BADANIE WPŁYWU ESWL NA STAN KRĄŻĄCYCH KRWINEK CZERWONYCH
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1995/48/3.

Od wprowadzenia w 1980 roku litotrypsja zyskała sobie szeroką akceptację i stała się lecze- niem z wyboru w większości przypadków kamicy nerek i dróg moczowych (2). Stosowane obecnie litotryptory różniąsię stopniem ogniskowania energii ultradźwiękowej fali uderzenio- wej i jej energią. W szczególności aparat Lithostar (f-my Siemens) jest aparatem II generacji (11) i wytwarza wiązkę o mniejszym stopniu zogniskowania (0,24 cm2) (12). Aparat EDAP LT-01 wytwarza wiązkę silniej zogniskowaną (0,11 cm2) (12) i należy do urządzeń III genera- cji. Oprócz wielkości ogniska również dokładność pozycjonowania (umieszczenie złogu w ob- szarze ogniska) ma istotne znaczenie dla skuteczności przeprowadzanych zabiegów (6). Kon- trola pozycjonowania polega w aparacie Lithostar na okresowej (co kilkaset impulsów) wizua- lizacji złogu przy użyciu Rtg i ewentualnej korekcie pozycji. Pozycjonowanie przy użyciu EDAP LT-01 jest ciągłe i polega na stałej wizualizacji złogów w USG. W związku z tymi różnicami inna jest wartość energii, która omija złogi i oddziaływuje na organizm chorego, co może mieć wpływ na jatrogenne uszkodzenie tkanek.

Celem pracy było porównanie wpływu fali uderzeniowej generowanej przez aparat Lithostar i aparat EDAP LT-01 na stan przepływających przez nerkę krwinek czerwonych w czasie za- biegu ESWL (Eztracorporeal Shock Wave Lithotripsy).

MATERIAL I METODY

Badaniom poddano 59 chorych, w tym 35 po zabiegu ESWL przy użyciu aparatu Lithostar firmy Siemens i 24 poddanych zabiegowi przy użyciu litotryptora EDAP LT-01. Chorzy ci mieli zabieg litotrypsji wykonywany po raz pierwszy. Badania wykonywano przed zabiegiem a na- stępnie w 1, 4 i 6 dobie po zabiegu. Krew pobierano od tych chorych w godzinach rannych i określano: stężenie hemoglobiny osoczowej, stężenie haptoglobin oraz oporność osmotyczną krwinek czerwonych. Hemoglobinę osoczowąoznaczano metodą Krauze-Jaworskiej (7). Po- ziom haptoglobin określano metodąimmunodyfuzji radialnej zestawami firmy Behring. Opor- ność osmotycznąwyznaczano porównawczo trzema metodami: standardową metodą początku i końca hemolizy (9), metodą wyznaczania stężenia NaCl powodującego 50% hemolizę i metodą wyznaczania Indeksu Wrażliwości Osmotyczną] (IWO). Indeks stanowiła suma trzech stężeń NaCl, przy których hemoliza wynosiła odpowiednio 10, 30 i 50%. Wyniki poddano analizie statystycznej przy użyciu testu t-Studenta lub jeżeli różnica warian- cji była istotna statystycznie – testem C-Cochrana i Coxa.

WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Stężenie hemoglobiny osoczowej i haptoglobiny w surowicy pacjentów poddanych litotry- psji przy użyciu aparatu Lithostar przedstawia tabela I.

Wartości stężenia osoczowej hemoglobiny (Hbw) i stężenia haptoglobiny (Hp) przed oraz w 1,4 i 6 dniu po zabiegu litotrypsji przy użyciu aparatu Lithostar firmy Siemens.

W tabeli przedstawiono wartości średnie i odchylenia standardowe:

- =liczba badanych;

* wynik znamiennie statystycznie różny od średniej sprzed zabiegu;

ppoziom istotności różnicy;

n. z. różnica nieznamienna.

