การซ่อมแซมไตด้วยการบำบัดด้วยคลื่นกระแทก (Kidney Repair Using Shockwave Therapy)
เรื่องใหม่ที่น่าตื่นเต้น (It Comes As a Shock) การซ่อมแซมไตด้วยการบำบัดด้วยคลื่นกระแทก (Kidney Repair Using Shockwave Therapy)

บทวิจารณ์ (Review)

เรื่องใหม่ที่น่าตื่นเต้น (It Comes As a Shock) การซ่อมแซมไตด้วยการบำบัดด้วยคลื่นกระแทก (Kidney Repair Using Shockwave Therapy)

By Nattawat Klomjit, Amir Lerman, Lilach O. Lerman;

จาก Division of Nephrology and Hypertension (N.K., L.O.L.) และ Department of Cardiovascular Disease (A.L.), Mayo Clinic, Rochester, MN

บทคัดย่อ — โรคไตเรื้อรังเป็นภาระด้านสาธารณสุขระดับโลก แต่การรักษาที่พิสูจน์ทางคลินิกแล้วยังมีจำกัด คลื่นกระแทกพลังงานต่ำ (low-intensity shockwave) ซึ่งใช้พลังงานประมาณ 10% ของระดับที่ใช้ในการสลายนิ่วด้วยคลื่นกระแทก (shockwave lithotripsy) เป็นเทคนิคที่มีศักยภาพในการบรรเทาภาวะขาดเลือด (ischemia) และฟื้นฟูเนื้อเยื่อ มีการพิสูจน์แล้วว่าสามารถช่วยให้การซ่อมแซมของเนื้อเยื่อดีขึ้นในเนื้อเยื่อ เช่น กระดูก กล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อหัวใจ และไต ผ่านกลไกหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ (neovascularization) คลื่นกระแทกพลังงานต่ำกระตุ้นตัวรับกลไก (mechanoreceptors) ซึ่งอยู่หลักๆ ในเซลล์เยื่อบุผนังหลอดเลือด (endothelial cells) และเซลล์ท่อไตส่วนต้น (proximal tubular cells) และตามมาด้วยการกระตุ้นการแสดงออกของตัวกระตุ้นการเจริญเติบโตของหลอดเลือด (vascular endothelial growth factors) สิ่งนี้ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ (angiogenesis) และบรรเทาภาวะขาดออกซิเจนในไต (renal hypoxia) การอักเสบ และพังผืด และในที่สุดจะช่วยรักษาการทำงานของไตไว้ นอกจากนี้ คลื่นกระแทกพลังงานต่ำยังสามารถกระตุ้นการปล่อยปัจจัยดึงดูด (homing factors) เพื่อดึงดูดเซลล์ต้นกำเนิดเยื่อบุผนังหลอดเลือด (endothelial progenitor cells) หรือเซลล์ต้นกำเนิด (stem cells) เข้าสู่ไตที่บาดเจ็บเพื่อซ่อมแซมเนื้อเยื่อ ผลกระทบเหล่านี้อาจเป็นประโยชน์ในแบบจำลองโรคไตหลายแบบ รวมถึงภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบ (renal artery stenosis) โรคไตจากเบาหวาน (diabetic kidney disease) และโรคไตเรื้อรังหลายชนิด แม้ว่าการศึกษาส่วนใหญ่ที่รายงานจนถึงปัจจุบันจะดำเนินการในแบบจำลองในสัตว์ทดลอง เนื่องจากมีความเข้มของพลังงานต่ำ หัตถการนี้จึงค่อนข้างทนได้และปลอดภัย แต่ยังจำเป็นต้องมีการศึกษาทางคลินิกเพิ่มเติมเพื่อยืนยันประสิทธิผลของวิธีนี้นอกเหนือจากกลยุทธ์การรักษาที่มีอยู่ในปัจจุบัน ดังนั้น การบำบัดด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำจึงเป็นแนวทางการรักษาทางเลือกที่มีศักยภาพในการเป็นการรักษาแบบไม่รุกล้ำที่มีแนวโน้มดีสำหรับโรคไต

ทะเบียน — URL: https://www.clinicaltrials.gov; รหัสเฉพาะ: NCT02515461; NCT03602807; และ NCT03445247

คำสำคัญ: extracorporeal shockwave therapy ◼ myocardial ischemia ◼ renal insufficiency, chronic ◼ renal insufficiency ◼ ultrasonography, interventional

จาก Division of Nephrology and Hypertension (N.K., L.O.L.) และ Department of Cardiovascular Disease (A.L.), Mayo Clinic, Rochester, MN

ข้อมูลเสริม (Data Supplement) มีอยู่ในบทความนี้ที่ https://www.ahajournals.org/doi/suppl/10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.14595

ติดต่อ: Lilach O. Lerman, Division of Nephrology and Hypertension, Mayo Clinic, 200 First St SW, Rochester, MN 55905 อีเมล lerman.lilach@mayo.edu

(Hypertension. 2020;76:00-00. DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.14595.)

© 2019 American Heart Association, Inc.

โรคไตเป็นปัญหาสาธารณสุขที่สำคัญระดับโลก โดยมีการคาดการณ์ว่าความชุกจะเพิ่มขึ้นต่อเนื่องในทศวรรษหน้า¹ โรคไตเรื้อรัง (CKD) มีปัจจัยเสี่ยงร่วมกับโรคหัวใจและหลอดเลือดหลายประการ และยังเป็นปัจจัยเสี่ยงอิสระต่อการเสียชีวิตทั้งจากโรคหัวใจและหลอดเลือดและสาเหตุอื่น² กลยุทธ์ในการจัดการปัจจัยเสี่ยงที่ปรับเปลี่ยนได้สำหรับ CKD ได้แก่ การควบคุมความดันโลหิตและระดับน้ำตาลในเลือด การจัดการระดับไขมัน และการลดน้ำหนัก แม้จะมีการศึกษาทางคลินิกหลายฉบับ แต่การรักษาด้วยยาเพื่อชะลอ CKD ยังคงหาได้ยาก โดยมีการรักษาเพียงไม่กี่วิธีที่แสดงประโยชน์ทางคลินิกอย่างมีนัยสำคัญ การยับยั้งระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน-อัลโดสเตอโรน (RAAS) เป็นการรักษาด้วยยาชนิดแรกที่นำมาใช้เพื่อชะลอการดำเนินโรคของ CKD³ ต้องใช้เวลากว่าสองทศวรรษก่อนที่จะมีการค้นพบยาชนิดใหม่และได้รับการอนุมัติจาก FDA เมื่อพบว่ายากลุ่มยับยั้ง sodium-glucose cotransporter-2 สามารถชะลอการดำเนินโรคของโรคไตจากเบาหวาน (DKD) ได้⁴ อย่างไรก็ตาม ยาเหล่านี้มักต้องใช้เป็นเวลานานและอาจมีผลข้างเคียงที่จำกัดการใช้ในผู้ป่วยบางราย ช่องว่างนี้ทำให้จำเป็นต้องหาทางเลือกการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับผู้ป่วย CKD

การบำบัดด้วยคลื่นกระแทกแบบอัลตราซาวนด์ (ultrasound shockwave therapy) เป็นวิธีการแบบไม่รุกล้ำที่ใช้แต่เดิมสำหรับการสลายนิ่ว (lithotripsy)⁵ เนื่องจากพลังงานที่ใช้ในการสลายนิ่วด้วยคลื่นกระแทก (SWL) จะต้องสูงพอที่จะทำลายนิ่ว จึงอาจก่อให้เกิดการบาดเจ็บต่อไตได้เช่นกัน ระดับความรุนแรงของการบาดเจ็บที่เกิดจาก SWL ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ จำนวนครั้ง อัตราเร็ว และปริมาณของการรักษาด้วย SWL⁶ เพื่อลดผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้ จึงมีการนำคลื่นกระแทกพลังงานต่ำ (LiSW) มาใช้ โดย LiSW ใช้พลังงานเพียง 10% ของระดับที่ใช้ใน SWL และได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในภาวะเรื้อรัง เช่น ระบบหัวใจ ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก และระบบทางเดินปัสสาวะสืบพันธุ์⁷–⁹ การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นเป็นส่วนใหญ่ว่า LiSW ช่วยส่งเสริมการหายของเนื้อเยื่อโดยการเพิ่มการสร้างหลอดเลือดใหม่ บรรเทาภาวะขาดออกซิเจนในเนื้อเยื่อ ลดการอักเสบและพังผืด และในที่สุดช่วยให้อาการดีขึ้น⁷,¹⁰ เนื่องจากโรคไตหลายชนิดแสดงลักษณะของการสูญเสียหลอดเลือดฝอย ภาวะขาดเลือด และการอักเสบ จึงมีสมมติฐานว่า LiSW อาจช่วยให้ดีขึ้นหรือแม้แต่ช่วยคืนกลับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในไต และท้ายที่สุดช่วยชะลอการดำเนินโรคของ CKD ได้

บทวิจารณ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอและสรุปหลักฐานปัจจุบันเกี่ยวกับศักยภาพของ LiSW โดยเน้นที่ภาวะทางไต เพื่อให้เกิดความเข้าใจบริบท เราจะอธิบายหลักการพื้นฐานที่เป็นรากฐานของ LiSW และบทบาทของมันในภาวะที่ไม่เกี่ยวกับไต ซึ่งได้มีการศึกษาอย่างกว้างขวางกว่า

คลื่นกระแทกคืออะไร?

