Concept of a fiber guidance instrument for laser-assisted laparoscopic partial nephrectomy

Objective

New developments in laser-assisted laparoscopic partial nephrectomy (LLPN) have created a demand for surgical tools which are compatible with laparoscopic equipment to ensure that laser-assisted technique is safer and reproducible. A concept was developed for a novel laser fiber guidance instrument based upon observations made during minimally invasive LLPN with a modified, commercially available ENT laser guidance instrument.

Patients and methods

Ten patients underwent laser-assisted laparoscopic/retroperitoneoscopic partial nephrectomy by means of fiber-assisted light application of 1318 nm using a surgical diode laser (Eraser; Rolle&Rolle, Austria). Observations made during the laparoscopic procedure were analyzed with a view to developing a novel laser fiber guidance instrument taking into account intraoperative laser-related requirements.

Results

All laparoscopic procedures were completed without any changeovers to open surgery. Tumor locations (kidney: 5 left/5 right) were central (1/10), upper pole (2/10), lower pole (2/10) and middle kidney parenchyma (5/10). The mean operation time and blood loss were comparable to standard techniques. All patients showed a favorable outcome with uneventful postoperative convalescence. A concept for a new instrument was developed taking into consideration the drawbacks associated with the clinical handling of the used modified ENT laser guidance instrument and ensuring that the new instrument is simple, cheap and easy to produce as well as easy to handle.

Conclusion

The in vivo observational study presented here shows that the 1318 nm emitting diode laser is a promising device for LLPN. Laser-based treatment facilitates for both good coagulation as well as cutting effects. The observations made resulted in a concept for an improved instrument. It is therefore conceivable that in the future there will be a wider use of LLPN for selective and precise laser resection of tumors with almost bloodless operation field and adequate fiber manipulation.

Zielsetzung

Neue Entwicklungen in der Laser-gestützten laparoskopischen partiellen Nephrektomie (LLPN) haben zu neuen Anforderungen an das chirurgische Instrumentarium geführt, um das Verfahren noch sicherer und reproduzierbarer zu machen. Basierend auf Handhabungsbeobachtungen während der minimal-invasiven LLPN unter Verwendung eines modifizierten HNO Lasersonden-Führungsinstrumentes wurde ein Konzept für eine neuartige Instrumentenvariante entwickelt.

Patienten und Methoden

10 Patienten wurden einer LLPN unterzogen, wobei ein 1318 nm Diodenlaser (Eraser; Rolle& Rolle, Österreich) zur Anwendung kam. Während der Eingriffe wurden Handhabungsbeobachtungen am verwendeten Lasersonden-Führungsinstrument durchgeführt, auf deren Basis die technischen Systemanforderungen analysiert und ein neuer Instrumentenentwurf entwickelt wurden.

Ergebnisse

Alle Operationen konnten vollständig laparoskopisch durchgeführt werden, d.h. eine offen-chirurgische Intervention war nicht erforderlich. 5 der operativ entfernten Tumoren befanden sich an der linken, 5 an der rechten Niere. Die Tumoren selbst waren zentral (1/10), am Nierenoberpol (2/10), am Nierenunterpol (2/10) und am mittleren Nierenparenchym (5/10) lokalisiert.

Die durchschnittliche Operationszeit und der auftretende Blutverlust waren mit der Standardprozedur vergleichbar. Alle Patienten zeigten ein positives Behandlungsergebnis und eine komplikationslose Heilung.

Im Hinblick auf die beobachteten Nachteile in der Handhabung des verwendeten Lasersonden-Führungsinstrumentes wurde ein Konzept für eine neue Instrumentenvariante entwickelt, unter der Maßgabe, dass dieses Instrument einfach im Aufbau, preiswert und einfach in der Produktion sowie einfach in der Benutzung sein sollte.

Zusammenfassung

Die vorliegende In-vivo-Machbarkeitsstudie weist den verwendeten 1318 nm Diodenlaser als vielversprechendes Gerät für die LLPN mit einer guten Koagulation und guten Schneideigenschaften aus. Die Ergebnisse der Handhabungsbeobachtungen flossen in ein Konzept für ein verbessertes Instrumentendesign ein, welches ein besseres Management während der laparoskopischen Intervention erlaubt. Dies könnte zu einer breiteren Anwendbarkeit der LLPN für die selektive und präzise Tumorentfernung unter Gewährleistung eines blutfreien Operationsfeldes und ausreichender Manipulationsmöglichkeiten für die Faser führen.