Przegląd Urologiczny 2008/1 (47) wersja do druku | skomentuj ten artykuł | szybkie odnośniki
 
strona główna > archiwum > Przegląd Urologiczny 2008/1 (47) > Lasery w urologii

Lasery w urologii

Podstawą działania urządzenia zwanego laserem jest wymuszona emisja promieniowania elektromagnetycznego, czyli optycznego. Jego zakres obejmuje promieniowanie ultrafioletowe, część widzialną oraz podczerwień [1, 2].

Elektrony krążące wokół jądra w prawidłowym stanie energetycznym, stabilnym w przypadku wzbudzenia poprzez zewnętrzne źródło energii przechodzą na inne, wyższe orbity, po których krążą wokół jądra atomu. Jest to stan megastabilny. Powrotowi atomu do stabilnego stanu energetycznego towarzyszy emisja energii w postaci fotonów. To właśnie ta wymuszona emisja fotonów stanowi zasadę działania lasera [1, 2, 4, 6].

Już Albert Einstein pracował nad teoretycznymi podstawami efektu fotoelektrycznego i stymulacji promieniowania. Jego prace wykazały, że struktura światła nie składa się z ciągłej fali, lecz z porcji energii zwanej fotonami. Dlatego też powszechnie uważa się go za teoretycznego prekursora technologii zwanej Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Radiation, czyli lasera [1, 2, 4, 6].

Światło laserowe ma charakterystyczne cechy. Jest jednobarwne, co oznacza, że szerokość linii widmowej jest bardzo mała, a długość fali wszystkich fotonów tworzących wiązkę jednakowa. Tworzące ją promienie biegną idealnie równolegle względem siebie, czyli są skolimowane oraz spójne, czyli koherentne. Ostatnia cecha polega na tym, że wszystkie fotony są względem siebie zgodne w fazie, a światło wykazuje się spójnością. Jest to czasowo przestrzenny układ drgań długich i identycznych ciągów fali świetlnej mających zdolność do interferencji. Ta cecha odróżnia światło laserowe od konwencjonalnych źródeł, które powstają na skutek spontanicznych emisji energii i mają różne długości i fazy fali fotonowej, bardziej charakterystyczne dla zakłóceń zorganizowanej, laserowej fali optycznej [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7].

Tabela 1
Kryteria podziału laserów w zależności od:

Laser zbudowany jest z trzech podstawowych części. Pierwsza z nich to środek będący dawcą emitowanych fotonów. Rodzaj medium decyduje o długości fali lasera, a co za tym idzie jego właściwościach fizycznych oraz o sposobie oddziaływania na tkanki żywe, a więc zastosowania w medycynie. Substrat może być stały (krystaliczny), gazowy, barwnikowy, półprzewodnikowy. Kolejny element budowy urządzenia to źródło wzbudzenia, czyli dostawca energii do procesu emisji fotonów światła oraz układu rezonatora, utworzonego przez szereg luster celem wzmocnienia utworzonej wiązki światła. Dzięki temu fala laserowa pod postacią zogniskowanej wiązki energii może docierać na odległość lub do tkanek organizmu, zarówno powierzchownych, jak i do jam ciała i wnętrza organów z zastosowaniem specjalistycznych technik medycznych (techniki endoskopowe, specjalne aplikatory itp.). Do oceny efektu lasera na tkankę żywą istotna jest gęstość mocy, wyrażana w jednostkach mocy lasera (wat) przypadających na jednostkę powierzchni tkanki (W/cm2) oraz cał kowita ilość energii dostarczonej do tkanki, czyli fluencja. Oblicza się ją przez pomnożenie gęstości mocy przez czas napromieniowania (W.s/cm2 lub J/cm2).

Reakcja tkanek na energię laserową zależy od kilku zjawisk fizycznych. Należą do nich pochłanianie energii, odbicie energii, rozproszenie energii oraz przenikanie [1, 2].

Absorpcja, czyli pochłanianie, to zasadniczy mechanizm przekazywania tkankom energii lasera. Odbicie zewnętrzne polega na wstecznym odbiciu energii promienia laserowego od powierzchni tkanki. Odbicie wewnętrzne polega na odbiciu energii przez poszczególne warstwy tkanki i wywołuje efekt pochłaniania rozproszonego. Zjawisko transmisji zachodzi, gdy energia nie jest pochłaniana w tkankach, a jedynie "przechodzi przez nie", co wydatnie zmniejsza oddziaływanie biologiczne wiązki laserowej [1, 2].

Oddziaływanie promieniowania laserowego na tkanki

  • Efekt fototermiczny - po absorpcji promieniowania przez tkankę dochodzi do jej zamiany w energię cieplną. Efekt ten zależy od ilości dostarczonej energii, czasu promieniowania oraz rodzaju tkanki. Następstwami są denaturacja zachodząca w temperaturze powyżej 40oC, koagulacja powyżej 60oC, odparowanie wody z tkanki w temperaturze powyżej 100oC (waporyzacja), zwęglenie powyżej 250oC oraz odparowanie tkanki (tissue vaporisation) w temperaturze powyżej 300oC.
  • Efekt fotochemiczny - wysyłanie krótkich impulsów o dużej gęstości mocy powoduje rozrywanie wiązań chemicznych bez nagrzewania tkanek, tzn. w miejscu oddziaływania promieniowania dochodzi do rozkładu i usunięcia tkanki, ale bez termicznego uszkodzenia tkanek sąsiednich.
  • Efekt fotojonizujący - współistnieje z efektem fotochemicznym. Na skutek wysyłania krótkich impulsów o dużej gęstości mocy dochodzi do jonizacji cząsteczek w tkance. Powstaje plazma, która silnie absorbuje promieniowanie - dochodzi do ekspansji plazmy, co wywołuje powstanie uderzeniowej fali akustycznej. Destrukcja tkanki ma charakter eksplozji. Można powiedzieć, że następuje mechaniczne uszkodzenie struktury i jej rozpad, jak to ma miejsce przy litotrypsji kamienia moczowego.
  • Efekt biostymulacji - jest to efekt działania promieniowania o małej mocy. Zostaje stymulowany transport elektronów w łańcuchu oddechowym oraz dochodzi do kumulacji ATP [1, 2, 4].