คลื่นกระแทกเป็นคลื่นเสียง (acoustic wave) ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือมีการพุ่งขึ้นอย่างฉับพลัน (เวลาที่เพิ่มขึ้นจาก 10% ถึง 90% ของค่าเริ่มต้นที่ส่วนหน้าคลื่นไม่เกิน 10 นาโนวินาที) มีแรงดันสูงสุดสูง (100 MPa) และมีวงจรชีวิตสั้น (10 ไมโครวินาที)¹¹,¹² การเพิ่มขึ้นของแรงดันอย่างฉับพลันนี้เองที่เป็นที่มาของชื่อ “คลื่นกระแทก” (Shock wave) คลื่นกระแทกมีแอมพลิจูดแรงดึงต่ำ สเปกตรัมความถี่กว้าง (16–20 MHz) และมีแรงดันลบแปรผันที่ส่วนท้ายคลื่น¹¹ คลื่นกระแทกเดินทางเร็วกว่าเสียง (770 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 1250 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในอากาศ)¹³ และมีความลึกในการทะลุทะลวงที่แน่นอน ก่อให้เกิดผลกระทบหลายอย่างตลอดเส้นทางที่มันเคลื่อนที่ผ่าน¹⁴ ซึ่งแตกต่างจากคลื่นอัลตราซาวนด์มาตรฐาน ซึ่งประกอบด้วยการสั่นแบบเป็นช่วงๆ ที่มีแบนด์วิดท์จำกัด¹⁴

คลื่นกระแทกสามารถสร้างขึ้นได้จาก 3 หลักการสำคัญ ได้แก่ แบบไฟฟ้าไฮดรอลิก (electrohydraulic) แบบแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic) หรือแบบเพียโซอิเล็กทริก (piezoelectric)¹⁵ เครื่องกำเนิดแบบไฟฟ้าไฮดรอลิกสร้างคลื่นกระแทกด้วยหัวเทียน (spark plug) และคลื่นกระแทกจะแพร่กระจายผ่านตัวกลาง (น้ำ) และในที่สุดจะถูกโฟกัสด้วยกระจกพาราโบลา เครื่องกำเนิดแบบแม่เหล็กไฟฟ้าในทางตรงกันข้ามสร้างคลื่นแรงดันโดยการเคลื่อนที่ของขดลวดแม่เหล็ก ซึ่งจากนั้นจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์อะคูสติกเพื่อสร้างคลื่นกระแทก สุดท้าย เครื่องกำเนิดแบบเพียโซอิเล็กทริกกระตุ้นผลึกเพียโซอิเล็กทริกเพื่อสร้างคลื่นแรงดัน ซึ่งจากนั้นจะถูกโฟกัสอัตโนมัติเพื่อกลายเป็นคลื่นกระแทก กลไกที่อยู่เบื้องหลังแต่ละวิธีและเครื่องมือตัวแทนแสดงไว้ในตาราง S1 ในข้อมูลเสริม¹²,¹⁵ เครื่องคลื่นกระแทกแต่ละเครื่องมีความหนาแน่นพลังงานสูงสุดที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ 0.09 ถึง 1.24 mJ/mm² โดยมีความถี่ระหว่าง 1 ถึง 8 เฮิรตซ์ (พัลส์/วินาที) และความลึกในการโฟกัสระหว่าง 0 ถึง 80 มม.¹⁴ เครื่องทุกเครื่องประกอบด้วย 3 ส่วนพื้นฐาน ได้แก่ เครื่องกำเนิดคลื่นกระแทก ระบบระบุตำแหน่ง และระบบจัดตำแหน่งที่ใช้ในการโฟกัสไปยังบริเวณที่สนใจ¹⁴

การประยุกต์ใช้คลื่นกระแทกทางการแพทย์เริ่มขึ้นในทศวรรษ 1980 ด้วยการใช้ SWL สำหรับนิ่วในไต (nephrolithiasis)¹⁶ ในอดีตมีการระบุใช้สำหรับนิ่วขนาด ≤2 ซม. ที่ไม่สามารถหลุดออกเองได้ด้วยการรักษาแบบประคับประคอง¹⁷ มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่ออัตราความสำเร็จของ SWL ได้แก่ ตำแหน่งของนิ่ว ขนาด องค์ประกอบ ความหนาแน่น และปัจจัยเฉพาะของผู้ป่วยบางประการ¹⁸ ปริมาณพลังงานปล่อยที่ใช้ใน SWL โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 12 ถึง 24 kV¹⁹ ด้วยความถี่ 1 ถึง 1.5 เฮิรตซ์ (60–90 พัลส์/นาที)²⁰ แม้ว่าในตอนแรกจะถือว่าเป็นวิธีที่รุกล้ำน้อยที่สุดและปลอดภัย แต่การศึกษาในสัตว์และมนุษย์หลายฉบับชี้ให้เห็นว่าคลื่นกระแทกพลังงานสูงอาจก่อให้เกิดการบาดเจ็บต่อเนื้อเยื่อที่สัมพันธ์กับพลังงานและความถี่ของมัน⁶,¹⁹ ลักษณะของการบาดเจ็บต่อไตที่เกิดจาก SWL ได้แก่ เลือดออกเฉพาะจุด การแตกของหลอดเลือดขนาดเล็ก เนื้อตายของผนังหลอดเลือด การหยุดชะงักของเซลล์พอโดไซต์และเซลล์มีเซนเจียล การเปลี่ยนแปลงจากภาวะขาดเลือดในเยื่อบุท่อไต และการแทรกซึมของเซลล์อักเสบ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถนำไปสู่ก้อนเลือดในเนื้อไต โรคไตอักเสบชนิดเพิ่มจำนวนเซลล์ (proliferative glomerulopathy) การสูญเสียเนฟรอน พังผืดในเนื้อเยื่อระหว่างหน่วยไต และในที่สุดคือ CKD⁶ ดังนั้น การใช้ SWL จึงลดลงเรื่อยๆ และถูกแทนที่ด้วยการรักษาที่มีประสิทธิภาพอื่นๆ ที่ให้อัตราปลอดนิ่วที่ดีเยี่ยม เช่น การส่องกล้องทางเดินปัสสาวะ (ureteroscopy) ซึ่งกลายเป็นวิธีการรักษานิ่วที่ใช้กันมากที่สุดในหลายพื้นที่ทางภูมิศาสตร์²¹

ในทางตรงกันข้าม LiSW ใช้พลังงานเพียง 10% ของที่ใช้ใน SWL ได้รับการพิสูจน์ว่าก่อให้เกิดการบาดเจ็บต่อเนื้อเยื่อน้อยกว่า และในความเป็นจริงยังส่งเสริมการซ่อมแซมเนื้อเยื่อในหลายภาวะ⁷,⁹,²²–²⁴ ด้วยความสนใจที่เพิ่มขึ้นในเทคนิคนี้ International Society for Medical Shockwave Treatment ได้ออกแถลงการณ์ฉันทามติเกี่ยวกับการบำบัดด้วยคลื่นกระแทกนอกร่างกาย (extracorporeal shockwave therapy) ในหลายภาวะ (ตาราง S2) ที่น่าสังเกตคือ โรคที่เกี่ยวข้องกับเนื้อไต (parenchymal kidney disease) ยังไม่ถูกรวมอยู่ในแนวทางที่เผยแพร่ในปี 2016¹⁵ แต่การศึกษา LiSW ที่เกิดขึ้นใหม่ในโรคไตต่างๆ อาจเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ในอนาคต

หลักการพื้นฐานของการซ่อมแซมเนื้อเยื่อโดยการบำบัดด้วย LiSW ในความผิดปกติที่ไม่เกี่ยวกับไต

LiSW ออกฤทธิ์ผ่านกลไกหลัก 2 ประการ ซึ่งท้ายที่สุดช่วยให้เนื้อเยื่อหายดีขึ้นโดยการส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่และบรรเทากระบวนการอักเสบ ประการแรก แรงดันสูงสุดเองก่อให้เกิดความเครียดเชิงกลต่อเนื้อเยื่อและองค์ประกอบของเซลล์ ประการที่สอง LiSW สร้างฟองอากาศจากโพรงอากาศ (cavitation bubbles) ในเนื้อเยื่อ ซึ่งต่อมาจะยุบตัวและก่อให้เกิดผลเฉพาะที่ แรงเชิงกลเหล่านี้อาจถูกแปลงเป็นสัญญาณของเซลล์โดยการเพิ่มการแสดงออกของตัวแปลงสัญญาณเชิงกล (mechanotransducers) ซึ่งจะเพิ่มการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด รวมถึง VEGF (vascular endothelial growth factor) และ eNOS (endothelial nitric oxide synthase)²⁵ และกระตุ้นการทำงานของ hypoxia-inducible factor-1α²⁶ LiSW ยังส่งเสริมการเพิ่มจำนวนของเซลล์กระดูก (osteocyte) และช่วยเสริมการหายของกระดูก²⁷ ในความผิดปกติของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก LiSW จึงแสดงประสิทธิผลในการซ่อมแซมกระดูกหัก ข้ออักเสบ และโรคเอ็นอักเสบ²²,²⁸,²⁹

ในภาวะเกี่ยวกับหัวใจ LiSW ในเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าสามารถส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่และทำให้การทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจกลับสู่ปกติในแบบจำลองสุกร⁷ โดยการเพิ่มการแสดงออกของ mRNA ของ VEGF และตัวรับ VEGF-Flk-1 ซึ่งช่วยเพิ่มความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยในกล้ามเนื้อหัวใจที่ขาดเลือด⁷ ที่น่าสนใจคือ LiSW สามารถกระตุ้น heparin sulfate-glycans ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับกลไก³⁰ และปล่อยปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดหรือปัจจัยที่เกี่ยวกับการสร้างหลอดเลือดจากแหล่งสะสม³⁰ ยิ่งไปกว่านั้น LiSW สามารถลดความเครียดออกซิเดชัน (oxidative stress) ลดการอักเสบ และช่วยให้เซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูกไหลเวียนเข้าสู่บริเวณที่ได้รับการรักษา³¹–³³ ต่อมา LiSW ได้ถูกนำไปใช้ทางคลินิก โดยเฉพาะในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดหัวใจและอาการเจ็บหน้าอกที่ดื้อต่อการรักษาซึ่งไม่ตอบสนองต่อการรักษาทางการแพทย์สูงสุด และผลของมันได้รับการยืนยันในการทดลองแบบมีกลุ่มควบคุมด้วยยาหลอกและในหลายศูนย์การแพทย์³⁴,³⁵ อย่างไรก็ตาม ผลระยะยาวของ LiSW ในภาวะหัวใจยังคงไม่ชัดเจนเนื่องจากระยะเวลาติดตามผลที่สั้น และแม้จะมีศักยภาพในการให้ประโยชน์ LiSW ยังไม่ได้รับการรับรองจาก FDA สำหรับใช้ในผู้ป่วยกลุ่มนี้

