LITOTRICIA

La litotricia extracorpórea con ondas de choque (LEOC) es un término registrado por la Dornier Company. El gobierno alemán promovió la colaboración entre esta compañía y el Instituto de Investigación Quirúrgica de la Universidad de Munich. El 20 de febrero de 1980 se llevo a cabo en Munich el primer procedimiento de litotricia con el instrumental HM-1. Ya en 1982 se había desarrollado con éxito el HM-2 y, en 1983, el modelo HM-3 no modificado que actualmente sigue siendo un litotritor ampliamente utilizado. En 1984 la FDA aprobó el uso del HM-3.

Principio físico de la LEOC 

El principio físico de la utilización de ondas de choque se basa en la ruptura mecánica de la superficie de un sólido cuando la fuerza tensional excede la fuerza de cohesión interna que mantiene el sólido como un solo cuerpo. Cuando se deposita energía con rapidez en un líquido siempre se produce una onda de choque, la cual divide el material proximal sin compromiso inicial del distal, que está sujeto a compresión como consecuencia de la entrada de energía. Cuando una sustancia sólida pasible de ruptura es sumergida en un medio líquido, las ondas de choque que atraviesan el liquido ejercen un efecto destructivo sobre el sólido a nivel de la interfase, gracias a una fuerza tensional de alta intensidad, desencadenada por compresión y deformación. La onda de choque bajo agua se genera por una descarga eléctrica a nivel de un generador de la onda. En el sistema electrohidráulico, la focalización se logró fijando el electrodo en el interior de un plato metálico semielipsoide, (F1). De ahí la energía converge en otro punto (F2) coincidente con la litiasis. La mayoría de los pacientes con cálculos renales simples (80% a 85%) pueden ser tratados exitosamente con litotricia extracorpórea.

Tipos de Generadores de Ondas de Choque 

Sistema Electrohidráulico Consiste en un sistema de generación de explosiones mediante una bujía de encendido inmersa en un medio líquido y alimentado por un generador de alto kilovoltaje. Por ejemplo, el generador Dornier® HM3 utiliza entre 12 y 24 kV. La onda que se genera es esférica y expansiva; para poder enfocarla, el electrodo se sitúa en el punto F1 de un elipsoide y el objetivo a nivel de F2 .
Precisa de monitoreo y coordinación electrocardiográfica para descargar sólo durante el periodo refractario del ciclo cardíaco después de la onda R, con el objetivo de evitar arritmias.
La ventaja de este generador es su eficacia para destruir litos. Las medidas del promedio de la zona focal son de 10 a 15 mm de lado, con alrededor de 13 cm de distancia focal. Una desventaja es el desgaste del electrodo, que en los equipos viejos es de rápida progresión. Cuando el electrodo se desgasta el desplazamiento de 1 mm de la posición en F1 puede desplazar el punto F2 en 1 cm aproximadamente; a una distancia de 2 cm, la presión efectiva equivale sólo a un 20% del centro del F2. La vida media de un electrodo de un equipo como el Litho Tron de reflector elipsoidal es de unos 3000 disparos, comparado con un equipo como el Sonolith de reflector elipsoidal, cuya vida media alcanza los 27000 disparos a unos 20 kV. 
Otra desventaja es la variación significativa en la presión entre choque y choque. La frecuencia de hematomas subcapsulares se acerca al 0.6% aproximadamente.

Sistema Electromagnético 

Producen ondas de choque planas o cilíndricas. Las planas se concentran en una lente acústica y las cilíndricas se reflejan en un reflector parabólico que las transforma en ondas esféricas.
Cuando se envía corriente eléctrica a través de un conductor se produce un campo magnético fuerte que desplaza una placa contra el agua y así genera una onda de choque. El frente de choque es una onda plana paralela a la placa. La energía de la onda se concentra sobre el objetivo mediante el enfoque con una lente acústica. Son más controlables y reproducibles que los electrohidráulicos; además, se puede lograr un punto focal pequeño con densidades de energía elevadas, lo que aumenta la efectividad. Asimismo, no requiere el recambio de electrodos por desgaste. 
Una desventaja es que, dada la alta potencia y pequeña región focal, aumenta la frecuencia de hematomas subcapsulares (3% a 3.7%).

Sistema Piezoeléctrico

Mediante un pulso de alta frecuencia y alto voltaje, se realiza la excitación de un elemento piezoeléctrico de cerámica. Estos dispositivos están colocados en un reflector cóncavo y las ondas convergen hacia el punto F2 o región focal, la cual mide cerca de 4 por 8 mm. Este sistema es muy bien tolerado, no requiriendo anestesia. Además, no induce arritmias cardíacas, pero tiene la desventaja de una potencia insuficiente para muchos cálculos por un volumen muy pequeño de F2.
Otros generadores no han tenido que no tuvieron aceptación. 