Fotografia 1
Operacja pokazowa z użyciem laserów: holmowego, tulowego i KTP. Operatorami byli lekarze z Katowickiego Ośrodka oraz zaproszeni goście: prof. Rainer Kuntz z Berlina i prof. Leszek Jaromin z Łodzi

Pierwszy laser zbudował Maiman w 1960 roku. Złożony był z syntetycznego rubinu umieszczonego wewnątrz spiralnej lampy błyskowej, oba końce kryształu pokryto srebrem, co odgrywało rolę rezonatora. Tak naprawdę był to model powstały z teoretycznych idei, bez wykorzystania praktycznego. Jednak już wtedy było pewne, że urządzenia ma bardzo atrakcyjne cechy dla zastosowań w medycynie. W 1966 roku Parsons użył lasera w leczeniu pęcherza moczowego u psa, początek lat 80. XX w. to stosowanie lasera w leczeniu kłykcin kończystych, terapia fotodynamiczna raka pęcherza moczowego [2, 6, 7]. W 1984 roku zastosowano laser Nd:YAG w leczeniu raka stercza, a w 1987 roku laser barwnikowy do kruszenia kamieni moczowych. W latach 90. ubiegłego wieku zaczęto na szeroką skalę wykorzystywać laser w urologii do leczenia powierzchownych raków pęcherza moczowego (Nd: YAG oraz tzw. terapia fotodynamiczna), kamicy moczowej oraz rozcinania zwężeń moczowodu wrodzonych u dzieci i dorosłych, pierwotnych, a także po już przebytym leczeniu operacyjnym oraz zwężeń cewki moczowej (laser holmowy). Wprowadzenie lasera holmowego o wysokiej energii bazowej (80-100 W - laser holmowy, tulowy) pozwoliło na poprawę skuteczności leczenia gruczolaka stercza. Podobne, bardzo dobre efekty uzyskano używając wysokoenergetycznego lasera zielonego KTP, co powoli staje się "złotym standardem" w leczeniu gruczolaka stercza [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34].

Laser w leczeniu objawowego gruczolaka stercza

Złotym standardem w leczeniu gruczolaka stercza jest przezcewkowa elektroresekcja. Jednak znaczna liczba powikłań po tym zabiegu (do 18%), duży odsetek krwawień śród- i pooperacyjnych, cena oraz stroma krzywa uczenia skłaniają do poszukiwania innych technik operacyjnych. Nie można było nie zwrócić uwagi na laser, gdyż jego właściwości fizyczne, takie jak przewidywalny zakres urazu termicznego, możliwość stosowania go w środowisku wodnym, użycie giętkich włókien podających energię na drodze endoskopowej i wreszcie znaczne ograniczenie typowych dla TURP powikłań czynią zeń narzędzie prawie doskonałe. Po raz pierwszy zastosowano laser w leczeniu BPH pod koniec lat 80. XX wieku. Rozwój tej metody w latach 90. spowodował stosowanie różnych typów laserów, aplikatorów energii na wprost oraz załamujących promień pod kątem prostym, przy kontakcie włókna z tkanką stercza i bez, a także po dosterczowym wprowadzaniu światłowodu. Mnogość technik znacznie utrudniła porównanie skuteczności oraz bezpieczeństwa dla chorego. Dopiero początek XXI wieku wraz z wprowadzeniem laserów o wysokiej energii, dochodzącej do 100 W oraz udoskonaleniem sprzę tu endoskopowego, a więc aplikatorów pozwoliły na wyłonienie kilku wiodących technik laserowych dających porównywalną do TURP skuteczność przy znacznym ograniczeniu powikłań [ 2, 3, 6, 7, 8].

TULAP - przezcewkowa ablacja stercza laserem pod kontrolą TRUS. Metoda wprowadzona w 1991 roku przez Rotha. Polega na wprowadzeniu do cewki sterczowej sondy laserowej, umożliwiającej zagięcie włókna pod kątem 90 stopni i naświetlaniu tkanki stercza ruchem przesuwania w osi długiej cewki. Cały proces kontrolowany jest za pomocą TRUS, gdyż włókno laserowe znajduje się wewnątrz głowicy 7,5 MHz pracującej w czasie rzeczywistym i wprowadzonej do cewki. Do tego typu lasera stosuje się najczęściej Nd:YAG laser. Ze względu na wady (brak kontroli wzrokowej nad zabiegiem, skomplikowana aparatura i przebieg zabiegu) tego typu zabiegu praktycznie się nie wykonuje [2, 3, 8, 27].

