Orientador: Carlos Arturo Levi D'Ancona / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-14T10:41:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leitao_VictorAugustoSanguinettiScherrer.pdf: 1700258 bytes, checksum: 2379024277024619e3fd370dd428bf85 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O tratamento da litíase urinária foi revolucionado em 1980 pelo desenvolvimento do litotridor extracorpóreo, capaz de fragmentar cálculos por meio de ondas acústicas. Inicialmente, a litotripsia extracorpórea por ondas de choque foi vista como a solução para todos os pacientes com cálculos urinários, porém o tempo provou que existem limitações e que a evolução dos aparelhos não melhorou a taxa de fragmentação. Geradores mais modernos não produzem resultados comparáveis àqueles do Dornier HM3®, o primeiro litotridor eletrohidráulico, com aumento nas taxas de re-tratamento. O objetivo deste estudo foi descrever um modelo experimental in vivo de litotripsia e comparar a um equipamento eletromagnético, o Siemens Modularis®, com o HM3, considerado o "padrão ouro". Doze suínos fêmeas (n=24 rins), com peso médio de 36 kg (34- 38 kg), foram separados em grupos de três animais, de acordo com o equipamento e o número de choques aplicados (eletrohidráulico: EH500 e EH2000, eletromagnético: EM500 e EM2000). Os animais foram submetidos a laparotomia mediana e ureterotomia proximal para implante de cálculos artificiais de BegoStone Plus® em ambos os rins. Os cálculos mediam 10x5 mm, com peso médio de 0,452 g (0,439 - 0,464 g). O HM3® original foi utilizado com 20 quilovolts, sendo usado um eletrodo novo para cada rim. O litotridor Modularis® utilizou nível de energia 4.0 e para acoplamento foi usado gel acústico. Após a litotripsia, os animais foram sacrificados e os rins abertos para remoção dos fragmentos. A ausência de fragmentos residuais foi confirmada por radiografia. Os fragmentos foram separados, com o auxílio de peneiras geológicas, conforme o tamanho em: maiores que 4,0 mm; entre 2,8mm e 4 mm; entre 2,0mm e 2,8 mm e menores que 2,0 mm. A eficiência do aparelho foi definida pela soma da massa de fragmentos que passaram pela peneira de 2,0 mm somada à massa dos fragmentos não recuperados. Após 500 choques o HM3 foi mais eficiente (p=0,012). Após 2000 choques o HM3 obteve melhor fragmentação sem, contudo, alcançar diferença estatística (p=0,206). Foi excluído de cada grupo o cálculo com a menor massa de fragmentos <2mm e refeita a análise com cinco amostra por grupo. O HM3 apresentou melhores resultados tanto após 500 como após 2000 choques (p=0,008 e p=0,072, respectivamente). O HM3 possui vantagens de acoplamento ideal devido à imersão em água, assim como ponto focal (F2) aleatório e aumento progressivo da distância entre os pólos do eletrodo, que são características intrínsecas ao equipamento eletrohidráulico. Essas qualidades fazem do HM3 um aparelho mais eficiente. O método in vivo descrito é factível e consistente, revelando a superioridade do Dornier HM3® quando comparado ao Siemens Modularis®. / Abstract: Urinary stone treatment was revolutionized in 1980 by the development of extracorporeal lithotripter, which is capable of stone comminution by means of acoustic waves. Initially, extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) was seen as the solution for all stone patients, but time has proved that there are limitations and that lithotripter evolution did not increase fragmentation rates. Modern generations of lithotripter did not produce comparable results to the Dornier HM3, the first electrohydraulic lithotripter, with an increase in re-treatment rates. The objective of this study was to describe an experimental model of in vivo lithotripsy and compare an electromagnetic device (Siemens Modularis) to the electrohydraulic HM3, considered the gold standard. Twelve female swines (n=24 kidneys) weighing on average 36 kg (34- 38 kg) underwent midline laparotomy and proximal ureterotomy for implantation of BegoStone Plus artificial stones in both kidneys. Stones measured 10 x 5 mm and weighed on average 0.452 (0.439 - 0.464 g). An original HM3 was set on 20kV and a new electrode used for each kidney. Modularis was set on energy level 4.0 and water based gel used as coupling agent. Upon treatment completion animals were euthanized and kidneys removed for fragment collection. Complete removal of fragments was confirmed by radiography. Fragments were then separated according to size (>4 mm, 2.8 - 4.0 mm, 2.0 - 2.8 mm, and <2.0 mm) using brass geological sieves. Efficiency was defined as the sum of fragment mass passing the 2 mm mash and those not recovered. After 500 shocks the HM3 had higher efficiency (p=0.012). At 2000 shocks HM3 had better comminution results, although statistical significance was not achieved (p=0.206). After exclusion of the calculus with the least mass of fragments <2mm for each group, HM3 presented better results than Modularis both after 500 and 2000 shocks (p=0.008 and 0.072, respectively). The HM3 has the advantages of ideal coupling, utilizing a water tub, as well as random focal point and spark gap increase, which are intrinsic to the electrohydraulic equipment These characteristics make the HM3 a more efficient lithotripter. The in vivo method described is feasible and consistent, revealing the superiority of HM3 when compared to the Siemens Modularis. / Universidade Estadual de Campi / Cirurgia / Doutor em Cirurgia

