Mini PCNL のホルミウム レーザーとツリウム レーザーの比較 (HOTLaser)

腎結石症の治療には複数の治療法があり、結石の大きさ、位置、患者の要因に応じて最終的な選択が可能です。1 30 年以上にわたり、ホルミウム:イットリウム-アルミニウム-ガーネット (Ho:YAG) レーザーは、結石の組成に関係なく結石の破砕効率が高く、誰もがうらやむ安全性を備えているため、レーザー結石破砕術のゴールドスタンダードであり続けています。2-5 結石の密度と、破砕と粉砕に対する外科医の意図に基づいて、さまざまなエネルギー、脈拍数、パルス持続時間、および作業設定が利用されます。

基本的な物理原理は、20 年以上前に革命を起こした Ho:YAG レーザーの有効性の基礎となっています。4 エネルギーは、サイズが 150 ～ 1,000 マイクロメートルの範囲で変化する柔軟な石英ファイバーを介して伝達されるため、柔軟な尿管鏡検査に適しています。 2,100 nm の波長は水に効果的に吸収され、0.4 mm の浸透深さによってさらに安全性が強化されます。7 力を発揮する光熱機構には、石の蒸発を引き起こす石への直接接触が必要です。8 パルスレーザーとして、ホルミウムは、対応する省略を伴う光波長の周期的なバーストを放射します。 レーザーのパルスの平均が出力を表します。 現代の進歩により、パルス技術を利用してより高い電力を利用できるようになりました。 現時点では、パルス持続時間を 350 マイクロ秒から 1500 マイクロ秒に延長することができ、結石の逆流を軽減するために利用できます。2 この技術の最新の進化には、適切に名付けられた「Moses Technology」（現在バージョン 2.0）が含まれており、これにより、短い蒸気泡がより長い持続時間の高エネルギーパルスに先行し、蒸気泡を通過する移動によってエネルギーを節約できます。9 この技術は、結石の逆反発を軽減し、アブレーション率の向上につながる鍵となります。 データによると、Moses テクノロジーは処置期間を短縮し、断片化時間を短縮することで患者の転帰を改善することが示唆されています。10

Ho:YAG レーザーの新しい代替品は、2018.5 に導入されたツリウム ファイバー レーザー (TFL) 砕石器です。 ツリウムイオンを化学的にドープしたシリカを使用したダイオード構造により、より小さなファイバーコアからより大きな出力を提供できます。3,4 これは、Ho:YAG のように光エネルギーを集束させるミラーではなく、50 ～ 150 マイクロメートルの光レーザー ファイバー コアを使用することで実現されます。11 フォームファクターが小さいため、ファイバーは鋭角の用途での適応性が高くなります。 TFL の低消費電力はファンの冷却とプラグの効率によってもたらされ、パルス繰り返し率を 0.2 ～ 12 ミリ秒で最大 2,000 ～ 2,200 Hz まで高めることができます。5,11 これらの改良により、TFL は適度な発熱により断片化し、粉塵が発生する可能性があります。 さらに、TFL は標準的な壁コンセント (110V) に基づいたさまざまな手術室構成と互換性があり、アクセスしやすくなっています。 Ho:YAG レーザーと同様に、その波長は 1,908 ～ 1,940 nm の間で変化し、水中での吸収係数が高く、レーザー ファイバーの先端に集束されるエネルギー密度が高いため、同様の安全プロファイルが得られます。2 要約すると、TFL は結石のアブレーションと低反発力に関して同等の結果をもたらし、消費電力が低く、逆推進力が少ないため、より優れた粉塵除去につながります。2,9

最近の研究では、明確な勝者はいないものの、ベストプラクティスを標準化するために各レーザーの特定の機能を比較しました。 パルスプロファイルはレーザーごとに異なります。 Ho:YAG パルスには、150 マイクロ秒以内に急激な電圧降下を伴う急激な電圧のスパイクがあり、一方、TFL パルス プロファイルには、パルスの持続時間中持続する急激な上昇があります。5 TFL 内のこの固有の特性により、より大きなダイヤルインの変動が可能になります。 エネルギー吸収に関しては、TFL は 4 ～ 5 倍効果的であることが示されており、これは in vitro 設定での結石アブレーションのより低いパルスエネルギーと相関しています。2,7,11 より低いパルスエネルギーと増加したパルス持続時間により、より良い発塵で逆推力が減少します。2 TFL は、生体内環境で Ho:YAG および Ho:YAG-MOSES よりも微細な粉塵を生成しやすいため、結石除去率が明らかに向上しました。12 元に戻すわけにはいきませんが、Ho:YAG レーザーは、ほぼ同じエネルギーと周波数を使用した場合、500 mm/min の低速で統計的に高いアブレーション率を示します。2 データによれば、熱損傷のリスクは高くなりますが、高出力設定 (24W) でより高いアブレーション率がより容易に得られます。13 さらに、in vivo モデルでは、収集システム内の温度が上昇するため、尿管アクセス シースの非存在下で TFL を使用すると、尿路上皮組織損傷のリスクが増加することが示唆されています。11 現在の in vivo および in vitro 研究では、せいぜい、臨床シナリオに対する必然的な帰結が欠けていますが、高出力、低灌注設定によるどちらのレーザーモダリティによる組織温度損傷も同等であることを示唆しています。14 直接対決の場合、Ho:YAG はより密度の高いリン酸カルシウム石を使用して優位性を示しました。9 TFL は結石の除去を高める可能性がありますが、感染性合併症の発生率を高めることもわかっています。15 他の研究では、有意な臨床時間の利点、結石除去率、合併症、または患者関連の結石の生活の質の結果はないと結論付けています。16 したがって、どちらのレーザーも有効性とともに安全性をもたらすため、外科医の好みと施設の好みが技術的アプローチを決定する可能性があります。

尿管鏡検査およびレーザー結石破砕術（URSLL）に関して、TFL と Moses 技術を使用した高出力ホルミウムを比較する研究が開始されていますが、ミニ経皮的腎結石切開術（PCNL）設定で順行性に近づく中型または大型の結石に対する優れたレーザー技術に関するデータは不足しています。

これは、ミニ経皮的腎結石切開術の設定において、中型から大型の結石に対するホルミウム レーザーとツリウム レーザーを比較する単一施設、単一外科医のランダム化対照試験です。 患者はスクリーニングを受け、この研究への参加に同意され、ホルミウムまたはツリウムレーザーのいずれかを使用して治療を受けるように無作為に割り当てられます。 この研究は、この手術に対する FDA 承認の両方のレーザーの効率を評価し、一方が他方よりも利点があるかどうかを確認することを目的としています。 この試験の参加者については、手順に関する情報と最大 90 日間の結果が評価されます。