VLAP - laserowa ablacja stercza pod kontrolą wzroku. Costello w 1992 roku po raz pierwszy zastosował laser Nd: YAG do ablacji laserowej stercza. Wykorzystuje się włókno załamujące promień lasera bez dotyku operowanej tkanki. Jest to zabieg technicznie prosty, ale ma jednak pewne ograniczenia. Długość fali lasera jagowego (1064 nm) powoduje ograniczoną zdolność odparowania tkanki przez głębokie wnikanie wiązki w tkankę (ponad 10 mm). Zjawisko to powoduje znaczne rozrzedzenie się energii w dużej objętości tkanki i powolne jej nagrzewanie. Wywołuje to ograniczone odparowanie, ale głęboką koagulację tkanki operowanej. Powstaje zatem bardziej martwica skrzepowa niż zniszczenie tkanki przez jej odparowanie, czyli natychmiastowe zniknięcie. Klinicznie przejawia się to obrzękiem tkanki stercza oraz długotrwałymi trudnościami mikcyjnymi z zatrzymaniem moczu i kokoniecznością cewnikowania. Obecnie metoda ma ograniczone zastosowanie. W innej metodzie stosuje się laser Nd: YAG z szafirową głowicą, którą zbliża się do powierzchni stercza. Jej kontakt powoduje waporyzację. Technika ta została zarzucona z po wodu małej skuteczności (tylko małe gruczolaki) i dużych dolegliwości mikcyjnych po zabiegu [2, 3, 8, 9].

ILCP - śródtkankowa koagulacja stercza laserem, wprowadzona w 1991 roku przez Hofstettera. Zasadą tej metody jest wprowadzenie włókna laserowego do tkanki stercza przez nakłucie przez skórę krocza lub odbyt do części podcewkowej stercza. Zakończenie włókna stanowi sonda rozpraszająca energię lasera i podgrzewająca tkankę stercza, co doprowadza do martwicy skrzepowej, zniszczenia tkanki i stopniowego jej zaniku. Do tego celu można zastosować różne lasery: Nd: YAG, holmowy lub diodowy 830 nm. Jest to zabieg mało inwazyjny, bezpieczny, lecz znacznie mniej skuteczny niż TURP. Występują uciążliwe objawy utrudnienia w oddawaniu moczu, wymagające cewnika lub nadpęcherzowego odprowadzenia i znaczna liczba nawrotów (do 40% w ciągu 3 lat), co czyni metodę nieskuteczną i rzadko stosowaną [2, 3, 8, 9, 35].

HoleP (HoLaP) - laser holmowy (fot. 1) zastosowano po raz pierwszy w skojarzeniu z laserem Nd: YAG dla stworzenia odpowiedniego kanału w tkance stercza i rozcięcia szyi pęcherza [2]. Prekursorem ablacji stercza laserem holmowym jest Gilling [8, 10, 33]. Zastosowano kątowe włókno obrotowe celem odparowania tkanki w formie tunelu w gruczolaku stercza. Technika ta jest mało skuteczna, długotrwała, a wynik niezadowalający. Wynika to z fizycznych własności lasera. Długość fali 2100 nm powoduje, że energia jest w znacznej części pochłaniana przez bańki pary, jakie powstają na końcu włókna oraz wodę [2, 8]. Aby efekt biologiczny lasera na tkankę stercza był lepszy, należy zastosować włókno do cięcia na wprost, mające kontakt z tkanką.

Fotografia 2
Fot. 1. Laser holmowy 100 W

W połowie lat 90. ubiegłego wieku powstały dwie odmiany zabiegu laserowego: resekcja gruczolaka stercza, która zakresem naśladuje TURP oraz enukleacja, skutkiem przypominająca klasyczne operacje otwarte. Pierwsza z nich polega na wycięciu fragmentów tkanek gruczolaka i przemieszczeniu ich do pęcherza. W ten sposób powstaje rozległa loża podobna do tej po elektroresekcji [2, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 27, 33, 55]. Bezkrwawy sposób rozcinania tkanek polega na wykorzystaniu tworzenia się pulsacyjnego strumienia baniek pary na końcu włókna, które mechanicznie tną tkankę, a oddziaływanie włókna powoduje także powierzchowną waporyzację i koagulację [2, 8, 10]. Kolejny sposób leczenia gruczolaka stercza laserem holmowym to enukleacja. Wycina się wstecznie oba płaty stercza, a także trzeci, jeśli mamy z nim do czynienia w warstwie torebki anatomicznej zupełnie tak samo jak przy tradycyjnym zabiegu wyłuszczenia gruczolaka. Zabieg jest bardzo radykalny, szeroka loża powstaje praktycznie bezkrwawo, gdyż operator w trakcie zabiegu ma możliwość koagulacji większych naczyń. Przemieszczone do pęcherza moczowego duże fragmenty gruczolaka mieli się specjalnym narzędziem (morcelatorem) i usuwa z pęcherza [2, 8, 10, 33]. Wyniki są porównywalne z TURP w każdej wielkości gruczolaka, natomiast wadą metody jest konieczność posiadania skomplikowanego instrumentarium oraz stroma krzywa uczenia się [2, 8, 33, 55]. Także czas trwania zabiegu jest relatywnie dłuższy. Obserwuje się również powikłania związane z usuwaniem tkanek stercza z pęcherza (uszkodzenie ściany pęcherza w 9% w obserwowanej grupie) [2, 8, 33]. Krwawienie po zabiegu jest niewielkie, efekt poprawy natychmiastowy i trwały, porównywalny z TURP. Natomiast u 96% chorych obserwuje się wytrysk wsteczny, u 46% utrzymującą się dysurię, wymagającą leków oraz zwężenie cewki moczowej (9,9% chorych). Osprzęt endoskopowy do tego typu operacji laserowej ma duże rozmiary (26 F), dlatego też częstość występowania zwężenia cewki moczowej jest podobna jak w TURP [2, 8, 10, 32, 33].

