Eine neue Methode zur Evaluation der Steinfragmentation nach ESWL

Zusammenfassung

Einleitung: Die Bewertung der Effektivität einer Steinzertrümmerung durch ESWL kann aus der Art und Anzahl der Steinfragmente abgeleitet werden. Jedoch sind die vorhandenen Methoden zur Erfassung der Steinfragmentierung ungenau. Darum wurde eine Methode zur semi-automatischen Bestimmung der Fragmentgröße und -anzahl nach ESWL entwickelt. Material und Methode: Künstliche Struvitsteine (BON[N]-STONES) wurden mit einem Lithotriptor (Fa. Siemens, Lithostar plus) mit 50 und 200 Stoßwellen bei 19 kV desintegriert. Die Steinfragmente wurden gesammelt und auf einer Siebkaskade vorsortiert. Die Fraktionen wurden fotografiert und die Fotos digitalisiert. Mittels einer Bildverarbeitungs-Software wurden die Bilder bezüglich Randschärfe, Kontrast und Farbtiefe optimiert. Schließlich wurde die Pixelanzahl jedes Fragmentes bestimmt und die Fläche errechnet. Größen- und Volumenhäufigkeiten der Fragmente wurden in einem Histogramm dargestellt. Ergebnisse: Mit dem System konnten Fragmentdurchmesser zwischen 0,3 bis 5 mm bestimmt werden. In diesem Größenbereich wurden ungefähr 2000 bis 3600 Fragmente der künstlichen Struvitsteine gebildet. Bei niedriger Stoßwellenanzahl wurde eine deutliche Anzahl von größeren Fragmenten (über 2 mm) beobachtet. Mit Steigerung der Anzahl der Stoßwellen auf 200 fanden sich 90 % des Steinvolumens bei einer Fragmentgröße unter 2 mm (zuvor 50 %). Schlussfolgerung: Das neue Verfahren zur Bestimmung des Desintegratverteilungsmusters nach ESWL ermöglicht eine bisher nicht gekannte qualitative und quantitative Beschreibung der Desintegration.

Abstract

Introduction: Efficacy of ESWL treatment can be evaluated by determining the number and size of urinary stone fragments. However, the available methods for classification of stone fragments are inaccurate. Therefore, a method for semi-automatic determination of fragment size and number after ESWL was developed. Methods: Artificial struvite stones (BON[N]-STONES) were disintegrated with a lithotriptor (Siemens, Lithostar plus) by application of 50 and 200 shock waves at 19 kV. The stone fragments were collected and pre-sorted on cascade sieves. Pictures taken of the fractions were digitalized and the images optimized in edge sharpness, contrast, and colour depth using an image processing software. Finally, the pixel number of each fragment was determined and the real area was calculated. Fragment size and volume were then depicted by frequency of occurrence in a histogram. Results: Fragments with a diameter ranging from 0.3 - 5 mm could be determined by the system described. About 2,000 - 3,600 fragments were generated in this size range from the artificial struvite stones. With low shock-wave application, a considerable number of fragments larger than 2 mm could be observed. By increasing the impact to 200, more than 90 % of the stone volume was found in fragments smaller than 2 mm (previously 50 %). Conclusion: The system described enables a qualitative and quantitative description of stone fragmentation after ESWL not achieved thus far.

Schlüsselwörter

ESWL - Lithotripsie - Struvitsteine - Nierensteine

Key words

ESWL - lithotripsy - struvite - urinary stones

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