Badaniom poddano 59 chorych, w tym 35 po zabiegu ESWL przy użyciu aparatu Lithostar firmy Siemens i 24 poddanych zabiegowi przy użyciu litotryptora EDAP LT-01. Chorzy ci mieli zabieg litotrypsji wykonywany po raz pierwszy. Badania wykonywano przed zabiegiem a na- stępnie w 1, 4 i 6 dobie po zabiegu. Krew pobierano od tych chorych w godzinach rannych i określano: stężenie hemoglobiny osoczowej, stężenie haptoglobin oraz oporność osmotyczną krwinek czerwonych. Hemoglobinę osoczowąoznaczano metodą Krauze-Jaworskiej (7). Po- ziom haptoglobin określano metodąimmunodyfuzji radialnej zestawami firmy Behring. Opor- ność osmotycznąwyznaczano porównawczo trzema metodami: standardową metodą początku i końca hemolizy (9), metodą wyznaczania stężenia NaCl powodującego 50% hemolizę i metodą wyznaczania Indeksu Wrażliwości Osmotyczną] (IWO). Indeks stanowiła suma trzech stężeń NaCl, przy których hemoliza wynosiła odpowiednio 10, 30 i 50%. Wyniki poddano analizie statystycznej przy użyciu testu t-Studenta lub jeżeli różnica warian- cji była istotna statystycznie – testem C-Cochrana i Coxa.

WYNIKI I ICH OMÓWIENIE

Stężenie hemoglobiny osoczowej i haptoglobiny w surowicy pacjentów poddanych litotry- psji przy użyciu aparatu Lithostar przedstawia tabela I.

Zmiany oporności osmotycznej krwinek czeronych po zabiegu przy użyciu aparatu Lithostar mierzono porównawczo trzema metodami (tab. II.). Za pomocą badania początku i końca he- molizy nie udało się wykryć zmian oporności osmotycznej mogących świadczyć o uszkodzeniu struktury krwinek czerwonych podczas ESWL. Biorąc pod uwagę bardzo istotne zmiany stęże- nia Hbw i Hp (tab. 1.) wydaje się, że precyzja badania początku i końca hemolizy była niedosta- teczna. Małą precyzję tego oznaczenia potwierdzał współczynnik zmienności populacyjnej wynoszący dla początku hemolizy 4,2%, a dla końca hemolizy aż 82,3%.

Znacznie bardziej przydatny byl pomiar stężenia NaCl powodującego hemolizę 50% krwinek. Za pomocą tego wskaźnika udało się wykazać znamienny statystycznie (p<0,02) wzrost wrażli- wości osmotycznej w 4 dniu po ESWL. Zmienność populacyjna 50% hemolizy wynosiła 4,5%.

Największą czułością w stosunku do odpowiedzi na szok hipoosmotyczny charakteryzował się Indeks Wrażliwości Osmotycznej (IWO). Zajego pomocą wykazano istotne (p<0,01) zmia- ny stanu krwinek czerwonychjuż w 1 dniu po ESWL nasilające się jeszcze 4 dnia (p<0,005) po zabiegu. IWO, podobnie jak 50% hemoliza wracał do normy 6 dnia po ESWL. Jak stąd widać IWO był niezwykle przydatny i wysoce precyzyjny. Potwierdzał to bardzo niski współczynnik zmienności wynoszący 2,6%.

Ocenę zmian krążących krwinek czerwonych po zabiegu ESWL przy użyciu aparatu EDAP LT-01 przeprowadzono podobnie jak dla aparatu Lithostar. Badano stężenie osoczowej hemo- globiny i haptoglobiny. Do pomiarów oporności osmotycznej wybrano IWO jako najbardziej przydamy wskaźnik. Wyniki przedstawiono w tabeli III.

Poziom wolnej hemoglobiny ani też haptoglobiny nie ulegał zauważalnym zmianom po lito- trypsji z użyciem aparatu EDAP LT-01. Potwierdza to brak istotnych statystycznie zmian Inde- ksu Wrażliwości Osmotycznej krwinek czerwonych.

