Laser Myringotomy with Different IR Laser Systems

Abstract

Lasers suitable for myringotomy are the erbium:YAG laser (2 940 nm) and the CO₂laser (10 600 nm). The study examines the laser-tissue interaction with tympanic membranes of guineapigs, horses and formalin-fixed human tympanic membranes and the effects demonstrated by light-microscopy and scanning-electron-microscopy. The minimum energy densities for a perforation with the erbium:YAG laser in guinea-pig eardrums and formalin-fixed human tympanic membranes are 8 J/cm² and 16 J/cm² respectively. There are no thermic side effects. With the CO₂laser thermic side effects only occur with energy transmission via silver halide polycrystalline fiber. The minimum power density for perforation is 400 W/cm² (pulse duration 50 ms). With the microslad 719 micromanipulator (Sharplan, Israel, Tel Aviv), the minimum power densities for perforation of guineapig and horse eardrums and for formalin-fixed human tympanic membranes are 150 W/cm², 300 W/cm² and 600 W/cm² (pulse duration: 50 ms) respectively. The minimum power density to achieve a perforation with the SwiftLase™ 757 scanner (Sharplan, Israel, Tel Aviv), is 250 W/cm² in guinea-pig eardrums (pulse duration: 100 ms). A prototype of a hand-held CO₂laser otoscope is suitable for performing laser myringotomies in formalin-fixed human tympanic membranes.

Die geeigneten Laser für die Lasermyringotomie sind der Erbium: YAG-Laser (2940 nm) und der CO₂-Laser (10600 nm). Die vorliegende Arbeit untersucht die Laser-Gewebeinteraktion der oben genannten Systeme mit Meerschweinchen- und Pferdetrommelfellen sowie mit formalinfixierten menschlichen Trommelfellen. Die Effekte werden lichtmikroskopisch und rasterelektronenmikroskopisch analysiert. Die minimale Energiedichte für die Perforation der Membrana tympani liegen für den Erbium:YAG-Laser beim Meerschweinchen bei 8 J/cm² und beim formalinfixierten humanen Trommelfell bei 16 J/cm². Lichtmikroskopisch und rasterelektronenmikroskopisch sind keine thermischen Nebeneffekte zu sehen.

Mit dem CO₂- Laser können ausgedehntere thermische Effekte im umliegenden Gewebe nur bei der Lasermyringotomie mit der polykristallinen Silberhalydfaser erkannt werden. Hier liegt die minimale Leistungsdichte für eine Perforation bei 400 W/cm² (Pulsdauer: 50 ms). Mit dem Mikromanipulator Microslad 719 (Sharplan, Israel, Tel Aviv), betragen die minimalen Leistungsdichten für eine Myringotomieperforation beim Meerschweinchentrommelfell 150 W/cm², beim Pferdetrommelfell 300 W/cm² und beim formalinfixierten humanen Trommelfell 600 W/cm² (Pulsdauer: 50 ms). Die minimale Leistungsdichte, urn eine Perforation mit dem SwiftLase™ 757 Scanner (Sharplan, Israel, Tel Aviv) zu erzielen, beläuft sich beim Meerschweinchentrommelfell auf 250 W/cm² (Pulsdauer: 100 ms). Ein Prototyp eines handgeführten CO₂-Laserotoskops ist geeignet Lasermyringotomien bei formalinfixierten, humanen Trommelfellen durchzuführen.