Fotografia 3
Fot. 2. Laser KTP 100 W

PVP - fotowybiórcza waporyzacja stercza. Laser KTP (fot. 2) stosowano w urologii od 1986 roku do różnych zadań, dopiero rozwój technologii doprowadzający do zastosowań wysokich energii (80-100 W) spowodował rewolucję w leczeniu gruczolaka stercza. Urządzenie wysyła zielone światło o długości fali 532 nm, które w całości przenika przez płyn płuczący, natomiast w tkance stercza jest w znakomitej większości pochłaniane przez hemoglobinę [2, 8]. Tkanka stercza wychwytuje energię bardzo powierzchownie (do 0,8 mm) i zostaje natychmiast odparowana. Dalsza praca lasera powoduje odparowanie głębszych warstw tkanki i modelowanie tunelu w gruczolaku. Tkanki leżące głębiej nieco gorzej poddają się energii lasera, a to na skutek słabszego unaczynienia i co za tym idzie mniejszej ilości hemoglobiny. Zabieg jest całkowicie bezkrwawy dzięki powierzchownemu działaniu koagulującemu promienia laserowego 532 nm. Metoda jest bezkontaktowa, wykorzystuje włókna z załamanym promieniem lasera; stosuje się specjalny endoskop 22 F, a więc wąski, co znacznie zmniejsza ryzyko powikłania zwężenia cewki. Zabieg przeprowadza się pod kontrolą wzroku, trwa on ok. 30 minut nawet w przypadku dużych gruczolaków i jest technicznie bardzo prosty. Wyniki leczenia są dobre, powikłania stosunkowo łagodne: w 16% przejściowa dysuria, w 7% przejściowy krwiomocz, zatrzymanie moczu w 3%, przetrwałe zatrzymanie wy - magające cewnikowania w 2% oraz zakażenie dróg moczowych w 1%. Bardzo rzadko stwierdza się zaburzenia wzwodu. Cewnik po zabiegu utrzymuje się najwyżej 24 godziny, czasami w ogóle nie ma takiej potrzeby. Zabieg można wykonać w warunkach ambulatoryjnych. Wyniki odległe w trakcie 5-letniej obserwacji wskazują na utrzymanie się znacznej poprawy mikcji (punktacja w skali AUA), wytrysk wsteczny pojawił się w tej grupie w 25%, łagodne objawy dysuryczne wystąpiły u 6% badanych. Nie obserwowano zaburzeń wzwodu prącia ani konieczności cewnikowania chorych [2, 3, 8, 28, 29, 30, 31, 36].

Wspólnym problemem wszystkich technik laserowych jest niemożność badania histologicznego usuniętych tkanek. Jedynie w technice Holep zmiksowane tkanki mogą być poddane analizie patologa. W innych metodach należy poddać chorego badaniom wykluczającym raka stercza (wcześniejsza biopsja, PSA, TRUS, DRE [2, 3, 6, 7, 8].

Laser holmowy jest natomiast złotym środkiem w leczeniu kamicy układu moczowego. Ma zdolność rozbijania wszystkich rodzajów kamienia (także cystynowych) dzięki mechanizmowi chemicznego niszczenia wiązań atomowych w krysztale kamienia [2, 8]. Mechanizm mechanicznej fali uderzeniowej przez pulsacyjnie wytwarzany strumień pęcherzyków plazmy jest niezwykle skutecznym narzędziem w litotrypsji. Istotne jest, że kamienie poddane działaniu światła holmowego często rozpadają się na bardzo drobne fragmenty rokujące samoistne wydalenie. Kamień dotknięty przez zakończenie włókna lasera nie ma naturalnych tendencji do "odskakiwania" i przemieszczania się. Elastyczne włókno o małej średnicy jest w stanie przenieść energię lasera nawet przez wąskie i giętkie narzędzia endoskopowe, co czyni go idealnym narzędziem w górnych drogach moczowych [5, 6, 7, 18, 37, 38, 39]. Jest to także idealny nóż, tnący na wprost na głębokość 0,8 mm, z minimalnym zakresem niekontrolowanej destrukcji termicznej tkanki, a więc znalazł zastosowanie w rozcinaniu zwężeń szyi kielichów w nerce, moczowodu w każdym odcinku, cewki moczowej, nacinaniu ureterocele i szyi pęcherza moczowego czy też rozcięcia zwężonego moczowodu wszytego do wstawki jelitowej (na drodze wstecznej ) po operacjach NOM [2, 5, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 20, 22, 23, 24, 26, 34, 40]. Istnieją doniesienia na temat wykorzystania lasera holmowego do resekcji guzów pęcherza, ale tego typu zabiegi nie są alternatywą dla elektroresekcji [2, 5]. Jednak w przypadku niewielkich, uszypułowanych guzów górnych dróg moczowych i zastosowania ureterorenoskopii giętkiej jest metodą godną polecenia. Należy jedynie pamiętać o konieczności pobrania materiału do badań histologicznych inną metodą [2, 8, 41]. Laser holmowy jest jedynym laserem rozcinającym szwy w układzie moczowym, pozostałe po operacjach otwartych (np. szwy w zespoleniu po prostatektomii czy po operacjach podwieszających cewkę w nietrzymaniu moczu), co znacznie ułatwia leczenie takiego powikłania endoskopowo. Użyto go także do przecięcia ramion koszyczka Dormia, który utkwił w moczowodzie zaklinowany na kamieniu [2, 6, 7, 40]. Do leczenia powierzchownego raka pęcherza moczowego stosowano także laser Nd: YAG [2, 5]. Teoretycznie zastosowanie energii lasera w tym przypadku opiera się na wykorzystaniu efektu fototermicznego i fotochemicznego. Laser jagowy, zastosowany bezkontaktowo, umożliwia wywołanie głębokiej martwicy koagulacyjnej i zniszczenie tkanki guza. Zaletą jest możliwość stosowania go łącznie z cienkimi i giętkimi narzędzia mi endoskopowymi nawet w znieczuleniu miejscowym. Wady to brak materiału do badania histologicznego i niemożność ustalenia stopnia naciekania miejscowego nowotworu. Można natomiast zastosować go w leczeniu małych guzów górnych dróg moczowych, podobnie jak laser holmowy. Należy stwierdzić, że laser nie jest alternatywą dla endoskopowej elektroresekcji powierzchownego raka pęcherza moczowego [2, 8, 52].

