Proktologie

Moderní laserová proktologie využívá především endoluminální a submukózní aplikaci laserové energie pomocí tenkých optických vláken. Na rozdíl od klasické povrchové laserové chirurgie není hlavním cílem vytvořit řez, ale předat definované množství energie dovnitř hemoroidální tkáně, píštělového traktu nebo pilonidálního sinu.

Výsledný účinek je založen především na řízené fototermální interakci. Laserová energie se absorbuje ve tkáni, mění se na teplo a podle použité vlnové délky, geometrie vlákna a dávky vytváří koagulaci, denaturaci a kontrakci cílových struktur.

V našem portfoliu se laserové technologie v proktologii soustřeďují především na tři oblasti:

• laserovou hemoroidoplastiku – LHP,
• laserový uzávěr análních píštělí – FiLaC,
• laserový uzávěr pilonidálního sinu – SiLaC.

Společným technologickým základem je vhodně zvolený diodový laser, optické vlákno a specializovaný aplikační systém.

1470 nm – energie absorbovaná především vodou

Pro moderní endoluminální proktologické aplikace patří mezi nejvýznamnější vlnové délky 1470 nm.

V této oblasti je laserové záření výrazně absorbováno vodou, která je dominantní složkou měkkých biologických tkání. Energie se proto ukládá relativně blízko optického vlákna a vytváří lokalizovaný termální účinek.

Při vhodném dávkování dochází k:

• zahřátí cílové tkáně,
• denaturaci proteinových struktur,
• koagulaci,
• kontrakci tkáně,
• termálnímu uzávěru ošetřovaného prostoru.

Právě relativně vysoká absorpce ve vodě je důvodem, proč se 1470 nm používá nejen v proktologii, ale také při dalších endoluminálních aplikacích, například EVLA.

Stejná fyzika, jiná anatomie a jiná geometrie aplikačního systému.

980 nm – jiný absorpční profil

V proktologii lze podle konkrétního systému a aplikační techniky využít také 980 nm.

Na této vlnové délce se na absorpci podílí voda i hemoglobin. Ve srovnání s 1470 nm je distribuce optické a následně tepelné energie ve tkáni odlišná.

980 nm lze proto využít například při technikách, kde je významný:

• koagulační účinek,
• působení na cévní složku hemoroidální tkáně,
• hlubší termální distribuce energie.

Není správné hodnotit 980 a 1470 nm pouze podle výkonu laseru. Jde o dva rozdílné absorpční profily a tím také o rozdílný způsob vytváření tepelného účinku.

Klinická literatura popisuje laserovou hemoroidoplastiku s oběma vlnovými délkami. Rozhodující není pouze použitá vlnová délka, ale také celková dávka energie a konkrétní aplikační technika.

Laserová hemoroidoplastika – LHP

Laser Hemorrhoidoplasty (LHP) je miniinvazivní laserová technika, při které je optické vlákno zavedeno do hemoroidální tkáně a laserová energie je aplikována submukózně.

Z technologického hlediska je cílem vytvořit kontrolovaný termální účinek uvnitř hemoroidálního polštáře, nikoliv tkáň klasicky chirurgicky excidovat.

Absorbovaná energie vede ke koagulaci a kontrakci ošetřované tkáně. Výsledná distribuce teploty přitom závisí na:

• vlnové délce,
• výkonu,
• délce jednotlivé expozice,
• počtu aplikací,
• poloze vlákna,
• konstrukci emisní části vlákna,
• celkové dodané energii.

Dvě aplikace provedené stejným výkonem tedy nemusí znamenat stejný termální účinek.

Dávka energie je důležitější než samotné watty

Také u LHP je maximální výkon laseru jen jedním z parametrů.

Například:

energie = výkon × čas

Laser pracující výkonem 6 W po dobu jedné sekundy předá 6 J energie. Stejný laser při stejné hodnotě výkonu, ale jiné době expozice, předá zcela jinou dávku.

U vícebodové aplikace se navíc jednotlivé dávky sčítají a současně dochází k vedení tepla v okolní tkáni.

Výsledek tedy určují společně:

vlnová délka × výkon × čas × počet aplikací × geometrie vlákna × prostorové rozložení energie.

Proto považujeme u laserové proktologie za důležitější porozumět dávkování energie než pouze porovnávat maximální výkon jednotlivých přístrojů.

Radiální vlákno – energie se nemusí šířit dopředu

Běžné přímé optické vlákno emituje záření převážně ve směru své podélné osy.

Pro některé proktologické aplikace je však výhodnější předávat energii radiálně do okolní tkáně.

Radiální vlákno proto obsahuje speciálně konstruovanou koncovku, která mění geometrii výstupu záření a rozkládá laserovou energii po obvodu vlákna.

To je zásadní zejména v situacích, kdy se vlákno pohybuje uvnitř:

• hemoroidální tkáně,
• píštělového traktu,
• pilonidálního sinu.

Geometrie vlákna určuje prostorovou distribuci energie stejně zásadně jako vlnová délka laseru.

Radiální vlákna GIGAA jsou k dispozici například v provedení 400 a 600 µm s konektorem SMA905.

FiLaC – laserový uzávěr anální píštěle

Při technice označované jako FiLaC – Fistula-tract Laser Closure je laserová energie aplikována zevnitř píštělového traktu.

Z fyzikálního hlediska je princip velmi elegantní: optické vlákno vytváří při postupném pohybu radiálně distribuovaný termální účinek po obvodu píštělového kanálu.

Při absorpci energie dochází k termálním změnám stěny traktu, její koagulaci a kontrakci.

Pro výsledný účinek jsou důležité zejména:

• vlnová délka laseru,
• radiální geometrie emise,
• výkon,
• rychlost pohybu vlákna,
• energie předaná na jednotku délky traktu,
• průměr a anatomie píštěle.

Energie na jednotku délky

FiLaC má z hlediska dávkování určitou analogii s EVLA.

Při kontinuálním stahování vlákna lze množství energie předané na jednotku délky zjednodušeně vyjádřit vztahem:

lineární dávka energie = výkon / rychlost pohybu vlákna

Výsledná jednotka je J/cm.

Například při stejném výkonu způsobí pomalejší stahování vlákna vyšší dávku energie na jeden centimetr traktu.

Ani zde ale samotná hodnota J/cm nepopisuje celý termální děj. Důležitá je také vlnová délka, průměr traktu, radiální geometrie vlákna a schopnost okolní tkáně odvádět teplo.

Laserová píštělová chirurgie je proto řízená práce s prostorovou i časovou distribucí tepla.

Proč je FiLaC technologicky zajímavý?

Jedním z hlavních principů FiLaC je možnost ošetřit píštělový trakt zevnitř bez nutnosti využívat laser jako klasický řezný nástroj.

Z hlediska technologie tak nejde o laserovou fistulotomii.

Cílem je vytvořit termální účinek podél traktu a současně zachovat okolní anatomické struktury. Z tohoto důvodu bývá FiLaC řazen mezi sfinkter šetřící postupy.

Klinické výsledky však závisejí na anatomii a charakteru píštěle a publikovaná data vykazují značnou variabilitu. Laser proto není univerzálním řešením každého typu anální píštěle.

SiLaC – stejný princip v pilonidálním sinu

Velmi podobný fyzikální princip lze využít při léčbě pilonidálního sinu.

Technika označovaná jako SiLaC – Sinus Laser-assisted Closure využívá optické vlákno zavedené do sinusového traktu. Při postupném vytahování vlákna je laserová energie aplikována na jeho stěnu.

Radiální emise umožňuje vytvářet termální účinek po obvodu kanálu.

Mechanismus je založen na:

• absorpci laserové energie ve tkáni,
• termální denaturaci,
• koagulaci,
• kontrakci stěny sinu.

Z technologického pohledu tak mají FiLaC a SiLaC mnoho společného:

laserový zdroj → radiální vlákno → pohyb vláknem → lineární distribuce energie → termální kontrakce traktu.

