CO2-laserstapedotomy: analysis of used energy and its influence on bone- conduction hearing levels

Abstract

CO2-lasers are used by many otosurgeons to perforate the stapes footplate for the treatment of otosclerosis using the “multiple-shots-technique” or the “one-shot technique”. The latter is successful in about 68% of all cases. However, in 78% of revision cases with a reossified footplate, multiple-shots are necessary. The aim of study was to analyze the interdependence of used the CO2-laser used energy and post-operative bone conduction hearing thresholds to assess a possible laser-induced inner-ear damage. A prospective analysis of the influence of cumulative laser energy on post-operative bone conduction hearing thresholds was performed with data from 391 primary cases that were divided in into 261 single-shot and 130 multiple-shots CO2-laserstapedotomies and in 107 in revision cases which were divided in into surgeries operations with simple change of prosthesis (n=35), single-shot perforation of a neomembrane (n=33) and multiple-shots for the perforation of reossified footplates (n=39). Neither after primary nor in revision surgeries surgery significantly different changes in bone conduction hearing levels were found between the different groups that required an energy of 0, <1, 1-2 or >2 J after long-term follow up. In both tested time periods (short-term: 1~3 weeks; long-term: 1.5~6 months) the majority of patients, showed a lower bone conduction threshold which further improved over time. A comparison of study results after stapedotomy available from the literature showed that our data were among the best results. In conclusion, the application of the “one-shot technique” with energy ≤ 1 J impaired inner ear function less than the application of the “multiple-shots technique” during the short-term observation period. After long- term follow-up the influence of the total laser energy used during CO2-laser stapedotomy performed as primary or revision surgery using the one-shot or multiple-shots technique had no energy- related damaging effect on bone conduction hearing levels. Therefore CO2-laser stapedotomy performed according to the described technique can be considered as a safe procedure.

CO2-Laser werden von vielen Ohrchirurgen im Rahmen der Behandlung der Otosklerose zur Perforation der Stapesfußplatte mit der Mehrschuß- oder der Einschusstechnik verwendet. Letzteres gelingt in etwas 68% aller Fälle. Jedoch in 78% der Revisionen mit einer verknöcherten Fußplatte sind mehrere Schüsse notwendig. Ziel der Studie war es, den Zusammenhang zwischen der verwendeten CO2-Laserenergie und der postoperativen Knochenleitungshörschwelle zu analysieren, um einen möglichen laserinduzierten Innenohrschaden zu bestimmen. Eine prospektive Analyse des Einflusses der kumulativen Laserenergie auf die postoperative Knochenleitungshörschwelle wurde mit Daten von 391 primären Fällen, die in Fälle mit 261 Einzelschuss- und 130 Fälle mit Mehrfachschuss- CO2-Laserstapedotomien (n=130) geteilt werden konnten und in Revisionsfälle, die in Operationen mit einfachem Prothesenwechsel (n=35), Perforationen einer Neomembran durch einen Einzelschuss (n=33) und multiplen Schüssen für die Perforation von reossifizierten Fußplatten (n=39) aufgeteilt werden konnten, durchgeführt. In der Langzeitbeobachtung wurden weder nach Primär- noch nach Revisionsoperationen signifikante Änderungen der Knochenleitungsschwellen in den Gruppen, bei denen eine Energie von 0, <1, 1-2 oder >2 J aufgewandt wurde beobachtet. In beiden untersuchten Zeiträumen (Kurzzeit: 1~3 Wochen, Langzeit: 1.5~6 Monate) wies die Mehrheit der untersuchten Patienten niedrigere postoperative Knochenleitungsschwellen auf, die sich im zeitlichen Verlauf noch verbesserten. Ein Vergleich von Studienergebnisse nach Stapedotomie, die aus der Literatur verfügbar waren zeigte, dass die von uns erhobenen Daten unter den besten waren. Schlussfolgernd beeinträchtigte während der Kurzzeitnachbeobachtungsperiode die Anwendung der Einzelschusstechnik im Rahmen der Primäroperation mit einer Energie von ≤ 1 J die Innenohrfunktion weniger als die Anwendung Mehrschusstechnik. In der Langzeitnachbeobachtungsperiode zeigte die totale verwendete CO2-Laserenergie keinen energieabhängigen schädigenden Effekt auf die Knochenleitungsschwelle unabhängig davon, ob eine Primär- oder Revisionsoperation mit der Einzelschuss- oder Mehrfachschusstechnik durchgeführt wurde. Demzufolge kann die CO2-Laserstapedotomie, mit der beschriebenen Technik, als eine für die Innenohrfunktion sichere Operation angesehen werden.