Intracoronary low power laser irradiation during angioplasty procedure. Own experience

Journal : Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
Article : Naświetlanie tętnic wieńcowych niskoenergetycznym promieniowaniem laserowym podczas zabiegu angioplastyki. Doświadczenia własne

Authors :
Boerner, E.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego, ul. Witelona 25a, 51-617 Wrocław,
Ogiela, L.
Wydział Zarządzania, Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,
Nowicki, P.
Katedra i Klinika Kardiologii Akademii Medycznej we Wrocławiu, ul. M. Skłodowskiej-Curie, 66, 50-369 Wrocław,
Zawadzki, M.
Zakład Radiologii Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego, Centralny Szpital Kliniczny MSWiA w Warszawie,
Taradaj, J.
Katedra i Zakład Biofizyki Lekarskiej, Śląska Akademia Medyczna, ul. Medyków 18, 40-752 Katowice-Ligota,
Boerner, E.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego, ul. Rzeźbiarska 4, 51-617 Wrocław,
Mleczko, M.
20 Wojskowy Szpital Uzdrowiskowo-Rehabilitacyjny SPZOZ, ul. Świdzińskiego 4, 33-380 Krynica -Zdrój,
Boerner, E.
Katedra Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego, ul. Rzeźbiarska 4, 51-617 Wrocław,
Raczkowski, J.
I Katedra Ortopedii I Traumatologii, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, ul. Żeromskiego 113, 90-549 Łódź,
Giemza, C.
Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego, ul. Rzeźbiarska 4, 51-629 Wrocław,
Nowicki, A.
Indywidualna Specjalistyczna Praktyka Lekarska “Now-med”, ul. Boruckiego 18, 85-799 Bydgoszcz,
Różański, W.
II Kilnika i Katedra Urologii, Uniwersytet Medyczny w łodzi, ul. Pabianicka 62, 93-513 Łódź,
Derkacz, A.
Katedra i Klinika Kardiologii, Akademia Medyczna we Wrocławiu, ul. M. Skłodowskiej-Curie 66, 50-369 Wrocław,
Abstract : Zabiegi angioplastyki tętnic wieńcowych, wykonywane od 1977 r., polegają na poszerzeniu światła naczyń w celu zmniejszenia przewężeń spowodowanych obecnością zmian miażdżycowych. Wprowadzenie w roku 1986 tzw. stentów naczyniowych bardzo przyczyniło się do rozwoju kardiologii inwazyjnej. Zabiegi angioplastyki stały się bardziej bezpieczne, a ich skuteczność obecnie przekracza 90%. Zasadniczym problemem związanym z tą formą leczenia jest nawrót zwężenia w uprzednio poszerzanym miejscu, zwany restenozą w ok. przypadków 20–40%. Od lat poszukiwane są skuteczne metody zapobiegające nawrotowi zwężenia po angioplastyce. Jedną z nich może być wewnątrznaczyniowe naświetlanie niskoenergetycznym promieniowaniem laserowym, co prowadzi do zmniejszenia miejscowego odczynu zapalnego i produkcji macierzy pozakomórkowej oraz proliferacji miofibroblastów, procesów powodujących powstanie zmiany restenotycznej. Przeprowadzenie skutecznego zabiegu naświetlania wymaga doprowadzenia do poszerzanego miejsca promieniowania laserowego o odpowiedniej długości fali, określonej energii i rozkładzie wiązki. W naszych badaniach zastosowano laser półprzewodnikowy (długość fali 808 nm, moc maksymalna 2W). Dobrano następujące parametry energetyczne: gęstość mocy 100 mW/cm2, dawka sumaryczna wynosiła 9 J/cm2. Specjalnie skonstruowany cewnik balonowy, w którego wnętrzu umieszczono światłowód zakończony specjalnym dyfu-zorem, wprowadzony był do naczynia. Dyfuzor zapewniał jednorodny rozkład promieniowania na naświetlanej powierzchni naczynia. Badania jednorodności rozkładu promieniowania przeprowadzono za pomocą kuli Ulbrichta (Melles Griot, USA). Zabiegi angioplastyki wieńcowej wykonano u 101 pacjentów (26 kobiet i 75 mężczyzn, średni wiek 59,1 š10,5 lat). Naświetlanie poszerzanej zmiany bezpośrednio po zabiegu przeprowadzono u 52 osób, a 49 pozostałych chorych stanowiło grupę kontrolną. W grupie naświetlanej odsetek pacjentów z restenozą wynosił 15,0%, a w grupie kontrolnej 32,4%. W koronarografii po 6 miesiącach stwierdzono u chorych naświetlanych większą średnią wielkość światła naczynia (2,18 mm vs 1,76 mm) oraz mniejszą średnią utratę światła naczynia (0,53 mm vs 0,76 mm). Stwierdzono, że śródnaczyniowe naświetlanie tętnic wieńcowych podczas zabiegu angioplastyki jest metodą bezpieczną i prowadzi do zmniejszenia nawrotu zwężenia. Skuteczność tej nowej metody leczniczej wymaga jednak dalszej oceny w wielo-ośrodkowych badaniach klinicznych.

