Innovative Lasertechnologien in der Harnsteintherapie

Zusammenfassung

Die Urolithiasistherapie hat sich mit der Einführung der extrakorporalen Stoßwellenlithotripsie (ESWL) und der endoskopisch minimal-invasiven Techniken in den 1980er-Jahre revolutioniert. Lasertechniken zur Steinzertrümmerung gewinnen an Bedeutung und wurden fortlaufend weiterentwickelt. Neben dem etablierten Holmiumlaser sind auch andere Lasertypen aufstrebend. Insbesondere der Thuliumfaserlaser ist aufgrund seiner variablen Einstellmöglichkeiten Gegenstand mehrerer vielversprechender Forschungsprojekte. Darüber hinaus werden weitere Optimierungen der Holmiumlaserlithotripsie technologisch verfolgt. Während mechanische Traumata des Harntraktes im Rahmen der Harnsteinbehandlung seltener wurden, gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass klinisch relevante sekundäre thermische Schädigungen auftreten können. In In-vitro- und Ex-vivo-Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass die Überwachung der Fluoreszenzspektren von Steinen eine zuverlässige Unterscheidbarkeit zwischen Stein‑, Gewebe- und Endoskopkomponenten ermöglicht. Die automatisierte Überwachung des Zielobjekts während der Behandlung verringert potenziell das Risiko einer laserinduzierten Gewebeschädigung und beschränkt die Energiefreisetzung im Harntrakt.

Abstract

Management of urolithiasis has undergone fundamental changes with the introduction of extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) and percutaneous and ureterorenoscopic techniques in the 1980s. Since then, these minimally invasive techniques have been continuously optimized and specific laser techniques for stone disintegration have emerged. Besides the established holmium laser, other types of lasers are also emerging. Especially the thulium fiber laser is the subject of promising research due to its variable adjustment options. In terms of patient safety, both holmium and thulium techniques seem to be similar . While serious direct physical lesions are rare, there is increasing evidence of clinically relevant secondary thermal injury due to increased temperatures in the upper urinary tract during treatment. Our research group has recently demonstrated in both in vitro and in vivo (porcine animal model) experiments that monitoring the fluorescence spectra of calculi allows precise target differentiation between stone, tissue, and endoscope components. Consequently, pulse emissions were only emitted when stone material was detected. We believe that target monitoring will minimize the risk of laser-induced urothelial damage and decrease energy release into the upper urinary tract allowing adequate temperature management.