История клинического использования дистанционной литотрипсии (ДЛТ) началась 7 февраля 1980 г., когда после 7 лет исследований метод был успешно применен C. Chaussy для лечения пациента с нефролитиазом.

В нашей стране большой вклад во внедрение в практику и развитие технологии ДЛТ внесли Н. А. Лопаткин и Н. К. Дзеранов, руководившие созданием первого отечественного литотриптера. Главные достоинства ДЛТ: простота применения, высокая эффективность, неинвазивность и низкий процент осложнений, вследствие чего метод наиболее часто используется для разрушения конкрементов в почках и мочеточниках [1–4]. В последние годы, однако, ДЛТ используется реже вследствие совершенствования альтернативных методов удаления камней.

Основная цель ДЛТ – фрагментация камней и бессимптомное отхождение фрагментов. Повторные сеансы ДЛТ могут проводиться в случае наличия резидуальных камней размером более 4 мм (не рекомендуется выполнение более 3 сеансов). Противопоказания к ДЛТ: беременность, неконтролируемые инфекции мочевой системы, изменения коагуляции, аневризма аорты или почечной артерии, ожирение, тяжелые пороки развития скелета, обструкция мочевых путей [5–8].

Ударная волна представляет собой кратковременное (<10 мкс) повышение акустического давления (фаза сжатия) с последующей фазой отрицательного давления. Физическими параметрами, определяющими эффективность литотрипсии, служат акустическая энергия и плотность потока энергии. В настоящее время идут дискуссии о механизмах фрагментации камня и повреждения тканей, а точные индикаторы эффективности и травматичности ударной волны отсутствуют. Эффективность ударных волн зависит от различных факторов, прежде всего от способа генерации волны и размера фокальной зоны, при этом сравнивать различные литотриптеры по акустической мощности затруднительно, поскольку велик диапазон фокусных зон и пиковых давлений [9, 10].

Тем не менее результаты ДЛТ могут быть оптимизированы путем тщательного отбора пациентов и контроля параметров лечения. Один из наиболее значимых прогностических критериев эффективности ДЛТ – свойства конкремента (размер, количество, расположение, плотность и состав). Для камней размером менее 2 см показатель успешности лечения составляет 66–99%, при камнях 2–3 см он снижается до 45–70%. Шансы на успех меньше при прочих равных характеристиках в случае расположения камня в нижних чашках (29% для камней размером 11–20 мм и 20% для камней более 20 мм) [11]. При камнях размером более 2 см, а также расположенных в нижнем сегменте ДЛТ менее эффективна, чем чрескожная нефролитолапаксия [12]. При плотности камня более 1000 HU частота неудовлетворительных результатов ДЛТ составляет 50%. При плотности конкремента более 750 HU в 70% случаев требуется по крайней мере 3 сеанса ДЛТ, а полное избавление от камня наблюдается только в 65% случаев [13]. Брушит, цистин и моногидрат оксалата кальция плохо поддаются ДЛТ [14]. Ожирение, особенно если расстояние от кожи до конкремента превышает 10 см, является неблагоприятным прогностическим критерием эффективности литотрипсии [15], поскольку мощность ударной волны снижается при прохождении через жировую ткань [16]. Тазовая дистопия и подковообразная почка – аномалии, ассоциированные с необходимостью увеличения количества сеансов ДЛТ, достаточных для получения эффекта. Дистанционная литотрипсия не рекомендуется пациентам с камнями дивертикулов чашечек, гидронефрозом и почечной недостаточностью, что также связано с более низкой частотой успешных процедур [17]. Соблюдение этих принципов при планировании лечения улучшает результаты процедуры, однако некоторые пациенты могут настаивать на ДЛТ, даже если анатомические особенности и характеристики конкремента не удовлетворяют всем прогностическим критериям успешной литотрипсии.

Способы повышения эффективности ДЛТ, наиболее широко обсуждаемые в настоящее время, – это контроль за дыхательными экскурсиями, оптимизация контакта ударной головки с телом пациента, мероприятия по снижению смещения камня из фокальной зоны в процессе литотрипсии и рациональный выбор параметров дробления (ширина фокальной зоны, частота и мощность ударных волн).

Дыхательные движения могут существенно влиять на позицию камня: смещение может достигать 50 мм, вследствие чего до 40% ударных волн проходит мимо камня. Эти импульсы не оказывают требуемого воздействия и увеличивают риск травмы почек [18]. Таким образом, контроль над точностью попадания волн должен повышать эффективность литотрипсии и уменьшать общее число импульсов. Разработаны модификации литотриптеров с устройством для отслеживания положения камня, что позволило увеличить частоту точных попаданий ударных волн до 2 раз. Кроме того, УЗ-визуализация улучшает контроль за точностью импульсов и снижает потребность в повторных рентгеноскопиях [19].