Bardzo obiecującą techniką stosowaną w powierzchownym raku pęcherza jest PDT - leczenie fotodynamiczne, które zaczęto stosować na początku lat 90. XX wieku [1, 2, 32, 41, 43, 44]. Jest to metoda fototerapii oparta na procesach fizykochemicznych, których działanie powoduje niszczenie struktur komórkowych w obszarze zmian chorobowych. Jest to oparte na działaniu trzech czynników: obecności w tkance fotouczulacza (związku czynnego optycznie, który w znakomitej większości wysyca tkanki zmienione chorobowo), tlenu oraz monochromatycznego źródła świa tła tak dobranego, by dostosować go do pasma absorpcji zastosowanego fotouczulacza. Uszkodzenie tkanek patologicznych następuje na skutek działania trzech mechanizmów: pierwotnego (czyli komórkowego, polegającego głównie na uszkodzeniu struktur komórki, wpływu na procesy witalne komórki, jak uruchamianie lub hamowanie mechanizmów enzymatycznych, rozkładu lipidów i białek itp.), wtórnego oraz immunologicznego (od czyn tkankowy na leczenie: zakrzepica naczyń w ognisku chorobowym, obrzęk okołonaczyniowy, migracje limfocytów, makrofagów itp.). Duże znaczenie ma rodzaj zastosowanego fotouczulacza. Do najczęściej stosowanych należą: pochodne hematoporfiryny, ester dihematoporfiryny, pochodne bezoporfiryny, mezosulfonian tetrafenyloporfiryny, purpuryny, sulfonowana ftalocyjanina. Wszystkie są drogie i mają wiele działań niepożądanych, jak nadwrażliwość chorego na światło słoneczne, podrażnienie pęcherza po podaniu dojamowo lub w przypadku podania dożylnego długi okres oczekiwania od podania do możliwości leczenia [1, 2, 41, 42, 43, 44, 45]. Ostatnio pojawiła się bardzo ciekawa technologia leczenia wczesnych postaci raka stercza z zastosowaniem nowego fotouczulacza o nazwie TOOKAD [46, 47, 53, 54]. Proces ten określa się mianem VTP (vascular targeted PDT). Wykorzystano niszczenie zmian nowotworowych na drodze uszkadzania naczyń krwionośnych. Fotouczulacz podany dożylnie gromadzi się w sieci naczyń krwionośnych tkanki nowotworowej. Tam pod wpływem oświetlenia laserem o długości fali 763 nm ulega aktywacji, czopuje światło naczyń i uniemożliwia dopływ krwi do patologicznych tkanek. Mechanizmy tkankowe (stan zapalny, hipoksja tkanek, martwica) doprowadzają do wybiórczej śmierci tkanek patologicznych w miejscu guza. Energia lasera podawana jest do stercza przez kilka wkłuć igłą, przez którą wprowadza się do stercza włókno lasera. Czynność tę wykonuje się pod kontrolą TRUS, z zastosowaniem specjalnej mapy wkłuć i prowadnika (podobnie jak w brachyterapii). Pierwsze badania wykazują dobrą tolerancję organizmu na leczenie, brak dowodów negatywnego wpływu fotouczulacza na zdrowe tkanki oraz skuteczność terapeutyczną. Metoda jest w trakcie badań klinicznych i z ostateczną oceną należy poczekać do czasu naukowej oceny grup chorych [46, 47, 48].

