Vergleich verschiedener Lithotripter anhand der “Desintegrativen Effektivität” (DE) und “Desintegrativen Breite” (DB) am In-vitro-Steinmodell

Zusammenfassung

Die Desintegrationsleistung von Stoßwellenquellen ist ein wesentlicher Faktor, der die klinische Effizienz von Lithotriptern mitbestimmt. Anhand eines bewährten, standardisierten In-vitro-Steinmodells sollten die “Desintegrative Effektivität” (DE) sowie “Desintegrative Breite” (DB) verschiedener Lithotripter bestimmt werden. Ein Kunststein wurde in einem kegelförmigen Drahtnetz fokussiert und durch Stoßwellen (SW) desintegriert, bis alle Fragmente die Maschen passiert hatten. Der Kehrwert der hierfür notwendigen SW-Anzahl entsprach der “Desintegrativen Effektivität” (DE = 100/SW). Die “Desintegrative Breite” wurde zwischen Effektivität bei minimaler und maximaler Generatorspannung (DB = DEmin - DEmax) berechnet. Diese Parameter variierten deutlich zwischen den untersuchten elektrohydraulischen (Dornier HM 3, MPL 9000), elektromagnetischen (Storz Medical Modulith SL, Siemens Lithostar Plus Untertisch-Modul und Obertisch-Modul) sowie piezoelektrischen Generatoren (Wolf Piezolith 2500 und 2300, EDAP LT02), für die jeweils eine typische Kennlinie durch Korrelation von DE mit der Generatorspannung ermittelt werden konnte. Der Modulith SL, gefolgt von den beiden elektrohydraulischen Generatoren HM 3 und MPL 9000, wiesen die höchste Effektivität auf. Die gößte Breite erreichten die piezoelektrischen Lithotripter sowie das Lithostar Plus Untertisch-Modul und der Modulith SL. Der Wert für DE bei den in der klinischen Nierenstein-Lithotripsie applizierten Generatorspannungen lag für die verschiedenen SW-Quellen übereinstimmend zwischen 0,2 und 0,9. Jedoch unterschieden sie sich deutlich in den Leistungsreserven im hohen und niedrigen Energiebereich, die klinisch für ein weites Indikationsspektrum wünschenswert sind. Der EDAP LT02 stellte mit einer sehr geringen DE eine Ausnahme dar. Für dieses Gerät wird ein alternatives Behandlungskonzept diskutiert.

Abstract

The disintegration capacity of shock wave sources plays an important part in the clinical efficacy of lithotripters. We endeavoured to assess the disintegrative efficacy and range of diverse shock wave generators by means of an established, standardized in vitro stone model. An artificial stone was focussed in a wire mesh and then disintegrated by shock waves (SW) until all fragments passed through the mesh. The reciprocal value of the required number of SW corresponded to the disintegrative efficacy (DE = 100/SW). The disintegrative range was calculated between minimum and maximum generator voltage (DR = DE_min - DE_max). These parameters varied distinctly between the electrohydraulic (Dornier HM 3, MPL 9000), electromagnetic (Storz Medical Modulith SL, Siemens Lithostar Plus undercouch- and overhead-module) and piezoelectric (Wolf Piezolith 2500 and 2300, EDAP LT02) generators tested. The correlation between SW and generator voltage enabled the determination of typical central lines for these machines. The Modulith SL, followed by both the electrohydraulic lithotripters, MPL 9000 and HM 3 demonstrated the highest disintegrative efficacy. The widest range was achieved by the piezoelectric lithotripters as well as the Lithostar undercouch module and the Modulith. The DE value for the generator voltage applied in clinical kidney stone lithotripsy was concurrent for the various SW sources between 0.2 and 0.9. The EDAP LT02 demonstrated inferior efficacy and therefore requires an alternative treatment strategy. However, there were distinct differences in output reserve in the high- and low-energy ranges, which are desirable for a wide spectrum of clinical indications.

Key words

Lithotripter - Shock-wave - in-vitro - Disintegration - Stone model