Контролировать дыхание во время ДЛТ можно посредством общей анестезии. Анестезиолог имеет возможность управлять дыханием с модуляцией частоты и объема, обеспечивая более полный контроль над экскурсией почек и движениями камня, что способствует улучшению результатов ДЛТ (качество фрагментации и полнота отхождения фрагментов) при использовании общей анестезии [20]. Еще один способ снижения негативного эффекта от дыхательных экскурсий, абдоминальная компрессия, повышает эффективность литотрипсии с 79 до 91% [21].

В первых литотрипторах (Dornier HM3) в качестве среды для проведения ударной волны использовалась вода – оптимальная среда, в которой отсутствуют воздушные прослойки, снижающие энергию. В большинстве современных аппаратов применяется «сухая» ударно-волновая головка, предусматривающая использование гелей или масел. Это негативно повлияло на качество процедуры из-за образования пузырьков воздуха, которые ослабляют энергию и уменьшают воздействие на камень (99,9% ударных волн отражаются на границе вода–воздух). Эффективность дробления уменьшается пропорционально площади неполного контакта: снижение ее на 18% ухудшает фрагментацию на 30%. Большее влияние на качество фрагментации оказывают воздушные карманы, расположенные ближе к центру пятна контакта. Дефекты контактной поверхности уменьшают ширину фокального пятна в среднем на 30%. Соединительные дефекты, расположенные парацентрально, нарушают симметрию акустического поля (дефект, расположенный в 1 см от оси, смещает фокус максимального положительного давления на 1 мм в поперечном направлении) и снижают плотность энергии ударных волн. Эти данные подчеркивают важность устранения воздушных карманов из пятна контакта, в особенности дефектов, расположенных недалеко от центра [22].

При перемещении ударной головки, приводящем к исчезновению контакта с телом пациента с последующим восстановлением связи, количество воздушных карманов увеличивается. При площади воздушных карманов от 1,5 до 19% контактной поверхности эффективность фрагментации снижается с 80 до 10%. Такая вариабельность обусловливает разнообразие исходов при схожих клинических условиях. Кроме того, из-за нестабильности контакта для достижения хороших результатов может потребоваться большее количество высокоэнергетических импульсов, следовательно, такие пациенты получают большую дозу ударной волновой энергии, что увеличивает риск повреждения почек [21].

В качестве способов преодоления затухания энергии волн в пятне контакта предлагается использование модифицированных гелей и мониторинг количества воздушных полостей. Есть данные об улучшении условий для передачи волн при использовании гелей с низкой вязкостью [23]. Способ нанесения геля также имеет существенное значение: эффективность передачи энергии повышается при нанесении большого количества смазки на водяную поду-шку ударной головки (по сравнению с обработкой обеих контактных поверхностей) [21]. Разработана камера, расположенная внутри ударной головки литотриптора, контро-лирующая качество сцепления. Оптический контроль за удалением пузырьков воздуха из зоны связи уменьшает необходимое количество ударных волн на 25% и позволяет снижать уровень энергии на 23% [24].

Несмотря на отсутствие масштабных клинических исследований по оценке влияния частоты ударной волны на эффективность лечения, установлено, что снижение частоты импульсов улучшает фрагментацию, а увеличение подаваемого напряжения связано с уменьшением объема фрагментов [25]. A. Greenstein и соавт. [26], исследуя импульсы с низкой и высокой энергией, обнаружили, что при 2 Гц было необходимо на 46% больше ударов для разрушения камня при низких и на 70% – при высоких энергиях, что свидетельствует о большей выраженности эффекта кавитации при высокоэнергетических импульсах. Снижение частоты с 120 до 30 ударных волн/мин приводило к уменьшению размера фрагментов [27]. J. Chacko и соавт. [28] считают предпочтительным снижение частоты до 90 ударных волн/ мин, поскольку лечение дает лучшие результаты в плане фрагментации по сравнению со 120 ударными волн/мин. В эксперименте показано, что уровень отхождения камней может быть улучшен с 25% при литотрипсии с частотой 2 Гц до 80% – при 1 Гц [29]. Низкая частота импульсов в начале лечения с продолжением процедуры на скорости 60 ударных волн в 1 мин не только уменьшает повреждение тканей, но и увеличивает вероятность полного разрушения камня [30]. Эта скорость была признана оптимальной в ряде работ, включая мета-анализ рандомизированных контролируемых исследований. Замедление частоты ДЛТ с 60 до 30 ударных волн/мин также способствует сохранению целостности почечных сосудов [31, 32].