Diagnostyka fluorescencyjna to technika, w której analizowane są różnice fluorescencji tkanki zdrowej i zmienionej chorobowo. Istnieją dwa typy: badanie autofluorescencyjne (laser induced fluorescencje) oparte na analizie endogennych fluoroforów oraz badanie fotodynamiczne (photodynamic diagnosis), w którym wymagane jest podanie fotouczulacza. Związki te selektywnie gromadzą się w większym stężeniu w chorej tkance. Wykonanie cystoskopii tradycyjnej oraz w specjalnym świetle ultrafioletowym powoduje, że chore tkanki przybierają inny kolor, tym sposobem diagnozuje się postacie raka niewidoczne gołym okiem, co zwiększa szanse wyleczenia. Wykorzystanie fluorymetrii różnicowej w systemie LIF (laser induced fluorescence) pozwoliło uniknąć zewnętrznych fotouczulaczy. Zestaw zawiera laser (He-Cd-442 nm, 150 mW), dwie kamery CCD sprzężone ze wzmacniaczem obrazu i wyposażone odpowiednio w filtr zielony i czerwony, komputer z kartami pamięci oraz tzw. ramię robocze - cystoskop. Światło lasera powoduje w pęcherzu moczowym fluorescencję, którą rejestrują jednocześnie obie kamery. Zielone i czerwone obrazy - odwzorowania tego samego obszaru otrzymane w tym samym czasie - są oceniane przez komputer i końcowy obraz jest widoczny na monitorze jako obszar zielony dla zdrowej tkanki, a czerwony dla chorej. Diagnostyka fotodynamiczna sięga korzeniami lat 60. XX wieku. Zjawiska wykorzystywane w tym sposobie badania polegają na selektywnym gromadzeniu fotouczulacza przez chorą tkankę i podawaniu do ja my pęcherza światła laserowego przez światłowód z końcówką dwustożkową, umożliwiającą jednorodne oświetlenie. Tak wykonana cystoskopia ujawnia zmiany niewidoczne w "białej cystoskopii", jest znacznie czulszym sposobem wykrywania wczesnych postaci raka oraz umożliwia bardziej radykalną resekcję endoskopową guza. Terapię fotodynamiczną zapoczątkowali Kelly i Snell w 1975 roku. Metoda polega na systemowym lub miejscowym podaniu fotouczulacza, następnie naświetleniu danego obszaru światłem lasera celem wzbudzenia barwnika, co prowadzi do stymulacji procesu oksydacji powodującej martwicę tkanek zajętych przez fotouczulacz. W zależności od zastosowanego fotouczulacza używa się różnych długości fali laserowej. Gdy związkiem aktywnym jest kwas 5-aminolewulinowy, reakcja fotodynamiczna zachodzi przy długości fali 630-650 nm na głębokość 0,7-0,9 mm, dlatego może być zastosowana wyłącznie w raku powierzchownym. Jednak w przypadku nowotworów G3 nie uzyskano efektu terapeutycznego. W tej grupie chorych stosowano laser kryptonowy o długości fali 647,1 nm. Terapia fotodynamiczna stosowana jest najczęściej łącznie z innymi metodami, jak elektroresekcja, immunostymulacja Bcg. Połączenie TUR-BT z adju wantową PDT daje podobne efekty, jak zastosowanie dodatkowo Bcg. Nie jest wolna od powikłań, obserwuje się objawy po d rażnienia pęcherza, parcia, częstomocz, krwiomocz, zmniejszenie pojemności pęcherza i rumień skóry po ekspozycji na słońce [2, 41, 42, 43, 44].

Nowoczesne zastosowanie lasera w urologii odnajdujemy w organooszczędzającej chirurgii raka nerki. Metoda LTA (laser thermal ablation) to mało inwazyjny sposób leczenia małych guzów nerki w wybranej grupie chorych. Czasem takie zabiegi można stosować u chorych z rozległą zmianą, nieoperacyjną innymi sposobami. Technika wymaga wprowadzenia włókna laserowego do tkanek guza na drodze przezskórnej (pod kontrolą TK, MRI), laparoskopowej bądź operacji otwartej. Stosowane są lasery o różnej długości fali (830-980 nm lub Nd: YAG 1040 nm, o mocy 25-30 W przez około 20 min., co podnosi temperaturę w guzie do 55oC i doprowadza do powstania zjawiska nekrozy koagulacyjnej [48, 49, 50].

Laser ma zastosowanie w leczeniu kłykcin kończystych. Wyniki leczenia niewielkich zmian laserem CO2 powodującym waporyzację są bardzo dobre. Podobnie skuteczne wyniki obserwowano przy zastosowaniu lasera Nd: YAG. Umożliwia on doszczętne skoagulowanie zmian i pozwala uzyskać dobry efekt kosmetyczny także w kłykcinach położonych w ujściu cewki i na śluzówkach. Nie obserwuje się bliznowacenia i powstawania zwężeń cewki w tym miejscu [2].

Istnieją doniesienia o korzystnych wynikach stosowania Nd: YAG w powierzchownych postaciach raka prącia (Tis, Ta, T1, T2). Należy pamiętać o prawidłowej ocenie stopnia naciekania guza i dokładnej obserwacji chorego po leczeniu [2, 8].

Ostatnie lata przyniosły bardzo burzliwy rozwój technik laserowych - unowocześnienie sprzętu oraz zwielokrotnienie mocy urządzeń i technik endoskopowych powodują, że w najbliższej przyszłości będzie to "złoty standard" leczenia wielu schorzeń urologicznych. Urolodzy z Polski mają to szczęście, że nie przyglądają się biernie tym zjawiskom, ale aktywnie uczestniczą we wprowadzaniu metod laserowych do codziennej praktyki urologa.

dr n. med. Wiesław Duda
lek. med. Jan Kawecki
lek. med. Magdalena Duda
Szpital im. prof. E. Michałowskiego
kierownik: dr n. med. Wiesław Duda

Piśmiennictwo:

