Comparaison in vitro de l’efficacité statique ou dynamique des lasers Holmium :YAG et thulium fibré pour la lithotritie endocorporelle : impact de la vitesse de déplacement

05 novembre 2020

Auteurs : F. Panthier, T. Germain, L. Berthe, S. Doizi, O. Traxer
Référence : Prog Urol, 2020, 13, 30, 711
Objectifs

La vitesse optimale de déplacement (VOD) de la fibre laser pour réaliser la pulvérisation lithiasique est une variable inconnue à ce jour, autant pour le laser thulium fibré (TFL) que pour le laser Holmium :YAG (Ho :YAG). L’objectif était de déterminer in vitro la VOD de la fibre laser lors d’une lithotritie endocorporelle en fonction des paramètres laser avec le TFL et l’Ho :YAG, au moyen des volumes d’ablation (VA).

Méthodes

Des fibres laser (Boston Scientific) de diamètre 272μm connectées au TFL (IPG Photonics) 50W ou au MH1 Ho :YAG 30W (Rocamed) ont été comparées selon trois modes de lithotritie TFL (« fine dusting » [FD : 0,05–0,15J/100–600Hz], « dusting » [D : 0,5J/30–60Hz] et « fragmentation » [Fr : 1J/15–30Hz]) et deux modes Ho :YAG (« dusting » [D : 0,5J/20Hz] et « fragmentation » [Fr : 1J/15Hz]). Une émission laser de deux secondes était réalisée en contact avec des calculs synthétiques (Begostone) durs, en position statique ou avec un déplacement de 5, 10 ou 20mm. Après séchage, les calculs étaient scannés (Quantum FX, Perkin Elmer). Les VA étaient mesurés par segmentation (3DSlicer [NIH]) (Fig. 1).

Résultats

Quels que soient les paramètres ou source laser, les VA dynamiques (VAD) étaient supérieures aux VA statiques (VAS) (Tableau 1). En Dusting, les VAS et VAD étaient trois et quatre fois supérieurs avec le TFL par rapport au Ho :YAG (p <0,05, respectivement). En Fragmentation, les VAS et VAD étaient deux et trois fois supérieurs avec le TFL par rapport au Ho :YAG (p <0,05, respectivement). Avec l’Ho :YAG, la VODHo :YAG était supérieure en Dusting par rapport au mode Fragmentation (10 vs 5mm/s, Tableau 1). Pour le TFL, les VODTFL étaient de 5mm/s en Fine Dusting, Dusting et Fragmentation, sauf à 0,15 J-100Hz (10mm/s). Les profils de VOD entre TFL et Ho :YAG différaient, avec une VODTFL à 0,15 J-100Hz identique à la VODHo :YAG à 0,5 J-20Hz. À 50mJ, la VODTFL était proportionnelle à la fréquence, toutefois non retrouvée à 0,15, 0,5 et 1J (Tableau 2).

Conclusion

Cette étude retrouve une VODTFL inférieure par rapport à la VODHo :YAG en Dusting, traduisant une potentielle utilisation plus aisée du TFL pour réaliser une pulvérisation optimale. La VOD semble d’avantage varier selon le couple énergie-fréquence, que selon la fréquence seule. Que cela soit en position statique ou dynamique, les VATFL est 3 à 4 fois supérieurs aux VAHo :YAG.




 




Fig. 1
Fig. 1. 

Méthode de segmentation 3D utilisant un logiciel open-source 3DSlicer pour la mesure des volumes d'ablation : (a) segmentation du calcul synthétique (b) segmentation de l'air contenu dans le cratère (c) opération logique de soustraction pour obtenir le volume d'ablation.





Déclaration de liens d'intérêts.


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Tableau 1 - Volumes d'ablation (mm3) selon le générateur laser et les paramètres laser et la vitesse de déplacement de fibre laser (mm/s).
Mode de lithotritie  Déplacement de fibre laser (mm/s)  Volume d'ablation (mm3
    TFL  Ho :YAG  p -value 
Dusting  0,96±0,19  0,3±0,15  0,003 
  2,5  5,24±0,17  1,23±0,36  0,0001 
  5,34±0,66  1,07±0,26  0,002 
  10  5,05±0,95  1,24±0,45  0,004 
Fragmentation  2,06±0,31  1,09±0,46  0,02 
  2,5  5,69±0,38  1,98±0,54  0,003 
  6,8±0,45  2,02±1,14  0,009 
  10  6,27± 1,84±0,72  0,01 
Mode de lithotritie  Déplacement DE fibre laser (mm/s)  Volume d'ablation (mm3
    TFL
(0,05 J-300Hz) 
Ho :YAG (0,5 J-20Hz)  p -value 
Fine Dusting 1 (TFL)
vs
Dusting (Ho :YAG) 
0,24±0,02  0,3±0,15  0,49 
  2,5  1,49±0,63  1,23±0,36  0,57 
  1,97±0,39  1,07±0,26  0,04 
  10  1,86±0,74  1,24±0,45  0,37 
Mode de lithotritie  Déplacement de fibre laser (mm/s)  Taux d'ablation (mm3/min) 
    TFL
(0,15 J-100Hz) 
Ho :YAG (0,5 J-20Hz)  p -value 
Fine Dusting 2 (TFL)
vs
Dusting (Ho :YAG) 
0,49±0,09  0,3±0,15  0,06 
  2,5  2,9±0,82  1,23±0,36  0,02 
  4,24±0,82  1,07±0,26  0,003 
  10  4,66±0,57  1,24±0,45  0,001 





Tableau 2 - Volumes d'ablation (mm3) selon les paramètres laser et la vitesse de déplacement de fibre laser (mm/s) avec le laser thulium fibré.









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