DYSKUSJA

ESWL jest szeroko stosowaną metodą leczenia kamicy nerkowej (2). Pozwala ona w znacz- nym odsetku przypadków na uniknięcie zabiegu chirurgicznego, o wiele bardziej obciążające- go dla chorych niż ESWL (8). Wpływ fali uderzeniowej energii kruszącej kamień nerkowy podczas ESWL na uszkodzenie tkanek miękkich nie jest do końca poznany. Ogólnie przyjmuje się, że im mniejsza jest energia generowana przez aparat tym mniejsze sąuszkodzenia miąższu nerek i rzadziej występują skutki uboczne po ESWL (8). Twierdzenie, iż ogólna energia gene- rowana przez współczesne litotryptory jest tak mała, że nie daje istotnych klinicznie uszkodzeń krwinek czerwonych (1) nie zostało poparte dogłębnymi badaniami i dlatego wydaje się być przedwczesne. Jako indykatora możliwych uszkodzeń komórek podczas litotrypsji postanowio- no wykorzystać krwinki czerwone chorego, biorąc pod uwagę, że u dorosłego człowieka prze- pływy krwi przez nerkę wynosi ok. 1 l/min. (10).

Jednym z parametrów mogących świadczyć o uszkodzeniu krwinek czerwonych podczas litotrypsji było stężenie wolnej hemoglobiny. Średnie stężenie Hbw przed zabiegiem litotrypsji różniły się w naszych badaniach pomiędzy grupami chorych leczonych przy użyciu dwóch apa- ratów. W grupie leczonych aparatem Lithostar stężenie Hbw przed zabiegiem wynosiło średnio 15.27 mg/dl (tab. I), a w grupie leczonej przy użyciu aparatu EDAP LT-01 było ono niższe i wynosiło średnio 6,87 mg/dl (tab. III). Różnica ta była spowodowana m.in. faktem zmiany sposobu pobierania próbek krwi. Od pacjentów grupy I (aparat Lithostar) krew pobierano na skrzep, a serię badań dla grupy II (aparat EDAP LT-01 ) przeprowadzono w 2 lata później na krwi wersenianowej. Wydaje się, że powyższe różnice nie miały istotnego wpływu na ostatecz- ne wnioski, gdyż nie porównywano wartości bezwzględnych stężeń Hbw pomiędzy grupami. Po zabiegu litotrypsji nastąpił istotny statystycznie (p<0,0001) wzrost wartości średniej Hbw tylko w grupie poddanej leczeniu przy użyciu aparatu Lithostar (tab. I.). Zmiany te utrzymywały się jeszcze w 6 dni po zabiegu (37,14 mg/dl, p<0,0001), co świadczy o znacznym uszkodzeniu krwinek czerwonych na skutek oddziaływania energii wyzwalanej przez aparat Lithostar. Po zastosowaniu aparatu III generacji o wiązce silniej zogniskowanej (EDAP LT-01 ) nie obser- wowano istotnego statystycznie wzrostu stężeń Hbw w krążeniu (tab. III.). Dzięki lepszemu zogniskowaniu wiązki energii i dokładniejszej kontroli jej położenia można było znacznie obni- żyć dawkę energii wystarczającą do dezintegracji kamieni w stosunku do dawek niesionych przez wiązkę generowanąprzez aparat Lithostar. Wykazane różnice w uwalnianiu Hbw pomię- dzy stosowanymi aparatami były potwierdzeniem dla wcześniejszego intuicyjnego stwierdzenia Psihramisa i wsp. (8), że obniżenie energii generowanej przez litotryptor może zmniejszać uszko- dzenia komórek i tkanek.