Introdução: A eficácia da litotripsia extracorpórea por ondas de choque (LECO) no tratamento de cálculos em cálice inferior do rim ainda é motivo de controvérsia. Variáveis que possam impactar nos resultados da LECO ainda não estão bem estabelecidos. Objetivo: Avaliar quais variáveis impactam na fragmentação e eliminação de cálculos em cálice inferior do rim após LECO. Material e Métodos: Avaliamos prospectivamente pacientes submetidos à LECO para tratamento de cálculos de cálice inferior de 5 a 20 mm. O índice de massa corpórea (IMC) e a circunferência abdominal foram medidos em cada caso. Um único radiologista, cego aos resultados da LECO, mensurou o tamanho, área e densidade dos cálculos, assim com a distância pele-cálculo, o comprimento, largura e altura infundibular, e o ângulo pielo-calicinal baseado na tomografia computadorizada (TC) realizada antes do procedimento. As taxas de fragmentação, sucesso (cálculos residuais <= 4 mm em pacientes assintomáticos) e eliminação completa foram avaliadas após uma única sessão de LECO, em uma segunda TC, realizada 12 semanas após o procedimento. Análises uni e multivariada foram realizadas. O nível de significância foi estabelecido em p<0,05. Resultados: Cem pacientes foram incluídos no estudo. A idade e IMC médios foram de 47,1 ± 12,5 anos e 28,0 ± 4,7 Kg/m2. O tamanho médio dos cálculos foi de 9,1 ± 3,0 mm. As taxas globais de fragmentação, sucesso e eliminação completa foram de 76%, 54% e 37%, respectivamente. Após a regressão logística múltipla, o IMC (p=0,004) e a densidade (p=0,005) do cálculo impactaram significativamente na fragmentação. O tamanho (p=0,039) e a densidade (p=0,012) do cálculo impactaram significativamente na taxa de sucesso, enquanto o tamanho do cálculo (p=0,029), sua densidade (p=0,046) e o comprimento infundibular (p=0,015) impactaram significativamente na taxa de eliminação completa. As maiores taxas de fragmentação, sucesso e eliminação completa foram encontradas em pacientes com IMC <= 30 Kg/m2, cálculo <=10 mm e <= 900 UH, e comprimento infundibular <= 25 mm. A coexistência das variáveis significantes de mau prognóstico proporcionou uma taxa de eliminação completa <20%. As taxas de doentes livres de cálculos foram menores em pacientes com medidas anatômicas desfavoráveis em relação àqueles com medidas favoráveis, embora a diferença tenha sido significante apenas para o comprimento infundibular (14% vs. 43%, p=0,02). Conclusão: Pacientes com IMC > 30 kg/m2 apresentam uma menor taxa de fragmentação dos cálculos. Tamanho (> 10 mm) e densidade (>900 UH) do cálculo, assim com o comprimento infundibular (>25 mm) influenciam negativamente nos resultados da LECO / Introduction: The efficiency of shock wave lithotripsy (SWL) for treatment of lower pole stone is still controversial. Variables that could impact on SWL outcomes are not well established. Objective: To evaluate which variables impact fragmentation and clearance of lower pole calculi after SWL. Material and Methods: We prospectively evaluated patients undergoing SWL for solitary lower pole kidney stones ranging from 5-20mm. Patient\'s body mass index (BMI) and abdominal waist circumference were recorded. One radiologist, blinded to SWL outcomes, measured stone size, area and density, stone-skin distance, infundibular length, width and height, and infundibulopelvic angle based on baseline noncontrast computed tomography (NCCT). Fragmentation, success (residual fragments <= 4mm in asymptomatic patients) and stone-free rates were evaluated after one single SWL by NCCT 12 weeks post-operatively. Univariate and multivariate analysis were performed. Significance level was set at p < 0.05. Results: One hundred patients were enrolled in this study. Mean age and BMI were 47.1 ± 12.5 years and 28.0 ± 4.7 Kg/m2. Mean stone size was 9.1 ± 3.0 mm. Overall fragmentation, success, and stone-free rates were 76%, 54%, and 37%, respectively. After multiple logistic regression, BMI (p=0.004) and stone density (p=0.005) impacted significantly on fragmentation. Stone size (p=0.039) and stone density (p=0.012) impacted significantly on success rate, whereas stone