בחינת ותיקוף מודל ממוחשב להערכת וניבוי זרמי השטיפה במהלך ניתוח מלעורי להוצאת אבנים מהכיליה (PCNL)

יזיד ברגותי 1 סברינה שליין 2 אמיר פסטר 2 אלכס ליברזון 2 מריו סופר 1
1אורולוגיה, מרכז רפואי תל-אביב ע"ש סוראסקי, בי"ס לרפואה ע"ש סאקלר, אוניברסיטת תל-אביב
2הידרודינמיקה, בית הספר להנדסה, אוניברסיטת תל-אביב

הקדמה ומטרות: לאחרונה תואר ה-vacuum cleaning effect כגורם לפינוי אבנים בניתוח מלעורי להוצאת אבני כיליה (נמלא"כ), אולם מודל המחקר הוגבל לגביע בודד צבלי לשקף כלל ההידרודינמיקה התוך כילייתית. מטרתנו הייתה להשלים חסר זה תוך יצירת מודל הידרודינמי ממוחשב ולתקף אותו בהשוואה למודל נמלא"כ מעשי.

שיטות: טומוגרפיה אורוגרפית ממוחשבת תורגמה גרפית ליצירת מודל מעשי לדימות נמלא"כ ולעיבוד במודל ממוחשב בתכנה לחישובים הידרודינמיים - COMSOL Multiphysics®. נבחנו: הזרמים, ריחוף ותזוזת חלקיקים המדמים אבנים ופינוים מהכיליה. נוסו מהירויות זרימה וזוויות שטיפה שונות. במודל הממוחשב החישובים היו גרפים וחשבוניים ובמודל המעשי בניטור וידאו דיגיטלי מהיר (תמונה). ההתאמה נבחנה סטטיסטית.

תוצאות: המודל הממוחשב נבא פינוי יעיל יותר של חלקיקים במהירויות זרימה גדלות ( 0.25 מ/ש לעומת 1 מ/ש, 12% לעומת 70% בהתאמה, p<0.0001) ובהכוונת השטיפה אנכית (45o לעומת 90o, 1% לעומת 70% בהתאמה, p<0.0001). המודל המעשי תיקף את המודל הממוחשב (טבלה). לא נמדדה זרימה משמעותית מחוץ לאיזור הנשטף ישירות.

מסקנות: תנועתיות ופינוי החלקיקים בנמלא"כ מתרחשים רק באזור הנשטף ישירות ומוגברות במהירויות זרימה גבוהות המכוונות אנכית. ישום המודל הממוחשב החדשני מאפשר המשך החקר ההידרודינמי של נמלא"כ לשיפור פינוי החלקיקים וצמצום מחקר בבני אדם ובחיות.

מהירות זרימה ב-90o

(מטר/שנייה)

מודל מעשי: פינוי חלקיקי (%) ב-2 דקות

מודל ממוחשב: פינוי חלקיקי (%) ב-2 דקות

P value [OR(90% confidence interval)]

0.25

12

10

0.8 [0.8(0.33-1.98)]

0.50

41

44

0.8 [1.1(0.83-1.33)]

0.75

64

59

0.5 [0.8(0.45-1.43)]

1

70

80

0.14 [1.7 (0.89-3.2)]

זווית שטיפה (o)

במהירות 1 מטר/שנייה

45

1

5

0.2 [5.2(0.59-45)]

60

17

12

0.42 [0.66(0.29-1.4)]

80

19

30

0.09 [1.8(0.94-3.5)]

90

70

80

0.14 [1.7 (0.89-3.2)]









Powered by Eventact EMS