Thermische Effekte der Holmium-Laser-Lithotripsie unter Ureteroskopie
Harnleitersteine sind eine häufige urologische Erkrankung, deren Behandlungsmethoden in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte erfahren haben. Eine der primären Techniken ist die Ureteroskopie in Kombination mit der Holmium-Laser-Lithotripsie. Diese Methode ist aufgrund ihrer Effektivität bei der Steinzertrümmerung weit verbreitet. Mit zunehmender Anwendung wurde jedoch ein vermehrtes Auftreten postoperativer Komplikationen wie Harnleiterstrikturen oder Verschlüsse beobachtet, was zur Untersuchung der zugrundeliegenden Ursachen führte. Insbesondere die thermischen Effekte des Holmium-Lasers stehen im Fokus.
Methodik
Die Studie erfolgte gemäß der Deklaration von Helsinki und wurde von der Ethikkommission des Third Xiangya Hospital der Central South University genehmigt. Eingeschlossen wurden Patienten mit Uretersteinen, die sich einer Holmium-Laser-Lithotripsie unter Standard-Ureteroskopie unterzogen. Die verwendete Ausrüstung umfasste ein Ureteroskop, ein Holmium-Laser-Gerät, eine endoskopische Spülpumpe, ein Thermometer, einen Thermoelement-Messdraht und einen Laptop zur Datenerfassung.
Nach spinaler und epiduraler Anästhesie erfolgte die Positionierung in Steinschnittlage. Das Ureteroskop wurde unter Führung eines Sicherungsdrahts eingeführt, und ein Temperaturmessdraht wurde positioniert, um die Temperatur der Spülflüssigkeit (1 Messung/Sekunde) zu erfassen. Die Zertrümmerung erfolgte mittels 550-µm-Laserfaser, wobei die Leistungseinstellungen chirurgisch angepasst wurden. Postoperativ wurde ein Doppel-J-Katheter eingelegt.
Ergebnisse
Die Studie umfasste 27 Patienten (16 männlich, 11 weiblich) mit 30 Datensätzen. Das Durchschnittsalter betrug 47,4 Jahre, die mittlere Steindurchmesser 14,16 mm. Die initiale Spülflüssigkeitstemperatur lag bei 25,41 °C (Raumtemperatur). In allen 30 Fällen überschritt die maximale Temperatur 43 °C, wobei 19 Datensätze (63,3 %) Spitzentemperaturen >56 °C erreichten. Eingeklemmte Steine zeigten signifikant höhere mittlere Temperaturen als nicht-eingeklemmte Steine (p < 0,05).
Bei Nachuntersuchungen berichteten sieben Patienten über Flankenschmerzen. Vier davon wiesen intraoperative Spülungstemperaturen >56 °C auf. Drei dieser Patienten entwickelten eine Hydronephrose, wobei alle drei intraoperativ Temperaturen >56 °C aufwiesen.
Diskussion
Die Studie zeigt, dass die thermische Energie des Holmium-Lasers zu einem erheblichen Temperaturanstieg der Spülflüssigkeit führt, insbesondere bei höheren Laserleistungen und eingeklemmten Steinen. Der Wellenlängenbereich des Holmium-Lasers (2140 nm) liegt nahe am Absorptionsmaximum von Wasser, sodass ≈90 % der Energie durch die Spülflüssigkeit absorbiert werden. In dem begrenzten Operationsfeld (<1 mL) kann wiederholte Laseraktivierung zu raschen Temperaturspitzen >56 °C führen – ein kritischer Schwellenwert, da biologische Gewebe bereits nach 1 Sekunde bei 56 °C nekrotisieren.
In-vitro-Studien haben extremes Aufheizen (bis 1400 °C) gezeigt, jedoch unter nicht physiologischen Bedingungen. Klinisch reduziert die kontinuierliche Spülung zwar die Wärmebelastung, doch bei eingeschränktem Abfluss (z. B. bei eingeklemmten Steinen) sinkt die Kühlwirkung. Die „Zeit-Temperatur-Beziehung“ (thermische Schädigung ab 43 °C mit exponentiell abnehmender Schädigungszeit pro 1 °C Anstieg) unterstreicht das Risiko für Harnleiterwandnekrosen und sekundäre Strikturen.
Schlussfolgerung
Die thermischen Effekte der Holmium-Laser-Lithotripsie stellen einen relevanten Risikofaktor für postoperative Harnleiterkomplikationen dar. Klinische Maßnahmen sollten eine optimierte Spülung, angepasste Laserleistung und Temperaturüberwachung umfassen. Weitere pathologische Studien sind notwendig, um die Gewebeschädigungsmechanismen quantitativ zu analysieren.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000300