Experimentelle Studie zur Ermittlung effektiver Laserparameter für die Laserstapedotomie mit dem UltraPulse® SurgiTouch® CO2-Laser

Abstract

Gegenstand dieser experimentellen Studie war die Untersuchung des Knochenabtragungsvermögens des CO2-Lasers UltraPulse® Surgi Touch® an der Steigbügelfußplatte. Material und Methodik: An isolierten menschlichen Steigbügeln und Rinderkompaktaplättchen(Dicke 90µm) erfolgte die Ermittlung der effektiven Laserparameter, die zur Erzielung einer im Durchmesser ca.0,6mm großen Perforation erforderlich sind. Neben den erreichbaren Perforationsdurchmessern interessierten ebenso die Form und die Qualität der Perforationen, die Reproduzierbarkeit der Perforationswirkung und die an der Stapesfußplatte auftretenden thermisch veränderten Randzonen. Ergebnis: Bei Betrachtung der Perforationen mit dem UltraPulse® SurgiTouch® CO2-Laser war eine stärkere Ausbildung thermischer Schädigungzonen im Vergleich zum kontinuierlich strahlenden CO2-Laser mit dem SurgiTouch® Scanner erkennbar. Die erzielten Perforationen haben in der Regel keinen gleichmäßigen Rand. Die in der Studie gewonnenen Daten scheinen deshalb schlechter zu sein,weil die Art der Applikation der Laserstrahlung mit dem Scannerdurchmesser 0,6mm (14 nebeneinander applizierte Pulse) einen glatten Rand und eine vollkommen runde Perforation nicht entstehen läßt.Erst eine Erhöhung der Pulsanzahl auf 24 Pulse mit dem Scannerdurchmesser 0,7mm ermöglicht hinsichtlich des erzielbaren Durchmessers und der Form bessere Perforationen.Höhere Pulswiederholraten führen jedoch durch einen höheren Energieeintrag in die Randzonen zum höheren thermischen Einfluss auf das nicht abgetragene Gewebe und damit zu größeren thermischen Schädigungen. Vor allem die resultierenden höheren Gesamtenergien im UltraPulse®-Modus von ca. 1,7J (Scannerdurchmesser von 0,6mm) oder 3,4J(Scannerdurchmesser 0,7mm) übersteigt deutlich die maximale Energie von 1 J,die in früheren Studien mit dem CO2-cw-Laser und SurgiTouch®- Scanner ermittelt worden ist. Fazit: Somit erscheinen die möglichen Einstellungen Im UltraPulse®-Modus als bedenklich und könnten sich für das Innenohr als gefährlich erweisen.

The aim of the study was to investigate the tissue ablation capacity of the UltraPulseTM Surgitouch TM CO2 laser at the stapes footplate. Materials and Methods: Isolated human stapes and bovine compact-bone platelets (90µm thick) were used to determine the effective laser parameters for achieving a perforation measuring approximately 0.6mm in diameter. Of particular interest besides the attainable perforation diameters was the shape and quality of the perforation,the reproducibility of the perforation diameter and thermically altered marginal zones. Results:Perforations created by UltraPulse TMSurgiTouchTM CO2 laser had more pronounced carbonization margins than the cw laser 40c with the SurgiTouchTM scanner. In this study the obtained data with UltraPulse TM SurgiTouchTM CO2 laser seem to be worse because the mode of laser application with a scanner diameter of 0.6mm (14 juxtapositioned pulses) could not arise smooth edges and perfectly round perforations.The increased number of ultrapulses with 0.7mm rotation diameter (24 juxtapositioned pulses) resulted in markedly rounder perforations. However higher repetition rates lead to thermal impact on the non-ablated tissue and to bigger thermal damage. Above all the resulting higher total energy in the UltraPulseTM mode at 1.7 J (scanner diameter of 0.6mm) or 3.4 J (scanner diameter of 0.7mm) significantly exceeds the maximum energy of 1 J which in previous studies of the CO2 cw laser and the SurgiTouchTM scanner has been determined as effective and safe. Conclusion:Thus the available settings appear in the UltraPulseTM mode as a concern and could prove dangerous for the inner ear.