Optimización de los ajustes de láser, irrigación y succión para litotricia ureteroscópica automatizada en cálculos impactados estudio ex vivo parte II

Por qué esto importa para las personas con piedras en el riñón

Cuando una piedra renal se queda atascada en el tubo fino que drena la orina del riñón a la vejiga, puede ser extremadamente doloroso y peligroso. Hoy los médicos pueden usar cámaras diminutas y láseres para fragmentar estas piedras, pero el calor del láser y la presión del líquido de irrigación a veces pueden dañar el delicado revestimiento del tracto urinario. Este estudio explora cómo ajustar la potencia del láser, el flujo de agua y la succión para tratar las piedras de forma eficiente manteniendo las temperaturas y presiones dentro del uréter en un rango seguro, abriendo el camino a una cirugía de cálculos más segura y automatizada.

Una mirada más cercana a las piedras impactadas

Las piedras que permanecen alojadas en el uréter durante meses pueden bloquear el paso de la orina, distender el riñón y, en casos graves, provocar infección, septicemia o insuficiencia renal. El tratamiento estándar emplea un endoscopio flexible fino que se introduce a través de la vejiga hasta el uréter, junto con un láser potente para fragmentar la piedra. Una técnica más reciente llamada “pop-dusting” utiliza pulsos láser rápidos y repetidos para desmenuzar la piedra hasta convertirla en un polvo fino. Sin embargo, en el espacio reducido alrededor de una piedra impactada el agua no circula libremente, por lo que el calor del láser y la presión del líquido de irrigación pueden acumularse. Entender cómo distintos ajustes del láser y del flujo de agua afectan la temperatura y la presión es esencial para evitar quemaduras o lesiones por presión.

Diseñando un sistema de prueba seguro

Para estudiar estos efectos en detalle, los investigadores usaron riñones y uréteres de cerdos, que se parecen mucho a la anatomía humana. Colocaron una piedra artificial de 1 cm en el uréter superior y pasaron un endoscopio flexible y un láser a través de un tubo plástico hueco conocido como funda de acceso ureteral. Se probaron dos láseres quirúrgicos de uso habitual: un láser de holmio y un láser de fibra de tulio más reciente, cada uno con dos combinaciones de energía–frecuencia que entregaban la misma potencia total. El agua se bombeó a través del endoscopio en dos niveles de presión, representando aproximadamente irrigación baja y alta. En algunos experimentos se añadió una funda de acceso especial que también podía proporcionar succión para eliminar el líquido caliente y los restos de la piedra.

Temporizar el láser como un latido

En cirugía real, los cirujanos no mantienen el láser encendido de forma continua; pulsan un pedal en ráfagas cortas, haciendo pausas para restaurar la visibilidad y permitir la refrigeración. Para imitar y refinar este patrón, el equipo introdujo una regla de temporización sencilla que llaman relación Láser: Parada (LS). Por ejemplo, una relación de 2 segundos encendido y 6 segundos apagado distribuye la energía láser de forma más suave que 2 segundos encendido y 2 segundos apagado. Los investigadores probaron sistemáticamente varias relaciones LS mientras registraban la temperatura y la presión dentro del uréter cada 30 segundos durante cinco minutos. Definieron zonas de peligro basándose en cuánto tiempo el tejido estuvo expuesto por encima de 50 °C y si alguna vez superó 56 °C, niveles que trabajos previos han mostrado que provocan muerte celular en periodos breves.

Cómo cambiaron las reglas el flujo de agua y la succión

Los experimentos mostraron que con presión de irrigación baja y sin succión, el pop-dusting solo podía continuarse durante unos segundos o minutos antes de que las temperaturas superaran el umbral de seguridad, incluso con pausas más largas entre ráfagas láser. Usar pulsos de menor energía con mayor frecuencia permitió un pop-dusting seguro durante más tiempo que usar pulsos de mayor energía, pese a una potencia total idéntica, lo que indica que la forma en que se entrega la potencia importa tanto como la cantidad de potencia. Aumentar la presión de irrigación incrementó el flujo de agua alrededor de la punta del láser, lo que retiró el calor de forma eficaz. Con el ajuste de irrigación más alto, el pop-dusting continuo resultó seguro en todos los modos de láser probados. Añadir la funda con succión ofreció protección adicional: en la mayoría de las condiciones mantuvo temperaturas más bajas y presiones muy reducidas, permitiendo además el pulverizado continuo cuando la irrigación era lo bastante fuerte y la potencia del láser moderada.

Qué significa esto para la cirugía de cálculos futura

En conjunto, el estudio sugiere que una regla de encendido–apagado simple para el disparo del láser, combinada con atención al flujo de agua y la succión, puede orientar tratamientos de cálculos más seguros y eficientes. En uréteres estrechos con mala circulación de fluidos, los hallazgos advierten contra el pop-dusting prolongado a alta potencia y, en cambio, favorecen estrategias más conservadoras de “fragmentación” que rompan la piedra en piezas mayores. Cuando hay irrigación y succión más potentes disponibles, sin embargo, el pop-dusting continuo parece seguro y eficaz, manteniendo temperaturas y presiones dentro de límites aceptables. Estos resultados ofrecen orientación práctica para cirujanos en humanos hoy y proporcionan un plan para futuros sistemas asistidos por robot, que necesitarán reglas claras basadas en la física para disparar láseres automáticamente sin dañar el tracto urinario.

Cita: Lee, H., Elises, J.C.R., Kang, D.H. et al. Optimization of laser, irrigation and suction settings for automated ureteroscopic lithotripsy in impacted stones ex vivo study part II. Sci Rep 16, 8287 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37999-6

Palabras clave: cálculos ureterales, litotricia láser, irrigación y succión, seguridad térmica, ureteroscopia robótica