size (p=0.029), stone density (p=0.046), and infundibular length (p=0.015) impacted significantly on stone-free rate. The higher fragmentation, success and stone-free rates were found for patients with BMI <= 30 Kg/m2, stone <=10 mm and <=900 HU, and infundibular length <= 25 mm. The coexistence of unfavorable variables led to a stone-free rate <20%. Stone-free rates were lower for patients with unfavorable anatomic features compared to those with favorable measurements, although the difference was only significant for infundibular length (14% vs. 43%, p=0.02). Conclusion: Patients with BMI >30 Kg/m2 have a lower stone fragmentation rate. Stone size ( > 10 mm) and stone density (>900 UH), as well as infundibular length ( > 25 mm) impact negatively on SWL outcomes

Introdução: A litotripsia extracorpórea por ondas de choque (LEOC) é o tratamento mais utilizado para cálculos renais de até 20 mm. O uso adjuvante de algumas drogas pode aumentar as taxas de sucesso do procedimento e diminuir a sua morbidade. Objetivos: Avaliar os efeitos da tansulosina e do nifedipino nas taxas de sucesso, nos episódios de dor e na velocidade de eliminação dos fragmentos após o tratamento de cálculos renais de 5 a 20 mm com uma única sessão de LEOC. Casuística e Métodos: Foram estudados prospectivamente 136 indivíduos portadores de cálculos renais entre 5 e 20 mm, submetidos à LEOC entre 2006 e 2009. Os pacientes foram divididos aleatoriamente em 3 grupos para receber diariamente tansulosina 0,4 mg, nifedipino retard 20mg ou placebo por até 30 dias da realização de LEOC. A analgesia foi feita com celecoxibe 200 mg. Os pacientes foram avaliados semanalmente por meio de radiografia de abdome. Foi definido como sucesso do tratamento a ausência de fragmentos maiores que 4 mm ao final de 30 dias. Os parâmetros avaliados foram: taxa de sucesso do tratamento, ocorrência de rua de cálculos, necessidade de analgésicos, intensidade de dor após a LEOC, tempo de eliminação de fragmentos, efeitos adversos da medicação e visitas ao Pronto Socorro. Resultados: Cento e onze pacientes completaram o estudo. Não houve diferenças demográficas entre os pacientes e nem em relação ao tamanho dos cálculos entre os grupos. As taxas de sucesso foram de 60,5% (23 de 38) no Grupo Tansulosina, 48,6% (17 de 35) no Grupo Nifedipino e 36,8% (14 de 38) no Grupo Placebo. (p=0,118) Entre os pacientes com cálculos de 10 a 20 mm, a taxa de sucesso foi significativamente maior nos Grupos Tansulosina (61,9%) e Nifedipino (60,0%) do que no Grupo Placebo (26,1%) (p=0,024), porém não foi significativa entre os cálculos de 5 a 9 mm (p=0,128). O Número Necessário para Tratar (NNT) da Tansulosina foi de 2,9 e o do Nifedipino foi de 3, considerando-se o uso para cálculos de 10 a 20 mm. Os pacientes que usaram nifedipino tiveram mais efeitos adversos do que os do Grupo Placebo (28,5 % x 2,6% respectivamente, p = 0,009), porém sem levar à interrupção do uso da drogas. Não houve diferença significativa entre os grupos Tansulosina x Nifedipino e Tansulosina x Placebo em relação aos efeitos adversos (p= 0,15 e p = 0,054, respectivamente). Não houve diferença entre os grupos com relação à intensidade da dor observada após o tratamento (p=0,28), ao número de comprimidos de Celecoxibe (p=0,39), ao tempo de eliminação dos fragmentos (p=0,6), à ocorrência de rua de cálculos (p=0,482) e ao número de vistas ao Pronto Socorro (p=0,175). Conclusões: O uso adjuvante de tansulosina ou de nifedipino após LEOC aumenta a taxa de sucesso para cálculos renais entre 10 e 20 mm, porém sem diminuir a intensidade da dor ou a necessidade de analgésicos após o tratamento, nem o tempo de eliminação dos fragmentos / Purpose: We evaluated the effects of the adjuvant use of tamsulosin and nifedipine after extracorporeal shock wave lithotripsy (SWL) for 5-20 mm kidney stones. Materials and Methods: We conducted a randomized double-blind trial involving 136 patients with radiopaque kidney stones between 2006 and 2009. Patients were divided into three groups to receive daily treatments of 0.4 mg tamsulosin, 20 mg nifedipine retard or placebo for up to 30 days after one session of SWL. The parameters assessed were success rate, analgesic requirements, pain intensity, time to clearance, adverse effects and occurrence of Steinstrasse. Results: The success rate was 60.5% (23 of 38) in the Tamsulosin group, 48.6% (17 of 35) in the Nifedipine group and 36.8% (14 of 38) in the Placebo group (p=0.118). For stones ranging from 10 to 20 mm, the success rates were significantly higher in the Tamsulosin (61.9%) and Nifedipine groups (60.0%) when compared with the Placebo group (26.1%) (p=0.024), but not for the 5-9 mm stones (p=0.128). The Number Needed to Treat was 2.9 for tamsulosin and 3 for nifedipine. Adverse events were more frequent in the Nifedipine than the Placebo Group (28.5% vs. 2.6%, respectively, p=0.009). There was no difference among groups with regard to stone and demographic characteristics, pain intensity, time to clearance and Steinstrasse. Conclusions: Adjuvant use of tamsulosin or nifedipine after SWL significantly increased the success rates for 10 to 20 mm renal stones and could be recommended. Both drugs had similar beneficial effects and adverse events