ในภาวะเกี่ยวกับระบบทางเดินปัสสาวะสืบพันธุ์ LiSW ได้รับการศึกษาส่วนใหญ่ในผู้ชายที่มีภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศจากหลอดเลือด (vasculogenic erectile dysfunction)¹⁴ LiSW ช่วยเพิ่มการสร้างหลอดเลือดใหม่ในองคชาตและหลอดเลือดคาเวอร์โนซัล ส่งเสริมการดึงดูดเซลล์ต้นกำเนิดมายังบริเวณองคชาต³⁶,³⁷ ฟื้นฟูการทำงานของกล้ามเนื้อเรียบอัลฟา และลดการสะสมไขมันในเนื้อเยื่อคาเวอร์โนซัล³⁸ การวิเคราะห์อภิมาน (meta-analysis) ของการทดลองแบบสุ่มมีกลุ่มควบคุมในมนุษย์ชี้ให้เห็นว่า LiSW ช่วยปรับปรุงอาการหย่อนสมรรถภาพทางเพศได้อย่างมีประสิทธิผล³⁹ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระยะเวลาติดตามผลเฉลี่ยในการศึกษาเหล่านี้อยู่ที่เพียง 20 สัปดาห์ ประโยชน์ที่ได้อาจลดลงได้ ซึ่งจำเป็นต้องมีการรักษาซ้ำ

บทบาทของการบำบัดด้วยคลื่นกระแทกในภาวะทางไต

เนื่องจากไตเป็นอวัยวะที่มีหลอดเลือดมาเลี้ยงมาก การปรับปรุงระบบหลอดเลือดฝอยของไตและกลไกอื่นๆ (รูปที่ 1) จึงอาจช่วยบรรเทาพยาธิสภาพของไตและปรับปรุงผลลัพธ์ได้อย่างสมเหตุสมผล แท้จริงแล้ว LiSW ได้รับการศึกษาในโรคไตหลายชนิด (ตาราง) ซึ่งหลายชนิดแสดงผลลัพธ์ที่มีแนวโน้มดี

โรคหลอดเลือดไต (Renovascular Disease)

ในการศึกษาแรกของ LiSW ในโรคไต เราได้ใช้ LiSW ในแบบจำลองสุกรที่มีภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบจากหลอดเลือดแดงแข็ง (ARAS) ภาวะ RAS ถูกกระตุ้นให้เกิดขึ้นหลังจากการให้อาหารที่มีไขมันสูงเป็นเวลา 6 สัปดาห์ (ตาราง) และให้ LiSW (0.09 mJ/mm²) แก่ไตที่ตีบ 3 สัปดาห์หลังการเหนี่ยวนำ RAS 2ครั้ง/สัปดาห์เป็นเวลา 3 สัปดาห์ติดต่อกัน (รวม 6 ครั้ง)⁴⁰

รูปที่ 1 (คำอธิบายภาพ)

กลไกของคลื่นกระแทกในการซ่อมแซมการบาดเจ็บของไต คลื่นกระแทกความเข้มต่ำ (LiSW) ส่งผลต่อเซลล์ไตหลายชนิด โดยเฉพาะท่อไตส่วนต้นและเยื่อบุผนังหลอดเลือด ผ่านตัวรับกลไก เช่น β1-integrin, FAK (focal adhesion kinase) และ Piezo-1 ตามมาด้วยการเพิ่มการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด (VEGF [vascular endothelial growth factor], angiopoietin-1 และ eNOS [endothelial nitric oxide synthase]) และตัวรับ (เช่น Flk-1) ซึ่งส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ในไต LiSW ยังกดการอักเสบ (แมคโครฟาจ, MCP-1 [monocyte chemoattractant-1], TNF-α [tumor necrosis factor-α], TGF-β [transformation growth factor-β] และ NF-kB [nuclear factor-kB]) และเพิ่มตัวบ่งชี้ต้านการอักเสบ (IMP-2 [integral membrane protein-2]) ซึ่งช่วยลดการอักเสบ การบาดเจ็บของท่อไต และพังผืด จำนวนเซลล์พอโดไซต์ยังได้รับการรักษาไว้ ยิ่งไปกว่านั้น LiSW เพิ่มการดึงดูดเซลล์ต้นกำเนิดเข้าสู่ไตโดยการเพิ่มการแสดงออกของ SDF-1 (stromal-derived factor-1) และ stem-cell factor (SCF) โดยรวมแล้ว ผลกระทบเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการปรับปรุงการทำงานของไต การลดความเครียดออกซิเดชัน และการบรรเทาภาวะขาดออกซิเจนในไต

มีการวางหัววัดอัลตราซาวนด์ขนานกับแกนยาวของไตที่ตีบ ตั้งฉากกับหัวปล่อยคลื่นกระแทกที่วางตามแกนสั้น จากนั้นมีการปล่อยคลื่น 200 ครั้งอย่างรวดเร็วไปยังแต่ละโซนการรักษาทั่วทั้งไต (รูปที่ 2) สี่สัปดาห์หลังจากเสร็จสิ้นการรักษานี้ LiSW ช่วยลดความดันโลหิตและการทำงานของ RAAS อัตราการกรองของโกลเมอรูลัส ภาวะขาดออกซิเจนในไต และการไหลเวียนเลือดดีขึ้นในสุกร ARAS ที่ได้รับการรักษา⁴⁰ สอดคล้องกับการสูญเสียหลอดเลือดฝอยบริเวณเปลือกไตที่ลดลง ผลส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจากการเพิ่มการแสดงออกของ VEGF และ angiopoietin-1 ในเนื้อเยื่อไต ยิ่งไปกว่านั้น LiSW เพิ่มการแสดงออกของตัวแปลงสัญญาณเชิงกล β1-integrin และ focal adhesion kinase โดยเฉพาะในท่อไตส่วนต้น สิ่งนี้บ่งชี้ว่าท่อไตส่วนต้นอาจตอบสนองต่อ LiSW ได้ดีกว่าส่วนอื่นๆ ของหน่วยไต ไม่พบผลข้างเคียงใดๆ ในไตปกติที่ได้รับการรักษาด้วย LiSW ดังนั้น LiSW จึงช่วยปรับปรุงโครงสร้างและการทำงานของไตได้แม้ไม่มีการฟื้นฟูหลอดเลือดของหลอดเลือดแดงไตที่ตีบ⁴⁰

แนวคิดเรื่องประโยชน์ของ LiSW ในไต RAS ได้รับการศึกษาต่อในสุกร ARAS ที่ได้รับการทำหัตถการขยายหลอดเลือดแดงไตผ่านผิวหนัง (percutaneous transluminal renal angioplasty) หลังจากเสร็จสิ้นโปรโตคอล LiSW ที่คล้ายกัน⁴¹ แม้ว่าความดันโลหิตจะดีขึ้นในสุกร ARAS ที่ได้รับการทำหัตถการขยายหลอดเลือดแดงไตผ่านผิวหนัง แต่อัตราการกรองของโกลเมอรูลัสยังคงต่ำกว่าปกติ และกลับเป็นปกติในกลุ่มที่ได้รับการรักษาล่วงหน้าด้วย LiSW⁴¹ ในทำนองเดียวกัน ไตที่ตีบในสุกร

 

หมายเหตุ: AKI = การบาดเจ็บไตเฉียบพลัน; Ang-1 = angiopoietin-1; CKD = โรคไตเรื้อรัง; CXCR4 = C-X-C chemokine receptor type 4; eGFR = อัตราการกรองของโกลเมอรูลัสโดยประมาณ; eNOS = endothelial nitric oxide synthase; EPC = เซลล์ต้นกำเนิดเยื่อบุผนังหลอดเลือด; HIF-1α = hypoxia-inducible factor-1α; IL = interleukin; IMP-2 = integral membrane protein-2; LiSW = คลื่นกระแทกความเข้มต่ำ; M1 = M1 macrophage; M2 = M2 macrophage; MCP-1 = monocyte chemoattractant-1; MMP-2 = matrix metalloproteinase-2; NF-kB = nuclear factor-kB; NOX = nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen oxidase; PCT = ท่อไตส่วนต้น (proximal convoluted tubule); RAS = หลอดเลือดแดงไตตีบ; RBF = การไหลเวียนเลือดในไต; SCF = stem-cell factor; SDF-1 = stromal-derived factor-1; TNF-α = tumor necrosis factor-α; VEGF = vascular endothelial growth factor

ARAS ยังคงมีภาวะขาดออกซิเจนหลังการทำหัตถการขยายหลอดเลือดแดงไตผ่านผิวหนัง แต่ในขณะที่การรักษาล่วงหน้าด้วย LiSW ทำให้เกิดการปรับปรุงของออกซิเจนในไตและลดระดับไซโตไคน์อักเสบ⁴¹ ดังนั้น LiSW อาจช่วยเตรียมไตให้พร้อมสำหรับการฟื้นฟูหลอดเลือด

กลไกเพิ่มเติมที่ LiSW ช่วยในการซ่อมแซมไตอาจเกี่ยวข้องกับการช่วยดึงดูดเซลล์ต้นกำเนิดเยื่อบุผนังหลอดเลือดที่ช่วยซ่อมแซม (endothelial progenitor cells: EPCs) เข้าสู่ไตที่ได้รับการรักษา ในสุกร ARAS ที่ได้รับการรักษาด้วย LiSW ระดับ EPC เพิ่มขึ้นทั้งในระบบไหลเวียนโลหิตทั่วร่างกายและในหลอดเลือดแดงไตเมื่อเทียบกับสุกร ARAS ที่ไม่ได้รับการรักษา ยิ่งไปกว่านั้น ระดับความแตกต่างของ EPCs ระหว่างไตที่ได้รับการรักษาเพิ่มขึ้น บ่งชี้ถึงอัตราการคงอยู่ที่สูงขึ้น ซึ่งน่าจะเกิดจากการเพิ่มการแสดงออกของ SDF-1⁴²

โดยรวมแล้ว ในแบบจำลองสุกร LiSW ดูเหมือนจะช่วยปรับปรุงการทำงานของไต การให้ออกซิเจน ระบบหลอดเลือดฝอย การอักเสบ และพังผืดหลังภาวะตีบ โดยการกระตุ้นตัวรับกลไกในหลอดเลือดและท่อไตส่วนต้น ปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดจึงถูกเพิ่มการแสดงออกตามมา ซึ่งกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดใหม่และบรรเทาภาวะขาดออกซิเจนในไต ยิ่งไปกว่านั้น คลื่นกระแทกสามารถระดม EPCs และเซลล์ต้นกำเนิดภายในร่างกายเข้าสู่ไตที่บาดเจ็บและเพิ่มความสามารถในการซ่อมแซมของเซลล์เหล่านั้น ที่น่าสังเกตคือ การให้ LiSW เฉพาะที่ช่วยหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงทั่วร่างกายที่มักพบในการรักษาแบบทั่วร่างกาย เช่น การใช้ยา อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินว่า LiSW ให้ประโยชน์เพิ่มเติมหรือไม่ในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดไตที่ได้รับการรักษาด้วยการยับยั้ง RAAS อยู่แล้ว

