Introductie

De afgelopen decennia gold de holmium:yttrium-aluminium-garnet (Ho:YAG) laser als de gouden standaard voor lithotripsie van nier- en ureterstenen. De ontwikkeling van de Thulium Fiber Laser (TFL) heeft gezorgd voor verandering op het gebied van ureterorenoscopie (URS) voor het behandelen van stenen, omdat de eerste onderzoeken het voordeel van TFL boven Ho:YAG beginnen aan te tonen [1, 2].

De golflengte van het infrarode licht van de TFL (λ = 1940 nm), ligt dichter bij de piekgolflengte waarop water de maximale hoeveelheid energie absorbeert (λ = 1910 nm) dan de golflengte waarop Ho:YAG werkt (λ = 2120 nm). Betere absorptie van de energie in water resulteert theoretisch in effectievere steenbehandeling [3, 4]. Daarnaast gebruikt Ho:YAG met name hoge pulserende energie met lage pulsefrequenties, terwijl TFL lage pulse-energie gebruikt, maar efficiënt werkt bij hoge pulsefrequenties, wat zorgt voor veel kleinere deeltjes bij het dusten van stenen [5]. Verder is de terugslag van de TFL minder of volgens sommige onderzoeken zelfs afwezig in vergelijking met Ho:YAG [6, 7]. Ten slotte zijn de laserdraden zelf kleiner bij TFL wat gunstig is voor waterflow en bewegingsvrijheid van de scoop [6]. Opmerkelijk genoeg zorgen de kleinere draden van TFL juist ook voor een langere levensduur dan bij Ho:YAG, wat ook minder kosten met zich meebrengt [8,9,10].

In-vitro-onderzoek liet de voordelen van TFL ten opzichte van Ho:YAG dus al zien; nu heeft een eerste meta-analyse ook klinisch gunstige resultaten voor TFL aangetoond. Mogelijk is bij TFL de operatieduur korter, is er minder terugslag en is het minder vaak nodig om een basket te gebruiken [8, 9]. Ten aanzien van steenvrije ratio (SFR), complicatierisico en de invloed van de hardheid van de steen zijn resultaten nog tegenstrijdig [2, 11,12,13,14,15].

Uit verschillende randomized controlled trials (RCT’s) blijkt dat er geen verschil is in het gebruik van postoperatieve stents zoals JJ-katheters en ureterkatheters [2, 16].

In deze studie vergelijken we retrospectief URS middels TFL met URS middels Ho:YAG bij patiënten met nier- of ureterstenen. We hebben gekeken naar verschil in operatieduur, peroperatief gebruik van stone retrieval basket, complicatie risico en noodzaak tot postoperatief stenten zoals met ureterkatheter of JJ katheter. Ook is de invloed van de hardheid van de steen op de operatieduur bij zowel TFL als Ho:YAG vergeleken.

Methode

Onderzoeksopzet

Dit is een retrospectieve cohortstudie. Toestemming is verkregen van de medisch-ethische commissie (MEC) van het Martini ziekenhuis (nummer: 2022-082).

Dataverzameling

In deze studie zijn volwassen patiënten geïncludeerd die een steenbehandeling middels URS voor nier- of ureterstenen ondergingen tussen 1 januari 2019 en 30 september 2021 in een middelgroot, niet-academisch ziekenhuis in Groningen. Patiënten bij wie URS werd verricht, maar geen laser werd gebruikt, zijn uitgesloten van de studie. Als beide zijden werden behandeld, zijn deze apart geregistreerd. Dit is gedaan om het meest betrouwbare beeld te krijgen. Dataverzameling vond plaats vanuit het elektronisch patiëntendossier. De verzamelde data bestond onder meer uit leeftijd, geslacht, operatiedatum, en de ASA-score.

Van de nier- en ureterstenen zijn de volgende gegevens verzameld: locatie van de steen, steengrootte en hardheid (gemeten in Hounsfield units (HU) waarde). De hardheid is met ellips door auteurs op CT gemeten, waarbij de maximale diameter (mm) is gehanteerd en bij meerdere stenen de som van de diameters. Van de ingreep zijn de volgende gegevens verzameld: de gebruikte laser, preoperatieve aanwezigheid van een JJ-katheter of nefrostomiekatheter (NSK), peroperatief gebruik van basket, postoperatief gebruik van stents, zoals ureterkatheter of JJ-katheter en complicaties. Verder is genoteerd of een heringreep noodzakelijk was, zoals re-URS, niersteenvergruizing (ESWL) of percutane nefrolithotripsie (PNL).