Introdução: A litotripsia extracorpórea por ondas de choque (LEOC) é o tratamento mais utilizado para cálculos renais de até 20 mm. O uso adjuvante de algumas drogas pode aumentar as taxas de sucesso do procedimento e diminuir a sua morbidade. Objetivos: Avaliar os efeitos da tansulosina e do nifedipino nas taxas de sucesso, nos episódios de dor e na velocidade de eliminação dos fragmentos após o tratamento de cálculos renais de 5 a 20 mm com uma única sessão de LEOC. Casuística e Métodos: Foram estudados prospectivamente 136 indivíduos portadores de cálculos renais entre 5 e 20 mm, submetidos à LEOC entre 2006 e 2009. Os pacientes foram divididos aleatoriamente em 3 grupos para receber diariamente tansulosina 0,4 mg, nifedipino retard 20mg ou placebo por até 30 dias da realização de LEOC. A analgesia foi feita com celecoxibe 200 mg. Os pacientes foram avaliados semanalmente por meio de radiografia de abdome. Foi definido como sucesso do tratamento a ausência de fragmentos maiores que 4 mm ao final de 30 dias. Os parâmetros avaliados foram: taxa de sucesso do tratamento, ocorrência de rua de cálculos, necessidade de analgésicos, intensidade de dor após a LEOC, tempo de eliminação de fragmentos, efeitos adversos da medicação e visitas ao Pronto Socorro. Resultados: Cento e onze pacientes completaram o estudo. Não houve diferenças demográficas entre os pacientes e nem em relação ao tamanho dos cálculos entre os grupos. As taxas de sucesso foram de 60,5% (23 de 38) no Grupo Tansulosina, 48,6% (17 de 35) no Grupo Nifedipino e 36,8% (14 de 38) no Grupo Placebo. (p=0,118) Entre os pacientes com cálculos de 10 a 20 mm, a taxa de sucesso foi significativamente maior nos Grupos Tansulosina (61,9%) e Nifedipino (60,0%) do que no Grupo Placebo (26,1%) (p=0,024), porém não foi significativa entre os cálculos de 5 a 9 mm (p=0,128). O Número Necessário para Tratar (NNT) da Tansulosina foi de 2,9 e o do Nifedipino foi de 3, considerando-se o uso para cálculos de 10 a 20 mm. Os pacientes que usaram nifedipino tiveram mais efeitos adversos do que os do Grupo Placebo (28,5 % x 2,6% respectivamente, p = 0,009), porém sem levar à interrupção do uso da drogas. Não houve diferença significativa entre os grupos Tansulosina x Nifedipino e Tansulosina x Placebo em relação aos efeitos adversos (p= 0,15 e p = 0,054, respectivamente). Não houve diferença entre os grupos com relação à intensidade da dor observada após o tratamento (p=0,28), ao número de comprimidos de Celecoxibe (p=0,39), ao tempo de eliminação dos fragmentos (p=0,6), à ocorrência de rua de cálculos (p=0,482) e ao número de vistas ao Pronto Socorro (p=0,175). Conclusões: O uso adjuvante de tansulosina ou de nifedipino após LEOC aumenta a taxa de sucesso para cálculos renais entre 10 e 20 mm, porém sem diminuir a intensidade da dor ou a necessidade de analgésicos após o tratamento, nem o tempo de eliminação dos fragmentos / Purpose: We evaluated the effects of the adjuvant use of tamsulosin and nifedipine after extracorporeal shock wave lithotripsy (SWL) for 5-20 mm kidney stones. Materials and Methods: We conducted a randomized double-blind trial involving 136 patients with radiopaque kidney stones between 2006 and 2009. Patients were divided into three groups to receive daily treatments of 0.4 mg tamsulosin, 20 mg nifedipine retard or placebo for up to 30 days after one session of SWL. The parameters assessed were success rate, analgesic requirements, pain intensity, time to clearance, adverse effects and occurrence of Steinstrasse. Results: The success rate was 60.5% (23 of 38) in the Tamsulosin group, 48.6% (17 of 35) in the Nifedipine group and 36.8% (14 of 38) in the Placebo group (p=0.118). For stones ranging from 10 to 20 mm, the success rates were significantly higher in the Tamsulosin (61.9%) and Nifedipine groups (60.0%) when compared with the Placebo group (26.1%) (p=0.024), but not for the 5-9 mm stones (p=0.128). The Number Needed to Treat was 2.9 for tamsulosin and 3 for nifedipine. Adverse events were more frequent in the Nifedipine than the Placebo Group (28.5% vs. 2.6%, respectively, p=0.009). There was no difference among groups with regard to stone and demographic characteristics, pain intensity, time to clearance and Steinstrasse. Conclusions: Adjuvant use of tamsulosin or nifedipine after SWL significantly increased the success rates for 10 to 20 mm renal stones and could be recommended. Both drugs had similar beneficial effects and adverse events

