The role of laser power and pullback velocity in the endovenous laser ablation efficacy: an experimental study

Abstract

Endovenous laser ablation is an effective and minimally invasive alternative to surgical removal of incompetent veins. However, many controversies concerning optimal laser parameters usage in this procedure still remain. The purpose of this experimental study was to assess the adequate parameters required for vein wall destruction and to evaluate the role of fiber pullback velocity on vessel wall degradation. Varicose vein segments were treated with 1470-nm diode laser 3 to 9.5 W in power. The fiber moved through the vein at a velocity of 0.7 or 1.5 mm/s; the applied linear endovenous energy density (LEED) was 40-95 J/cm. The temperature of the vein surface in the course of laser irradiation was controlled by IR thermography. The intact collagen in treated vein specimens was studied by differential scanning calorimetry. The increase in the surface temperature with applied energy was found to be about three times slower for the pullback velocity of 0.7 mm/s than that of 1.5 mm/s. The collagen in the tissue was totally denatured in the case of the surface temperature of about 91 °C. The critical values of LEED ensured complete degradation of vein wall were of 53 and 71.5 J/cm for velocities of 1.5 and 0.7 mm/s, respectively. Our experimental study supports the conception that it is laser power and pullback velocity rather than LEED value that determine the temperature as well the collagen framework degradation and therefore the thermal response of procedure.

Ablação térmica total assistida: apresentação da técnica ATTA

“…However, the most widely adopted method in Brazil was proposed in 2005 and consists of calculating the energy administered in the form of LEED, using the simplified formula LEED = P x T / linear centimeters of vein treated, where P is power and T is time. 21 …”

Assisted total thermal ablation: presentation of the ATTA technique

“…However, the most widely adopted method in Brazil was proposed in 2005 and consists of calculating the energy administered in the form of LEED, using the simplified formula LEED = P x T / linear centimeters of vein treated, where P is power and T is time. 21 We therefore have two variables to deal with in the LEED calculation: the nominal power, in W, and the pullback velocity, in millimeters per second. In order to standardize the technique, we maintain pullback velocity at 1 mm/s.…”

“…In order to standardize the technique, we maintain pullback velocity at 1 mm/s. 21 For the ATTA technique, we have developed a detailed protocol for calculating the power. Since the pullback velocity is fixed at 1 mm/s, the final LEED, in J/cm, is equivalent to ten times the nominal power setting.…”

The Role of Blood Foaming in the Mechanism of Endovasal Laser Ablation

“…Таким образом, в жидкости, даже при низких значениях мощности лазерного излучения, составляющего единицы ватт на торце волокон ла зерных нагревателей, режим СПК успешно реали зуется [24]. В таком режиме гетерогенное (пузырь ковое) кипение крови, как и всякой биологической жидкости -водного раствора с температурой насы щения ~100 ºС, обеспечивает быстрый перенос те плоносителя (жидкой разогретой крови) к венозным стенкам [25,26], что в итоге разогревает стенки на всю толщину до температуры необратимой денатура ции коллагена [19,26]. Если использовать излучение, которое эффективно поглощается водой (λ 1,47, 1,56 и 1,9 мкм), а торец оптоволокна не чернить, то излу чение будет свободно выходить в объем жидкости, что может привести к гомогенному вскипанию кро ви в вене.…”

“…The accompanying Среди современных хирургических методов лече ния варикозной болезни эндовазальная лазерная об литерация (ЭВЛО) большой подкожной вены (БПВ) занимает ведущее положение, хотя является эмпири ческой технологией, универсальный физичес кий ме ханизм которой, адекватно описывающий процессы, происходящие в патологически измененной вене под действием лазерного излучения, до конца не уста новлен. С момента первого применения в 1999 г. бы ло высказано множество предположений о физиче ском механизме ЭВЛО, основывающемся на процес сах преобразования лазерного излучения в тепло и доставки этого тепла к стенке вены в зависимости от длины волны излучения, типов оптоволокна, а так же способов его обработки [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]. Однако тепловое воздействие на интиму и, как следствие, воспаление вены являются лишь одним из факторов, вызываю щих облитерацию патологически измененных вен.…”