微小爆発 による尿路結石 の破砕 (第

微小爆発 による尿路結石 の破砕 (第

報)

勝耽結石及 びモデル結石 の体外破砕爽放 生沼仙三●,椎野和夫書,田中一三暮,成田光明●

串 に結石破面に破砕用 火工品 を当てが って発破 す る方式 よ り,冶石 に穿孔 し,孔 に火工 品の 先韓 を入れて発破す る方式 の方が少ない薬虫 で破砕 で きることを曲 かめた.桝作用 の面か ら.

大 きな結石 に対 しては薬丑 が少な くてすむその穿孔発破 の方が良いのであ るが.結石 に穿孔す る技術 が抽 立 していない現状 では.冶石喪面に火工品 を当てがい.結石 が破砕す るまで同一個 所 に何回 も発破 を繰返す発破方式 が.今 の ところ庇 も適 当な結石破砕 方法であ る｡

1.

挿 す

尿路結石 は,大 きさ,形状 ,強 度 が常 に同 じではな いので.乗除 の冶石破砕 に際 しては. どの よ うな条件 で. どの くらいの爆薬丑 を使 ってこれ を行 うかが先ず 問哩 となろ う｡破砕 だけ を考 え るな らば,勿由 爆 薬 ^色

を多 くすれ ば よい｡ しか しPl 作用 との銀ね合 いがあ る か ら.爆薬丑 は.倉石 を破砕 され る瓜 小限 を用 いるこ とが埋 ま しい. この最適爆薬丑 を決定す るr=めに,庸 耽括石及 びモデ ル岳 石 を用 いて破砕 典故 を行 ウr =｡

2.

尭 験方法

2.1

康託結 石の榊 験

先ず府政 内 の結石 を破砕 す るとい う恕定 で.突放 に 当っては,で きるだけ英軒 に近 い条件 で行 うことが望 ま しい と考 え,屠

時間後 の豚 の康成 を切 りP f ) いて 木枠 に張 りつ け,水槽 中に水平 に紅 さ.そ の上 に結石 を乗せ.水柑外 か ら内軸 の先噌恥 こ俵枠用 火工晶 を セ ッ トして挿 入 L.爆薬称分 を結石衷 掛 こ当て発破 を 行 うことに した

1は破 砕 用 火工晶 を内視鏡 に装 苛 Lr =

砕前 の状態 を示 した ものであ る.

央故 に使用 した尿路捨石 は京紳 立医科大学 で.辛 術 に よ り取 り出 した もので.生理 食監水 に 殺 し ,波圧 処理 して碁石 中の空気 を食塩水 で位換 し

疋に l げCで 20P 巧食塩 水 に浸 して お い た ものであ る｡ これ は乾燥 状櫨 の結石 と現状 蝕 の籍石 では,投紋的性 質が興 るの で.粒状 感 の篇石 について破砕 爽故 を行 った方が英状 に合致 している と考 えr =か らである｡括石 を豚 の勝既 の上 に田 いたのは,金属や ガラ ス板 の よ うに成 い もの

昭和

年

月1

日受理

+化学技術 研究 所保安環境化学部第‑孤

〒3 0 5茨城県筑 波 8 8谷田缶町東

TEL

2 98

17

5

Fig.1 A method

lれnerCaFipg.2 h prov

eJ buster

性曲

科 (ア トムハウスペイント#,ワンコー ト壁用) を索材に

して作成 した｡

その作成法は.水性漁舟1

gを良和 L,こ

れに石 こう

直径

4

c z nの範 田の各唖の大 きさの球状 に

成形 し,2 0日間 自然乾放 した俵,サン ドペーパ‑では

は球状に仕上げ た｡その一例

に示す ｡ 故

舟典故に使用する際 には.あらか じめ乾放状他のもの

を水中で規正処理 し て気泡 を披 き.次いで硫酸カルシ

ウムの飽和兼好液に

ル括石は,由皮1

,水分含有丑2

22.

5 %.圧栢執成3

t

.弾性率 1

22.0)く108dym e/

c nIである｡

夷t 削こ使用 した破砕用火工晶は,駒報t )で 述べた爽 供用の火工品で,アジ化鉛

g,long

,及び

填 したものである｡

典故の要領 は.細い木枠に萩 りつけ

た.厚 さ5mm 推秩

のシl Jコンゴムの軟 か

い板 を水中に水平に

田 き.その中央にモデル椿石 を乗せ.井上に火=晶の

.3 Model81oneB used

先雌

を当てて発破 Lf =.

破砕用火工晶は執 く椿石に当てる

と.破槻 県に 盛

典 を生ずるおそれがあるので . ^{流血 を}

^{0 0 g に取鼓した}

Tab)o 1 Results ofeJl

tert)且1‑charge b18Sling apin81bhddercalc

u) i .

lALll QuAJltltr○E

)ed A(q )IIJe 触 b^E_r8P

e 一

rebIltht V○(cltJ)J三〇 DcGn筑 HI

Ji

(CE)) I ○.9 ○.8 1.

