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Extrakorporale Stoßwellenlithotripsie: welches System für welchen Zweck? Ch. Ell undM.

Marberger

Medizinische Klinik 1 mit Poliklinik (Direktor: Prof. Dr. E. G. Hahn) der Universität Erlangen-Nürnberg sowie Urologische Abteilung (Leiter: Prof. Dr. M. Marberger), Krankenanstalt der Stadt Wien

Das Prinzip der extrakorporalen Stoßwellen-Erzeugung zur Zertrümmerung von intrakorporalen Konkrementen hat bereits heute Medizingeschichte geschrieben: 1980 wurde das Verfahren klinisch zur Fragmentation eines Nierensteines erstmals eingesetzt (1). 1985 folgte die extrakorporale Stoßwellenlithotripsie (ESWL) von Gallenblasen- und Gallengangsteinen (11), 1987 die von Pankreasgangsteinen (12) und schließlich 1989 die extrakorporale Lithotripsie von Speichelsteinen (6). Nach einem Jahrzehnt der stürmischen technischen und klinischen Entwicklung der ESWL beginnt nun die Phase der Konsolidierung: Die Felder der klinischen Anwendung in Urologie, Gastroenterologie und Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde sind abgesteckt. Kontrollierte klinische Studien werden Indikationen, Auswahlkriterien und therapeutisches Vorgehen bewerten und gegebenenfalls präzisieren. Drei physikalische Prinzipien der Stoßwellenerzeugung stehen ausgereift zur Verfügung. Vergleichende Untersuchungen müssen nun die Vorund Nachteile der neueren Stoßwellenprinzipien (piezoelektrisch, elektromagnetisch) gegenüber der Urform der Stoßwellenerzeugung (elektrohydraulisch) sowie auch untereinander aufzeigen. Andererseits befinden wir uns auch in einer Phase der logistischen Umstrukturierung der ESWL: Zukünftig wird die ESWL nicht nur von universitären Lithotripsiezentren betrieben, sondern in zunehmendem Maße von Krankenhäusern mittlerer Größe genutzt werden. Eine dezentrale Lithotripsiebehandlung weist für die Patienten wesentliche Vorteile auf; sie könnte aufgrund einer inzwischen annehmbaren Preisgestaltung bei der Neuanschaffung von Lithotripsiesystemen und der zunehmenden interdisziplinären sowie gegebenenfalls mobilen Nutzung der Systeme verwirklicht werden.

Dtsch. med. Wschr. 115 (1990), 1 6 0 0 - 1 6 0 3 © Georg Thieme Verlag Stuttgart New York

Produktpalette oder UniversalLithotriptor Die Frage, welches Lithotripsie-System für welchen Zweck sinnvoll ist, impliziert geradezu, daß es erforderlich sei, für unterschiedliche therapeutische Ziele unterschiedliche Lithotriptoren zur Verfügung zu haben. Ökonomische Gründe — nämlich die Anschaffungskosten und die nicht unerheblichen Unterhaltskosten für ein Lithotripsie-System lassen es jedoch heute nicht mehr gerechtfertigt erscheinen, eine differenzierte Produktpalette für unterschiedliche Zwecke anzubieten. Die sogenannte Produktfamilie muß in Zukunft durch ein universell einsetzbares Lithotriptor-System ersetzt werden. Ein Universal-Lithotriptor muß sowohl für die Zertrümmerung von Nieren- und Harnleitersteinen als auch von Gallenblasensteinen, Gallengang- und Pankreasgangsteinen geeignet sein. Schließlich ist bei der Planung einer Lithotripsie-Einheit zu berücksichtigen, daß auch Speichelsteine unter bestimmten Bedingungen sinnvoll mit extrakorporalen Stoßwellen behandelt werden können.

