Dynamic Pulse Modulation During Ho:YAG Laser Lithotripsy: When to change from Magneto to Virtual Basket? Insights from a Multicenter Study

Technisches Resümee: Dynamische Pulsmodulation während der Ho:YAG-Laser-Lithotripsie

Problemstellung
Das Feld der endourologischen Lithotripsie hat sich von der einfachen Fragmentierung hin zu hochentwickelten Dusting-Strategien entwickelt, getrieben durch das Bestreben, die Ablationsleistung mit der Minimierung der Steinretropulsion in Einklang zu bringen. Während der Thulium-Faser-Laser (TFL) aufgrund seiner niedrigen Spitzenleistung und seiner günstigen Dusting-Eigenschaften an Bedeutung gewonnen hat, bleibt der Holmium:YAG-Laser (Ho:YAG) aufgrund seiner Vielseitigkeit der Goldstandard. Jüngste Innovationen in der Ho:YAG-Pulsmodulation, insbesondere Magneto (M-Ho:YAG) und Virtual Basket (VB), zielen darauf ab, ein TFL-ähnliches Dusting mit geringer Retropulsion zu replizieren und gleichzeitig die Vielseitigkeit des Ho:YAG beizubehalten. M-Ho:YAG nutzt verlängerte Pulsdauern und reduzierte Spitzenleistung (~500 W), um Steine zu stabilisieren, während VB eine Dual-Puls-Strategie anwendet, um eine transiente Kavitation für verbessertes Dusting und reduzierte Migration zu erzeugen.

Es besteht jedoch eine kritische Lücke im Verständnis der intraoperativen Dynamik dieser Technologien. Die derzeitige Evidenz stützt sich weitgehend auf statische Vergleiche zwischen den Modi. In der Praxis ist die Lithotripsie ein dynamischer Prozess, bei dem sich die Steinmorphologie und das Verhalten verändern. Es bleibt unklar definiert, welche spezifischen präoperativen oder intraoperativen Faktoren einen Chirurgen dazu veranlassen, während eines einzelnen Eingriffs vom niedrig-spitzenleistungsstarken M-Ho:YAG-Modus zum potenziell aggressiveren VB-Modus zu wechseln. Diese Studie adressiert die Notwendigkeit, Prädiktoren für solche intraoperativen Übergänge zu identifizieren, um die prozedurale Effizienz zu optimieren.

Methodik
Dies war eine multizentrische, Beobachtungsstudie in der klinischen Routine, bei der Daten von 400 aufeinanderfolgenden Patienten analysiert wurden, die sich zwischen Januar 2025 und März 2026 einer retrograden intrarenalen Chirurgie (RIRS) aufgrund einer Nierensteinerkrankung unterzogen. Die Eingriffe wurden in fünf internationalen Hochvolumen-Zentren unter Verwendung der Cyber Ho™ 150W-Plattform durchgeführt.

• Studiendesign: Alle Eingriffe begannen die Lithotripsie mit der M-Ho:YAG-Pulsmodulation als Standardstrategie.
• Interventionskriterien: Chirurgen war es gestattet, intraoperativ nach eigenem Ermessen in den Virtual Basket (VB)-Modus zu wechseln, falls sie eine suboptimale Dusting-Effizienz, einen übermäßigen Energieverbrauch, eine verlängerte Laserzeit oder eine unzureichende Fragmentierung wahrnahmen.
• Gruppierung: Patienten wurden in zwei Gruppen kategorisiert:
  1. Nur M-Ho:YAG: Patienten, die ausschließlich mit dem Magneto-Modus behandelt wurden ($n=301$).
  2. M-Ho:YAG + VB: Patienten, die einen Übergang zum VB-Modus erforderten ($n=99$).
• Datenerhebung: Die Variablen umfassten Demografie, Steineigenschaften (Volumen mittels Ellipsoid-Formel berechnet, Dichte in Hounsfield-Einheiten [HU], Lokalisation, Multiplizität), anatomische Faktoren (unterer Pol, Infundibulopelvic-Anatomie) sowie prozedurale Ergebnisse (Laserzeit, Ablationsrate, Energieeffizienz, Retropulsion, Steinfreiheit [SFR] nach 30 Tagen).
• Statistische Analyse: Korrelationen zwischen Variablen wurden mittels des Spearman-Rangkorrelationskoeffizienten ($r$) bewertet. Ein $p$-Wert $< 0,05$ wurde als statistisch signifikant betrachtet.

