Статьи

Достижения литотрипсии с лазером Nd:YAG (FREDDY) со сдвоенной частотой и двойным импульсом
Авторы: Christian F. Tischer, Jeff Thill, David Vaughan

Введение

Использование лазерных технологий в урологии резко возросло в течение последнего десятилетия. Сегодня лазерное оборудование становится обычным приборным устройством, используемым во многих эндоурологических комплексах. Назначения к использованию включают интракорпоральную литотрипсию, резекцию опухолей, лечение стриктур и BPH ((benign prostatic hyperplasia) -доброкачественная гиперплазия предстательной железы - ДГПЖ; аденома простаты).

Высокая степень успеха и быстрое восстановление пациентов делают теперь лазерную литотрипсию терапией для выбора при лечении камней в мочевыводящих трактах и мочевом пузыре.

Исследуется новый лазер с ударной волной, который недавно был одобрен FDA (Food and Drug Administration - Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов).

Материал и методы

Лазер FREDDY (FREquency-Doubled Dual-pulse ND:YAG) базируется на твердотельном лазере ND:YAG, излучающем импульсы при 1064 нм при частичном сдваивании частоты 532 нм с помощью КТР (калий-титанил-фосфат).

Общая энергия двойного пульса составляет 120 мДж с распределением 80% на инфракрасный и 20% на зелёный свет (см. Рис. 1b). Результатом являются отводимые высокая пиковая мощность и низкая средняя мощность. Ввод внутрирезонаторного волокна 50 м по траектории луча позволяет генерировать импульсы в диапазон микросекунд, что соответствует условиям генерации плазмы и ударной волны.

Рис. 1а. Схема резонатора лазера FREDDY

Рис. 1b. Показания осциллоскопа в виде двойного импульса. Распределение на инфракрасную и зелёную фракции

Рис. 2. Лазер U100 для литотрипсии

Таблица 1. Характеристики лазера FREDDY

Длины волн1064 нм / 532 нм
Вырабатываемая энергия120 мДж
Длительность импульса1,2 мкс
Средняя вырабатываемая мощность1,2 Вт макс. [10 Гц]
Частота импульсов1 – 10 Гц

Дистальный наконечник волокна лазера размещается для разрушения непосредственно на камне (контактный режим), лазер активируется. Зелёная фракция импульса поглощается камнем и создаёт начальную плазму. Эта плазма затем поглощает сопровождающую инфракрасную фракцию и при этом улучшается. Образование и распад плазмы генерируют ударную волну, которая механически разрушает камень.

Мягкая ткань внутри мочевыводящего или жёлчного тракта значительно слабее поглощает двойной импульс по сравнению с мочевыми или жёлчными камнями. Поскольку энергетический порог не достигается, плазма не возникает и ударная волна не создаётся.

Сообщения о клинических случаях

Случай 1. Камни в мочевом пузыре

Размер примерно 20 мм, пациент – мужчина. Полное время фрагментации около 6 мин.

Рис. 3. Различные стадии фрагментации

Случай 2. Камни в мочевыводящих путях

Размер 8 мм, пациент – женщина 29 лет, первый случай с камнем, предварительного лечения не было. Полное время фрагментации 1:33 мин.

        

Рис. 4а. Мочевой камень. Волокно с видимым направляющим лучом
Рис. 4b. Фрагментация в момент 0:35 с
Рис. 4с. Фрагментация в момент 0:49 с
Рис. 4d. Удаление фрагментов

Обобщение и заключение

Исследование в Германии, где лазер FREDDY был первоначально задействован в урологии и гастроэнтерологии, продемонстрировало высокий уровень безопасности при показателях быстрого разрушения (в среднем пять минут)1,2. Исследования in vitro и in vivo3,4 показали, что FREDDY не перфорирует ткань даже в случае непосредственного воздействия в течение продолжительного времени. Ранее лазерная литотрипсия с помощью ударной волны была возможной только на импульсном лазере на красителе.

Наши собственные предварительные результаты от ограниченного числа пациентов, которые подвергались лечению Winter Park Urology, были удачными. В противоположность тепловым лазерам лазер FREDDY разрушает камень воздействием ударной волны. Поэтому разрушение достигается быстро, особенно заметно это при больших камнях в мочевом пузыре, когда время процедуры значительно снижается по сравнению с работой гольмиевым лазером. Ни в одной из процедур не наблюдалось перфораций или иных осложнений.

Планируется проведение больших исследований с целью количественного уточнения уникальных параметров этого лазера, особенно короткого периода разрушения и слабого воздействия на такие материалы как стенты, провода, корзинки.

Литература

  1. W. Schafhauser, T. Zörcher et al., "[Erste klinische Erfahrungen mit neuem frequenzverdoppeltem Doppelpuls Neodym:YAG Laser in der Therapie der Urolithiasis]", Poster presentation at the DGU, Hamburg, Germany 2000.
  2. H. Brandt et al., "Endoscopic Urinary Stone Lithotripsy with the Laser U100 [FREDDY technology] - First clinical trials on 104 patients", Poster presentation at the 48 meeting of the North Rhine-Westphalia Urology Society, Germany 2002
  3. T. Zörcher, J. Hochberger, K.M. Schrott et al., "In vitro study concerning the efficiency of the Frequency-doubled Double-Pulse Neodymium:YAG Laser (FREDDY) for Lithotripsy of Calculi in the Urinary tract", Lasers Surg Med. 25 (1): 38-42. (1999)
  4. A. Bazo,W.M. Chow, L. Coombs, D. G. Barnes, "FREDDY will crack it for you: A new device for urinary calculi lithotripsy", BAUS conference proceedings, Section of Endourology, Sheffield, UK, 2nd Nov 2001