30 жовтня, 2025
Як збільшити ефективність лазерної літотрипсії? Науковці презентують розчин, що може підвищити дієвість методу
У сучасній урології лазерна літотрипсія є одним із найбільш дієвих методів лікування сечокам’яної хвороби. Цей спосіб дозволяє фрагментувати камені в нирках і сечоводах за допомогою відеоконтрольованого лазерного зонда. Проте між ефективністю та безпекою завжди існує баланс: чим потужніший лазер, тим швидше камінь руйнується; але й тим більше тепла виділяється, що може пошкодити навколишні тканини. Нове дослідження вчених із Чиказького та Дюкського університетів (США) пропонує рішення цієї проблеми без зміни самого лазера – за допомогою інноваційного нанорозчину.
Традиційно під час літотрипсії хірурги використовують фізіологічний розчин для промивання порожнини нирки та підтримання візуалізації. Частина лазерної енергії при цьому втрачається в рідині, розсіюючись у вигляді тепла. Інженерна група під керівництвом професора По-Чун Хсу із Чиказької школи молекулярної інженерії вирішила змінити не лазер, а саме середовище, через яке він діє.
Додавання темних наночастинок, здатних поглинати лазерне випромінювання, дозволило спрямувати енергію точніше на камінь, зменшивши її втрати в сольовому розчині. «Ми показали, що можна ефективніше використовувати енергію, яку вже має лазер, не збільшуючи її інтенсивність, – пояснює Хсу. – Це підвищує ефективність абляції, але не збільшує ризик опіків».
Винахід – це модифікований фізіологічний розчин, у який додано безпечні наночастинки, що добре розсіюються у воді та поглинають лазер на довжині хвилі близько 2000 нанометрів. Цей підхід, за словами професора Пея Чжуна із Дюкського університету, створює процедуру «нового виміру», незалежний від типу лазера чи складу конкрементів.
Під час лабораторних експериментів на штучно вирощених каменях нанорозчин збільшив ефективність абляції на 38–727 % за точкової дії та 26–75 % за сканування. Водночас тестування на клітинах підтвердило повну безпечність розчину навіть після 24 годин контакту, що значно перевищує тривалість стандартної операції (близько 30 хвилин).
«Якщо ми зменшимо тривалість операції втричі, до 10 хвилин, це свідчитиме про зменшення теплового впливу, мінімальний ризик ускладнень і швидше відновлення пацієнтів», – додає Хсу.
У клінічній практиці застосовують кілька типів лазерів: одні моделі краще підходять для «пилоподібного» руйнування каменя, інші – для фрагментації. Проте більшість клінік не мають можливості одночасно використовувати різні системи. За словами Чжуна, новий нанорозчин може підвищити ефективність будь-якого лазера, незалежно від його типу, що зробить метод більш доступним і гнучким у практиці.
Наступним етапом стане перевірка технології на справжніх, а не лабораторних конкрементах, а також із використанням інших типів лазерів. Клініцисти із Дюкського університету, зокрема уролог Майкл Ліпкін, переконані, що цей міждисциплінарний підхід відкриває нову сторінку в лікуванні сечокам’яної хвороби: «Співпраця між лікарями та інженерами створює простір для ідей, що можуть змінити світ. Ми бачимо, як фундаментальна наука перетворюється на безпосередню користь для пацієнтів».
Джерело: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202507714