Operatief verloop

Indien nodig liet de behandelend uroloog postoperatief een inwendige stent of katheter achter. Dit betrof een JJ-katheter, een ureterkatheter voor een nacht of in enkele gevallen een nefrostomiekatheter. Peroperatieve complicaties, zoals een perforatie of een bloeding die het zicht belemmerde, werden geregistreerd, evenals de complicaties in de eerste twee weken postoperatief, zoals een infectie. Als operatieduur is de introductie van de cystoscoop tot achterlaten van de CAD gehanteerd, zodat bij de enkele bilaterale sessies geen bias op zou treden in de tijd die het kost om op te dekken. Als Ho:YAG-laser werd de Lumenis Versapulse powersuit 20 W gebruikt en als TFL de Soltive van Olympus, waarbij de laserinstellingen peroperatief werden aangepast naar inzicht van de opererend uroloog. Indien nodig gebruikte de uroloog een stone retrieval basket van Boston. De vakgroep urologie bestond in zowel de periode dat de Ho:YAG-laser als in de periode dat TFL werd gebruikt uit dezelfde urologen.

Statistische analyse

Uitkomstmaten waren operatieduur, noodzaak tot achterlaten van postoperatieve stent, noodzaak tot ingreep aan dezelfde behandelde zijde binnen drie maanden en complicatierisico.

Per type laser is voor elke uitkomstmaat het gemiddelde en standaarddeviatie berekend voor interval/ratio-variabelen, waarna de uitkomsten zijn vergeleken met die van een ongepaarde t-toets. Voor categorische variabelen zijn percentages berekend en het verschil tussen groepen is getoetst met een Chi-kwadraattoets, zo nodig met de Fisher-exacttoets. Een multivariabel regressiemodel is gebruikt met operatieduur als afhankelijke variabele en het type laser(groep) als voorspeller, waarbij werd gecorrigeerd voor hardheid en grootte van de steen.

Tot slot is een spreidingsdiagram gemaakt waarin de relatie is geplot met op de x‑as de hardheid van de steen en op de y‑as de operatieduur om inzicht te krijgen in het effect van het type laser. Resultaten zijn als significant beschouwd bij een p-waarde < 0,05. Alle resultaten zijn beoordeeld met een tweezijdige test, behalve bij het multivariabel regressiemodel. Analyse vond plaats met SPSS IBM Statistics versie 26.0.

Resultaten

In totaal werden 204 ingrepen geïncludeerd waarvan 112 met Ho:YAG en 92 met TFL. Vier keer werd in dezelfde procedure bij een patiënt zowel links als rechts een URS verricht. Zie tab. 1 voor de patiëntkarakteristieken en de eigenschappen van de behandelde stenen. Er is een significant verschil in hardheid van de steen tussen beide groepen waarbij de stenen in de Ho:YAG-groep zachter waren dan die in de TFL-groep.

Tabel 1 Karakteristieken van patiënt en stenen per behandelde zijde
Full size table

In tab. 2 staan de univariate uitkomstmaten per behandelde zijde. In het gebruik van JJ-katheters, ureterkatheters en NSK’s postoperatief werd geen significant verschil gevonden (respectievelijk p = 0,325, 0,205 en 0,549). De operatieduur was niet significant korter in de TFL-groep zonder correctie voor het verschil in hardheid van de steen tussen de groepen (p = 0,117). In de TFL-groep werd significant minder vaak een basket gebruikt (p = 0,021). De complicaties werden in totale aantallen vergeleken vanwege de absolute lage aantallen, maar de verschillen tussen de groepen waren niet significant (p = 0,541). Wel kwam bij TFL vaker een infectie voor en bij de Ho:YAG vaker een perforatie van de urinewegen. Eén patiënt had een complete stop bij de ureter bij re-URS. Peroperatief waren geen bijzonderheden gemeld die hiertoe hebben kunnen leiden. Uiteindelijk onderging deze patiënt een nefrectomie. Het aantal re-URS, ESWL en PNL binnen drie maanden verschilde niet significant per groep (respectievelijk p = 0,682, 0,311 en 0,163).

