소식

Nov 26, 2023

쇄석술을 위한 새로운 레이저 소스 탐색

신장 결석은 선진국에서 흔히 발생하며 전체 인구의 약 10%에 영향을 미칩니다.

신장 결석은 선진국에서 인구의 약 10%에 영향을 미치는 흔한 질환입니다. 주로 고급 요관경술을 통한 레이저 쇄석술은 요관 및 신장 결석의 최소 침습 수술 절제를 위한 주요 기술이 되었습니다. 플래시램프 펌핑 고체 홀뮴:YAG 레이저는 지난 20년 동안 레이저 쇄석술의 지배적인 기술이었습니다. 그러나 이 성숙한 기술에는 몇 가지 근본적인 한계가 있습니다. 툴륨 섬유 레이저, 툴륨:YAG 레이저, 에르븀:YAG 레이저와 같은 대체 기술도 레이저 쇄석술을 위해 연구되었습니다.

레이저 쇄석술은 레이저를 사용하여 요로에서 결석을 조각내어 제거하는 최소 침습 내시경 기술(요관경술)입니다. 결석이 방광, 요관 또는 신장에 국한되면 광섬유를 요관경의 작업 채널에 삽입한 다음 레이저를 활성화하여 결석을 더 작은 조각으로 조각냅니다. 결석 조각화는 주로 광열 절제에 의해 달성됩니다. 레이저 방사선의 직접적인 흡수로 인해 열이 발생하고 그에 따라 석재가 녹고 제거됩니다. 2차 절제 메커니즘은 빛의 수분 흡수로 인해 발생합니다. 기공의 물은 빠르게 증발하거나 팽창하여 높은 국부적 압력을 생성하여 절제를 초래합니다. 일반적으로 외과 의사는 작은 바구니를 사용하여 요도를 통해 큰 조각을 제거하고, 작은 조각은 나중에 배뇨를 통해 배출할 수 있습니다. 그러나 외과 의사는 사용되는 레이저 유형과 매개 변수에 따라 다른 방식으로 진행할 수 있습니다.

사용 가능한 펄스 에너지는 사용되는 레이저 시스템에 따라 다르지만 0.2~6.0J 사이에서 달라질 수 있지만 신장 결석 절제 시 일반적인 설정 범위는 0.2~2.0J입니다.

홀뮴 레이저의 기술적 제약으로 인해 일반적인 주파수 값의 범위는 5Hz ~ 80Hz입니다.

홀뮴 레이저의 일반적인 펄스 지속 시간 값은 150~500μs입니다.

홀뮴:YAG 레이저가 현재 쇄석술의 표준 임상 레이저인 주된 이유는 방출 파장이 2120nm이기 때문입니다. 이 파장의 빛은 석재 기공과 포켓 내에 포함된 물에 의해 강하게 흡수되어 열팽창과 물의 기화를 초래하여 제거가 향상됩니다. 이 외에도 Ho:YAG 레이저는 광범위한 석재 구성을 성공적으로 제거하는 것으로 나타났습니다.

요로 결석 제거에 사용되는 레이저 쇄석술 모드의 수가 최근 몇 년간 크게 증가했습니다. 그러나 이러한 모드는 세 가지 주요 기술로 그룹화될 수 있습니다.

조각화에서는 낮은 펄스 속도에서 높은 펄스 에너지를 사용하여 결석을 여러 조각으로 절제합니다. 직경이 더 큰 조각(> 2mm)은 바구니를 사용하여 회수됩니다. 먼지 제거 시 신장 결석은 직경 1mm 미만의 작은 조각으로 부서지며, 이 경우 활성 바스켓 회수가 필요하지 않습니다. 또 다른 기술은 팝코닝(popcorning)으로 알려져 있는데, 섬유를 한 곳에 고정하고 높은 펄스 에너지를 사용하여 난류를 생성하고 반복적으로 돌을 작은 조각으로 제거하는 것입니다. 표 1에는 각 레이저 쇄석술 모드의 일반적인 펄스 에너지 및 펄스 속도 값이 요약되어 있습니다.

레이저 쇄석술 모드 펄스 에너지(J) 맥박수(Hz)

분진 0.2~0.5 50~80

조각화 0.5~1.0 5~20

팝콘 ~1.5 20~40

1 번 테이블.홀뮴:YAG 레이저 쇄석술에 사용되는 가장 일반적인 레이저 작동 모드

고체 홀뮴:YAG(Ho:YAG) 레이저는 지난 수십 년 동안 쇄석술에 가장 많이 사용되는 레이저가 되었습니다. 주요 이점은 다양한 석재 유형의 조각에서 입증된 높은 성공률과 저전력 레이저의 경우 상대적으로 저렴한 비용입니다. 그러나 이 기술에는 한계와 단점도 있습니다. 가장 중요한 매개변수는 다음과 같습니다.