Sistemas de Visualización de Imágenes 

Se puede emplear radioscopia, ecografía, o la combinación de ambas. El sistema de fluoroscopia típico actual está formado por un sistema de imágenes por rayos X, en general digitalizado, montado sobre un arco en C. Se localiza la litiasis enfocando en plano frontal y en otro plano en 45º para lograr coordenadas adecuadas. 
Este método tiene ventajas evidentes, como la posibilidad de usar medios de contraste para ver detalles anatómicos o para distinguir litos radiolúcidos. Además permite visualizar litos en todo el árbol urinario. Las desventajas son la exposición a radiación, y la incapacidad de observar cálculos radiolúcidos sin contraste. Además, sólo localiza litos mayores de 4 a 5 mm, dependiendo por supuesto de la composición (pueden verse de 2 y 3 mm si son muy radioopacos). Asimismo, presenta dificultades en cuanto a las imágenes superpuestas de otros órganos.
Por otro lado, la ecografía localiza los cálculos radiolúcidos, y los pequeños de hasta 2 a 3 mm aproximadamente, o de hasta 3 a 4 mm en la unión pieloureteral. En otro orden, no emite radiación ionizante. Sin embargo, la localización del lito con ecografía requiere más entrenamiento y no se pueden visualizar cálculos mas allá de la unión pieloureteral. Luego, a partir del uréter intramural y submucoso y los vesicales vuelven a verse por ecografía. 
El sistema más ventajoso consiste en la combinación de ecografía con radioscopia. 

Anestesia

Las molestias durante la litotricia se relacionan con diversos factores, como la intensidad de la energía que atraviesa la piel o el tamaño del punto focal (por ejemplo, el sistema piezoeléctrico que tiene un punto focal muy pequeño no necesita anestesia en general). 
Un aspecto clave que se investigó recientemente es la relación con la costilla; cuando el cálculo está situado de tal manera que la onda de choque tiene alguna relación relevante con la costilla, la mayor parte de los pacientes presentan dolor importante.
Existen 2 técnicas básicas: la administración de hipnosedantes por vía parenteral (neuroleptoanalgesia) y los fármacos por vía tópica (EMLA).
El sistema parenteral utiliza drogas analgésicas como el fentanilo, en general asociado con sedantes como el midazolam. Se monitorea la ventilación y la oxigenación en forma permanente, en asociación con el monitoreo cardíaco. Si se va a aplicar anestesia local con EMLA, la misma debe indicarse unos 45 minutos antes. Es una mezcla de lidocaína y prilocaína que actúa sobre el factor del dolor a nivel de la piel. 
Los niños e individuos muy ansiosos son candidatos al uso de anestesia. Además la carga litiásica y la composición basada en elementos mas resistentes (cistina, oxalato de calcio monohidrato, fosfato de calcio dihidrato) también son factores a tener en cuenta. Otro elemento importante es la excursión respiratoria, más pausada, homogénea y controlada durante la anestesia, lo cual contribuye mucho a la eficacia de la litotricia. 

Comparación de Litotritores 

Hay pocos estudios comparativos entre equipos. Los pocos ensayos disponibles demuestran la alta eficacia del equipo electro hidráulico HM-3 no modificado con respecto al resto de los equipos más antiguos. Por otro lado, también se demostró la alta eficacia de los electromagnéticos, gracias a su punto focal más pequeño y al sistema de generación de ondas.

Mecanismos de Fragmentación de Cálculos 

La fragmentación se produce por fuerzas mecánicas que actúan en forma directa, así como por mecanismos indirectos por el colapso de las burbujas de cavitación.
 El primer mecanismo propuesto es por fractura en astillas: una vez que la onda penetra en el cálculo se refleja en sitios diversos, generando ondas tensionales. El sitio proximal del cálculo es más afectado por las ondas compresivas de acción, mientras que el sitio más distal es impactado tanto por ondas compresivas como por ondas tensionales. Las ondas tensionales deben superar las fuerzas de resistencia del cálculo, para inducir la nucleación y el crecimiento de microfracturas. Se supone igualmente que los cálculos renales, como otros materiales quebradizos, tienen mayor probabilidad de fracturarse por fuerzas de tensión que por fuerzas compresivas.
Un segundo mecanismo sería el de compresión circunferencial, debido a la diferencia de velocidad de las ondas entre el cálculo y el líquido circundante. La onda viaja más rápido en el cálculo que por fuera de él. Las ondas que pasan por fuera producen una fuerza circunferencial que crea tensión en los extremos proximal y distal del lito. 
Un tercer mecanismo son las fuerzas de cizallamiento u ondas transversales. A diferencia de las ondas de compresión, estas fuerzas desplazan las moléculas en sentido transversal a la onda, o sea, desplazando las moléculas lateralmente.
Otro mecanismo propuesto es la intensificación o superconcentración en el interior del cálculo por refracción o difracción de ondas en regiones con ángulos o de determinadas características geométricas y elásticas. 
Un quinto mecanismo es la cavitación: la presión negativa que sigue a la onda inicial produce crecimiento de burbujas en sitios de nucleación, por formación de gas libre bajo fuerzas de tensión. Estas burbujas crecen por incorporación de vapor de agua en forma rápida (milisegundos) y luego colapsan en forma brusca, liberando calor, energía sonora y energía cinética, creando así sitios de cavitación.
La fragmentación de los cálculos puede ser incrementada aumentando el kilovoltaje, la cantidad de disparos o ambos. Si se emplea un mayor kilovoltaje, los fragmentos resultantes serán más grandes que si se usa un voltaje menor. Muchas veces conviene utilizar potencias menores para reducir el tamaño de los fragmentos y evitar traumatismos.