Tabel 2 Uitkomstmaten per behandelde zijde (univariaat)
Full size table

De operatieduur lijkt niet afhankelijk van de laser (univariate p-waarde = 0,117), maar wel laat multivariabele analyse zien dat er een interactie-effect bestaat, waarbij het ene type laser relatief makkelijker omgaat met hardere stenen (β = 0,024, p-waarde interactie-effect = 0,011) dan de andere. Voor TFL is de operatieduur onafhankelijk van de hardheid, maar bij Ho:YAG neemt de operatieduur toe naarmate de steen harder wordt, zie ook fig. 1. Uit het multivariabele model blijkt dat de operatieduur bij TFL gemiddeld 19 minuten korter is dan bij Ho:YAG (β regressiecoëfficiënt = −19; p = 0,033). Naast hardheid heeft ook grootte van de steen invloed (β = 0,769; p = 0,003), waarbij de operatieduur toeneemt naarmate de stenen groter worden. Deze invloed van steengrootte op operatieduur verschilt niet tussen beide lasers (p-waarde interactie-effect = 0,893).

Figuur 1
figure 1

Spreidingsdiagram van de operatieduur ten opzichte van de maximale hardheid van de steen in Hounsfield-units onderverdeeld naar soort laser

Full size image

Discussie

In deze studie is retrospectief URS lithotripsie middels Thulium fiber laser vergeleken met URS middels Ho:YAG laser. Het blijkt dat bij TFL de operatieduur korter is dan bij Ho:YAG. Tot nu toe zijn hier in de literatuur wisselende resultaten over met relatief kleine studies met verschillende beperkingen. Zo toonden Martov et al. in een RCT onder 174 patiënten dat operatieduur korter was bij TFL ten opzichte van Ho:YAG [16]. Eenzelfde effect zagen Ulvik et al. bij 120 patiënten, waarbij ook de SFR hoger zou zijn in de TFL-groep [2]. Mahajan et al. vonden ook een kortere operatieduur bij TFL, maar zij vergeleken percutane nefrolithotripsie met gebruik van laser [17]. Bij 114 patiënten vonden Haas et al. geen verschil tussen Ho:YAG en TFL in operatieduur, SFR of complicaties [14]. In een recente retrospectieve studie met patiënten uit in totaal 20 verschillende centra waarbij alleen naar nierstenen en niet naar ureterstenen werd gekeken, kon ook geen verschil in operatieduur worden aangetoond [12].

Een mogelijke verklaring hiervoor is dat Haas en Castellani in hun vergelijking de Ho:YAG met Moses-technologie gebruikten, een laser die mogelijk superieur is ten opzichte van de standaard Ho:YAG-laser, waardoor het verschil met TFL minder groot is. Dit illustreert een van de grote uitdagingen van vergelijkend onderzoek tussen TFL en Ho:YAG. De afgelopen decennia heeft de ontwikkeling van Ho:YAG niet stilgestaan, waardoor van diverse fabrikanten lasers op de markt zijn gekomen, die op verschillende punten zijn verbeterd. Er zijn inmiddels low en high-power lasers verkrijgbaar; daarnaast kan bij veel modellen de uroloog nu de pulselengte aanpassen [18, 19]. Moses is een andere nieuwe ontwikkeling met als doel steenterugslag te verminderen [9]. Het gevolg van deze ontwikkelingen is dat onderzoeken die Ho:YAG met TFL vergelijken, onderling maar moeilijk te vergelijken zijn, omdat niet elke studie dezelfde Ho:YAG met TFL vergelijkt. Overigens biedt TFL, ondanks deze technologische ontwikkelingen van Ho:YAG, belangrijke praktische voordelen. De TFL maakt minder lawaai, is een stuk kleiner en minder zwaar, en verbruikt veel minder energie dan de Ho:YAG-laser en is minder onderhoudsgevoelig [6].

Naast operatieduur vergeleken wij ook het gebruik van basket om losse fragmenten te evacueren of te herpositioneren tussen de TFL- en de Ho:YAG-groep. Bij TFL was de basket minder vaak nodig met respectievelijk 44 en 61% (p = 0,021). In de retrospectieve studie van Castellani et al. werd een vergelijkbaar effect gevonden. Voor zover bekend zijn er geen andere studies waarin dit effect wordt onderzocht [12].