Introdução: A eficácia da litotripsia extracorpórea por ondas de choque (LECO) no tratamento de cálculos em cálice inferior do rim ainda é motivo de controvérsia. Variáveis que possam impactar nos resultados da LECO ainda não estão bem estabelecidos. Objetivo: Avaliar quais variáveis impactam na fragmentação e eliminação de cálculos em cálice inferior do rim após LECO. Material e Métodos: Avaliamos prospectivamente pacientes submetidos à LECO para tratamento de cálculos de cálice inferior de 5 a 20 mm. O índice de massa corpórea (IMC) e a circunferência abdominal foram medidos em cada caso. Um único radiologista, cego aos resultados da LECO, mensurou o tamanho, área e densidade dos cálculos, assim com a distância pele-cálculo, o comprimento, largura e altura infundibular, e o ângulo pielo-calicinal baseado na tomografia computadorizada (TC) realizada antes do procedimento. As taxas de fragmentação, sucesso (cálculos residuais <= 4 mm em pacientes assintomáticos) e eliminação completa foram avaliadas após uma única sessão de LECO, em uma segunda TC, realizada 12 semanas após o procedimento. Análises uni e multivariada foram realizadas. O nível de significância foi estabelecido em p<0,05. Resultados: Cem pacientes foram incluídos no estudo. A idade e IMC médios foram de 47,1 ± 12,5 anos e 28,0 ± 4,7 Kg/m2. O tamanho médio dos cálculos foi de 9,1 ± 3,0 mm. As taxas globais de fragmentação, sucesso e eliminação completa foram de 76%, 54% e 37%, respectivamente. Após a regressão logística múltipla, o IMC (p=0,004) e a densidade (p=0,005) do cálculo impactaram significativamente na fragmentação. O tamanho (p=0,039) e a densidade (p=0,012) do cálculo impactaram significativamente na taxa de sucesso, enquanto o tamanho do cálculo (p=0,029), sua densidade (p=0,046) e o comprimento infundibular (p=0,015) impactaram significativamente na taxa de eliminação completa. As maiores taxas de fragmentação, sucesso e eliminação completa foram encontradas em pacientes com IMC <= 30 Kg/m2, cálculo <=10 mm e <= 900 UH, e comprimento infundibular <= 25 mm. A coexistência das variáveis significantes de mau prognóstico proporcionou uma taxa de eliminação completa <20%. As taxas de doentes livres de cálculos foram menores em pacientes com medidas anatômicas desfavoráveis em relação àqueles com medidas favoráveis, embora a diferença tenha sido significante apenas para o comprimento infundibular (14% vs. 43%, p=0,02). Conclusão: Pacientes com IMC > 30 kg/m2 apresentam uma menor taxa de fragmentação dos cálculos. Tamanho (> 10 mm) e densidade (>900 UH) do cálculo, assim com o comprimento infundibular (>25 mm) influenciam negativamente nos resultados da LECO / Introduction: The efficiency of shock wave lithotripsy (SWL) for treatment of lower pole stone is still controversial. Variables that could impact on SWL outcomes are not well established. Objective: To evaluate which variables impact fragmentation and clearance of lower pole calculi after SWL. Material and Methods: We prospectively evaluated patients undergoing SWL for solitary lower pole kidney stones ranging from 5-20mm. Patient\'s body mass index (BMI) and abdominal waist circumference were recorded. One radiologist, blinded to SWL outcomes, measured stone size, area and density, stone-skin distance, infundibular length, width and height, and infundibulopelvic angle based on baseline noncontrast computed tomography (NCCT). Fragmentation, success (residual fragments <= 4mm in asymptomatic patients) and stone-free rates were evaluated after one single SWL by NCCT 12 weeks post-operatively. Univariate and multivariate analysis were performed. Significance level was set at p < 0.05. Results: One hundred patients were enrolled in this study. Mean age and BMI were 47.1 ± 12.5 years and 28.0 ± 4.7 Kg/m2. Mean stone size was 9.1 ± 3.0 mm. Overall fragmentation, success, and stone-free rates were 76%, 54%, and 37%, respectively. After multiple logistic regression, BMI (p=0.004) and stone density (p=0.005) impacted significantly on fragmentation. Stone size (p=0.039) and stone density (p=0.012) impacted significantly on success rate, whereas stone size (p=0.029), stone density (p=0.046), and infundibular length (p=0.015) impacted significantly on stone-free rate. The higher fragmentation, success and stone-free rates were found for patients with BMI <= 30 Kg/m2, stone <=10 mm and <=900 HU, and infundibular length <= 25 mm. The coexistence of unfavorable variables led to a stone-free rate <20%. Stone-free rates were lower for patients with unfavorable anatomic features compared to those with favorable measurements, although the difference was only significant for infundibular length (14% vs. 43%, p=0.02). Conclusion: Patients with BMI >30 Kg/m2 have a lower stone fragmentation rate. Stone size ( > 10 mm) and stone density (>900 UH), as well as infundibular length ( > 25 mm) impact negatively on SWL outcomes

