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

技術要約：Ho:YAG結石破砕術における動的パルス変調

問題提起
内視鏡下泌尿器科領域の結石破砕術は、単純な破砕から、石の逆流（レトロパルジョン）を最小限に抑えつつ切除効率のバランスを取るための高度なダスティング戦略へと進化している。Thulium Fiber Laser (TFL) は、その低いピークパワーと良好なダスティング特性により台頭しているが、Ho:YAGレーザーはその汎用性により依然としてゴールドスタンダードであるままである。最近のHo:YAGのパルス変調における革新、特に Magneto (M-Ho:YAG) および Virtual Basket (VB) は、Ho:YAGの汎用性を維持しながら、TFLのような低レトロパルジョンのダスティングを再現することを目指している。M-Ho:YAGは、石を安定させるためにパルス持続時間を延長し、ピークパワーを低減（~500 W）させている。一方、VBは、ダスティングの向上と移動の抑制のために、一過性のキャビテーションを生み出す二重パルス戦略を採用している。

しかし、これらの技術の術中ダイナミクスを理解するには決定的な空白が存在する。現在のエビデンスは、主にモード間の静的な比較に依存している。実際には、結石の形態や挙動は進化するものであり、結石破砕は動的なプロセスである。どの特定の術前または術中因子が、外科医に単一の術式内でのM-Ho:YAG（低ピークパワーモード）から、より攻撃的なVBモードへの移行を必要とするのかは、依然として明確に定義されていない。本研究は、手順の効率を最適化するために、このような術中移行を予測する因子を特定する必要性に対処するものである。

方法論
本研究は、2025年1月から2026年3月にかけて、腎結石に対して逆行性腎内手術（RIRS）を受けた400例の連続症例のデータを分析した、多施設共同、観察的、リアルワールド研究である。処置は、5つの国際的な高ボリュームセンターにおいて、Cyber Ho™ 150W プラットフォームを用いて実施された。

• 研究デザイン: すべての処置は、デフォルトの戦略として M-Ho:YAG パルス変調を用いた結石破砕を開始した。
• 介入基準: 外科医は、ダスティング効率の低下、エネルギー消費の増大、レーザー時間の延長、または不十分な破砕を感知した場合、自身の裁量により、術中に Virtual Basket (VB) モードへの切り替えを行うことが許可された。
• グループ分け: 患者は以下の2つのグループに分類された：
  1. M-Ho:YAG単独群: 全工程をMagnetoモードで治療した患者（$n=301$）。
  2. M-Ho:YAG + VB群: VBモードへの移行を必要とした患者（$n=99$）。
• データ収集: 変数には、デモグラフィックス、石の特性（楕円体公式による体積、ハウンスフィールドユニット [HU] による密度、部位、多発性）、解剖学的因子（下極の位置、腎盂腎杯の解剖学的構造）、および処置アウトカム（レーザー時間、切除率、エネルギー効率、逆流、30日時点の結石消失率 [SFR]）が含まれた。
• 統計解析: 変数間の相関は、Spearmanの順位相関係数（$r$）を用いて評価された。$p$値 $< 0.05$ を統計的に有意とした。

主要な貢献と結果
本研究は、M-Ho:YAGからVBへのパルス変調の切り替えを必要とする臨床的および解剖学的予測因子を特定した。

1. 結石体積: 結石体積とパルス変調の切り替えの必要性の間に、強い正の相関が見られた（$r=0.69$）。大きな石の負担（石量）は、VBへの移行を必要とする可能性が有意に高かった。
2. 結石密度: 高い結石密度（HUで測定）は、切り替えの可能性の増加に関連していた。このデータは、M-Ho:YAGの低ピークパワー設定が、硬く高密度の結石に対して破砕効率が低下する可能性があることを示唆している。
3. 解剖学的部位: 下極は、変調変更を必要とした患者の中で最も頻度の高い解剖学的部位であった。これは、重力依存的な部位が、石の負担と組み合わさることで、クリアランスを維持するためにより攻撃的なパルスプロファイルが必要になることを示唆している。
4. 処置の効率性:
   • 切除率: M-Ho:YAG + VB群は、M-Ho:YAG単独群（$1.12 \text{ mm}^3/\text{s}$）と比較して、高い平均切除率（$1.31 \text{ mm}^3/\text{s}$）を示した。
   • エネルギー供給: M-Ho:YAG単独群は、移行群（$46.98 \text{ kJ}$）と比較して、有意に多くの総エネルギー（$71.87 \text{ kJ}$）を供給したが、レーザーオン時間は両群間で同程度であった。
   • 安全性: 本研究は良好な安全性プロファイルを報告した。重大な合併症（Clavien-Dindo $\ge$ III）は認められなかった。軽微な合併症（グレード I-II）は稀（$<1\%$）であり、軽度の出血や尿管損傷が含まれた。術後の腎機能（eGFR）は安定しており、30日間の結石消失率（$2 \text{ mm}$を超える破片がない状態と定義）は 98.5% であった。

意義と主張
本論文は、結石破砕術を単一のレーザー設定によって支配される静的なプロセスとしてではなく、適応戦略を必要とする動的なプロセスとして捉えるべきであると主張している。これらの知見の主な意義は、大きな結石負担、下極の位置、および高い結石密度が、M-Ho:YAGからVBへの術中移行の主要な予測因子であると特定したことにある。

著者らは、これらの結果が、特定の石の特性に合わせて調整された動的パルス変調戦略を支持するものであると主張している。低ピークパワーモード（M-Ho:YAG）が、硬い石や大きな石、あるいは困難な解剖学的部位において不十分である可能性があることを認識することで、外科医は、切除効率と処置パフォーマンスを最適化するために、VBへ能動的または反応的に切り替えることができる。本研究は、さらなる前向きなランダム化比較試験が必要であるものの、現在のエビデンスは、単一のモードへの依存よりも、パルス変調の選択における柔軟性が、高出力Ho:YAGレーザーの有効性と処置性能を高めることを示唆している。