Wesentliche Beiträge und Ergebnisse
Die Studie identifizierte spezifische klinische und anatomische Prädiktoren, die mit der Notwendigkeit des Wechsels von M-Ho:YAG zu VB assoziiert sind.

1. Steinvolumen: Es wurde eine starke positive Korrelation zwischen dem Steinvolumen und der Notwendigkeit des Wechselns der Pulsmodulation gefunden ($r=0,69$). Größere Steinlasten erforderten signifikant häufiger den Übergang zu VB.
2. Steindichte: Eine höhere Steindichte (gemessen in HU) war mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit des Wechsels assoziiert. Die Daten legen nahe, dass die Niedrig-Spitzenleistungseinstellungen von M-Ho:YAG bei härteren, hochdichten Konkrementen eine reduzierte Fragmentierungseffizienz aufweisen können.
3. Anatomische Lokalisation: Der untere Pol war die am häufigsten betroffene anatomische Lokalisation bei Patienten, die eine Modulationsänderung benötigten. Dies deutet darauf hin, dass gravitationsabhängige Lokalisationen in Kombination mit der Steinlast aggressivere Pulsprofile erfordern können, um die Clearance aufrechtzuerhalten.
4. Prozedurale Effizienz:
   • Ablationsrate: Die M-Ho:YAG + VB-Gruppe wies eine höhere mittlere Ablationsrate ($1,31 \text{ mm}^3/\text{s}$) auf als die M-Ho:YAG-nur-Gruppe ($1,12 \text{ mm}^3/\text{s}$).
   • Energiedurchgabe: Die M-Ho:YAG-nur-Gruppe lieferte signifikant mehr Gesamtenergie ($71,87 \text{ kJ}$) als die Übergangs-Gruppe ($46,98 \text{ kJ}$), obwohl die Laser-On-Zeiten zwischen den Gruppen vergleichbar waren.
   • Sicherheit: Die Studie berichtete über ein günstiges Sicherheitsprofil ohne schwerwiegende Komplikationen (Clavien-Dindo $\ge$ III). Geringfügige Komplikationen (Grad I-II) waren selten ($<1\%$) und umfassten leichte Blutungen sowie Ureterverletzungen. Die postoperative Nierenfunktion (eGFR) blieb stabil, und die 30-Tage-Steinfreiheit (definiert als keine Fragmente $> 2 \text{ mm}$) lag bei 98,5 %.

Bedeutung und Behauptungen
Die Arbeit postuliert, dass die Lithotripsie nicht als statisches Verfahren betrachtet werden sollte, das durch eine einzige Lasereinstellung bestimmt wird, sondern als ein dynamischer Prozess, der adaptive Strategien erfordert. Die primäre Bedeutung dieser Ergebnisse liegt in der Identifizierung von großer Steinlast, Lokalisation am unteren Pol und hoher Steindichte als den wesentlichen Prädiktoren für den intraoperativen Übergang von M-Ho:YAG zu VB.

Die Autoren behaupten, dass diese Ergebnisse eine dynamische Pulsmodulationsstrategie unterstützen, die auf spezifische Steineigenschaften zugeschnitten ist. Indem Chirurgen erkennen, wann Niedrig-Spitzenleistung-Modi (M-Ho:YAG) für harte oder große Steine in schwierigen anatomischen Lokalisationen unzureichend sein könnten, können sie proaktiv oder reaktiv zu VB wechseln, um die Ablationseffizienz und die prozedurale Leistung zu optimieren. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass – während weitere prospektive, randomisierte Studien gerechtfertigt sind – die aktuelle Evidenz darauf hindeutet, dass die Flexibilität bei der Auswahl der Pulsmodulation (statt der Abhängigkeit von einem einzigen Modus) die Wirksamkeit der Hochleistungs-Ho:YAG-Laserlithotripsie steigert.