Introduction: Extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) is the standard stone treatment. Increased excretion of tubular enzymes and hypercalciuria has been reported after ESWL. We investigated the importance of renally induced hypercalciuria after ESWL. Material and Methods: 30 calcium oxalate stoneformers (23 men, 7 women), mean age 53.3 (range 30–71) years, were evaluated prospectively. Plasma calcium and creatinine concentrations and 8-hour overnight urine were measured before ESWL and on the 1st and 2nd days after ESWL. To estimate the changes of tubular reabsorption, the calcium/creatinine clearance ratios were calculated. Results: Hypercalciuria (>5 mmol/24 h) was seen in 5/30 (16.7%) before, in 12/30 (40.0%) on day 1 and in 13/30 (43.3%) on day 2 after ESWL. The mean plasma levels of calcium were significantly decreased from 2.36 mmol/l before to 2.28 mmol/l on day 2 after ESWL (p< 0.01). The mean calcium/creatinine clearance ratio was significantly increased from 0.012 before to 0.019 after ESWL (p< 0.01). Before and on day 2 after ESWL, the calcium/creatinine clearance ratio was significantly correlated with the age of the patients (r = 0.33, p< 0.04). Conclusion: Our data show an age-related significantly increased urine calcium excretion after ESWL possibly due to decreased tubular calcium reabsorption. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Objetivo: O Holmium:YAG laser é o método de litotripsia intracorpórea para cálculos urinários mais recentemente introduzido em nosso meio. O objetivo deste estudo é analisar a eficácia e as complicações imediatas do tratamento de pacientes com cálculos ureterais com essa fonte de energia. Casuística e Métodos: Foram tratados 16 pacientes, nove homens e sete mulheres, portadores de cálculos ureterais sintomáticos, maiores ou iguais a 6 mm, ou com evolução superior a 30 dias. A média de idade foi 42 anos (6- 68 anos). Quatro cálculos estavam localizados no ureter superior, seis no ureter médio e seis no ureter inferior. A técnica empregada foi a de vaporização do cálculo com Holmium:YAG laser, através de ureteroscopia. Utilizou-se exclusivamente ureteroscópio semi-rígido de 7 Fr. Resultados: A taxa de sucesso obtida foi de 87,5%, sem diferença estatisticamente significativa em relação ao relatado na literatura. Todos os cálculos foram fragmentados. Os dois insucessos da série ocorreram com cálculos localizados em ureter superior, em que fragmentos foram deslocados para o rim. As complicações observadas foram três perfurações ureterais e dois casos de febre. Conclusão: O Holmium:YAG laser é eficaz no tratamento endoscópico do cálculo ureteral. Medidas destinadas a prevenir a migração retrógrada do cálculo ou de seus fragmentos devem ser tomadas, principalmente no tratamento dos cálculos localizados em ureter superior. A litotripsia com Holmium:YAG laser não é, entretanto, um método isento de complicações, particularmente no que se refere ao tratamento de cálculos impactados de ureter superior. / Objetive: Holmium:YAG laser is the more recently method of intracorporeal lithotripsy of urinary calculi introduced in our area. The purpose of this study is to analyze the technique and to evaluate the immediate results and complications in the treatment of patients with ureteral calculi. Casuistry and Methods: Sixteen patients were treated, nine men and seven women, carrying symptomatic ureteral stones, bigger than 6 mm or with evolution superior to 30 days. The average age was 42 years old (6-88 years old). Four stones were localized in upper ureter, six in middle ureter, and six in lower ureter. The technique employed was the vaporization of the stone with Holmium:YAG laser, through ureteroscopy. It was used exclusively 7-Fr semirigid ureteroscope. Results: The rate of success attained was of 87.5%, with no statistically significant differences regarding the reports in literature. All the stones were fragmented. The two failures of the series occurred with stones localized in upper ureter, in which fragments were displaced to kidney. The complications observed were three ureteral perforations and two fever cases. Conclusion: Holmium:YAG laser is effective in the endoscopic treatment of ureteral stones. Measures aimed at preventing retrograde migration of stones or fragments should be taken, mainly when the stone are located in the upper ureter. However, lithotripsy with Holmium:YAG laser may be associated with complications, particularly in what concerns the treatment of impacted stones.

