunehmen.
Abstract
Considered from a clinical point of view, all artificial stones known so far are inappropriate for experimental investigations because they do not correspond to natural urinary stones in shape, physical properties and chemical composition. A special technique has now been developed for the production of biometric artificial stone models. Standard artificial carbonate apatite, struvite and brushite stones were produced by a coating technique where several layers of a suspension consisting of pure substance were applied around a core. Scanning electron microscopy investigations showed identical crystalline structures in artificial and natural stones. Density and crushing strength of these ball-shaped artificial stones corresponded to natural apatite and struvite stones (e.g. density struvite artificial vs. natural = 1.18-1.44g/cm3 vs. 1.12 - 1.89g/cm3; crushing strength carbonate apatite artificial vs. natural = 11.1 - 13.0kp vs. 9.2 - 19.8 kp). Experimental chemolitholysis investigations showed comparable results in respect to the dissolution of artificial stones and of natural stones of the same chemical composition (e.g. struvite artificial vs. natural = 19.6 vs. 17.2 ml/h, p < 0,05). The disintegration behaviour was studied in ESWL tests which revealed a correlation between generator voltage and number of shock waves necessary for complete disintegration. These artificial stones (Bon(n)-Stones) fulfill all norms for a standard stone model and are suitable for use in systemic scientific investigations on disintegration and chemolitholysis.
Key words:
Standard urinary stones - Apatite - Struvite - Brushite - ESWL - Chemolitholysis