First balloon percutaneous coronary intervention was performed in 1977. In 1986, for the first time, baloon- or self-expandable coronary stents, reinforcing artery wall after the angioplasty, were used. Introduction of stents was a great landmark in the invasive cardiology history. Its application increased the safety of coronary interventions and the procedure success grew up to 90%. Despite of satisfactory short-term results, there is still the angioplasty limitation in form of restenosis – renar-rowing of the coronary artery in the segment previously treated. Restenosis process starts just after the angioplasty in approximately 30-40% of patients. One of the new methods of restenosis prevention may be the application of the intravascular low-power laser illumination. It decreases the local inflammatory process, inhibits extracellular matrix synthesis, smooth muscle cells activation and proliferation, all known to be important factors in restenotic lesion formation. The procedure of intraluminal laser irradiation requires adequate wavelength, appropriate energetic parameters and homogenous distribution of laser light. In our experiment the semiconductor laser was used (808 nm, maximal output power 2 W, power density 100 mW/cm2, total energy dose 9 J/cm2). Specially designed coronary balloon catheter contained the multimo-de silica fiber with a distal diffuser. The diffuser ensured an uniform laser light distribution in the place of dilatation. Measurements of distribution parameters were performed by means of an integrating sphere (Mel-les-Griot, USA). In our examination 101 patients (59,1 š10,5 years) underwent a successful balloon angioplasty with coronary stent implantation. 51 patients were exposed to laser illumination after sucessful PCI and the remaining 49 patients were a controll group. After six month follow-up we observed 15% restenosis rate in laser treated group and 32% in the control population. The late lumen loss was: 0,53 mm vs 0,76 mm respectively and lumen diameter 2,18 mm vs 1,76 mm, respectively. We concluded that the laser illumination is a safe procedure, which reduces the restenosis rate. Howeever, its efficacy should be confirmed in randomized multicenter studies.

Keywords : zabiegi angioplastyki, angioplastic treatment,
Publishing house : Indygo Zahir Media
Publication date : 2007
Number : Vol. 13, nr 1
Page : –

Bibliography
:
DOI :
Qute : Boerner, E. ,Ogiela, L. ,Nowicki, P. ,Zawadzki, M. ,Taradaj, J. ,Boerner, E. ,Mleczko, M. ,Boerner, E. ,Raczkowski, J. ,Giemza, C. ,Nowicki, A. ,Różański, W. ,Derkacz, A. ,Derkacz, A. , Naświetlanie tętnic wieńcowych niskoenergetycznym promieniowaniem laserowym podczas zabiegu angioplastyki. Doświadczenia własne. Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna Vol. 13, nr 1/2007
facebook