Objetivo: O Holmium:YAG laser é o método de litotripsia intracorpórea para cálculos urinários mais recentemente introduzido em nosso meio. O objetivo deste estudo é analisar a eficácia e as complicações imediatas do tratamento de pacientes com cálculos ureterais com essa fonte de energia. Casuística e Métodos: Foram tratados 16 pacientes, nove homens e sete mulheres, portadores de cálculos ureterais sintomáticos, maiores ou iguais a 6 mm, ou com evolução superior a 30 dias. A média de idade foi 42 anos (6- 68 anos). Quatro cálculos estavam localizados no ureter superior, seis no ureter médio e seis no ureter inferior. A técnica empregada foi a de vaporização do cálculo com Holmium:YAG laser, através de ureteroscopia. Utilizou-se exclusivamente ureteroscópio semi-rígido de 7 Fr. Resultados: A taxa de sucesso obtida foi de 87,5%, sem diferença estatisticamente significativa em relação ao relatado na literatura. Todos os cálculos foram fragmentados. Os dois insucessos da série ocorreram com cálculos localizados em ureter superior, em que fragmentos foram deslocados para o rim. As complicações observadas foram três perfurações ureterais e dois casos de febre. Conclusão: O Holmium:YAG laser é eficaz no tratamento endoscópico do cálculo ureteral. Medidas destinadas a prevenir a migração retrógrada do cálculo ou de seus fragmentos devem ser tomadas, principalmente no tratamento dos cálculos localizados em ureter superior. A litotripsia com Holmium:YAG laser não é, entretanto, um método isento de complicações, particularmente no que se refere ao tratamento de cálculos impactados de ureter superior. / Objetive: Holmium:YAG laser is the more recently method of intracorporeal lithotripsy of urinary calculi introduced in our area. The purpose of this study is to analyze the technique and to evaluate the immediate results and complications in the treatment of patients with ureteral calculi. Casuistry and Methods: Sixteen patients were treated, nine men and seven women, carrying symptomatic ureteral stones, bigger than 6 mm or with evolution superior to 30 days. The average age was 42 years old (6-88 years old). Four stones were localized in upper ureter, six in middle ureter, and six in lower ureter. The technique employed was the vaporization of the stone with Holmium:YAG laser, through ureteroscopy. It was used exclusively 7-Fr semirigid ureteroscope. Results: The rate of success attained was of 87.5%, with no statistically significant differences regarding the reports in literature. All the stones were fragmented. The two failures of the series occurred with stones localized in upper ureter, in which fragments were displaced to kidney. The complications observed were three ureteral perforations and two fever cases. Conclusion: Holmium:YAG laser is effective in the endoscopic treatment of ureteral stones. Measures aimed at preventing retrograde migration of stones or fragments should be taken, mainly when the stone are located in the upper ureter. However, lithotripsy with Holmium:YAG laser may be associated with complications, particularly in what concerns the treatment of impacted stones.