โรคไตจากเบาหวาน (Diabetic Kidney Disease: DKD)

LiSW ยังแสดงแนวโน้มที่ดีในแบบจำลองสัตว์และมนุษย์ของ DKD ตัวอย่างเช่น หนูทดลองที่เป็นเบาหวานได้รับการรักษาด้วย LiSW รายสัปดาห์เป็นเวลา 6 สัปดาห์ติดต่อกัน (รวม 6 ครั้ง) ที่ระดับพลังงาน 0.13 mJ/mm² ด้วยความถี่ 200 พัลส์/นาที (ตาราง) LiSW ช่วยปรับปรุงภาวะโปรตีนรั่วในปัสสาวะ ครีเอตินินในเลือด และพังผืด เพิ่มการเพิ่มจำนวนของเซลล์พอโดไซต์ และลดตัวบ่งชี้การอักเสบ (IL [interleukin]-6, IL-1β และ M1 macrophages) และอีกครั้ง LiSW ถูกพบว่าเพิ่มการแสดงออกของ SDF-1 และ VEGF⁴⁴

ในมนุษย์ มีการศึกษาเชิงคาดการณ์ล่วงหน้าขนาดเล็กที่มุ่งพิสูจน์ความปลอดภัยของ LiSW โดยมีผู้ป่วย DKD เข้าร่วม 14 ราย (eGFR 30–60 มล./นาที ต่อ 1.73 ตร.ม.)⁴³ มีการใช้ LiSW ด้วยเครื่อง Modulith SLX-2 (ตาราง) ที่ความถี่ 4 เฮิรตซ์ (240 ช็อต/นาที) และขนาดโฟกัสแบบขยาย แต่ละส่วนของไต (ส่วนบน กลาง และล่าง) ได้รับ 1,000 ช็อต (รวม 3,000 ช็อต/ไต) ระดับพลังงานที่ใช้ในการศึกษานี้สูงกว่าที่ใช้ก่อนหน้านี้เล็กน้อย⁴⁰ เริ่มต้นที่ 0.136 mJ/mm² และเพิ่มขึ้นทีละน้อยจนถึง 0.265 mJ/mm²⁴³ โปรโตคอลนี้ประกอบด้วยการรักษา2ครั้ง/สัปดาห์เป็นเวลา 3 สัปดาห์ติดต่อกัน (6 ครั้ง) และมีการติดตามผู้ป่วยที่ 1, 3 และ 6 เดือน LiSW ช่วยให้การทำงานของไตคงที่เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน และมีแนวโน้มลดภาวะอัลบูมินรั่วในปัสสาวะที่ 1 และ 6 เดือน⁴³ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะยังไม่ถึงระดับที่มีนัยยะสำคัญทางสถิติ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลด้านความปลอดภัยมีความน่าเชื่อถือ เนื่องจากมีผู้ป่วยเพียง 3 รายที่มีภาวะเลือดปนในปัสสาวะที่มองเห็นได้ชั่วคราว ผู้ป่วย 11 ราย รายงานอาการปวดหลังส่วนล่างระดับเล็กน้อยถึงปานกลาง แต่เป็นอาการที่หายได้เองและไม่สัมพันธ์กับเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์อื่นๆ⁴³ ปัจจุบันมีการทดลองทางคลินิกอีกฉบับที่กำลังรับสมัครผู้ป่วย DKD ระดับปานกลาง คาดว่าจะเสร็จสิ้นภายในเดือนมกราคม 2022 (ตาราง S3)

การประยุกต์ใช้ LiSW ในผู้ป่วย DKD อีกประการที่น่าสนใจคือการจัดการกับโรคเบาหวานที่เป็นสาเหตุ เพื่อบรรเทา DKD ในหนูทดลองที่เป็นเบาหวานจากการเหนี่ยวนำด้วย streptozotocin LiSW ช่วยปรับปรุงการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดและภาวะปัสสาวะบ่อย⁴⁷ มีการให้ LiSW (Evotron) ที่ตับอ่อนจำนวน 200 ช็อต สัปดาห์ละครั้งเป็นเวลา 10 สัปดาห์ ที่ความหนาแน่นพลังงาน 0.13 mJ/mm² ด้วย 200 พัลส์/นาที (ตาราง)⁴⁷ หนูทดลองที่ได้รับการรักษาด้วย LiSW มีการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดที่ดีขึ้น ซึ่งอาจเป็นเพราะการเพิ่มจำนวนของเซลล์เกาะตับอ่อน (pancreatic islet cells) และการผลิตอินซูลิน ซึ่งส่งผลให้อาการปัสสาวะบ่อยลดลง LiSW เพิ่มการฟื้นฟูของเซลล์เบต้าและลดไซโตไคน์อักเสบ รวมถึง IL-6, TNF-α (tumor necrosis factor-α) และ IL-1β เช่นเดียวกับในอวัยวะอื่นๆ LiSW ยังเพิ่มการสร้างหลอดเลือดใหม่โดยการเพิ่มการแสดงออกของ VEGF และ SDF-1⁴⁷

ดังนั้น LiSW จึงดูเหมือนจะปลอดภัยในผู้ป่วยมนุษย์ที่เป็น DKD และอาจช่วยให้การทำงานของไตคงที่ใน DKD ได้ ยิ่งไปกว่านั้น การมุ่งเป้าไปที่การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดโดยการให้ LiSW ที่ตับอ่อนช่วยปรับปรุงการควบคุมเบาหวานและอาจส่งผลดีต่อผลลัพธ์ทางไตในที่สุด อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมที่มีขนาดตัวอย่างใหญ่ขึ้นเพื่อยืนยันประสิทธิผลของวิธีนี้ในผู้ป่วยเบาหวาน

การบาดเจ็บไตเฉียบพลัน (Acute Kidney Injury)

ภาวะขาดเลือดและการไหลเวียนกลับ (Ischemia-reperfusion, I/R) เป็นสาเหตุสำคัญของการบาดเจ็บไตเฉียบพลัน มีการให้ LiSW ในหนูทดลองที่มีภาวะ I/R⁴⁵ สัปดาห์ละ 3 ครั้งเป็นเวลา 3 สัปดาห์ หลังจากที่มีภาวะ I/R (ตาราง) 200 ช็อตที่ 0.1 mJ/mm²⁴⁵ LiSW ช่วยปรับปรุงระดับครีเอตินินในพลาสมาอย่างรวดเร็วและลดการบาดเจ็บของท่อไตที่ 2 วัน

รูปที่ 2 (คำอธิบายภาพ)

การประยุกต์ใช้คลื่นกระแทกความเข้มต่ำ (LiSW) แผนภาพแสดงการให้ LiSW ในสุกร (ดัดแปลงโดยได้รับอนุญาตจาก Zhang et al⁴⁰) A. การจัดวางอุปกรณ์ทดลอง ลูกศรสีเขียวระบุองค์ประกอบในหัววัดอัลตราซาวนด์ หัวปล่อย LiSW และระบบต่างๆ B. แผนภาพแสดงโซนเฉพาะของการให้ LiSW ในไต C. ภาพอัลตราซาวนด์แสดงโซนการรักษาด้วย LiSW ตามแกนสั้นของไต

แต่ผลนี้หายไปเมื่อ 20 วัน LiSW มีแนวโน้มช่วยปรับปรุงพังผืดในไตแต่ไม่ถึงระดับมีนัยยะสำคัญทางสถิติ อาจเป็นเพราะระยะเวลาการศึกษาสั้นเกินไป หรืออาจเป็นเพราะ LiSW เริ่มให้เร็วเกินไปหลัง I/R ที่น่าสนใจคือ LiSW ช่วยรักษาหลอดน้ำเหลืองไว้ได้ ซึ่งอาจมีส่วนช่วยในการรักษาการทำงานของไตหลัง I/R คลื่นกระแทกยังเพิ่มการแสดงออกของ mRNA ของ VEGF ในไตข้างตรงข้ามแต่ไม่ใช่ในไตที่ได้รับ I/R⁴⁵ เห็นได้ชัดว่าสาเหตุของโรคไตที่เป็นพื้นฐานเป็นตัวกำหนดการตอบสนองของไตต่อ LiSW แม้ว่าการศึกษาเพิ่มเติมจะเป็นประโยชน์ แต่ระยะเริ่มต้นของการบาดเจ็บไตเฉียบพลันอาจไม่ใช่การประยุกต์ใช้ที่เหมาะสมสำหรับ LiSW

โรคไตเรื้อรัง (Chronic Kidney Disease)

นอกเหนือจากโรคหลอดเลือดไตและ DKD แล้ว มีการศึกษาในสัตว์ทดลองฉบับหนึ่งที่นำ LiSW มาใช้ในแบบจำลองหนูที่ถูกตัดไตออก 5/6 ส่วน (5/6 nephrectomy) เพื่อจำลอง CKD⁴⁶ การศึกษานี้ยังประเมินผลของการใช้ LiSW ร่วมกับ EPCs และ sitagliptin ซึ่งเป็นตัวยับยั้ง DPP-4 (dipeptidyl peptidase-4) ที่ยับยั้งการสลายตัวของ SDF-1 และอาจช่วยเพิ่มการดึงดูดเซลล์ต้นกำเนิดเข้าสู่ไตที่บาดเจ็บ⁴⁸ มีการให้ LiSW (Storz Duolith) ที่ 0.12 mJ/mm² × 180 ช็อต ในวันที่ 14, 21 และ 28 หลังจากเกิด CKD (รวม 3 ครั้ง)⁴⁶ และศึกษาไตในวันที่ 60 LiSW ช่วยปรับปรุงระดับครีเอตินินในเลือดและโปรตีนในปัสสาวะเมื่อเทียบกับหนูที่ไม่ได้รับการรักษา แต่ได้ผลดีที่สุดในกลุ่มที่ได้รับคลื่นกระแทก+EPCs+Sitagliptin ร่วมกัน LiSW เพิ่มการแสดงออกของ SDF-1 เพิ่มระดับ EPCs ในระบบไหลเวียนโลหิตทั่วร่างกาย⁴⁶ และลดพังผืดและการอักเสบ ตัวบ่งชี้ของเซลล์พอโดไซต์ดีขึ้นโดย LiSW เมื่อเทียบกับกลุ่มที่ได้รับ EPCs เพียงอย่างเดียว บ่งชี้ถึงผลปกป้องเซลล์พอโดไซต์ที่เหนือกว่า ความเครียดออกซิเดชันและตัวบ่งชี้การอักเสบดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม LiSW แต่การรักษาร่วมกับ EPC ให้ผลดีกว่า LiSW เพียงอย่างเดียวเล็กน้อย ยิ่งไปกว่านั้น ตัวบ่งชี้การสร้างหลอดเลือดใหม่ (eNOS และ CD31) และไซโตไคน์ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดเพิ่มขึ้นในทุกกลุ่มที่ได้รับ LiSW⁴⁶

