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

Technische Samenvatting: Dynamische Pulsmodulatie tijdens Ho:YAG Laser Lithotripsie

Probleemstelling
Het veld van de endourologische lithotripsie is geëvolueerd van eenvoudige fragmentatie naar geavanceerde dusting-strategieën, gedreven door de noodzaak om de ablatie-efficiëntie te balanceren met het minimaliseren van steenretropulsie. Hoewel de Thulium Fiber Laser (TFL) aan populariteit heeft gewonnen vanwege de lage piekvermogens en gunstige dusting-eigenschappen, blijft de Holmium:YAG (Ho:YAG) laser de gouden standaard vanwege zijn veelzijdigheid. Recente innovaties in Ho:Y-AG pulsmodulatie, specifiek Magneto (M-Ho:YAG) en Virtual Basket (VB), beogen TFL-achtige dusting met lage retropulsie te repliceren terwijl de veelzijdigheid van de Ho:YAG behouden blijft. M-Ho:YAG maakt gebruik van verlengde pulsduur en gereduceerd piekvermogen (~500 W) om stenen te stabiliseren, terwijl VB een dual-pulse strategie hanteert om transiënte cavitatie te creëren voor verbeterde dusting en verminderde migratie.

Er bestaat echter een kritische kloof in het begrip van de intraoperatieve dynamiek van deze technologieën. Huidig bewijs leunt grotendeels op statische vergelijkingen tussen modi. In de praktijk is lithotripsie een dynamisch proces waarbij de morfologie en het gedrag van de steen evolueren. Het blijft slecht gedefinieerd welke specifieke preoperatieve of intraoperatieve factoren een chirurg ertoe aanzetten om over te stappen van de laag-piekvermogen M-Ho:YAG modus naar de potentieel agressievere VB modus tijdens een enkele procedure. Deze studie adresseert de noodzaak om voorspellers voor dergelijke intraoperatieve transities te identificeren om de procedurele efficiëntie te optimaliseren.

Methodologie
Dit was een multicenter, observationele, real-world studie die gegevens analyseerde van 400 opeenvolgende patiënten die een Retrograde Intrarenale Chirurgie (RIRS) ondergingen voor niersteenziekte tussen januari 2025 en maart 2026. De procedures werden uitgevoerd in vijf internationale high-volume centra met behulp van het Cyber Ho™ 150W platform.

• Studieontwerp: Alle procedures begonnen de lithotripsie met de M-Ho:YAG pulsmodulatie als standaardstrategie.
• Interventiecriteria: Chirurgen mochten naar eigen inzicht intraoperatief overschakelen naar de Virtual Basket (VB) modus indien zij suboptimale dusting-efficiëntie, excessief energieverbruik, verlengde laser-tijd of inadequate fragmentatie waarnamen.
• Groepering: Patiënten werden gecategoriseerd in twee groepen:
  1. M-Ho:YAG-only: Patiënten die volledig werden behandeld met de Magneto-modus ($n=301$).
  2. M-Ho:YAG + VB: Patiënten die een transitie naar de VB-modus vereisten ($n=99$).
• Gegevensverzameling: Variabelen omvatten demografie, kenmerken van de steen (volume berekend via de ellipsoïde formule, dichtheid in Hounsfield Units [HU], locatie, multipliciteit), anatomische factoren (onderste pol locatie, infundibulopelvische anatomie) en procedurele uitkomsten (laser-tijd, ablatiesnelheid, energie-efficiëntie, retropulsie, Stone-Free Rate [SFR] na 30 dagen).
• Statistische Analyse: Correlaties tussen variabelen werden beoordeeld met de Spearman's rangcorrelatiecoëfficiënt ($r$). Een $p$-waarde $< 0,05$ werd als statistisch significant beschouwd.

Belangrijkste Bijdragen en Resultaten
De studie identificeerde specifieke klinische en anatomische voorspellers geassocieerd met de noodzaak om over te schakelen van M-Ho:YAG naar VB-modus.

1. Steenvolume: Er werd een sterke positieve correlatie gevonden tussen steenvolume en de noodzaak tot het wisselen van pulsmodulatie ($r=0,69$). Grotere steenbelastingen vereisten significant vaker de transitie naar VB.
2. Steendichtheid: Een hogere steendichtheid (gemeten in HU) was geassocieerd met een verhoogde waarschijnlijkheid van het wisselen. De gegevens suggereren dat de laag-piekvermogen instellingen van M-Ho:YAG een verminderde fragmentatie-efficiëntie kunnen vertonen bij hardere, hoog-densiteit calculi.
3. Anatomische Locatie: De onderste pol was de meest frequente anatomische locatie bij patiënten die een modulatieverandering vereisten. Dit suggereert dat zwaartekrachtafhankelijke locaties, gecombineerd met de steenbelasting, meer agressieve pulsprofielen kunnen vereisen om klaring te handhaven.
4. Procedurele Efficiëntie:
   • Ablatiesnelheid: De M-Ho:YAG + VB groep vertoonde een hogere gemiddelde ablatiesnelheid ($1,31 \text{ mm}^3/\text{s}$) vergeleken met de M-Ho:YAG-only groep ($1,12 \text{ mm}^3/\text{s}$).
   • Energieafgifte: De M-Ho:YAG-only groep leverde aanzienlijk meer totale energie ($71,87 \text{ kJ}$) dan de transitie groep ($46,98 \text{ kJ}$), hoewel de laser-tijden tussen de groepen vergelijkbaar waren.
   • Veiligheid: De studie rapporteerde een gunstig veiligheidsprofiel zonder belangrijke complicaties (Clavien-Dindo $\ge$ III). Minder ernstige complicaties (Graad I-II) kwamen zelden voor ($<1\%$) en omvatten lichte bloedingen en ureterletsel. De postoperatieve nierfunctie (eGFR) bleef stabiel, en de 30-dagen Stone-Free Rate (gedefinieerd als geen fragmenten $> 2 \text{ mm}$) was 98,5%.

Betekenis en Claims
Het artikel stelt dat lithotripsie niet moet worden beschouwd als een statische procedure die wordt beheerst door één enkele laserinstelling, maar als een dynamisch proces dat adaptieve strategieën vereist. De primaire betekenis van deze bevindingen is de identificatie van grote steenbelasting, locatie in de onderste pol en hoge steendichtheid als de belangrijkste voorspellers voor de intraoperatieve transitie van M-Ho:YAG naar VB.

De auteurs claimen dat deze resultaten een dynamische pulsmodulatiestrategie ondersteunen die is afgestemd op specifieke kenmerken van de steen. Door te herkennen wanneer laag-piekvermogen modi (M-Ho:YAG) onvoldoende kunnen zijn voor harde of grote stenen in moeilijke anatomische locaties, kunnen chirurgen proactief of reactief overschakelen naar VB om de ablatie-efficiëntie en de procedurele prestaties te optimaliseren. De studie concludeert dat hoewel verdere prospectieve, gerandomiseerde studies gewenst zijn, de huidige bewijslast suggereert dat flexibiliteit in de selectie van pulsmodulatie, in plaats van het vertrouwen op een enkele modus, de effectiviteit van hoog-vermogen Ho:YAG laserlithotripsie verbetert.