Медленное увеличение энергии ударных волн при литотрипсии связано с уменьшением травмы почки [33].

В то же время низкоэнергетических импульсов достаточно, чтобы инициировать фрагментацию, а увеличение мощности требуется только для преодоления эффектов затухания и рассеивания от фрагментов [34]. Расчеты показали, что для фрагментации камня почки диаметром 12 мм требуется эффективная доза 100–130 Дж, для камня мочеточника такого же размера – 150–200 Дж [35]. Ступенчатое увеличение мощности (18–20–22 кВ) ударной волны дает лучшие результаты в плане фрагментации по сравнению с уменьшением мощности или литотрипсией на постоянной энергии – 96,5 против 89 и 87,6% соответственно [36].

В то же время опубликованы данные об отсутствии зависимости эффективности ДЛТ от частоты ударных волн. Так, E. Mazzucchi и соавт. [37] не выявили существенных различий в числе успешных ДЛТ и частоте осложнений при сокращении количества импульсов от 4000 до 3000 и частоты от 90 до 60 в 1 мин.

Если литотриптор позволяет менять размер фокальной зоны и давление в ней, широкий фокус с низким давлением обеспечивает лучшие результаты при одновременном снижении повреждения тканей [38]. Другой режим литотрипсии, рекомендуемый для повышения эффективности ДЛТ, – предварительная обработка камня 100–200 ударными волнами низкой энергии (12 кВ) с паузой в течение нескольких минут перед переходом к основному этапу сессии ДЛТ. Данный подход не всегда значимо повышает эффективность ДЛТ, но улучшает его исход за счет уменьшения травмы почек [39]. Кроме того, на результат влияет тип источника энергии. Так, например, электрогидравлический литотриптер позволяет получать фрагменты менее 2 мм в 91% случаев, а электромагнитный – только в 65% [40]. В то же время эффективность в 63 и 83% была установлена для различных моделей с одинаковым типом источника энергии [41]. I. Vakalopoulos разработал математическую модель для прогнозирования результатов экстракорпоральной литотрипсии, в которой прогностические уравнения могут быть созданы для различных моделей литотриптеров. Переменные включают локализацию камня, возраст, индекс массы тела, размер камня, среднюю плотность камня и расстояние от кожи до конкремента [42].

Во время экстракорпоральной литотрипсии одна из сил, приложенных к камню и вызывающих его фрагментацию, возникает из-за коллапса кавитационного пузырька. Эта сила может стать причиной повреждения мелких почечных сосудов с последующими микрокровоизлияниями и инфильтрацией клетками воспалительной реакции, высвобождением цитокинов, экстравазацией, некрозом сосудистых стенок, дезинтеграцией подоцитов и мезангиальных клеток, кровоизлияниями в просвет канальцев и ишемией канальцевого эпителия, а также развитием апоптоза клеток почечных канальцев [43]. При этом существенных изменений почечной функции по данным измерения скорости клубочковой фильтрации (СКФ) не наблюдается [44]. Эти микроскопические поражения способствуют инфицированию бактериями, которые могут присутствовать в моче или внутри камней. Для снижения частоты инфекционных осложнений предложено использовать антибиотикопрофилактику, однако ее эффективность не была подтверждена в рандомизированных контролируемых исследованиях у пациентов без инфекции мочевых путей (ИМП). Таким образом, антибиотики следует применять только в отношении пациентов с положительными результатами бактериологического исследования мочи, с коралловидными или струвитными камнями, с рецидивирующей ИМП, пациентам, которым планируются инструментальные процедуры, установка нефростомы или стента [45–47].

При повреждении почек в первую очередь страдают венулы мозгового вещества, затем – артериолы коры и клетки канальцев. Механизм повреждения изучен плохо, предполагается возникновение сил растяжения и сдвига в микроструктурах почечной ткани или развитие кавитации в сосудах [48]. P. Zhong и соавт. [49] установили, что разрыв сосуда был результатом асимметричного расширения пузырьков вдоль его оси. В работе [50] показано, что 20–50% повреждений клетки получают от давления ударной волны. После того как широкое распространение получила концепция кавитации, общепринятым стало мнение, будто она служит доминирующей причиной тканевых повреждений. Кавитация развивается примерно после тысячи импульсов [49, 50].