1 0.8 S 3

Z 1.6 0.8 2.0 0

.9 i 4

3 2.I I.2 I.8 0.9 i S a 16.3 10.0 1.

6 2.0 S N○tcnJshcJ.

●

S

長 さ

( km の銅 , Iイナの先鱒 にとりつけ, 自流以外の 力が加わらないように俄から支え.紡石の苅上に当て がって発破する上うに Lr =｡

3.

実故括果

実際の捨石は敢少ないので.極めて粗い来故になっ たが.結果を薮理 して

lに示 しf =｡飲料の結石 は,なるべ く球に近いものを遜んだが,それでも不規 則のものが多 く.まr : 密度.敷皮等 も個々に負ってい るので,持ちれr = 結果は再現性に乏 しいと思われるが, およそ叔小径

m 以下の岳石 な らば, アジ化鉛 5mg で破砕可位であることが判る｡ しか し直径が1

c

色度の岩石になると,

でも一成の竜虎では破 砕 しにくい.

喪中の典故番号

は,N0.

の庇小径 2 ql l の結 石が

破砕 できなかったので, もう一度2

発破 Lf = 籍架である｡

モデル括石 を裾放 した結果は.並理 して

に示 した｡E gの秩軸にはモデル捨石の正筏の=乗 を.挺軸 にはアジ化鈴虫 をとり

印はモデル括石が破砕 され r =ことを示 し

×印は破砕 されなかったことel 示 して いる｡蹄 されたか香かの判定は,大 きく二つ以上に 割れた時 を0 とし

樹薬の当った缶分が小さく破砕 さ れでも,モデル結石が殆んど原形 をとどめている時は xとした.破砕可俵な倣小取の爆非丑 を線で括ぶ と園 のようにほぼ在凍 とな り.例えば.これから直径

n のモデル括石の改称可能な瓜小樽轟丑を求 め る と

9mg

となる｡

通常の発破 でも知 られているように.け りつけ発破 よりも穿孔発破の方が発破効果はよい｡もし結石破砕 の場合にもこの弊孔発破の手法が適用できれば,使用 爆薬丘は極端に少なくな り.制作用防止の面でも極め て有効 となる｡

これまT･ のような火工品の先鴇 を捨石の溌面に当て て発破する方式は,いわばは りつけ発破方式であ り, 当然発破効率は良 くない.そこで穿孔発破方式 を採用

したらどのような結果が科られるか検討 Lr =｡

実験方法としては.モデル結石に火工晶 と同一直径 の7 t . を2

入 して発破する方法と,孔 をモデル捨石の中心 まであ けて火工晶を押入 して発破する方法を採用 した｡

着果は

,及び

に示 しr =.いずれの場合 もは りつけ発故方式の時 と同位l こ,モデル結石の直径 の二乗 と破砕可位な政小吸の爆薬瓜 との開脚 まほぼ直 線 とな り

Jも含めて,これ らの椿架から,最適 爆薬

の関 係式は,は りつけ発破は

穿孔発破は

) .中心 までの穿孔発破は

t とな

̲0

(

) 9 N q

5

D2

( cm

10

Fi9.4Resultolex一cmd‑chargebusting.

Thetipolb18SlerwasAttached to thesurtaseolthemodelstoneand lhebI8StCrWasigniled.

D;diAJneterOEtheEELOdelstoT

t

,

;

.

0;broken,X;notbroken.

る｡これ らの式から.例えば直径が 2 c m 及び3 c m の ものを発破するのに必要なアジ化鉛の及小薬且は,紘 りつけ発破の場合

及び3

T n穿孔発 破の場合9

及び21

,中心 まで穿孔発破の場 合

及び

式では故静効率が纏めて良 くなることが線覆 された｡

は りつけ発破方式では爆薬丑が少ないと,大 きなモ デル結石 を部 ることができないが.発破 を操著 し行っ たらどうなるか検討 した｡

モデル括石は直径

m の もの を用い,同一薬虫の 破砕用火工晶 を使って,同一個所にそれを当て,故砕 されるまで発破 を繰返 しr = 拝礼 燦薬包が5

の妙合 は破砕に

回の発破 を必歩とした｡ほぼ同 じ大き さのモT l ‑ル冶石 を破砕するのに爆薬丑1

回.僻水虫2

の場合は2 回の発破 が必要で あった｡これ らの括架の一例

に示 した.

Fig.4

によると.一度の発破で直径

qnのモデル措 石 を破砕するには

のアジ化鉛が必賓であ る｡

ところが,上の椿県のように敢回発故 を行 うつ もりな ら,毎回の爆薬は

でよいことになる｡

‑ 226‑

工桑火 薬協会祐

̲0

(Bu)9Nqd

5 10

DZ (cm2)

Fig.5 ResulLoEconrlnedblasling･

The一ipofa b18SterWAS'msertedintoahol

eofatnodel SloneAndwasignited.The

dephofthe hotewas2mm towardthec

enterofthe stone.D;diameterOhhem

odelsLotle, PbNl;leadAzidein

theblastcr,

0;

, X;

. 4.