แม้ว่าการศึกษาใน CKD จะยังมีจำกัด แต่ผลลัพธ์จากการศึกษาในสัตว์ทดลองดูน่าเชื่อถือ LiSW เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับการรักษาด้วยเซลล์ดูเหมือนจะช่วยให้การทำงานของไตคงที่ และในความเป็นจริงสามารถส่งเสริมกลไกการซ่อมแซมหลายประการ โดยเฉพาะประโยชน์ในด้านการส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด ต้านการอักเสบ และต้านการตายของเซลล์ (antiapoptosis) เป็นไปได้ว่า LiSW แบบเสริมอาจเป็นประโยชน์เมื่อใช้ร่วมกับการรักษาแบบใหม่หรือมาตรฐานอื่นๆ (เช่น การยับยั้ง RAAS)

การปลูกถ่ายไต (Kidney Transplant)

แม้ว่าปัจจุบันจะยังไม่มีรายงานเกี่ยวกับ LiSW ในการปลูกถ่ายไต แต่แนวคิดของการใช้ LiSW ในไตปลูกถ่าย (renal allograft) นั้นน่าสนใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงตำแหน่งที่ค่อนข้างตื้นและเข้าถึงได้ง่ายของอวัยวะปลูกถ่าย จำเป็นต้องมีการศึกษาเพื่อพิจารณาว่า LiSW อาจช่วยปรับปรุงผลลัพธ์ของอวัยวะปลูกถ่ายเพิ่มเติมจากการกดภูมิคุ้มกันมาตรฐานในผู้ป่วยปลูกถ่ายไตหรือไม่

ข้อมูลความปลอดภัยของ LiSW ในโรคไตในเนื้อไต

ในอดีต เนื่องจากมีพลังงานสูง SWL เคยเชื่อมโยงกับความเสียหายต่อไต การบาดเจ็บที่ตามมาต่างๆ รวมถึงเลือดออกในไต หลอดเลือดแตก เนื้อตายของผนังหลอดเลือด และการแทรกซึมของเซลล์อักเสบ สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเรื้อรัง เช่น พังผืดในเนื้อเยื่อระหว่างหน่วยไตและโรคไตแข็ง (glomerular sclerosis)⁶ SWL มีข้อห้ามใช้ในสตรีตั้งครรภ์และผู้ที่มีความผิดปกติของการแข็งตัวของเลือดที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข⁴⁹ ภาวะเลือดออก โดยเฉพาะก้อนเลือดใต้แคปซูลไต (renal subcapsular hematoma) แม้จะพบได้น้อย แต่ก็เป็นภาวะแทรกซ้อนของการสลายนิ่วที่อาจส่งผลเสียต่อการทำงานของไต โดยเฉพาะในผู้ป่วยที่มีความดันโลหิตสูงและโรคอ้วน⁵⁰ ภาวะเลือดปนในปัสสาวะทั้งระดับจุลภาคและระดับที่มองเห็นได้พบได้บ่อย ซึ่งเกิดจากการบาดเจ็บของเนื้อไตหรือหลอดเลือด⁵¹ ที่น่าสนใจคือ รอยต่อระหว่างเปลือกไตและไขไต (corticomedullary junction) ดูเหมือนจะเป็นบริเวณที่อ่อนไหวที่สุด อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มักเป็นแบบเฉพาะจุดและชั่วคราว⁵²

เนื่องจากพลังงานในการบำบัดด้วย LiSW อยู่ที่ 1/10 ของที่ใช้ใน SWL จึงคาดว่าจะมีภาวะแทรกซ้อนน้อยกว่ามากและความสามารถในการทนต่อการรักษาที่ดีกว่า การทำงานของไตและระดับโปรตีนในปัสสาวะดูเหมือนจะคงที่ทั้งทันทีและที่ 4 สัปดาห์หลัง LiSW ในสุกร ARAS โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงของ neutrophil gelatinase-associated lipocalin ทั้งในเลือดและปัสสาวะ⁴⁰ การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ไม่พบเลือดออกในเนื้อไตหรือการบาดเจ็บของท่อไตทันทีหลัง LiSW และไม่พบภาวะเลือดปนในปัสสาวะ⁴⁰ ในทางตรงกันข้าม พบภาวะเลือดปนในปัสสาวะระดับจุลภาคใน 21% ของผู้ป่วย DKD⁴³ แต่อาจเป็นผลจากระดับพลังงานที่ค่อนข้างสูงที่ใช้ในการศึกษานั้น และอัตราการเกิดเลือดปนในปัสสาวะยังคงต่ำกว่าหลัง SWL ยิ่งไปกว่านั้น การรักษาล่วงหน้าด้วย LiSW สามารถป้องกันการบาดเจ็บของไตในสุกรที่ได้รับ SWL ได้จริง⁵³ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการบาดเจ็บของไตจาก LiSW มีน้อยมากและอาจถูกย้อนกลับได้ด้วยผลในการส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดและต้านการอักเสบของมัน

ผลข้างเคียงอื่นๆ ของ LiSW ค่อนข้างเล็กน้อย ผู้ป่วยส่วนใหญ่รายงานความรู้สึกเสียวซ่าหรือแสบร้อนที่ผิวหนังระหว่างการรักษา อาจมีอาการปวดเกิดขึ้นได้แต่โดยทั่วไปไม่รุนแรง เป็นเพียงชั่วคราว และหายได้เอง⁴³ การรักษาในครั้งต่อๆ ไปไม่ได้ทำให้อาการปวดรุนแรงขึ้น และไม่มีการถอนตัวจากการรักษาเนื่องจากภาวะแทรกซ้อนนี้⁴³ ที่น่าสนใจคือ อาการปวดอาจเกี่ยวข้องกับระดับของหินปูนสะสมในเนื้อไต⁴³ ซึ่งต้องใช้ความระมัดระวังในผู้ป่วยกลุ่มนี้ จนถึงปัจจุบันยังไม่มีรายงานภาวะเลือดออกรอบไตหรือใต้แคปซูลไตทั้งในการศึกษาสัตว์และมนุษย์⁴⁰,⁴³ แม้ว่า LiSW จะส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ในเนื้อเยื่อ แต่จนถึงปัจจุบันยังไม่มีรายงานการเกิดมะเร็งที่เป็นผลจาก LiSW อย่างไรก็ตาม การใช้ LiSW ควรหลีกเลี่ยงในผู้ป่วยที่มีมะเร็งอยู่แล้ว เนื่องจากมีความเสี่ยงทางทฤษฎีในการเร่งการเติบโตของเนื้องอก

บทสรุปและทิศทางในอนาคต

นับตั้งแต่เริ่มมีการใช้การบำบัดด้วย LiSW นอกร่างกายเมื่อเกือบสองทศวรรษที่ผ่านมา การใช้งานได้ขยายไปสู่ภาวะทางการแพทย์มากมาย ความไม่รุกล้ำและความง่ายในการประยุกต์ใช้ทำให้ LiSW น่าสนใจเป็นพิเศษในการรักษาผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงต่อหัตถการที่รุกล้ำ การศึกษาก่อนหน้านี้ที่ใช้ LiSW ในความผิดปกติของระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด และภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศแสดงผลลัพธ์ที่ดีขึ้น กลไกหลักดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการเพิ่มการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงระบบหลอดเลือดฝอย ลดภาวะขาดออกซิเจนในเนื้อเยื่อ การอักเสบและพังผืด และส่งผลให้เนื้อเยื่อหายอย่างมีประสิทธิผล ที่สำคัญ LiSW เพิ่มการแสดงออกของปัจจัยการเจริญเติบโตและปัจจัยดึงดูดเพื่อระดมและดึงดูดเซลล์ต้นกำเนิดและเซลล์ตั้งต้น การศึกษาในสัตว์และมนุษย์ได้แสดงให้เห็นถึงความปลอดภัยและมักมีผลลัพธ์ที่ดีขึ้นในโรคไต รวมถึงโรคหลอดเลือดไต DKD และ CKD ในขณะที่ LiSW อาจมีประสิทธิผลน้อยกว่าในการบาดเจ็บไตเฉียบพลัน ผลข้างเคียงโดยทั่วไปมีน้อยและรวมถึงภาวะเลือดปนในปัสสาวะที่มองเห็นได้และอาการปวด ซึ่งพบได้น้อยและหายได้เอง หินปูนสะสมในไตอย่างหนักอาจทำให้อาการปวดรุนแรงขึ้น และผู้ป่วยกลุ่มนี้ควรได้รับการติดตามอย่างใกล้ชิด ปัจจัยจำกัดที่อาจต้องพิจารณาเพิ่มเติม ได้แก่ ความพร้อมของเครื่องมือและความจำเป็นในการมีช่างเทคนิคที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นอย่างดี ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากการศึกษาส่วนใหญ่ที่รายงานในโรคไตดำเนินการในแบบจำลองสัตว์ทดลอง จึงจำเป็นต้องมีการทดลองทางคลินิกในมนุษย์และในโรคไตชนิดอื่นๆ เพื่อให้เข้าใจ LiSW และประโยชน์ทางคลินิกและประสิทธิผลของมันได้ดียิ่งขึ้น ที่สำคัญ การประเมินประโยชน์ของ LiSW เพิ่มเติมจากการรักษามาตรฐาน (เช่น การยับยั้ง RAAS) เป็นสิ่งจำเป็นอย่างเร่งด่วน กระนั้น LiSW ดูเหมือนจะเป็นแนวทางใหม่ที่มีแนวโน้มดีในโรคไตหลายชนิด และสมควรได้รับการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป

แหล่งทุนสนับสนุน

การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนบางส่วนจาก National Institutes of Health หมายเลขทุน: DK120292, DK104273, DK122734 และ AG062104

การเปิดเผยข้อมูล

L.O. Lerman ได้รับทุนวิจัยจาก Novo Nordisk และเป็นที่ปรึกษาให้กับ AstraZeneca ผู้เขียนคนอื่นไม่มีความขัดแย้งทางผลประโยชน์ที่ต้องรายงาน

รูปที่ 1 (คำอธิบายภาพ)

กลไกของคลื่นกระแทกในการซ่อมแซมการบาดเจ็บของไต คลื่นกระแทกความเข้มต่ำ (LiSW) ส่งผลต่อเซลล์ไตหลายชนิด โดยเฉพาะท่อไตส่วนต้นและเยื่อบุผนังหลอดเลือด ผ่านตัวรับกลไก เช่น β1-integrin, FAK (focal adhesion kinase) และ Piezo-1 ตามมาด้วยการเพิ่มการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด (VEGF [vascular endothelial growth factor], angiopoietin-1 และ eNOS [endothelial nitric oxide synthase]) และตัวรับ (เช่น Flk-1) ซึ่งส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ในไต LiSW ยังกดการอักเสบ (แมคโครฟาจ, MCP-1 [monocyte chemoattractant-1], TNF-α [tumor necrosis factor-α], TGF-β [transformation growth factor-β] และ NF-kB [nuclear factor-kB]) และเพิ่มตัวบ่งชี้ต้านการอักเสบ (IMP-2 [integral membrane protein-2]) ซึ่งช่วยลดการอักเสบ การบาดเจ็บของท่อไต และพังผืด จำนวนเซลล์พอโดไซต์ยังได้รับการรักษาไว้ ยิ่งไปกว่านั้น LiSW เพิ่มการดึงดูดเซลล์ต้นกำเนิดเข้าสู่ไตโดยการเพิ่มการแสดงออกของ SDF-1 (stromal-derived factor-1) และ stem-cell factor (SCF) โดยรวมแล้ว ผลกระทบเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการปรับปรุงการทำงานของไต การลดความเครียดออกซิเดชัน และการบรรเทาภาวะขาดออกซิเจนในไต

รูปที่ 2 (คำอธิบายภาพ)

การประยุกต์ใช้คลื่นกระแทกความเข้มต่ำ (LiSW) แผนภาพแสดงการให้ LiSW ในสุกร (ดัดแปลงโดยได้รับอนุญาตจาก Zhang et al⁴⁰) A. การจัดวางอุปกรณ์ทดลอง ลูกศรสีเขียวระบุองค์ประกอบในหัววัดอัลตราซาวนด์ หัวปล่อย LiSW และระบบต่างๆ B. แผนภาพแสดงโซนเฉพาะของการให้ LiSW ในไต C. ภาพอัลตราซาวนด์แสดงโซนการรักษาด้วย LiSW ตามแกนสั้นของไต

ตาราง: การศึกษาของ LiSW ในภาวะทางไต

โรคหลอดเลือดไต

สุกร⁴⁰ — สุกร RAS ที่ได้รับอาหารกระตุ้นหลอดเลือดแดงแข็ง × 6 สัปดาห์ — ขนาดตัวอย่าง 26 — การรักษา: LiSW สัปดาห์เว้นสัปดาห์; เครื่อง Omnispec Vetspec Model แรงดันหัวเทียน 10–24 kV; ความหนาแน่นพลังงาน 0.09 mJ/mm²; ความถี่ 2 Hz (Medispec LTD, Germantown, MD) — ระยะเวลา 3 สัปดาห์ — ผลของ LiSW: การทำงานของไตที่ตีบ, RBF และภาวะโปรตีนในปัสสาวะดีขึ้น / การไหลเวียนในไตที่ตีบดีขึ้น / ภาวะขาดออกซิเจนในไตดีขึ้นและ HIF-1α ลดลง / ปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด (VEGF, Ang-1) เพิ่มขึ้นใน PCT / ตัวแปลงสัญญาณเชิงกล β1-integrin เพิ่มขึ้นใน PCT / ความเครียดออกซิเดชันลดลง / ตัวบ่งชี้การซ่อมแซม (SCF, SDF-1) ดีขึ้น / ไม่พบการบาดเจ็บของไตที่ตรวจพบได้

สุกร⁴¹ — สุกร RAS ที่ได้รับอาหารกระตุ้นหลอดเลือดแดงแข็ง × 6 สัปดาห์ ตามด้วยการฟื้นฟูหลอดเลือด — ขนาดตัวอย่าง 26 — การรักษา: LiSW สัปดาห์เว้นสัปดาห์; เครื่อง Omnispec Vetspec Model (เช่นเดียวกับข้างต้น) — ระยะเวลา 3 สัปดาห์ — ผลของ LiSW: การทำงานของไตคงที่ / ออกซิเจนในเปลือกไตฟื้นตัว / การอักเสบของไตลดลง (อัตราส่วน M1/M2 ลดลง, TNF-α และ MCP-1 ลดลง) / การไหลเวียนของไตดีขึ้น / การเปลี่ยนแปลงจากเยื่อบุผนังหลอดเลือดเป็นเมเซนไคม์ พังผืด และการบาดเจ็บของท่อไตลดลง

สุกร⁴² — สุกร RAS ที่ได้รับอาหารกระตุ้นหลอดเลือดแดงแข็ง × 6 สัปดาห์ — ขนาดตัวอย่าง 24 — การรักษา: LiSW สัปดาห์เว้นสัปดาห์; เครื่อง Omnispec Vetspec Model (เช่นเดียวกับข้างต้น) — ระยะเวลา 3 สัปดาห์ — ผลของ LiSW: การไหลเวียนของไต, RBF, GFR ดีขึ้น / ส่งเสริมการดึงดูด EPC / ปัจจัยดึงดูด (SDF-1) เพิ่มขึ้นทั่วร่างกาย / ปัจจัยดึงดูด (SDF-1) และปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด (Ang-1) เพิ่มขึ้นในไต / หลอดเลือดฝอยรอบท่อไตเพิ่มขึ้น / ปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด (VEGF, eNOS) เพิ่มขึ้น

โรคไตจากเบาหวาน

มนุษย์⁴³ — ผู้ป่วยโรคไตจากเบาหวาน (eGFR 30–60 มล./นาที ต่อ 1.73 ตร.ม.) — ขนาดตัวอย่าง 14 — การรักษา: LiSW สัปดาห์เว้นสัปดาห์; เครื่อง Modulith SLX-2 ความหนาแน่นพลังงานเพิ่มจาก 0.136 เป็น 0.265 mJ/mm²; Storz Medical AG, Switzerland; 4 Hz × 3,000 ช็อต/ไต — ระยะเวลา 3 สัปดาห์ — ผลของ LiSW: การทำงานของไตคงที่ตลอด 6 เดือน / อาจช่วยลดภาวะอัลบูมินในปัสสาวะ / 79% มีอาการปวดหลังส่วนล่างเล็กน้อยถึงปานกลาง / 21% มีภาวะเลือดปนในปัสสาวะที่มองเห็นได้เล็กน้อย

หนู⁴⁴ — หนูเบาหวานจากการเหนี่ยวนำด้วย streptozocin — ขนาดตัวอย่าง 30 — การรักษา: คลื่นกระแทกพลังงานต่ำรายสัปดาห์; เครื่อง EvoTron R05 ความหนาแน่นพลังงาน 0.13 mJ/mm²; ความถี่ 200 พัลส์/นาที (3.3 Hz); High Medical Technologies, Switzerland — ระยะเวลา 6 สัปดาห์ — ผลของ LiSW: ภาวะอัลบูมินในปัสสาวะลดลง / เนื้อเยื่อวิทยาดีขึ้น (พังผืด ขนาดโกลเมอรูลัส การสะสมของสารระหว่างเซลล์นอกเซลล์) / เพิ่มการฟื้นฟูเซลล์พอโดไซต์และลดการตายของเซลล์ / การอักเสบของไตลดลง (อัตราส่วน M1/M2, IL-6, IL-1β และความเครียดออกซิเดชันลดลง)

การบาดเจ็บไตเฉียบพลัน

หนู⁴⁵ — แบบจำลองหนูที่มีการบาดเจ็บไตจากภาวะขาดเลือดและการไหลเวียนกลับ — ขนาดตัวอย่าง 37 — การรักษา: LiSW ในวันที่ 1, 2, 7, 8, 9, 14, 15 และ 16 หลังเกิด AKI; เครื่อง Duolith SD1 ความหนาแน่นพลังงาน 0.1 mJ/mm²; ความถี่ 200 พัลส์/นาที (3.3 Hz); Storz Medical AG, Switzerland — ระยะเวลา 16 วัน — ผลของ LiSW: การทำงานของไตดีขึ้น / การบาดเจ็บของท่อไต การตายของเซลล์ และพังผืดลดลง / การสร้างหลอดน้ำเหลืองใหม่ดีขึ้น / การแสดงออกของยีน VEGF เพิ่มขึ้น

โรคไตเรื้อรัง

หนู⁴⁶ — แบบจำลองหนู CKD (ตัดไต 5/6) — ขนาดตัวอย่าง 40 — การรักษา: LiSW ในวันที่ 14, 21 และ 28 หลังการผ่าตัด CKD; เครื่อง Duolith SD1 (เช่นเดียวกับข้างต้น) — ระยะเวลา 2 สัปดาห์ — ผลของ LiSW: การทำงานของไตและโปรตีนในปัสสาวะดีขึ้น / ปัจจัยดึงดูด EPC เพิ่มขึ้น (SDF-1α) / การสร้างหลอดเลือดใหม่และการเพิ่มจำนวนของเยื่อบุผนังหลอดเลือดดีขึ้น (eNOS, CD31+ cells, VEGF, CXCR4 เพิ่มขึ้น) / ความเครียดออกซิเดชันลดลง (NOX-1, NOX-2) และตัวบ่งชี้การอักเสบลดลง (TNF-α, NF-κB, MMP2) / ตัวบ่งชี้ต้านการอักเสบเพิ่มขึ้น (IMP-2) / การบาดเจ็บของท่อไต พังผืด และการตายของเซลล์ลดลง

