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Nov 26, 2023

Explorando novas fontes de laser para litotripsia

Pedras nos rins são comuns em países desenvolvidos afetando cerca de 10% da

Pedras nos rins são comuns em países desenvolvidos, afetando cerca de 10% da população. A litotripsia a laser, predominantemente via ureteroscopia avançada, tornou-se uma técnica importante para a ablação cirúrgica minimamente invasiva de cálculos ureterais e renais. O Holmium:YAG laser de estado sólido bombeado por flashlamp tem sido a tecnologia dominante na litotripsia a laser nas últimas duas décadas. No entanto, esta tecnologia madura tem algumas limitações fundamentais. Tecnologias alternativas, como lasers de fibra de túlio, lasers de túlio:YAG e lasers de érbio:YAG, também foram exploradas para a litotripsia a laser.

A litotripsia a laser é uma técnica endoscópica minimamente invasiva (ureteroscopia) que utiliza um laser para fragmentar e remover cálculos do trato urinário. Uma vez que a pedra é localizada na bexiga, ureter ou rim, uma fibra óptica é inserida no canal de trabalho do ureteroscópio e, em seguida, o laser é ativado para fragmentar a pedra em pedaços menores. A fragmentação da pedra é obtida principalmente por ablação fototérmica. A absorção direta da radiação laser leva à geração de calor e subsequente fusão e ablação da pedra. Um mecanismo de ablação secundário resulta da absorção de água da luz. A água nos poros rapidamente vaporiza ou se expande, criando uma alta pressão localizada, resultando também em ablação. Em geral, o cirurgião retira os pedaços maiores pela uretra com uma pequena cesta, e os pedaços menores podem ser passados ​​posteriormente com a micção. Porém, o cirurgião pode proceder de forma diferente dependendo do tipo de laser utilizado e seus parâmetros.

A energia do pulso disponível depende do sistema de laser utilizado, mas pode variar entre 0,2 a 6,0 J, embora as configurações típicas durante a ablação de cálculos renais variem de 0,2 a 2,0 J.

Os valores de frequência típicos variam de 5 Hz a 80 Hz devido às restrições técnicas do laser Holmium.

Os valores típicos de duração de pulso para os lasers Holmium estão entre 150 e 500 µs.

A principal razão pela qual os lasers Holmium:YAG são atualmente os lasers clínicos padrão para litotripsia é devido ao seu comprimento de onda de emissão em 2120 nm. A luz neste comprimento de onda é fortemente absorvida pela água contida nos poros e bolsões da pedra, levando à expansão térmica e vaporização da água que resulta em ablação aprimorada. Além disso, os lasers Ho:YAG demonstraram sucesso na ablação de uma ampla gama de composições de pedras.

O número de modos de litotripsia a laser usados ​​para ablação de cálculos urinários aumentou muito nos últimos anos. No entanto, esses modos podem ser agrupados em três técnicas principais:

Na fragmentação, a ablação da pedra em vários pedaços é conseguida usando uma alta energia de pulso em uma baixa taxa de pulso. As peças com maior diâmetro (> 2 mm) são retiradas por meio de uma cesta. No dusting, o cálculo renal é quebrado em pequenos pedaços com diâmetro inferior a 1 mm, nos quais não é necessária a retirada ativa da cesta. Outra técnica é conhecida como pipoca, onde a fibra é mantida fixa em um lugar e uma alta energia de pulso é usada para criar um fluxo turbulento e ablação iterativa das pedras em pequenos pedaços. A Tabela 1 resume os valores típicos de energia de pulso e taxa de pulso para cada um dos modos de litotripsia a laser.

Modo de litotripsia a laser Energia de pulso (J) Taxa de pulso (Hz)

Pó 0,2—0,5 50—80

Fragmentação 0,5—1,0 5—20

Pipoca ~1,5 20—40

Tabela 1.Modos de operação a laser mais típicos usados ​​com litotripsia a laser Holmium:YAG

O laser Holmium:YAG (Ho:YAG) de estado sólido tornou-se o laser mais usado para litotripsia nas últimas décadas. Seus principais benefícios são sua alta taxa de sucesso comprovada em fragmentar muitos tipos diferentes de pedra e seu custo relativamente baixo para lasers de baixa potência. No entanto, esta tecnologia também tem suas limitações e desvantagens. Os parâmetros mais críticos são: