Porovnání Holmium laseru a Thulium laseru pro Mini PCNL (HOTLaser)

Pacientům je k dispozici několik procedurálních modalit pro léčbu nefrolitiázy, přičemž konečná volba závisí na velikosti konkrementu, jeho umístění a faktorech pacienta.1 Již více než 30 let je laser holmium:yttrium-aluminium-granet (Ho:YAG) zlatým standardem pro laserovou litotrypsi díky své účinnosti při fragmentaci kamene bez ohledu na složení kamene a jeho záviděníhodný bezpečnostní profil.2-5 Používají se různé energie, frekvence pulsů, trvání pulsů a pracovní nastavení na základě hustoty kamene a záměru chirurga pro fragmentaci versus zaprášení.

Základní fyzikální principy jsou základem účinnosti Ho:YAG laseru, který před více než dvěma desetiletími udělal revoluci.4 Energie je přenášena flexibilním křemenným vláknem, jehož velikost se liší od 150 do 1 000 mikrometrů, což umožňuje flexibilní ureteroskopii. Jeho vlnová délka 2 100 nm je účinně absorbována vodou a poskytuje bezpečnostní profil, který je dále posílen hloubkou průniku 0,4 mm.7 Fototermický mechanismus, kterým působí silou, vyžaduje přímý kontakt kamene vedoucí k odpařování kamene.8 Jako pulzní laser vydává holmium cyklický záblesk vlnové délky světla s odpovídajícím vynecháním. Průměr pulzů laseru odpovídá výstupnímu výkonu. Současný pokrok vedl k využití vyššího výkonu díky využití pulzní technologie. V současné době lze dobu trvání pulsu prodloužit z 350 mikrosekund na 1500 mikrosekund a využít ke snížení retropulze kamenů.2 Nejnovější evoluce této technologie zahrnuje výstižně nazvanou „Mojžíšova technologie“ (nyní ve verzi 2.0), kdy krátká bublina páry předchází delšímu pulzu s vysokou energií, který může šetřit energii prostřednictvím průchodu bublinou páry.9 Tato technologie je klíčová pro snížení retropulze kamenů, což vede ke zlepšení rychlosti ablace. Data naznačují, že technologie Moses zlepšuje výsledky pacientů tím, že zkracuje dobu trvání procedury a zkracuje dobu fragmentace.10

Novější alternativou k Ho:YAG laseru je litotriptor s thuliovým vláknem (TFL), představený v roce 2018,5 Díky konstrukci diody s oxidem křemičitým chemicky dopovaným ionty thulia může poskytnout větší výkon z menšího jádra vlákna.3,4 Toho je dosaženo použitím 50-150 mikrometrového jádra z optického laserového vlákna namísto zrcadel pro zaostření světelné energie jako v Ho:YAG.11 Malý tvarový faktor činí vlákno přizpůsobivější v aplikacích s ostrým úhlem. Nízká spotřeba energie TFL vyplývá z chlazení ventilátorem a účinnosti zástrčky, která umožňuje zvýšenou frekvenci opakování pulsů až na 2 000 - 2 200 Hz s dobou trvání pulsu od 0,2 do 12 milisekund.5,11 Díky těmto vylepšením se TFL může jak fragmentovat, tak prach s mírným vývinem tepla. Kromě toho je TFL kompatibilní s variabilními konfiguracemi operačních sálů založených na standardní elektrické zásuvce (110 V), díky čemuž je lépe přístupný. Podobně jako u Ho:YAG laseru se jeho vlnová délka pohybuje mezi 1 908 a 1 940 nm, což propůjčuje vyšší koeficient absorpce ve vodě, což poskytuje podobný bezpečnostní profil díky vyšší hustotě energie zaměřené na špičku laserového vlákna.2 Stručně řečeno, TFL má srovnatelné výsledky pro ablaci kamenů a nízkou retropulzi s nižší spotřebou energie a menší retropulzí vedoucí k lepšímu zaprášení.2,9

Nedávné studie porovnávaly specifické vlastnosti každého laseru, aby standardizovaly osvědčené postupy, i když bez jasného vítěze. Pulzní profily se u každého laseru liší. Puls Ho:YAG má akutní špičku napětí s dramatickým poklesem během 150 mikrosekund, zatímco profil pulzu TFL má akutní vzestup, který přetrvává po dobu trvání pulzu.5 Tato inherentní vlastnost v rámci TFL umožňuje větší variabilitu. S ohledem na absorpci energie se ukázalo, že TFL je 4-5krát účinnější, takže koreluje s nižšími pulzními energiemi pro ablaci kamenů v prostředí in vitro.2,7,11 Nižší pulzní energie ve spojení s delší dobou trvání pulzu umožňují menší retropulzi s lepším prachem.2 TFL má prokazatelné zlepšení v rychlosti bez kamenů tím, že snadněji vytváří jemný prach než Ho:YAG a Ho:YAG-MOSES v nastaveních in vivo.12 Ho:YAG laser má statisticky vyšší rychlost ablace při nízkých rychlostech 500 mm/min při použití přibližně stejných energií a frekvencí.2 Data naznačují, že vyšší rychlosti ablace lze snadněji získat při nastavení s vysokým výkonem (24 W), i když se zvýšeným rizikem tepelného poškození. Navíc modely in vivo naznačují zvýšené riziko poškození uroteliální tkáně při použití TFL v nepřítomnosti nebo ureterálních přístupových pochvách v důsledku zvýšené teploty v odběrovém systému.11 V nejlepším případě současné studie in vivo a in vitro postrádají určitý důsledek klinických scénářů, nicméně naznačují ekvivalenci pro poškození tkáně teplotou kteroukoli laserovou modalitou prostřednictvím nastavení vysokého výkonu a nízké irigace.14 Při přímém souboji Ho:YAG prokázal převahu s hustšími kalciumfosfátovými kameny.9 TFL může udělovat větší clearance konkrementů, ale bylo také zjištěno, že zvyšuje míru infekčních komplikací.15 Jiné studie nepřinesly žádný významný klinický časový náskok, výskyt konkrementů, komplikace nebo výsledky kvality života související s pacientem.16 Vzhledem k tomu, že oba lasery poskytují bezpečnost s účinností, může technologický přístup diktovat preference chirurga a preference instituce.

Studie začaly srovnávat TFL s vysoce výkonným holmiem s Mosesovou technologií pro ureteroskopii a laserovou litotrypsii (URSLL), avšak chybí údaje o špičkové laserové technologii pro střední a velké kameny, které se přibližují antegrádně v prostředí miniperkutánní nefrolitotomie (PCNL).

Toto je jediná instituce, jediný chirurg, randomizovaná kontrolovaná studie, která hodnotí holmiový laser vs. thuliový laser pro středně velké až velké kameny v prostředí miniperkutánní nefrolitotomie. Pacienti budou podrobeni screeningu a bude jim udělen souhlas s účastí v této studii a budou randomizováni k léčbě pomocí holmiového nebo thuliového laseru pro jejich postup. Tato studie si klade za cíl vyhodnotit účinnost obou laserů schválených FDA pro tento postup, aby se zjistilo, zda jeden z nich má nějakou výhodu oproti druhému. Budou vyhodnoceny procedurální informace a také až 90denní výsledky pro účastníky tohoto hodnocení.