Статьи

Новая технология для лазерной литотрипсии: лазер FREDDY

Новая технология для лазерной литотрипсии: лазер FREDDY с частичным удвоением частоты и двойным импульсом частоты Nd:YAG

Авторы: Stark L., Carl P., Zauner R.

Вступление

Сообщается о первых клинических результатах испытаний лазера FREDDY с частичным удвоением частоты и двойным импульсом Nd:YAG (производитель – W.O.M. World of Medicine (Мир медицины), Германия). Настоящее исследование ставит цель проиллюстрировать безопасное применение лазерной литотрипсии с использованием лазера FREDDY для усиления терапевтического спектра при лечении мочекаменной болезни (уролитиаза).

Технология

Лазер U100 для литотрипсии с регулировкой качества является короткоимпульсным, с частичным удвоением частоты и двойным импульсом YAG лазером на неодиме. Импульс лазера возбуждается ксеноновой импульсной лампой. При встраивании дополнительного длинного, примерно 50 м, оптического волокна длительность импульса, которая находится обычно в диапазоне наносекунд, продлевается до 1,2 мкс. С помощью КТР (тригидрогенфосфат калия) кристалла около 20% световой энергии имеет удвоенную частоту, что даёт зелёную часть света с длиной волны 532 нм.

Часть зелёного света импульса полностью поглощается камнем и затем генерирует на его поверхности плазму. Эта плазма действует как «чёрный поглотитель», поскольку поглощает всю оставшуюся энергию инфракрасного пульса – инициирование так называемого дебаевского экранирования и разрушения плазмы сопровождаются сильной механической ударной волной, разрушающей камень. Высокая эффективность системы обеспечивает низкую энергию импульса – 120 мДж, соответствующую средней величине мощности излучения только 1,2 Вт.

Система не требует подвода воды извне и просто подсоединяется к обычной сети электроснабжения. Её вес составляет только 45 кг. Имеются два гибких волокна с диаметрами 730 мкм и 360 мкм.

W.O.M. лазер U100 разработан специально для разрушения конкрементов в следующих областях:

  • Урология: камни в мочевом пузыре, мочеточниках, почках
  • Гинекология: камни в желчеточниках
  • Может дорабатываться для применения в других областях

Рис. 1. Осциллограмма двойного импульса, иллюстрирующая распределение инфракрасного и зелёного излучения

Эффективность

In vitro исследования ZŐRCHER выявили отличную эффективность FREDDY в процессе фрагментации. Были полностью разрушены 61 каменей различного типа. Полным разрушением считается получение частиц размером менее 2 мм. Диаметр камней был в пределах от 4 до 10 мм, среднее время процедуры составило 2,5 мин.

61 мочевой камень
Вевеллит 25/61
Мочевая кислота 21/61
Апатит 10/61
Брушит 1/61
Струвит 1/61

Безопасность

Безопасность лазерной системы подтверждена исследованиями на животных. Лазерные импульсы направлялись непосредственно на стенку мочевого пузыря усыплённых кроликов. Гистопатологическое исследование выявило только лёгкий отёк слизистой оболочки с гиперемией (А), лёгкое кровотечение в области собственной пластинки слизистой оболочки (В) и точечный коагуляционный некроз, даже после 2000 импульсов (мощность импульсов 90 мДж), направленных на одно и то же место. Перфорации или повреждения мышечных оболочек не наблюдались.

Эти результаты лабораторных исследований были подтверждены во время клинических испытаний лазера U100 мощностью 120 мДж в урологии и гастроэнтерологии.

Результаты

В нашей больнице получили лечение 58 не отобранных пациентов с камнями различной локализации. Три случая не были включены в обработку из-за дефектов эндоскопа.

Локализация камней (n=55) Доступ к камням
Почечная чашка 15 Подкожно 4
Верхняя треть мочеточника 9 Гибкий URS 7
Средняя треть 8 Полужёсткий URS 4
Нижняя треть 21 Уретральный катетер 1
Мочевой пузырь 2 Полужёсткий URS 35
Цистоскоп (2 камня в отверстии) 4

Разрушение

Полное разрушение лазером было достигнуто в 82% случаев. Причины частичного разрушения: сложная локализация в 2 случаях и 1 коралловидный конкремент; 7 камней не разрушены вследствие недостаточной разрушающей способности лазера, особенно в отношении камней, состоящих из мочевой кислоты или цистина. Поскольку только частичное разрушение в трёх случаях не может быть отнесено к самой системе, удельный коэффициент разрушения лазера был посчитан как 87%.

Осложнения: В настоящем исследовании не произошло ни одного осложнения, связанного с системой. Во время 3 процедур вода поступила в оптический канал эндоскопа из-за пористости уплотнения линзы. Других осложнений не замечено.

Дискуссия

Недостаточная разрушающая эффективность по отношению к некоторым конкрементам, наблюдаемая в настоящем исследовании в небольшом числе случаев, не полностью соответствует данным ZŐRCHER. В течение периода проведения исследования в распоряжении имелся только прототип лазера FREDDY, который не достигал полного уровня мощности 120 мДж. Последующий опыт работы с серийной моделью U100 дал хорошие клинические результаты при исследовании in vitro, показавшие соответствие с результатами других исследований (например, Шафхаузер и др., 88…100% камней free rate презентация постера DGU, Германское урологическое сообщество, 2000 г.).

Кроме того, дальнейшее усовершенствование волоконного соединения, реализованное за это время изготовителем, позволит получить практически 100% передачу энергии от лазера к наконечнику волокна.

Резюме

В заключение мы можем следующим образом обобщить характеристики нового лазера для литотрипсии:

  • Высокая эффективность
  • Минимальный риск повреждения тканей
  • Очень простая и надёжная работа
  • Почти не требует обслуживания
  • Низкая стоимость приобретения и низкая стоимость обслуживания