หมายเหตุ: AKI = การบาดเจ็บไตเฉียบพลัน; Ang-1 = angiopoietin-1; CKD = โรคไตเรื้อรัง; CXCR4 = C-X-C chemokine receptor type 4; eGFR = อัตราการกรองของโกลเมอรูลัสโดยประมาณ; eNOS = endothelial nitric oxide synthase; EPC = เซลล์ต้นกำเนิดเยื่อบุผนังหลอดเลือด; HIF-1α = hypoxia-inducible factor-1α; IL = interleukin; IMP-2 = integral membrane protein-2; LiSW = คลื่นกระแทกความเข้มต่ำ; M1 = M1 macrophage; M2 = M2 macrophage; MCP-1 = monocyte chemoattractant-1; MMP-2 = matrix metalloproteinase-2; NF-kB = nuclear factor-kB; NOX = nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen oxidase; PCT = ท่อไตส่วนต้น (proximal convoluted tubule); RAS = หลอดเลือดแดงไตตีบ; RBF = การไหลเวียนเลือดในไต; SCF = stem-cell factor; SDF-1 = stromal-derived factor-1; TNF-α = tumor necrosis factor-α; VEGF = vascular endothelial growth factor

 

เอกสารอ้างอิง

(รายการอ้างอิงคงไว้เป็นภาษาอังกฤษตามต้นฉบับ เนื่องจากเป็นรายการบรรณานุกรมทางวิชาการที่ไม่แปล)

  1. McCullough KP, Morgenstern H, Saran R, Herman WH, Robinson BM. Projecting ESRD incidence and prevalence in the United States through 2030. J Am Soc Nephrol. 2019;30:127–135.
  2. Go AS, Chertow GM, Fan D, McCulloch CE, Hsu CY. Chronic kidney disease and the risks of death, cardiovascular events, and hospitalization. N Engl J Med. 2004;351:1296–1305.
  3. Maschio G, Alberti D, Janin G, et al. Effect of the angiotensin-converting-enzyme inhibitor benazepril on the progression of chronic renal insufficiency. N Engl J Med. 1996;334:939–945.
  4. Perkovic V, Jardine MJ, Neal B, et al; CREDENCE Trial Investigators. Canagliflozin and renal outcomes in type 2 diabetes and nephropathy. N Engl J Med. 2019;380:2295–2306.
  5. Talso M, Tefik T, Mantica G, et al. Extracorporeal shockwave lithotripsy: current knowledge and future perspectives. Minerva Urol Nefrol. 2019;71:365–372.
  6. McAteer JA, Evan AP. The acute and long-term adverse effects of shock wave lithotripsy. Semin Nephrol. 2008;28:200–213.
  7. Nishida T, Shimokawa H, Oi K, et al. Extracorporeal cardiac shock wave therapy markedly ameliorates ischemia-induced myocardial dysfunction in pigs in vivo. Circulation. 2004;110:3055–3061.
  8. Vardi Y, Appel B, Jacob G, Massarwi O, Gruenwald I. Can low-intensity extracorporeal shockwave therapy improve erectile function? Eur Urol. 2010;58:243–248.
  9. Wang CJ, Huang HY, Pai CH. Shock wave-enhanced neovascularization at the tendon-bone junction: an experiment in dogs. J Foot Ankle Surg. 2002;41:16–22.
  10. Gruenwald I, Appel B, Kitrey ND, Vardi Y. Shockwave treatment of erectile dysfunction. Ther Adv Urol. 2013;5:95–99.
  11. Chung B, Preston Wiley J. Extracorporeal shockwave therapy. Sports Med. 2002;32:851–865.
  12. ISMST. Physical principles of ESWT: Basic Physical principles. 2016.
  13. Salter CA, Lue TF, Mulhall JP. What is shockwave therapy? J Sex Med. 2020;17:565–569.
  14. Chung E, Wang J. A state-of-art review of low intensity extracorporeal shock wave therapy and lithotripter machines for the treatment of erectile dysfunction. Expert Rev Med Devices. 2017;14:929–934.
  15. ISMST. DIGEST Guideline for Extracorporeal Shock Wave Therapy.
  16. Webb DR, McNicholas TA, Whitfield HN, Wickham JE. Extracorporeal shockwave lithotripsy, endourology and open surgery. Ann R Coll Surg Engl. 1985;67:337–340.
  17. Türk C, Petřík A, Sarica K, et al. EAU Guidelines on Interventional Treatment for Urolithiasis. Eur Urol. 2016;69:475–482.
  18. Reynolds LF, Kroczak T, Pace KT. Indications and contraindications for shock wave lithotripsy and how to improve outcomes. Asian J Urol. 2018;5:256–263.
  19. Connors BA, Evan AP, Willis LR, Blomgren PM, Lingeman JE, Fineberg NS. The effect of discharge voltage on renal injury and impairment caused by lithotripsy in the pig. J Am Soc Nephrol. 2000;11:310–318.
  20. McClain PD, Lange JN, Assimos DG. Optimizing shock wave lithotripsy: a comprehensive review. Rev Urol. 2013;15:49–60.
  21. Ludwig WW, Matlaga BR. Urinary stone disease: diagnosis, medical therapy, and surgical management. Med Clin North Am. 2018;102:265–277.
  22. Haupt G. Use of extracorporeal shock waves in the treatment of pseudarthrosis, tendinopathy and other orthopedic diseases. J Urol. 1997;158:4–11.
  23. Skolarikos A, Alargof E, Rigas A, Deliveliotis Ch, Konstantinidis E. Shockwave therapy as first-line treatment for Peyronie’s disease. J Endourol. 2005;19:11–14.
  24. Uwatoku T, Ito K, Abe K, et al. Extracorporeal cardiac shock wave therapy improves left ventricular remodeling after acute myocardial infarction in pigs. Coron Artery Dis. 2007;18:397–404.
  25. Wang CJ, Wang FS, Yang KD. Biological effects of extracorporeal shockwave in bone healing: a study in rabbits. Arch Orthop Trauma Surg. 2008;128:879–884.
  26. Wang FS, Wang CJ, Chen YJ, et al. Ras induction of superoxide activates ERK-dependent angiogenic transcription factor HIF-1alpha and VEGF-A expression in shock wave-stimulated osteoblasts. J Biol Chem. 2004;279:10331–10337.
  27. Wang FS, Wang CJ, Sheen-Chen SM, Kuo YR, Chen RF, Yang KD. Superoxide mediates shock wave induction of ERK-dependent osteogenic transcription factor (CBFA1) and mesenchymal cell differentiation toward osteoprogenitors. J Biol Chem. 2002;277:10931–10937.
  28. Schaden W, Fischer A, Sailler A. Extracorporeal shock wave therapy of nonunion or delayed osseous union. Clin Orthop Relat Res. 2001;387:90–94.
  29. Cheng JH, Wang CJ. Biological mechanism of shockwave in bone. Int J Surg. 2015;24(Pt B):143–146.
  30. Gollmann-Tepeköylü C, Lobenwein D, Theurl M, et al. Shock wave therapy improves cardiac function in a model of chronic ischemic heart failure. J Am Heart Assoc. 2018;7:e010025.
  31. Fu M, Sun CK, Lin YC, et al. Extracorporeal shock wave therapy reverses ischemia-related left ventricular dysfunction and remodeling. PLoS One. 2011;6:e24342.
  32. Di Meglio F, Nurzynska D, Castaldo C, et al. Cardiac shock wave therapy: assessment of safety and new insights into mechanisms of tissue regeneration. J Cell Mol Med. 2012;16:936–942.
  33. Assmus B, Walter DH, Seeger FH, et al. Effect of shock wave-facilitated intracoronary cell therapy on LVEF in patients with chronic heart failure: the CELLWAVE randomized clinical trial. JAMA. 2013;309:1622–1631.
  34. Kikuchi Y, Ito K, Ito Y, et al. Double-blind and placebo-controlled study of the effectiveness and safety of extracorporeal cardiac shock wave therapy for severe angina pectoris. Circ J. 2010;74:589–591.
  35. Kikuchi Y, Ito K, Shindo T, et al. A multicenter trial of extracorporeal cardiac shock wave therapy for refractory angina pectoris. Heart Vessels. 2019;34:104–113.
  36. Qiu X, Lin G, Xin Z, Ferretti L, Zhang H, Lue TF, Lin CS. Effects of low-energy shockwave therapy on the erectile function and tissue of a diabetic rat model. J Sex Med. 2013;10:738–746.
  37. Jeon SH, Shrestha KR, Kim RY, et al. Combination therapy using human adipose-derived stem cells on the cavernous nerve and low-energy shockwaves on the corpus cavernosum in a rat model of post-prostatectomy erectile dysfunction. Urology. 2016;88:226.e1–226.e9.
  38. Ruan Y, Zhou J, Kang N, et al. The effect of low-intensity extracorporeal shockwave therapy in an obesity-associated erectile dysfunction rat model. BJU Int. 2018;122:133–142.
  39. Clavijo RI, Kohn TP, Kohn JR, Ramasamy R. Effects of low-intensity extracorporeal shockwave therapy on erectile dysfunction: a systematic review and meta-analysis. J Sex Med. 2017;14:27–35.
  40. Zhang X, Krier JD, Amador Carrascal C, et al. Low-energy shockwave therapy improves ischemic kidney microcirculation. J Am Soc Nephrol. 2016;27:3715–3724.
  41. Chen XJ, Zhang X, Jiang K, Krier JD, Zhu X, Lerman A, Lerman LO. Improved renal outcomes after revascularization of the stenotic renal artery in pigs by prior treatment with low-energy extracorporeal shockwave therapy. J Hypertens. 2019;37:2074–2082.
  42. Zhao Y, Santelli A, Zhu XY, et al. Low-energy shockwave treatment promotes endothelial progenitor cell homing to the stenotic pig kidney. Cell Transplant. 2020;29:963689720917342.
  43. Skov-Jeppesen SM, Yderstraede KB, Bistrup C, et al. Low-intensity shockwave therapy in the treatment of diabetic nephropathy: a prospective phase 1 study. Nephrol Dial Transplant. 2020;35:1385–1392.
  44. Hsiao CC, Huang WH, Cheng KH, Lee CT. Low-energy extracorporeal shock wave therapy ameliorates kidney function in diabetic nephropathy. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:8259645.
  45. Yoshida M, Nakamichi T, Mori T, Ito K, Shimokawa H, Ito S. Low-energy extracorporeal shock wave ameliorates ischemic acute kidney injury in rats. Clin Exp Nephrol. 2019;23:597–605.
  46. Sung PH, Chen KH, Li YC, Chiang JY, Lee MS, Yip HK. Sitagliptin and shock wave-supported peripheral blood derived endothelial progenitor cell therapy effectively preserves residual renal function in chronic kidney disease in rat-role of dipeptidyl peptidase 4 inhibition. Biomed Pharmacother. 2019;111:1088–1102.
  47. Hsiao CC, Lin CC, Hou YS, Ko JY, Wang CJ. Low-energy extracorporeal shock wave ameliorates streptozotocin induced diabetes and promotes pancreatic beta cells regeneration in a rat model. Int J Mol Sci. 2019;20:4934.
  48. Zhong J, Rajagopalan S. Dipeptidyl peptidase-4 regulation of SDF-1/CXCR4 axis: implications for cardiovascular disease. Front Immunol. 2015;6:477.
  49. Chaussy CG, Tiselius HG. How can and should we optimize extracorporeal shockwave lithotripsy? Urolithiasis. 2018;46:3–17.
  50. Razvi H, Fuller A, Nott L, et al. Risk factors for perinephric hematoma formation after shockwave lithotripsy: a matched case-control analysis. J Endourol. 2012;26:1478–1482.
  51. Vural A, Oguz Y, Oktenli C, Yenicesu M, Caglar K, Tanboga H. Detection of source of haematuria after extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) by automated measurement of urinary red cell volume. Int Urol Nephrol. 1998;30:31–37.
  52. Knapp PM, Kulb TB, Lingeman JE, Newman DM, Mertz JH, Mosbaugh PG, Steele RE. Extracorporeal shock wave lithotripsy-induced perirenal hematomas. J Urol. 1988;139:700–703.
  53. Willis LR, Evan AP, Connors BA, Handa RK, Blomgren PM, Lingeman JE. Prevention of lithotripsy-induced renal injury by pretreating kidneys with low-energy shock waves. J Am Soc Nephrol. 2006;17:663–673.

