Vesekő-eltávolítás mágneses módszerrel

A Device folyóiratban október 29-én jelent meg a Stanford University kutatóinak cikke, amelyben egy olyan új eszközt fejlesztéséról számoltak be, amely kompatibilis az ureteroszkópiás eljárással, és mágneses elven képes a vesekő-fragmentumok eltávolítására. Az innovatív technológia teljesítménye sertésmodellben felülmúlta a hagyományos eltávolítási módszerekét. A vesekövesség az Egyesült Államok lakosságának mintegy 11%-át érinti, és gyakran igényel ureteroszkópos lézeres litotripsziát. Az eljárás során keletkező fragmentumok eltávolítása azonban továbbra is nehézkes és nem hatékony, így sok beteg szervezetében visszamaradnak olyan kődarabok, amelyek fájdalmat, fertőzést, ismételt beavatkozásokat és jelentős egészségügyi többletköltségeket okozhatnak.

A vesekövek kristályosodott sókból alakulnak ki, amelyek elzárhatják a vesét a húgyhólyaggal összekötő vékony húgyutakat, ezáltal fájdalmat, fertőzést és akár vesekárosodást is előidézhetnek. Az ureteroszkópos lézeres litotripszia jelenleg a leggyakrabban alkalmazott beavatkozás. Ennek során az endoszkópot a húgycsövön keresztül vezetik be a felső húgyúti traktusba, ahol egy lézerszál segítségével, fiziológiás sóoldatos öblítés mellett, apró darabokra törik a köveket. A sebészek ezután megkísérlik a fragmentumok eltávolítását, illetve azok spontán távozását segítik elő.

A beavatkozást követően a betegek akár 40%-ánál is visszamaradhatnak olyan fragmentumok, amelyek különféle szövődményeket okozhatnak, az akut sürgősségi ellátástól kezdve az ismételt műtétekig. A kockázat idővel fokozódik: azoknak a betegeknek, akiknél maradványkövek maradtak vissza, 30%-a öt éven belül újabb műtétre szorult, míg azoknál, akiknél nem maradt vissza fragmentum, ez az arány mindössze 4% volt. Az ellátási igények jelentősek: az Egyesült Államokban évente több mint 1,3 millió sürgősségi esetet regisztrálnak, és a vesekövességhez kapcsolódó egészségügyi kiadások meghaladják a 4 milliárd dollárt. Az elhízás és a cukorbetegség – mint jelentős rizikófaktorok – növekvő előfordulása miatt a vesekövesség 2030-ra várhatóan további 1,2 milliárd dollárral terheli majd az egészségügyi rendszert.

A mostani tanulmányban a kutatók egy olyan ureteroszkópiával kompatibilis rendszert fejlesztettek ki, amely képes a vesekő-fragmentumokat mágnesessé tenni egy hidrogél segítségével, majd azokat mágneses huzallal, közvetlen endoszkópos vizualizáció mellett eltávolítani. A kísérleti környezetben a klinikai ureteroszkópiában használt eszközöket alkalmazták, csak néhány célzott optimalizálást végeztek. Egy 3D nyomtatott vesemodellt helyeztek 0,9%-os sóoldatba, amelybe emberi eredetű vesekő-fragmentumokat implantáltak. A ferumoxytol és kitozán hidrogél-prekurzorokat egy kettős lumenű injektoron keresztül juttatták be, amelyek a fragmentumok felszínén találkozva in situ mágneses hidrogélt képeztek, ezt követően pedig megkísérelték a fragmentumok eltávolítását a  mágneses huzallal. A kontroll vesékbe csak a fragmentumokat helyezték be, és hagyományos eltávolítási módszert alkalmazták. A túlélési kísérletek során három sertést vizsgáltak: minden állat egyik veséje mágneses hidrogélt kapott, míg a másik vese kontrollként szolgált.

A laboratóriumi optimalizálás során kezdetben sűrűségkülönbséget észleltek a ferumoxytol és a kitozán között sóoldatban. A kitozánhoz adott glicerin kiegyenlítette a sűrűségeket, és négyszeresére növelte az 1–2 mm-es kalcium-oxalát fragmentumok mágneses jelölésének hatékonyságát. Az ureteroszkópos vizsgálatok során egyetlen hidrogél-alkalmazást követően több fragmentumot is sikerült eltávolítani. Összesen 28 darab, 1–2 mm méretű fragmentumot távolítottak el hat menetben, miután körülbelül 100 μL ferumoxytolt és 200 μL kitozánt juttattak be az injektoron keresztül.

A vizsgálatok során egyhetes követés mellett a sertések kőmentesen, normál vizeletürítéssel gyógyultak. A vizeletvizsgálatok és a laborparaméterek a normál tartományban maradtak. Az öblítés önmagában a beadott hidrogél mintegy 70%-át távolította el, míg az öblítés és a mágneses eltávolítás kombinációja 10 percen belül a hidrogél 99,8%-át eliminálta. A mágneses részecskék képalkotó vizsgálata a vizeletben, vérben, vesékben, húgyvezetékekben, húgyhólyagban és egyéb kiválasztott szervekben egy héttel a beavatkozás után nem mutatott kimutatható jelet, ami a hidrogél teljes kiürülését bizonyítja.

A kutatók megállapították, hogy a mágneses jelölésen és eltávolításon alapuló stratégia technikailag megvalósítható és klinikai ureteroszkópokkal is kompatibilis a sertésmodellben, kedvező rövid távú biztonsági profillal, valamint intraoperatív eltávolításra és fiziológiás kiürülésre alkalmas mechanizmussal. A jövőbeni kutatási irányok között szerepel a közvetlen összehasonlító vizsgálat ureteroszkópos modellben, a hidrogél formulációjának egyszerűsítése, a katéterek továbbfejlesztése, valamint alternatív mágneses geometriai kialakítások feltérképezése. A módszer sikeres klinikai adaptációja növelheti a kőmentes állapot elérésének arányát, csökkentheti a szövődményeket, és mérsékelheti az egészségügyi ellátás költségeit.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Magnetized approach to kidney stone retrieval outperforms standard methods in preclinical study

Magnetic retrieval of kidney stones via ureteroscopy in a porcine model

Irodalmi hivatkozás:

Magnetic Retrieval of Kidney Stones via Ureteroscopy in a Porcine Model, Device (2025). DOI: 10.1016/j.device.2025.100971. www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(25)00284-4.