Festinstallation oder mobile Lithotripsie-Einheit Ebenfalls aus ökonomischen Gründen sollte ein Universal-Lithotriptor nicht fest im Behandlungsraum installiert werden. Festinstallationen bedeuten nicht nur Kosten durch die vorbereitenden Baumaßnahmen des Lithotripsie-Raumes und beim Einbau des Lithotriptors. Bedacht werden sollten auch die entstehenden Kosten bei Ausbau oder Erneuerung des Lithotripsie-Systems oder Umzug in neue Räumlichkeiten. Ein Universal-Lithotriptor sollte als mobile Einheit einschließlich der notwendigen Strom- und Wasserversorgung an jede aktuelle und zukünftige individuelle Krankenhaussituation angepaßt werden können. Nicht selten wird von Herstellerfirmen hervorgehoben, daß ein Lithotriptor auch als endoskopischer Arbeitsplatz genutzt werden könne: Ein

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interdisziplinär benutzter Lithotriptor ersetzt jedoch keinen endoskopischen Arbeitsplatz und wäre in dieser Funktion zweckentfremdet und unökonomisch genutzt.

Ultraschallortung Hinsichtlich des Ortungssystems wird der Ultraschall das Ortungsverfahren der ersten Wahl bleiben. Denn im Gegensatz zur Röntgenortung können Gallenblasensteine, Nierensteine und Speichelsteine nahezu ausnahmslos mit Ultraschall geortet und lokalisiert werden. Bei Uretersteinen, Gallengang- und Pankreassteinen genügt ebenfalls in vielen Fällen die alleinige Ultraschallortung. Dabei sollte der Ultraschall-Scanner parallel zur Stoßwellenachse verlaufen, also als »In-line-Scanner« betrieben werden. Standard muß ferner sein, daß eine kontinuierliche Ultraschallüberwachung und eine Möglichkeit der Relokalisierung unter Therapie gegeben ist. Wünschenswert ist eine größere Bewegungsfreiheit des »In-line-Scanners«, um die Abbildungsqualität der Lithotripsie-Ultraschallsysteme den im klinischen Routinebetrieb eingesetzten diagnostischen Schallsystemen anzunähern. Zur Optimierung der Ultraschallortung könnte auch die Auswahl unterschiedlicher Frequenzbereiche wie 3,5 und 5 MHz einen Beitrag leisten. Daß eine automatische computergestützte Ortungskontrolle und ReLokalisationsmöglichkeit tatsächlich zu verwirklichen ist und damit die kontinuierliche ärztliche Überwachung teilweise ersetzen kann, erscheint theoretisch denkbar und wünschenswert, ist jedoch an eine deutliche Verbesserung der derzeitigen Ortungssysteme geknüpft.

Röntgenortung Harnleitersteine, insbesondere im mittleren Drittel des Ureters, distale Gallengangsteine und Pankreassteine können nicht in jedem Fall sonographisch geortet werden. Es ist deshalb für einen Universal-Lithotriptor zu fordern, daß er zusätzlich zur Ultraschall-Ortungseinrichtung eine Röntgenortung anbietet. Auch dabei erscheint es wenig sinnvoll, das Röntgengerät fest in einem Funktionsraum zu installieren. Hinzu kommt, daß Röntgenfestinstallationen umfangreiche Strahlenschutzmaßnahmen erfordern, die letztlich zusätzliche Kosten nach sich ziehen. Dagegen könnten mobile Röntgen-C-Bogen-Lösungen in jedem Raum ohne aufwendige Strahlenschutzvorkehrungen eingesetzt werden. Absoluter Standard der Röntgenortung ist und bleibt die In-situ-Röntgenortung. Sogenannte Verschiebe-Röntgeneinheiten erfüllen die an zeitgemäße Lithotriptoren zu steilenden Anforderungen nicht. Dabei muß der Patient zur Röntgenortung aus der Stoßwellenebene zunächst herausbewegt wer-