  1. Sieroń A, Cieślar G, Adamek M, Kobierska Laitl A, Szyguła M, Krawczyk- Krupka A; Zarys fotodynamicznej diagnostyki i terapii nowotworów: Alfa Medica Press. Wyd. I 1997.
  2. Floratos D.J, Rosette J.J. Lasery w urologii. BJU International (1999 ). 84. 204 - 211.
  3. Borkowski A. Techniki laserowe. W Choroby gruczołu krokowego red. Borkowski A, Borówka A. PZWL 1997, 190-197.
  4. Van Hillegersberg R. Fundaments of laser surgery. Eur J. Surg 1997; 163: 3 - 11
  5. Wollin T.A., Denstedt J.D, The holmium laser in urology J.Clin. Laser Med. Surg 1998; 16: 13 - 20.
  6. Kawecki J, Tkocz M. Zastosowaie lasera holmowego w urologii. Przegl. Urol. 2001 ( 3) s. 70-72
  7. Duda W, Kawecki J, Pietrusa A. Rola lasera holmowego w urologii. Przegl. Urol. 2004/5/3(25) 15 -17.
  8. Malek R, Nahen K. Laser w leczeniu objawowego BPH Contemporary Urology T2 nr 10 20 -25
  9. Gomella LG, Lofti MA, Rivas DA Contact laser vaporisation technigues for benign prostatic hyperplasia. J. Endourol. 1995;9(2): 117 -123
  10. Gilling P.J., Kennett KM, Fraundorfer MR. Holmium laser resection v transurethral resection of the prostate: results of a randomized trial with 2 years of follow-up. J. Endourol. 2000; 14(9): 757 -760.
  11. Matin S.F., Yost A., Streem B.: Ureteroscopic laser Endopyelotomy: A single-Center Experience J.Endourol. 2003. 17.6.401 - 404.
  12. Bijani C.S., Cornford P.A., Powell C.S: Ureteroscopic endopyelotomy with the Holmium: YAG laser. mid-term results. Eur. Urol. 2000. 38(2): 139 - 143.
  13. Karpman E., Kurzrock E.A., Low R.K.: Percutaneous nephroscopic removal of obstructing fungal bezoars and endopyelotomy in an infant. J.Urol. 2003.169(4): 1499 - 1500.
  14. Watterson J.D, Sofer M., Wollin T.A., Nott L., Denstedt J.D.: Holmium: YAG laser endoureterotomy for ureterointestinal strictures. J.Urol. 2002.167(4): 1692 - 1695.
  15. Conlin M.J: Results of selective management of ureteropelvic junction obstruction. J Endourol. 2002 16(4): 233 -136.
  16. Drake MJ, Cowan NC. Fluoroscopy guided retrograde ureteral stent insertion in patients with a ureteroileal urinary conduit: method and results. J.Urol.2002 167: 2049 -51.
  17. Wodds SD, Reisner GS. Ureteral stenting via an ileal konduit using a gastroscope. J. Urol. 2002 168: 185
  18. Kawecki J, Duda W, Bochynek K, Pietrusa A. Kruszenie kamienia w moczowodzie laserem holowym u chorej z nadpęcherzowym odprowadzeniem moczu sposobem Brickera Urol.Pol. 2005/58/1
  19. Kawecki J, Białożyt M, Duda W. Rozcięcie laserem holowym wrodzonego zwężenia moczowodu w odcinku podmiedniczkowym u dziecka Przegl. Urol. 2005(6)1(29) Hibi H., Yamada Y., Mizumoto H., Okada M., Mitsiu K., Taki T., Honda N., Fukatsu H.: Retrograde ureteroscopic endopyelotomy using the holmium: YAG laser Int.J.Urol. 2002. 9(2): 77 - 81.
  20. Hibi H., Yamada Y., Mizumoto H., Okada M., Mitsiu K., Taki T., Honda N., Fukatsu H.: Retrograde ureteroscopic endopyelotomy using the holmium: YAG laser Int.J.Urol. 2002. 9(2): 77 - 81.
  21. Renner C., Rassweiler J.: Minimal -invasive Therapie der Nierenbeckenabgangsenge. Urol. A 2002. 41(2): 150 -158.
  22. Taniguchi M., Kamei S., Takeuchi T., Sakai S., Deguchi T. Successful management o flower pole moiety ureteropelvic junction obstruction in in partially duplicated collecting system using retrograde endoureteropyelotomy with holmium: YAG laser Int. J. Urol. 2005 12, 313 -315.
  23. El - Nahas A.R., Shoma A.M., Eraki I., El - Kenawy M.R., El - Kappany H.A. Prospective, randomized comparision of ureteroscopic endopyelotomy using holmium:YAG laser and ballon catheter. J.Urol 2006 175 614 - 616.
  24. Di - Grazia E., Nicolosi D. Ureteroscopic laser endopyelotomy in secondary UPJ obstruction after pyeloplasty failure. Urol. Int. 2005; 75 333 - 336.
  25. Hong J.H., Jeon S.S., Lee K S. Results of endoscopic ureteroureterostomy with holmium: YAG laser for complete ureteral obstruction. J. Endourol. 2005 19 (8); 979-983.
  26. Seveso M., Giusti G., Tawerna G., Piccinelli A., Benetti A. Maugeri 0., De - Zorzi S.Z., Graziotti P. Retrograde endopyelotomy using the holmium laser: technical aspects and functional results. Arch. Ital. Urol. Androl. 2005 77(1): 10-2.
  27. Syryło T, Potęga J, Jabłonowski Z. Zastosowanie kliniczne wizualnej ablacji laserowej stercza. Lek. Wojsk. 1999;75(5/6) s. 296 - 301
  28. Sandhu JS, Vanderbrink BA, Egan C. High power KTP photoselective laser vaporization prostatectomy for the treatment of benign prostatic hyperplasia in men J.Urol. 2003; 169 ( 4 suppl):393. Abstract 1470.
  29. Malek RS, Kuntzman RS. Photoselective vaporization of the prostate: 5-year experience with high power KTP laser. J.Urol. 2003; 169 ( 4 suppl): 390. Abstract 1457
  30. Te AE, Mallory TR, Stein BS. Photoselective laser vaporization of the prostate ( PVP ) for the treatment of prostatic Hyperplasia ( BPH ): the first multicenter trial. J. Urol.2003; 169 ( 4 suppl) 465. Abstract 1745