* *

勝耽結石 を水中で故称す

る乗数 を行 った結果,結石 の直径が

m軽度以下 なら

ば, アジ化鉛

入 りの 破砕用火工晶で破砕できるが,直径が

1.5‑2.5

c T T Iと なると,アジ化鉛

入

りのでも一度の発破では破 砕 し

にくいことが存められた｡

千億突放l )の段階でI も 直

径 2 印1 毎度の結石はアジ 化鉛

で十分破砕 でき

ることが予想 されていたの で.こ

の結果の速いを考察する｡

先ず

耽括石は僻々に結

石が典 るから,本集魚で使 った結石が,たまたま強いもので

あったこともあ り得 る｡ 次に予併典故では拭料に

乾燥結石 を用いてお り,本 案故では十分空気 を追 い出

した艶潤状態の倉石 を用い たとい う突放

条件の逓 いが考えられる｡

康耽結石は.無機のカル

シウム塩のような主成分の ほかに.ムコ琵自賛,酸性ムコ

多糖類,‑キ' Jサ ミン のような高分子の有挽物 を

含んでお り,これらが無織 乾の粒子 を繋 ぎ合せる′ (イ

ンダーの役 目をしていると 考えると,乾塊状趣では捨

石は硬 く,強性率は大きく て脆 いが,湿潤状態では含 まれている有機物が膨潤 し.

0

q

10 ̲

0

D2(cm2)Fig.6Resu)IoEconlinedblaSting･ Thetipofab18SterWASinsertedintoaholeofamodelstoncandwasignited.TheholercachcdofthecenteroEthestone.D;diameterofLhcmodelstone,PbNC;leadaZ:idcintheblaster.0;broken.X; n o

tbroken.

捨石全体が軟かく . 弾性率が小さくなると思われる ｡

そのため通常の発破作薬で 曹うtLわい石q的なもの

となり.シ

･/クで割れに くくなるので

はないかと推 測される ｡

モデル括石の場合も,石こうと水だけで作成したも

のよりも.アクリル系水性重科を加えて弥低率を成る

軽度小さくLr=モTl‑JL･結石の方が,水中で割れにくい のも これに似た現象であろう｡

モIrl‑ル結石の破砕爽牧で, 穿孔発破方式を試みたが , この方法を採用すれば破砕効果が格段によくなること

は予想した通りであった｡ただ現在瞭耽結石に穿孔す

る手段が抽立されていないので ,い まのところ現実的 とは骨えないと思う ｡ しかし将来レーザーとの使用に よって多少なりとも穿孔が可能になれば,極めて有望

な 破砕手段となるであろう 石に対しては

軽度 の爆薬を使って.何回か発破を行うのが鰯の方法の ように思える . 大薬丘で一 ｡ 現実には , 城る軽度大きな結

度

Fig.7 Repeatedblasting.A modelstoneof3.2cm indiameterwasused.Abla

sterwhichcon‑ taincdlongofleadaヱidewasattachedtothe surfaseofthestone

and wasignited. The stonewascrushedintotwelve

pieces after t

hethirdblasting.Upper;thel

irSlb一asting

,

erthethirdblasting.

爆薬丑

が少 く,副作用 の面 で有利 であるか らである｡

5.

揺 す

洗浄の膝枕捨石 は完全 に脱気 し温網状蝕の ものを用 い

たが

アジ化鉛

入 りの破砕 用 火工 品 では直径

an以上 の捨石 を一度 で破砕 す ることはで きなか

った｡

ま

た最小径 1 . 5 m 以上 にな ると,アジ化鉛

入 りの破砕用火工品 を依 って も一皮の発破で破砕する

こ とは由雄 であ. そ こT･ モデル捨石 を使 っI ･ >た｡ = 破砕典故

では,破砕用 火 工晶の先鵜 を捨

石 に当てて発破す る方式のほかに,千 デル結石 に深 さ

または中心 までの穿 7L . 発破

を行 っr =｡その結果, これ らの穿孔発破方式 は嶺 め

て破砕 効率 が良いことを荘 めた｡ しか し結石 に多少 な りとも 穿

孔す る技術 が碑立 されていない現状 では.この方法 は現夷的 とは

官 えないので.少非丑 で練返 し発破 を行 った｡ そ の冶 取

回

の発破 で破砕 するにはアジ化

を必寮 とす る直径

c mのモT l ‑ル点石 が,アジ化鉛

StudiesonLithotripsybyMicroExplosion

(LV)C‑ushE叩erimentofBl8dderC8lculiand theirModel StonosinVitro

bySenZ00INUMA',K8ヱuOSHIINO.,Kaヱumi TANAKA◆,

andMitsuakiIIDA■

CrushexperimentsoEbladdercalculiaZldtheirmodelstones which consisted oEcalcium sulhteandwaterpaintwerec打riedoutinwaterwi th surgicd blaSte

r S L

(●Nation8lChemicalLaboratoryforindustry,Diy.ofSafetyandEnvironmental Chemi stry,Tsukuba.Ibar止i,Japan)

J(OgyOKayaku.Vol.44.No.4.1983 1229‑