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den. Nach Röntgenortung wird der Fokus computergestützt berechnet. Im Anschluß daran wird der Patient auf dem Lithotriptortisch wieder in die Stoßwellenachse zurückgeführt. Ein solches indirektes Ortungssystem kann annäherungsweise dann genügen, wenn der Stoßwellenfokus ausgesprochen groß ist und sich der Patient wie bei der Allgemeinnarkose nicht bewegt. In Anbetracht der Tatsache, daß Lithotriptoren der 2. und 3. Generation zum Teil mit Stoßwellenfoki unter 1 cm Breite arbeiten und diese Systeme anästhesiefrei betrieben werden, sind Patientenbewegungen und damit eine Defokussierung der Stoßwellen unvermeidbar. Da in Verschiebe-Röntgeneinheiten keine Real-time(Echtzeit)Kontrolle unter Therapie möglich ist, sollte in einem Universal-Lithotriptor ein solches Röntgensystem nicht mehr verwendet werden. Es ist zu erwarten, daß getrennt arbeitende Ultraschall- und Röntgeneinheiten ebenfalls bald der Vergangenheit angehören werden. Das Ortungssystem der Zukunft ist die duale kontinuierliche Ultraschall- und Röntgenortung in situ. Beide Ortungssysteme müssen im Stoßwellengenerator integriert (Abbildung 1) oder dem Generator fest assoziiert sein, und man muß sie gleichzeitig einsetzen können. Das duale Ortungssystem erlaubt beispielsweise nach primärer Röntgenortung bei Uretersteinen eine kontinuierliche Therapiekontrolle mittels Ultraschalls. Neben der genauen Überwachung kann die Strahlenbelastung des Patienten verringert werden, da nach initialer Röntgenortung die komplette weitere Therapiekontrolle über den laufenden Ultraschall-Scanner erfolgt.

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Fragmentationseffizienz Die Qualität der Steinortung, die kontinuierliche Therapieüberwachung einschließlich ReLokalisation während der Therapie bestimmen zusammen mit der Schlagkraft des Lithotripsie-Systems die Fragmentationseffizienz. Beispiele aus der jüngsten Literatur zeigen, daß die Schlagkraft alleine den Behandlungserfolg nicht unbedingt sichert (10). Hinsichtlich der Schlagkraft der modernen Lithotripsie-Systeme haben sich die unterschiedlichen physikalischen Prinzipien weitgehend angeglichen. So zeigte eine eigene Untersuchung (13), die mit den aktuellen elektrohydraulischen, elektromagnetischen und piezoelektrischen Lithotriptoren an nahezu identischen Gallensteindrillingen durchgeführt wurde, daß zwischen diesen Systemen in vitro keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Schlagkraft bestehen. Ob eine weitere Steigerung der Schlagkraft unter Berücksichtigung der Fragmentationswirkung und der Patientenbelastung sinnvoll ist, erscheint eher fraglich. Das gilt um so mehr, als bei den derzeit zur Verfügung stehenden Systemen in aller Regel klinisch mit submaximalen Leistungen gearbeitet wird. Nur in Ausnahmefällen wird die Maximalintensität angewandt. Gerade im Hinblick auf die Gefahren, die von extrakorporal erzeugten Stoßwellen ausgehen können (7), erscheint eine unbedenkliche Steigerung der Schlagkraft nicht berechtigt. Auch die Frage nach der sinnvollsten Dimension der durch Fokussierung der Stoßwellen entstehenden Hochdruckzone (»Fokusgröße«) ist aufgrund der Gefahren für das umgebende Gewebe (2, 3) und nicht zuletzt auch durch die Einführung der kontinuierlichen Ultraschallortung zugunsten kleiner Fokusgrößen entschieden. Kleine Fokusbereiche senken nicht nur bei Kindern mit Harnsteinen das Ausmaß der Hämaturie und das Risiko von subkapsulären Hämatomen (9). Faßt man zusammen, so ist eine Steigerung der Schlagkraft nicht erforderlich, sicher jedoch eine Steigerung an Fragmentationseffizienz.

Belastung der Patienten Bei der Urform der Stoßwellenlithotripsie, der sogenannten Badewanne, mußte der Patient einige Unannehmlichkeiten in Kauf nehmen. Hier Verbesserungen zu erreichen, wird immer wichtiger. Lagerungsprobleme bei Anwendung im Bereich der Gastroenterologie und Hals-NasenOhren-Heilkunde sollten durch Modifikationen der Auflageflächen einschließlich angepaßter Accessoires (zum Beispiel Schaumstoffkissen) verbessert werden. Auch die »trockene Ankopplung« der Stoßwellen über eine Gummimembran sollte nicht zuletzt aus hygienischen Gründen allgemeiner Standard werden.