Wij vonden tussen de groepen geen verschil in het gebruik van postoperatieve stents. Ook ten aanzien van complicaties zijn de verschillen niet significant, maar vanwege de lage absolute aantallen in complicaties is deze uitkomst slechts beperkt betrouwbaar. Dat bij TFL niet vaker ureterletsel plaatsvond en ook niet vaker een inwendige katheter werd achtergelaten, duidt er op dat TFL niet minder veilig is dan Ho:YAG.

Ook ten aanzien van heringrepen binnen drie maanden was het verschil tussen de groepen niet significant. De vraag is wat hier de oorzaak van is. Mogelijk worden weliswaar soortgelijke resultaten bereikt, maar wordt dit resultaat bij TFL sneller bereikt. Een betrouwbaarder maat is de SFR; andere studies laten daarin over het geheel wat gunstigere resultaten zien met TFL, maar het verschil tussen Ho:YAG met Moses en TFL blijft nog onduidelijk [11, 12, 14, 16].

Bij het vergelijken van de invloed van de hardheid van de steen op de operatieduur blijkt dat bij TFL de operatieduur onafhankelijk is van de hardheid van de steen, terwijl bij Ho:YAG de operatieduur oploopt naarmate de steen harder wordt (fig. 1). Deze uitkomsten zijn in tegenstelling tot een eerdere studie waaruit zou blijken dat zowel TFL als Ho:YAG met Moses langer doen over hardere stenen [14]. In deze studie werd echter op geen van de eindpunten een verschil tussen TFL en Ho:YAG gezien. Het effect dat TFL onafhankelijk van de hardheid van de steen lasert, is eerder beschreven, maar werd daarbij niet zo direct vergeleken tussen TFL en Ho:YAG, en ook in die studie werden niet operatieduur, maar laserduur peroperatief bepaald [15]. De bevinding dat de operatieduur bij TFL mogelijk onafhankelijk is van de hardheid van de steen is positief voor patiënten die harde stenen aanmaken.

Tussen de twee groepen blijkt een significant verschil in hardheid van de steen. Hier is geen zekere verklaring voor, maar ondanks de statistische significantie lijkt de klinische relevantie van dit minimale verschil beperkt.

Onze studie kent verschillende beperkingen. Het retrospectieve karakter zorgde ervoor dat er een relatief grote patiëntengroep kon worden geïncludeerd, maar zeer nauwkeurige follow-up middels CT-abdomen zoals nodig voor SFR ontbreekt, daarom is de SFR ook niet als uitkomstmaat mee genomen. Het is ook mogelijk dat minder hevige complicaties zoals urineweginfectie die poliklinisch of door de huisarts behandeld zijn, niet geregistreerd zijn. Om deze reden zijn de complicaties ook niet gerangschikt volgens Clavien-Dindo-score, maar vergeleken in absolute aantallen. Een andere beperking is de manier waarop de grootte van de stenen tussen beide groepen met elkaar is vergeleken; hiertussen was geen significant verschil. Maar in het geval van meerdere stenen zijn de diameters bij elkaar opgeteld, wat geen juiste weergave is van het daadwerkelijke volume van de steenload. Zoals in tab. 1 te zien is, bestaat er echter geen significant verschil in het aantal stenen per behandeling van de verschillende groepen, daarom werd de opgetelde diameter toch als een voldoende betrouwbare inschatting geacht.

Met de aanwijzingen dat de operatieduur bij TFL onafhankelijk is van de hardheid van de steen past dit onderzoek bij de toenemende positieve resultaten voor TFL ten opzichte van Ho:YAG in endoscopische lithotripsie. Het zou interessant zijn als toekomstig onderzoek zich richt op het prospectief vergelijken van TFL, Ho:YAG en Ho:YAG met Moses, waarbij ook de invloed van patiëntkarakteristieken zoals hardheid van de steen wordt onderzocht.

Conclusie

De operatieduur van URS voor nier- of ureterstenen is significant korter wanneer TFL wordt gebruikt in plaats van de Ho:YAG-laser. Ook is bij TFL minder vaak een basket nodig. Verder blijkt dat de operatie langer duurt naarmate hardheid van de steen toeneemt bij Ho:YAG, maar dat de operatieduur met TFL onafhankelijk is van de hardheid van de steen. Deze resultaten versterken een toenemende voorkeur voor endoscopische lithotripsie met TFL.