Stężenie haptoglobiny ulegało istotnemu statystycznie (p<0,05) obniżeniu po zastosowaniu aparatu Lithostar (tab. I.) z wartości wyjściowej 2,15 g/l do 1,46 g/l w pierwszej dobie po zabiegu. Pomiar stężenia haptoglobin przed i po zabiegu przy użyciu aparatu EDAP LT-01 nie wykazał istotnych statystycznie zmian (tab. III). Haptoglobinajest jednym z białek ostrej fazy, a zabieg litotrypsji jest zabiegiem bolesnym, wymagającym niejednokrotnie stosowania miejsco- wego znieczulenia. Fakt ten może mieć odwrotny (kompensacyjny) wpływ na stężenie hapto- globin niż obserwowana jednocześnie hemoliza. Nie umniejsza to potwierdzenia przez profil zmian haptoglobiny znacznie mniejszej urazowości zabiegu przy użyciu aparatu EDAP LT-01 w stosunku do aparatu Lithostar.

Spośród trzech zastosowanych parametrów określających stopień uszkodzenia krwinki czer- wonej – stężenia hemoglobiny w surowicy, stężenia haptoglobiny i oporności osmotycznej – parametr ostatni (oporność osmotyczna) wydaje się posiadać zbyt niską precyzję, a co za tym idzie – małą przydatność w ocenie mikro urazów krwinek czerwonych. Uraz mechaniczny może zmieniać wrażliwość osmotyczną krwinek czerwonych. U chorych po splenektomii, u któiych krążące krwinki skladająsię ze starszych populacji, powinien teore- tycznie następować spadek oporności osmotycznej, gdyż krwinki starsze sąbardziej uwodnione i bliższe objętości krytycznej. W praktyce po splenektomii obserwuje się wzrost oporności osmotycznej (5). Może to być spowodowane brakiem mechanicznych uszkodzeń błony krwi- nek czerwonych podczas ich przechodzenia przez wąskie szczeliny zatok śledziony, jak ma to miejsce u osób normosplenicznych (3). W związku z tymi obserwacjami wydawało się być uzasadnione oczekiwanie zmian oporności osmotycznej krwinek poddawanych mechanicznym urazom podczas ESWL.

Klasyczną metodą określania stężenia NaCl, przy którym następuje początek i koniec hemo- lizy (tab. II.) nie wykazano zmian oporności osmotycznej krwinek po zabiegu litotrypsji nawet przy użyciu bardziej urazogennego aparatu Lithostar. Wyznaczenie procentowego stężenia NaCl, przy którym występuje 50% hemoliza pozwoliło na wykazanie, że w 4 dniu po zabiegu przy użyciu tego aparatu oporność osmotyczna obniżała się w sposób istotny statystycznie (p<0,02). Jak wynika z tabeli II - IWO był bardziej przydatny niż inne metody wyliczania oporności osmotycznej, gdyż potwierdzał istotne statystycznie (p<0,01), mechaniczne uszkodzenie krwi- nek czerwonych już w pierwszej dobie po ESWL. Oporność osmotyczna zmniejszała się (IWO narastał) jeszcze do 4 dnia po litotrypsji aparatem Lithostar (p<0,005). Narastanie zarówno IWO, jak i stężenia Hbw (tab. I.) w ciągu 4 pierwszych dni po zabiegu może być wytłumaczone częściowym naruszeniem struktury błonowej krwinek czerwonych podczas litotrypsji i dalszym pogłębieniem się tego zjawiska podczas kolejnych przepływów krwinek czerwonych przez szcze- liny zatok śledziony (3). Uszkodzone krwinki najprawdopodobniej były następnie eliminowa- ne. Potwierdzał to powrót IWO do wartości nie odbiegających istotnie od wartości wyjścio- wych w 6 dniu po zabiegu litotrypsji przy użyciu aparatu Lithostar (tab. II.). IWO po zabiegu przy stosowaniu EDAP LT-01 (tab. III.) nie ulegał istotnym zmianom w stosunku do wartości wyjściowych, co ponownie potwierdzało mniejsząurazowość tego aparatu.

