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Photonics & Lasers in Medicine

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Use of a 1318 nm Nd:YAG laser for the resection of limited forms of pulmonary tuberculosis

Verwendung eines 1318 nm Nd:YAG-Lasers für die Resektion von begrenzten Formen der Lungentuberkulose

Alexander V. Bashenow
  • Corresponding author
  • Ural Research Institute for Phthisis pulmonology – Lung surgery, XXII Parts’ezda 50, Ekaterinburg 620039, Russian Federation
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Published Online: 2016-07-28 | DOI: https://doi.org/10.1515/plm-2016-0020

Abstract

Objective:

A first experience of using a Nd:YAG laser with a wavelength of 1318 nm for limited forms of pulmonary tuberculosis surgery is reported.

Subjects and methods:

During the period from June 2013 to August 2015 a total of 32 patients (19 men and 13 women) underwent surgery for tuberculous granulomas. The average age of the patients was 37.3 years (median, 36 years; range, 18–61 years). Resections of granulomas were carried out using the laser alone (25 patients) or in combination with suturing devices (seven patients).

Results:

Overall 39 tuberculomas were removed from the 32 patients. The biggest growth measured 2.4×2.2×3.1 cm, while the smallest measured 0.5×0.5×0.5 cm. Overall, the average surgery time was 57 min (median, 50 min; range, 25–115 min). In the combined resection subgroup (using the laser and staplers), the average surgery time was 75 min (median, 50 min; range, 45–115 min). In the subgroup where lung resection was carried out using the laser alone, the average surgery time was 52 min (median, 45 min; range 25–95 min). Total blood loss during surgery was 53 ml (median, 45 ml; range 10–150 ml), 87 ml (median, 50 ml; range 15–150 ml) in the combined lung resection subgroup and 44 ml (median, 35 ml; range, 10–100 ml) in the laser only resection subgroup. Morphological analysis revealed the following results: a high level of tubercular activity was maintained in 12/39 (31%) resected tuberculous granulomas, a moderate level of tubercular activity was detected in 11/39 (28%) resected masses and remitting activity was identified in 16/39 (41%) resected masses. Along the laser resection line of the lung the edge of a tuberculous growth was found in 10/39 cases (26%). The average post-operative duration of pleural drainage was 3.9 days (median, 3 days; range, 2–9 days) in total, 4.1 days (median, 5 days; range, 2–6 days) in the combined subgroup and 3.8 days (median, 3 days; range, 2–9 days) in the laser-only subgroup. The number of post-operative complications assessed according to the Clavien-Dindo scale was two out of 32 patients (6.2%), with two cases of residual pleural cavities. Post operative mortality was 0%.

Conclusion:

Our first experience of using the Nd:YAG laser with a wavelength of 1318 nm for the resection of limited forms of tuberculosis demonstrated a high level of efficacy and excellent aero- and hemostatic properties with a low rate of post-operative complications even though the differences between the combined resection and laser-only subgroups were not statistically significant (p>0.05). However, the method is applicable in surgery of limited forms of lung tuberculosis in different variants, performing pure laser resections and as an additional method for other types of lung resections.

Zusammenfassung

Ziel:

Es wird über erste Erfahrungen beim Einsatz eines 1318 nm Nd:YAG-Lasers für die Operation begrenzter Formen der Lungentuberkulose berichtet.

Patienten und Methode:

In der Zeit von Juni 2013 bis August 2015 wurden insgesamt 32 Patienten (19 Männer und 13 Frauen) einer chirurgischen Resektion tuberkulöser Granulome unterzogen. Das Durchschnittsalter der Patienten betrug 37,3 Jahre (Median: 36 Jahre, Altersbereich: 18–61 Jahre). Die Resektion der Granulome erfolgte entweder nur mit dem Laser (25 Patienten) oder in Kombination mit chirurgischen Klammernahtgeräten (7 Patienten).