Liší se anatomická situace a klinický protokol, nikoli základní fyzikální princip.

LHP, FiLaC a SiLaC nejsou jedna metoda

Ačkoliv mohou využívat stejnou laserovou platformu a podobnou vlnovou délku, jde o rozdílné způsoby aplikace.

LHP

Lokální submukózní aplikace

Energie je předávána uvnitř hemoroidální tkáně. Výsledný účinek závisí především na energii aplikované do jednotlivých oblastí a její prostorové distribuci.

FiLaC

Lineární aplikace v píštělovém traktu

Radiální energie je aplikována při postupném pohybu vlákna. Zásadní je vztah mezi výkonem a rychlostí pullbacku.

SiLaC

Lineární aplikace v pilonidálním sinu

Fyzikálně podobná aplikace jako FiLaC, avšak v jiné anatomické struktuře a s jiným klinickým kontextem.

Stejný laser tedy může díky odlišné geometrii vlákna a způsobu pohybu vytvářet zcela rozdílný terapeutický systém.

Proktologická vlákna a příslušenství

V proktologii má příslušenství mimořádně důležitou roli.

Pro jednotlivé výkony lze podle konfigurace využít:

• radiální optická vlákna,
• přímá vlákna,
• specializované zaváděče,
• Luer-lock adaptéry a fixační prvky,
• proktologické násadce,
• proktoskopy a další aplikační příslušenství.

Při návrhu vhodného systému je nutné sledovat nejen průměr vlákna, ale také:

• geometrii jeho emisní části,
• numerickou aperturu,
• kompatibilitu s laserovým konektorem,
• mechanickou odolnost koncovky,
• sterilitu a způsob použití,
• kompatibilitu s aplikačním instrumentáriem.

Optické vlákno není spotřební materiál "navíc". Je to jedna z klíčových součástí, která určuje výslednou distribuci laserové energie ve tkáni.

Laserová platforma pro proktologii

VELAS II

Pro proktologické aplikace je hlavní platformou VELAS II.

Modulární konstrukce umožňuje konfiguraci v různých vlnových délkách. Pro proktologii jsou významné zejména 1470 nm a podle konkrétního výkonu také 980 nm.

1470 nm nabízí vysokou absorpci ve vodě a je vhodná pro endoluminální aplikace s radiálním vláknem.

980 nm má odlišný absorpční profil s větším podílem hemoglobinu a umožňuje jiný charakter koagulačního účinku.

Platformu lze doplnit:

• radiálními vlákny 400 a 600 µm,
• proktologickým příslušenstvím,
• přímými optickými vlákny,
• dalším instrumentáriem podle zamýšleného výkonu.

Díky modulární konstrukci může stejná platforma podle konfigurace sloužit také pro EVLA, ORL, gynekologii, obecnou chirurgii nebo laserem asistovanou lipolýzu.

Proktologie ukazuje význam celého laserového systému

Právě proktologické aplikace dobře ukazují, proč nestačí vybírat medicínský laser podle výkonu.

Pro výsledek je rozhodující celý řetězec:

vlnová délka → absorpce → optické vlákno → geometrie emise → výkon a čas → pohyb aplikátoru → termální dávka ve tkáni

Při návrhu proktologického systému proto hodnotíme:

• plánované typy výkonů,
• vhodnou vlnovou délku,
• rozsah a stabilitu výkonu,
• pulzní a kontinuální režimy,
• radiální a další specializovaná vlákna,
• způsob dávkování energie,
• kompatibilitu aplikačního instrumentária,
• dostupnost sterilního spotřebního materiálu,
• servis a dlouhodobou technickou podporu.

U laserové proktologie neprodáváme pouze zdroj záření. Konfigurujeme celý systém pro přesné, reprodukovatelné a kontrolované předání energie do cílové tkáně.

Pomůžeme vám zvolit vhodnou konfiguraci pro LHP, FiLaC, SiLaC a další proktologické aplikace v rozsahu určeného účelu konkrétního systému.