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Chapter–I Introduction Shock waves appear in nature whenever the different elements in a fluid approach one another with a velocity larger than the local speed of sound. Shock waves are essentially non-linear waves that propagate at supersonic speeds. Such disturbances occur in steady transonic or supersonic flows, during explosions, earthquakes, tsunamis, lightening strokes and contact surfaces in laboratory devices. Any sudden release of energy (within few μs) will invariably result in the formation of shock wave since it is one of the efficient mechanisms of energy dissipation observed in nature. The dissipation of mechanical, nuclear, chemical, and electrical energy in a limited space will result in the formation of a shock wave. However, it is possible to generate micro-shock waves in laboratory using different methods including controlled explosions. One of the unique features of shock wave propagation in any medium (solid, liquid or gases) is their ability to instantaneously enhance pressure and temperature of the medium. Shock waves have been successfully used for disintegrating kidney stones, non-invasive angiogenic therapy and osteoporosis treatment. In this study, we have generated a novel method to produce micro-shock waves using micro-explosions. Different biological applications were developed by further exploring the physical properties of shock waves. Chapter – II Bacterial transformation using micro-shock waves In bacteria, uptake of DNA occurs naturally by transformation, transduction and conjugation. The most widely used methods for artificial bacterial transformation are procedures based on CaCl2 treatment and electroporation. In this chapter, controlled micro-shock waves were harnessed to develop a unique bacterial transformation method. The conditions have been optimized for the maximum transformation efficiency in E. coli. The highest transformation efficiency achieved (1 × 10-5 transformants per cell) was at least 10 times greater than the previously reported ultrasound mediated transformation (1 × 10-6 transformants per cell). This method has also been successfully employed for the efficient and reproducible transformation of Pseudomonas aeruginosa and Salmonella Typhimurium. This novel method of transformation has been shown to be as efficient as electroporation with the added advantage of better recovery of cells, economical (40 times cheaper than commercial electroporator) and growth-phase independent transformation. Chapter – III Needle-less vaccine delivery using micro-shock waves Utilizing the instantaneous mechanical impulse generated behind the micro-shock wave during controlled explosion, a novel non-intrusive needleless vaccine delivery system has been developed. It is well established, that antigens in the epidermis are efficiently presented by resident Langerhans cells, eliciting the requisite immune response, making them a good target for vaccine delivery. Unfortunately, needle free devices for epidermal delivery have inherent problems from the perspective of patient safety and comfort. The penetration depth of less than 100 µm in the skin can elicit higher immune response without any pain. Here the efficient utilization of the device for micro-shock wave mediated vaccination was demonstrated. Salmonella enterica serovar Typhimurium vaccine strain pmrG-HM-D (DV-STM-07) was delivered using our device in the murine salmonellosis model and the effectiveness of the delivery system for vaccination was compared with other routes of vaccination. The device mediated vaccination elicits better protection as well as IgG response even in lower vaccine dose (ten-fold lesser), compare to other routes of vaccination. Chapter – IV In vitro and in vivo biofilm disruption using shock waves Many of the bacteria secrete highly hydrated framework of extracellular polymer matrix on encountering suitable substrates and get embedded within the matrix to form biofilm. Bacterial colonization in biofilm form is observed in most of the medical devices as well as during infections. Since these bacteria are protected by the polymeric matrix, antibiotic concentration of more than 1000 times of the MIC is required to treat these infections. Active research is being undertaken to develop antibacterial coated medical implants to prevent the formation of biofilm. Here, a novel strategy to treat biofilm colonization in medical devices and infectious conditions by employing shock waves was developed. Micro-shock waves assisted disintegration of Salmonella, Pseudomonas and Staphylococcus biofilm in urinary catheters was demonstrated. The biofilm treated with micro-shock waves became susceptible to antibiotics, whereas the untreated was resistant. Apart from medical devices, the study was extended to Pseudomonas lung infection model in mice. Mice exposed to shock waves responded well to ciprofloxacin while ciprofloxacin alone could not rescue the mice from infection. All the mice survived when antibiotic treatment was provided along with shock wave exposure. These results clearly demonstrate that shock waves can be used along with antibiotic treatment to tackle chronic conditions resulting from biofilm formation in medical devices as well as biological infections. Chapter – V Shock wave responsive drug delivery system for therapeutic application Different systems have been used for more efficient drug delivery as well as targeted delivery. Responsive drug delivery systems have also been developed where different stimuli (pH, temperature, ultrasound etc.) are used to trigger the drug release. In this study, a novel drug delivery system which responds to shock waves was developed. Spermidine and dextran sulfate was used to develop the microcapsules using layer by layer method. Ciprofloxacin was loaded in the capsules and we have used shock waves to release the drug. Only 10% of the drug was released in 24 h at pH 7.4, whereas 20% of the drug was released immediately after the particles were exposed to shock waves. Almost 90% of the drug release was observed when the particles were exposed to shock waves 5 times. Since shock waves can be used to induce angiogenesis and wound healing, Staphylococcus aureus skin infection model was used to show the effectiveness of the delivery system. The results show that shock wave can be used to trigger the drug release and can be used to treat the wound effectively. A brief summary of the studies that does not directly deal with the biological applications of shock waves are included in the Appendix. Different drug delivery systems were developed to check their effect in Salmonella infection as well as cancer. It was shown for the first time that silver nanoparticles interact with serum proteins and hence the antimicrobial properties are affected. In a nutshell, the potential of shock waves was harnessed to develop novel experimental tools/technologies that transcend the traditional boundaries of basic science and engineering.