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

คำถาม 1: คลื่นกระแทกพลังงานต่ำ (LiSW) คืออะไร?

คำตอบ: คลื่นกระแทกเป็นคลื่นเสียง (acoustic wave) ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือมีการพุ่งขึ้นอย่างฉับพลัน (เวลาที่เพิ่มขึ้นจาก 10% ถึง 90% ของค่าเริ่มต้นที่ส่วนหน้าคลื่นไม่เกิน 10 นาโนวินาที) มีแรงดันสูงสุดสูง (100 MPa) และมีวงจรชีวิตสั้น (10 ไมโครวินาที)¹¹,¹² การเพิ่มขึ้นของแรงดันอย่างฉับพลันนี้เองที่เป็นที่มาของชื่อ “คลื่นกระแทก” (Shock wave) คลื่นกระแทกมีแอมพลิจูดแรงดึงต่ำ สเปกตรัมความถี่กว้าง (16–20 MHz) และมีแรงดันลบแปรผันที่ส่วนท้ายคลื่น¹¹ คลื่นกระแทกเดินทางเร็วกว่าเสียง (770 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 1250 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในอากาศ)¹³ และมีความลึกในการทะลุทะลวงที่แน่นอน ก่อให้เกิดผลกระทบหลายอย่างตลอดเส้นทางที่มันเคลื่อนที่ผ่าน¹⁴ ซึ่งแตกต่างจากคลื่นอัลตราซาวนด์มาตรฐาน ซึ่งประกอบด้วยการสั่นแบบเป็นช่วงๆ ที่มีแบนด์วิดท์จำกัด¹⁴

คำถาม 2: LiSW แตกต่างจากคลื่นกระแทกที่ใช้สลายนิ่ว (SWL) อย่างไร?

คำตอบ: ในทางตรงกันข้าม LiSW ใช้พลังงานเพียง 10% ของที่ใช้ใน SWL ได้รับการพิสูจน์ว่าก่อให้เกิดการบาดเจ็บต่อเนื้อเยื่อน้อยกว่า และในความเป็นจริงยังส่งเสริมการซ่อมแซมเนื้อเยื่อในหลายภาวะ⁷,⁹,²²–²⁴ ด้วยความสนใจที่เพิ่มขึ้นในเทคนิคนี้ International Society for Medical Shockwave Treatment ได้ออกแถลงการณ์ฉันทามติเกี่ยวกับการบำบัดด้วยคลื่นกระแทกนอกร่างกาย (extracorporeal shockwave therapy) ในหลายภาวะ (ตาราง S2) ที่น่าสังเกตคือ โรคที่เกี่ยวข้องกับเนื้อไต (parenchymal kidney disease) ยังไม่ถูกรวมอยู่ในแนวทางที่เผยแพร่ในปี 2016¹⁵ แต่การศึกษา LiSW ที่เกิดขึ้นใหม่ในโรคไตต่างๆ อาจเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ในอนาคต

คำถาม 3: หลักฐานเกี่ยวกับ LiSW ในโรคไตเรื้อรัง (CKD) มีมากน้อยเพียงใด?

คำตอบ: แม้ว่าการศึกษาใน CKD จะยังมีจำกัด แต่ผลลัพธ์จากการศึกษาในสัตว์ทดลองดูน่าเชื่อถือ LiSW เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับการรักษาด้วยเซลล์ดูเหมือนจะช่วยให้การทำงานของไตคงที่ และในความเป็นจริงสามารถส่งเสริมกลไกการซ่อมแซมหลายประการ โดยเฉพาะประโยชน์ในด้านการส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด ต้านการอักเสบ และต้านการตายของเซลล์ (antiapoptosis) เป็นไปได้ว่า LiSW แบบเสริมอาจเป็นประโยชน์เมื่อใช้ร่วมกับการรักษาแบบใหม่หรือมาตรฐานอื่นๆ (เช่น การยับยั้ง RAAS)

คำถาม 4: มีการศึกษา LiSW ในมนุษย์ที่เป็นโรคไตจากเบาหวาน (DKD) หรือไม่?

คำตอบ: ในมนุษย์ มีการศึกษาเชิงคาดการณ์ล่วงหน้าขนาดเล็กที่มุ่งพิสูจน์ความปลอดภัยของ LiSW โดยมีผู้ป่วย DKD เข้าร่วม 14 ราย (eGFR 30–60 มล./นาที ต่อ 1.73 ตร.ม.)⁴³ มีการใช้ LiSW ด้วยเครื่อง Modulith SLX-2 (ตาราง) ที่ความถี่ 4 เฮิรตซ์ (240 ช็อต/นาที) และขนาดโฟกัสแบบขยาย แต่ละส่วนของไต (ส่วนบน กลาง และล่าง) ได้รับ 1,000 ช็อต (รวม 3,000 ช็อต/ไต) ระดับพลังงานที่ใช้ในการศึกษานี้สูงกว่าที่ใช้ก่อนหน้านี้เล็กน้อย⁴⁰ เริ่มต้นที่ 0.136 mJ/mm² และเพิ่มขึ้นทีละน้อยจนถึง 0.265 mJ/mm²⁴³ โปรโตคอลนี้ประกอบด้วยการรักษา2ครั้ง/สัปดาห์เป็นเวลา 3 สัปดาห์ติดต่อกัน (6 ครั้ง) และมีการติดตามผู้ป่วยที่ 1, 3 และ 6 เดือน LiSW ช่วยให้การทำงานของไตคงที่เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน และมีแนวโน้มลดภาวะอัลบูมินรั่วในปัสสาวะที่ 1 และ 6 เดือน⁴³ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะยังไม่ถึงระดับที่มีนัยยะสำคัญทางสถิติ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลด้านความปลอดภัยมีความน่าเชื่อถือ เนื่องจากมีผู้ป่วยเพียง 3 รายที่มีภาวะเลือดปนในปัสสาวะที่มองเห็นได้ชั่วคราว ผู้ป่วย 11 ราย รายงานอาการปวดหลังส่วนล่างระดับเล็กน้อยถึงปานกลาง แต่เป็นอาการที่หายได้เองและไม่สัมพันธ์กับเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์อื่นๆ⁴³ ปัจจุบันมีการทดลองทางคลินิกอีกฉบับที่กำลังรับสมัครผู้ป่วย DKD ระดับปานกลาง คาดว่าจะเสร็จสิ้นภายในเดือนมกราคม 2022 (ตาราง S3)

คำถาม 5: ข้อมูลความปลอดภัยและผลข้างเคียงของ LiSW เป็นอย่างไร?

คำตอบ: ผลข้างเคียงอื่นๆ ของ LiSW ค่อนข้างเล็กน้อย ผู้ป่วยส่วนใหญ่รายงานความรู้สึกเสียวซ่าหรือแสบร้อนที่ผิวหนังระหว่างการรักษา อาจมีอาการปวดเกิดขึ้นได้แต่โดยทั่วไปไม่รุนแรง เป็นเพียงชั่วคราว และหายได้เอง⁴³ การรักษาในครั้งต่อๆ ไปไม่ได้ทำให้อาการปวดรุนแรงขึ้น และไม่มีการถอนตัวจากการรักษาเนื่องจากภาวะแทรกซ้อนนี้⁴³ ที่น่าสนใจคือ อาการปวดอาจเกี่ยวข้องกับระดับของหินปูนสะสมในเนื้อไต⁴³ ซึ่งต้องใช้ความระมัดระวังในผู้ป่วยกลุ่มนี้ จนถึงปัจจุบันยังไม่มีรายงานภาวะเลือดออกรอบไตหรือใต้แคปซูลไตทั้งในการศึกษาสัตว์และมนุษย์⁴⁰,⁴³ แม้ว่า LiSW จะส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ในเนื้อเยื่อ แต่จนถึงปัจจุบันยังไม่มีรายงานการเกิดมะเร็งที่เป็นผลจาก LiSW อย่างไรก็ตาม การใช้ LiSW ควรหลีกเลี่ยงในผู้ป่วยที่มีมะเร็งอยู่แล้ว เนื่องจากมีความเสี่ยงทางทฤษฎีในการเร่งการเติบโตของเนื้องอก

Related Posts

Scroll to Top