Экспериментальные исследования показали, что повреждение почек при ДЛТ зависит от количества ударных волн, частоты и мощности ударной волны [32]. После 1000 импульсов кровоизлияния занимают 0,3% от функционального почечного объема, после 2000 – 6,1% после 8000 – 13,8% [51]. Основной параметр ударной волны, который определяет травматичность воздействия на ткани, – плотность потока энергии [348]. Степень повреждений коррелирует с плотностью энергии, а не с величиной отрицательного давления ударной волны. Использование электромагнитного литотриптера с широким фокусом, продолжительным импульсом и относительно низким пиковым давлением позволило снизить выраженность повреждения почки [52]. Эти результаты свидетельствуют об эффективности протоколов ДЛТ с широкой фокусной зоной, обеспечивающей подачу аналогичной энергии (что коррелирует со степенью фрагментацией), со значительным уменьшением плотности энергии и минимизацией травмы. Повышение мощности и плотности энергии происходит параллельно. Практически невозможно увеличить энергию и одновременно снизить ее плотность.

Несмотря на доказанные микро- и макроскопические повреждения в почках, функциональные показатели (СКФ и данные нефросцинтиграфии) после ДЛТ не изменяются [53]. Встречаемость сопровождающихся симптомами периренальных жидкостных образований, подкапсулярных или внутрипочечных гематом редка и составляет менее 1%, однако при систематическом использовании КТ или МРТ частота выявления гематом повышается до 29%. Среди других изменений, выявляемых с помощью методов лучевой диагностики у большинства пациентов, – увеличение объема почек, потеря кортикомедуллярной дифференцировки и снижение сигнала от периренального жира [54]. Эти признаки травматических поражений обусловлены интра- и периренальным отеком, как правило, развивающимся в фокальной зоне [55]. Паранефральные скопления жидкости обычно исчезают через несколько дней, в то время как редукция подкапсульных гематом происходит в период от 6 нед до 6 мес [56]. Микроскопическое исследование показывает характерные изменения: кровоизлияния, которые локализуются чаще в кортикомедуллярном стыке, вероятно, из-за различий в плотности тканей на этом уровне [57]. Через 1–2 нед определяются признаки реорганизации тканей, а через 1 мес – атрофии клубочков и микроскопические зоны склероза. Тем не менее больший объем паренхимы остается нормальным, что свидетельствует о локальном характере повреждений вследствие ДЛТ [56].

Имеющиеся на сегодняшний день сведения о долгосрочных последствиях ДЛТ противоречивы. Есть данные о дозозависимом фиброзе почечной паренхимы [58].

A. Fayad и соавт. [59] не выявили негативного влияния ДЛТ на почки детей. Эти данные подтверждены результатами нефросцинтиграфии с димеркаптоянтарной кислотой и измерений СКФ через 6 мес после ДЛТ [60]. S. Griffin и соавт. [61] представили 20-летнее наблюдение за результатами ДЛТ в педиатрической практике и пришли к выводу, что литотрипсия не вызывает долговременных изменений функции почек или развития фиброза.

A. Krambeck и соавт. [62] указывают на повышенный риск развития сахарного диабета и артериальной гипертензии после ДЛТ. Так, заболеваемость гипертонией достоверно коррелировала с двусторонней ДЛТ, диабетом, с числом и частотой ударных волн. С другой стороны, в недавно проведенном исследовании [63] по результатам многомерного анализа никакой связи между литотрипсией и развитием любой формы диабета или гипертонии не установлено. Они отмечают, что встречаемость метаболического синдрома у испытуемых выше, чем в популяции, что и является причиной гипертонии и диабета. Развитие этих заболеваний не связано с ударно-волновой литотрипсией, а является следствием системной метаболической дисфункции. Об отсутствии корреляции заболеваемости сахарным диабетом [64] и артериальной гипертензией [565] с проведенной ранее ДЛТ сообщают и исследователи клиники Мэйо.

В заключение можно отметить, что ДЛТ совершила революцию в лечении пациентов с уролитиазом и является методом выбора при камнях почек и мочеточника. Кроме того, применение ДЛТ связано с низкой частотой осложнений.

В то же время совершенствование эндоскопического инструментария в определенных клинических ситуациях выводит на первый план такие эндоурологические процедуры, как чрескожная нефролитотрипсия и ретроградная уретеролитотрипсия. Дебаты о том, какой метод удаления камней наилучший, продолжаются и, вероятно, будут продолжаться в течение десятилетий. Сбалансированный подход всегда должен предусматривать оценку клинических условий и выбор пациента.