Ergebnisse:

Bei den 32 Patienten wurden insgesamt 39 Tuberkulome entfernt. Das größte war 2,4×2,2×3,1 cm groß, das kleinste 0,5×0,5×0,5 cm. Insgesamt betrug die durchschnittliche Operationszeit 57 min (Median: 50 min; Bereich: 25–115 min). In der kombinierten Resektionsgruppe (mit dem Laser und Tacker) lag die durchschnittliche Operationszeit bei 75 min (Median: 50 min; Bereich: 45–115 min). In der Gruppe wo die Lungenresektion allein mit dem Laser durchgeführt wurde, betrug die durchschnittliche Operationszeit 52 min (Median: 45 min; Bereich: 25–95 min). Der Gesamtblutverlust während der Operation lag bei 53 ml (Median: 45 ml; Bereich: 10–150 ml); 87 ml (Median: 50 ml, Bereich: 15–150 ml) in der kombinierten Lungenresektionsgruppe und 44 ml (Median: 35 ml; Bereich: 10–100 ml) in der Lasergruppe. Die morphologische Analyse der resektierten tuberkulösen Granulome ergab ein hohes Maß an tuberkulöser Aktivität in 12/39 (31%) Fällen, ein moderates Maß an tuberkulöser Aktivität in 11/39 (28%) Fällen und eine remittierende Aktivität in 16/39 (41%) Fällen. Entlang der Laser-Resektionslinie der Lunge wurden in 10/39 Fällen (26%) noch Reste tuberkulösen Wachstums gefunden. Die durchschnittliche postoperative Dauer der Pleuradrainage betrug insgesamt 3,9 Tage (Median: 3 Tage; Bereich: 2–9 Tage); 4,1 Tage (Median: 5 Tage, Bereich: 2–6 Tage) in der kombinierten Untergruppe und 3,8 Tage (Median: 3 Tage; Bereich: 2–9 Tage) in der Lasergruppe. Die Zahl der postoperativen Komplikationen nach der Clavien-Dindo-Skala betrug 2 von 32 Patienten (6,2%), mit 2 Fällen einer verbliebenen pleuralen Kavität. Die postoperative Mortalität betrug 0%.

Fazit:

Unsere ersten Erfahrungen mit dem 1318 nm Nd:YAG-Laser für die Resektion von begrenzten Formen der Tuberkulose zeigten eine hohe Wirksamkeit und ausgezeichnete Aero- und hämostatische Eigenschaften mit einer niedrigen Rate postoperativer Komplikationen, wenngleich die Unterschiede zwischen den beiden Behandlungsgruppen (Laser allein oder in Kombination mit einem chirurgischen Tacker) statistisch nicht signifikant waren (p>0,05). Jedoch ist das Verfahren in der Chirurgie begrenzter Formen von Lungentuberkulose in verschiedenen Varianten anwendbar, für reine Laserresektionen oder als zusätzliches Verfahren für andere Arten von Lungenresektionen.

Keywords:: tuberculosis; laser resections; lung-sparing surgery; Limax® 120; lung tuberculosis surgery

Schlüsselwörter:: Tuberkulose; Laser-Resektion; Lungen-schonende Chirurgie; Limax® 120; Chirurgie von Lungentuberkulose

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About the article

Received: 2016-05-25

Revised: 2016-06-19

Accepted: 2016-06-24

Published Online: 2016-07-28

Published in Print: 2016-08-01


Conflict of interest statement: The authors state no conflict of interest. All authors have read the journal’s Publication Ethics and Publication Malpractice Statement available at the journal’s website and hereby confirm that they comply with all its parts applicable to the present scientific work.


Citation Information: Photonics & Lasers in Medicine, Volume 5, Issue 3, Pages 231–240, ISSN (Online) 2193-0643, ISSN (Print) 2193-0635, DOI: https://doi.org/10.1515/plm-2016-0020.

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