Stoßwelleninduzierte Nierenläsion am Hundemodell: Einfluß von Generatorspannung und Stoßwellenanzahl im Akutversuch

Zusammenfassung

Mit dem neu entwickelten elektromagnetischen Generator des Modulith wurde das stoßwelleninduzierte Nierentrauma systematisch im Akutversuch am Hundemodell untersucht. Auf 38 Nieren wurden im Laborlithotriptor mit Ankopplung durch Wasserbad unter Ultraschallortung Stoßwellen appliziert. Die Generatorspannung wurde dabei zwischen 11 und 20 kV, die Stoßwellenanzahl zwischen 25 und 2500 variiert. Das Ausmaß der Nierenläsion - in vier Grade unterteilt - korrelierte mit der Generatorspannung bei konstanter Stoßwellenanzahl von 1500/2500: Keine makroskopische Läsion (Grad 0) war bei 11-12 kV nachweisbar. Petechiale Blutungen im Nierenmark als Charakteristikum der Grad 1-Läsion wurden bei 13 kV beobachtet. Bei 14-16 kV trat eine Grad 2-Läsion auf, die durch ein kortikales bzw. subkapsuläres Hämatom oder eine perirenale Suggilation gekennzeichnet ist. Die Grad 3-Läsion in Form des perirenalen Hämatoms wurde ab einer Generatorspannung von 17-20 kV induziert. Die Stoßwellenanzahl zeigte ebenfalls einen Zusammenhang mit dem Ausmaß des Traumas: 25-300 Stoßwellen (20 kV) verursachen eine Grad 2-Läsion, 900-2500 Impulse eine Grad 3-Läsion. Unabhängig von der Stoßwellenanzahl wurde bei dieser hohen Generatorspannung eine arterielle Gefäßruptur beobachtet. Hinsichtlich der Morphologie des Traumas steht die Blutung im Vordergrund, während Einzelzellnekrosen in den Hintergrund traten. Die kontinuierliche Ultraschall-Kontrolle erweist sich als sensible Methode zur intravitalen Erkennung von Nierenläsionen. Die Gesetzmäßigkeiten aus den tierexperimentellen Studien spiegeln sich in klinischen Befunden wider.

Abstract

Using the newly-developed electromagnetic shock wave source of the Modulith, the shock wave-induced kidney trauma was systematically evaluated by acute studies with a kidney model. Shock waves generated by a laboratory lithotripter coupled to a waterbath were applied to 38 kidneys under ultrasound localization. The generator voltage varied between 11 and 20 kV, the shock wave number between 25 and 2500. The generator voltage correlated with the extent of renal lesion, which was classified into 4 grades (at a constant shock wave number of 1500/2500): no macroscopical trauma (grade 0) could be detected at 11-12 kV. Petechial bleeding was observed in the renal medulla as a typical grade 1 lesion at 13 kV. At 14-16 kV, a grade 2 lesion occurred, characterized by a cortical and subcapsular hematoma or by perirenal ecchymosis. A perirenal hematoma, representing a grade 3 lesion, was induced by a generator voltage between 17 and 20 kV. The shock wave number also showed a correlation with the degree of trauma: 25-300 shock waves (20 kV) caused a grade 2 lesion, 900-2500 impulses a grade 3 lesion. Independent of the shock wave number, an arterial rupture was detected at this high generator voltage. Concerning the morphology of the shock wave-induced renal trauma, bleeding is most predominant. Necrosis of parenchymal cells seems to be a secondary effect. Real-time ultrasound scanning proved to be a sensitive tool for detection of kidney lesions during shock wave application. Experimental results are confirmed by clinical findings.

Key words

Extracorporeal shock wave lithotripsy - Lithotripters - Renal lesion - Hematoma - Canine model - Dose-dependency