Evaluation of holmium : YAG laser settings for the non-contact stone fragmentation technique and the curved laser fiber

Departament responsable de la tesi: Departament de Cirurgia.La ureteroscopia flexible (fURS) con el laser de Holmio:YAG (Ho:YAG) es uno de los tratamientos estándar para la urolitiasis ya que el Ho:YAG ha demostrado destruir eficientemente cualquier tipo de urolitiasis. Aunque se han descrito diversas técnicas de litotricia, en los últimos años se han añadido nuevos parámetros al Ho:YAG y se han evaluado diferentes métodos de manejo de las fibras laser lo cual pretende mejorar la efectividad de la fURS. Por otro lado, los resultados de la fURS están asociados a limitaciones de la técnica como trabajar en ángulos agudos que pueden llevar a rotura de la fibra láser. Las técnicas y los parámetros del laser no han sido suficientemente estudiados para tratar ese tipo de casos y hacer la técnica mas segura y efectiva. El objetivo de esta tesis es evaluar la técnica de fragmentación sin contacto (FSC) con una variedad amplia de parámetros del Ho:YAG y tamaños de fibras laser. Asimismo estudiar in-vitro los factores de riesgo de ruptura de la fibra laser al curvarse. Los experimentos de la FSC se realizaron con 4 piedras artificiales en un tubo de ensayo. Un ureteroscopio, fijo y con flujo constante fue insertado a través de una camisa ureteral al tubo. El laser se fijó a 1 mm de la base del tubo entre las piedras. Una combinación de 0.5-1.5 Julios, 10-20 y 40 Hz y pulso largo y corto fueron evaluados por 2 y 4 minutos, utilizando fibras de 273 and 365 μm. Los experimentos se realizaron 3 veces cada uno. Las piedras analizadas fueron pesadas antes y después del experimento para evaluar la eficiencia de la FSC. Se realizaron un total de 144 experimentos. La media de peso de las piedras por cada tubo fue de 0.23g y tras los experimentos una diferencia media de 0.7 gr (0.01-0.243). Escogiendo una reducción del 50% peso como corte para calificar la técnica de efectiva los valores predictivos que promovían una técnica adecuada fueron: El pulso largo (OR = 2.7, 95% CI 1.05 - 7.15), Tiempo de 4 min (OR = 11.4, 95% CI 3.88 - 33.29), Fibra de 273μm (OR = 0.23, 95% CI 0.08 - 0.70), y alta energía (OR = 1.14, 95% CI 1.09 - 1.20). Con respecto a la evaluación de la curvatura de la fibra, se utilizaron fibras de 272 y 365m, dobladas a 9, 12, 15, 18 y 20mm de diámetro. Se evaluaron parámetros de fragmentación y pulverización laser a 7.5 Vatios. El láser fue activado por 5 minutos repitiendo los experimentos 10 veces. Como resultado se vio que utilizando parámetros de pulverización ambos tamaños de fibra se rompían solo al curvarse 9 mm (p0,05). Concluimos que las fibras de 272m eran mas resistentes ya que requieren una curvatura aguda (1.5 J), longer pulse, higher frequency of (20Hz),longer time, and small laser fiber are predictors for high efficient PC technique. As for the curved fiber evaluations, 272m and 365m fibers were employed. Five different fiber curve diameters were tested: 9, 12, 15, 18 and 20mm. Fragmentation and dusting settings were used at 7.5W. The laser was activated for 5 minutes. Each experiment was repeated 10 times. We found that with dusting settings, fibers broke more frequently at a curved diameter of 9mm f or both 272m and 365m fibers (p=0,037 and 0,006 respectively). Using fragmentation setting, fibers broke more frequently at 12mm for 272m and 15mm for 365m (p=0,007 and 0,033 respectively). Short-pulse and high energy were significant risk factors of fiber fracture for the 365m fibers (p=0,02), but not for the 272m fibers (p=0,35). Frequency was not a risk factor for fiber rupture. Fiber diameters also seemed to be involved in the failure with a higher number of broken fibers for the 365m fibers but no significant differences were found comparing to the 272m fibers (p>0,05). We concluded that small fibers are more resistant than large ones as lower bending diameters (