  31. Hai MA, Malek RS. Photoselective vaporization of the prostate: initial experience with a new 80 W KTP laser For the treatment of benign prostate hyperplasia. J. Endourol. 2003; 17(2): 93 -96
  32. Kuo RL, KIM SC, Lingeman JE. Holmium laser enucleation of prostate ( HoLEP ): the Methodist Hospital experience with greater than 75 grams enucleation. J. Urol 2003; 170 (1): 149 - 152
  33. Kuntz RM, Lehrich K. Transurethral holmium laser enucleation versus transvesical open enucleation for prostatae ademona. The randomized tral with the 120 gram prostata adenoma J. Urol. 2002; 168 ( 4 pt 1 ): 1465 - 1469
  34. Auge B.K., Ning Z.W., Pietrow P.K., Delvrcchio C., Preminger G.M.: Ureteral acces sheath facilitates inspection of incision of ureteropelvic junction. J.Urol. 2003.169. 1070 - 1073. 35.Corvin S, Schneede P, Siakavara E.
  35. Corvin S, Schneede P, Siakavara E. Intestitial laser coagulation combined with minimal transurethral resection of the prostate For the treatment of benign prostate hyperplasia J. Endourol. 2002;16 (6): 387 -390.
  36. Lipiński M, Jeromin M, Jeromin L. Fotoselektywna waporyzacja wysokoenergetycznym laserem potasowo-tytanowo- fosforowym nowa metoda leczenia łagodnego przerostu stercza. Urol. Pol. 2004; 57(4) s. 62 -65
  37. Sofer M, Watterson JD, Wollin TA, Razvi H, Denstedt JD Holmium YAG laser lithotripsy for upper urinary tract calculi in 598 patients. J.Urol. jan 2002vol167,31-34.
  38. Lam JS, Greene-Tricia D, Gupta M Treatment of proximal ureteral calculi: holmium YAG laser. Ureterolithotripsy versus extracorporeal shock wave lithotripsy. J.Urol. May 2002;167(5): 172 - 176
  39. Anany EL FG, Hamounda H.M, Maghraby HA, Elakkad MA. Retrograde ureteropyeloscopic holmium laser lithotripsy for large renal calculi. BJU Internat. 2001;88,850-853.
  40. Ansari MS, Goel A, Karan SC, Aron M. Holmium:YAG laser rescue for a stuck stone basket Int. Urol. And Nephrol 2003; 34, 4
  41. Lipiński M, Jeromin L. Wartość terapii fotodynamicznej w leczeniu powierzchownych nowotworów pęcherza moczowego. Urol.Pol. 2004 /57/3 1 - 4.
  42. Sieroń A, Pietrusa A, Szyguła M, Duda W, Wojciechowski B, Adamek M, Kawczyk - Krupka A, Cebula W, Zieleźnik W , Biniszkiewicz T. Zastosowanie metod fotodynamicznych w urologii. Urol.Pol. 2004/57/4 1-4.
  43. Lipiński M. Streszczenie rozprawy habilitacyjnej pt Wartość diagnostyki i terapii fotodynamicznej w rozpoznawaniu i leczeniu powierzchownych nowotworów pęcherza moczowego. Przegl. Urol. 2006/7/4(38) 32 - 35.
  44. Waidelich R, Stepp H, Baumgartner R, Weninger E, Hofstetter A, Kriegmair M Clinical experience with 5-aminolevulinic acid and photodynamic therapy for refractory superficial bladder cancer. J. Urol. 2001; 165(6 pt1); 1904- 1907
  45. Seguchi K, Kawauchu S, Morimoto Y, Arai T, Asanuma H, Hajakawa M, Kikuchi M. Critical Parameters in the Cytotoxicity of Photodynamic Therapy Using a Pulsed Laser. Lasers med. Sci 2002, 17;265 -271
  46. Potagowicz E, Nowak D. Leczenie nowotworów laserem - nowe podejście do wykrywania i terapii chorób nowotworowych. Folia Med. Lodz. 2004; 31(2 s. 255 -264
  47. Weersink RA, Bogaards A, Gertner M, Davidson SR, Zhang K, Nethey G, Trackendorf J, Wilson BC. Techniques for delivery and monitoring of TOOKAD (WST09) -mediated photodynamic Therapy of the prostatae: clinical experience and practicalities J Photochem Photobiol B. 2005 Jun 1;79(3):211-22.
  48. Wiliams JC, Morrisom PM, Swishehuk PN. Laser induced thermotherapy for renal cell carcinoma in mandosinmetry ultrasound and histopathologic correlation. J. Urol 2001; 163: 38
  49. Dick EA, Joarder R, De Jode MG, Wragg P, Vale JA, Gedroyc WM, Magnetic resonance imaging-guided laser thermal ablation of renal tumours. BJU Int 2002 90: 814 - 822.
  50. Murali K.A, Nakada S.Y. Needle - ablative nephron-sparing surgery. BJU Int. 2005. 95 suppl 2. 46 -51
  51. Malek RS, Laser treatment of premalignant and malignant squamosus cell lesions of the penis. Lasers Surg Surg. Med. 1992;12:246 - 53
  52. Kędzierski R, Trzepizur Z, Zydek C. Trzy przypadki zastosowania energii lasera Nd: YAG w leczeniu chorób moczowodu. Urol. Pol. 2003;56(4) s. 24 - 27.
  53. Koudinova NV, Pinthus JH, Bradis A, Brenner O, Bendel P, Ramon J, Eshhar Z, Scherz A, Salomon Y. Photodynamic therapy with Pd - Bacteriopheophorbide ( TOOKAD): successful In vivo treatment of human prostatic small cell carcinoma xenografts. Int. J. Canc. 2003 may 10;104(6) 782 - 789.
  54. Huang Z, Chen Q, Dole KC, Bargani Al B, Chen YK, Blanc K, Wilson BC, Hetzel FW. The effect of Tookad - mediated photodynamic ablation of the prostate gland on adjacent tissues - in vivo study in a canine model. Photochem.Photobiol Sci 2007. Aug.
  55. 55.Seki N, Mochida O, Kinukawa N, Sagiyama K, Naito S. Holmium laser enucleation for prostatic adenoma: analysis of learning curie over the course of 70 consecutive cases, J.Urol. 2003 Nov; 170(5): 1847 - 50.