Należy stwierdzić, że energia emitowana przez stosowane obecnie aparaty podczas litotry- psji może wpływać uszkadzająco na okoliczne tkanki i narządy oraz na przepływające krwinki czerwone. O ile jednak odnowa uszkodzonych krwinek czerwonych jest szybka i nie powoduje istotnych powikłań, o tyle szybkość odnowy komórek miąższu nerek jest znacznie powolniejsza (4). Wydaje się, że zastosowanie aparatów III generacji, o lepiej zogniskowanej i kontrolowa- nej w sposób ciągły wiązce energii pozwala na zmniejszenie jej dawki na tyle, iż ewentualne uszkodzenia mająmarginalne nasilenie.

WNIOSKI

1.Po zabiegu ESWL aparatem Lithostar występują istotne, choć krótkotrwałe zmiany jako- ściowe krwinek czerwonych. Uszkodzenia krwinek czerwonych mogą świadczyć o podobnego stopnia uszkodzeniu komórek kłębków i kanalików nerkowych. Litotrypsja z użyciem aparatu EDAP LT-01 nie powoduje uszkodzeń krwinek czerwonych, co może świadczyć o mniejszej urazowości zabiegów z zastosowaniem EDAP LT-01.

2.Indeks Wrażliwości osmotycznej (IWO) jest precyzyjnym badaniem stanu integralności krwinek czerwonych i winien być stosowany w ocenie stopnia ich uszkodzenia.

1. 1. Borkowski A.: Efekt działania fali uderzeniowej na tkanki, w: Borkowski A., Borówka A. (red.):
2. Nowe metody leczenia kamicy górnych dróg moczowych. PZWL Warszawa 1994; 31. ? 2. Chaussy
3. CH., Brendel W., Schmiedt E.\ Extracorporeally induced destruction of kidney stones by shock vwa-
4. ves. Lancet 1980; 2; 1265. ? 3. Cheu LT., Weiss L: The role of the sinus wall in the passage of
5. erythrocyte through the spleen. Blood 1973; 41; 529. ? 4. Dyer R.B.: MRI evaluation of immediate
6. and intermediate changes in kidneys treated with extracorporeal shock \vave lithotripsy. J. Lithotri-
7. psy Stone Dis.1990; 2; 302. ? 5. de Haan L.D., Werre JM., Ruben AM., Huk H.A., de Gier J.,
8. Staal G. E.\ Alterations in size, shape and osmotic behaviour of red cells after splenectomy: a study
9. of their age dependence. British J. Haematol. 1988; 69(1); 71. ? 6. Kowalski H.: Biofizyczne pod-
10. stawy litotrypsji w: Borkowski A., Borówka A. (red): Nowe metody leczenia kamicy górnych jlróg
11. moczowych. PZWL Warszawa 1994; 31. ? 7. Krauze-Jaworska H, Mikuta M., Nadziakiewicz H.\
12. Oznaczanie hemoglobiny osoczowej metodąhemochromogenową. Diagn. Lab. 1974; 10(2); 135. ? 8.
13. Psihramis K.E., Jewett M.A.S., Bombardier C, Caron D., Ryan M: Lithostar extracorporeal shock
14. wave lithotripsy: the first 1000 patients. J. Urol. 1992;147; 1006. ?9. Tomaszewski L: Określanie
15. oporności osmotycznej krwinek czerwonych metodą Dacy i Parparta. w: Krawczyński J., Osiński T.
16. (red.) Laboratoryjne metody diagnostyczne. PZWL Warszawa 1967; 126. ? 10. WallinJ.D.: Nerka i
17. mocz. w: HarperH.A., Rodwell V.W. (red.) Zarys chemii fizjologicznej. PZWL Warszawa 1983; 890.
18. ? 11. Wilbert D., Reichenberger H., Noske E., Riedmiller H., Alken P., Hohenfellner R.: New gene-
19. ration shock wave lithotripsy. J. Urol.l987;138; 563.