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Die Lärmbelästigung von Patient und Therapeut spielt bei elektrohydraulischen Systemen noch eine bedeutende Rolle. Gehörschutzkapseln, auch zur Verringerung der »Lithotriptor-Angst«, sind sicherlich nur eine Notlösung. Nachdem in der Anfangsphase der Stoßwellenlithotripsie die Behandlung überwiegend in Allgemeinnarkose durchgeführt wurde, kommen alle gängigen Lithotripsiesysteme der 2. Generation ohne Anästhesie aus. Dennoch gibt es hinsichtlich der Schmerzhaftigkeit der Stoßwellenbehandlung bedeutende Unterschiede zwischen den einzelnen Lithotripsiesystemen. Wie wir in einer randomisierten Probandenstudie zeigen konnten, verursacht die piezoelektrische Stoßwellenlithotripsie in allen vergleichbaren Intensitätsbereichen die geringsten Schmerzen (14). Diese experimentelle Untersuchung bestätigt die klinische Erfahrung, daß allein bei Verwendung von piezoelektrischen Stoßwellen auf eine Analgesie oder Sedierung nahezu ausnahmslos verzichtet werden kann (4, 5, 8). Nicht nur bei Harnsteinen, sondern vor allem bei Gallenblasensteinen wird die Behandlung nicht zuletzt auch aus Kostengründen in naher Zukunft ambulant durchgeführt werden. Eine ambulante Behandlung ist jedoch nur dann vertretbar, wenn sie ohne akute Nebenwirkungen bleibt und andererseits keine Analgesie- oder Sedierungsmaßnahmen benötigt werden. Müssen solche Medikamente verabreicht werden, ist eine überwachende Nachsorge erforderlich. Damit würde die ambulante Lithotripsie zunehmend unattraktiv.

»Goldstandard« der ESWL Bis heute wurde gerne die Urform der Stoßwellenlithotripsie, die sogenannte Badewanne, als »Goldstandard« der ESWL angegeben. Einziges Kriterium war dabei die Fragmentationseffizienz mit anschließender Steinfreiheit. Patientenbelastung, Allgemeinanästhesie und Gewebetraumatisierung gingen in der ersten Phase der ESWL nicht in die Bewertung mit ein, zumal die Belastung der Patienten durch operative Maßnahmen erheblich schwerwiegender war. Die gerätetechnischen Verbesserungen, die zunehmende Tendenz zur ambulanten Lithotripsie sowie die experimentellen und klinischen Erfahrungen mit den Gefahren der extrakorporalen Stoßwellenanwendung machen eine Neubestimmung des »Goldstandards« erforderlich. Stoßwellengeräte der 2. und 3. Generation müssen deshalb anhand folgender Parameter geprüft und beurteilt werden: — Fragmentationseffizienz, — Belastung des Patienten, — Gewebetraumatisierung und andere Nebenwirkungen.

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Gerätetechnische Standards werden durch die experimentellen und klinischen Erfahrungen der Anwender definiert. Wer aber definiert die anwenderspezifischen Standards hinsichtlich Qualifikation und Ausbildung? Schließlich darf nicht verkannt werden, daß — wie in der klassischen Chirurgie des Steinleidens — auch bei den neuen nicht-chirurgischen Behandlungsverfahren der Erfolg der Therapie in erster Linie von der richtigen Indikation, der optimalen Behandlungstechnik und der sorgfältigen Nachsorge durch den behandelnden Arzt abhängt.

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Literatur

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Privatdozent Dr. Ch. Ell Medizinische Klinik I mit Poliklinik der Universität Krankenhausstr. 12 W-8520 Erlangen Prof. Dr. M. Marberger Urologische Abteilung Krankenanstalt der Stadt Wien Juchgasse 25 A-1030Wien

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