Basic histological aspects in arthroscopic laser surgery

Abstract

In order to inves!igate the tissue reaction of human articular cartilage and menisci to local application of Iaser radiation, human articular cartilage harvested in surgery or autopsy, and meniscal tissue were exposed to a determined laser radiation. For comparison an ultraviolet Excimer-Laser, an Argon-Laser and a Nd: YAG Laser were used. lntensity, duration of exposure, frequency or interval times of radiation were modified. Afterwards, the tissue by the aid of special preparation techniques was subjected to a lightmicroscopical histological investigation, completed by Scanning-electronmicroscopical studies of the cartilage after exposition to an Excimer-Laser irradiation.As expected, the use of so called 'thermal Lasers' (Argon-lon-Laser/ Nd: YAG-Laser) causes large tissue damage as could be seen by a carbonisation border zone as well as by a much deeper coagulation necrosis, the higher energy was which was applied. ln contrast, the use of the Excimer-Laser allows a sharp determined tissue ablation only by sporadic unimportant marginal tissue damage. Lightmicroscopically, there were intact cell nuclei seen up to the border of the cartilage ablation channel. Additionally, it seems to be possible to perform some kind of surface sealing of cartilage tissue by wrapping the hyalin structures as seen after Excimer-Laser application. ln conclusion from our in vitro experiments, there is no indication for the employment of so called 'thermal Lasers' in arthroscopic surgery. In comparison, the Excimer-Laser, used under arthroscopic control, is an available additional instrument in arthroscopic joint surgery.

Keywords

• -

Artroskopik lazer cerrahisinde temel histolojik görünümler

Abstract

İnsan eklem kıkırdağı ve menisklerinin lokal lazer ışınlarına doku cevabını incelemek için ameliyat ve otopsiden elde edilen örnekler belirli bir lazer ışını ile muamele edildiler. Karşılaştırma için bir UV Excimer-Lazer, bir Argon-ion-Lazeri ve bir Nd: Y AG-Lazeri kullanıldı. Uygulama gücü, süresi ve frekans ile sıklığı modifiye edildi. Daha sonra doku özel teknikleri ile hazırlanarak ışık mikroskobunda incelendi ve Excimer-Lazer kullanarak elektron mikroskobik inceleme yapıldı. Beklenildiği gibi "termallazer (Argon-ion-lazer / Nd: YAG Lazer)"in kullanılması büyük doku hasarı oluşturdu. Bu hasar bir kombinizasyon zonu ve enerji artışl ile derinleşen koagülasyon nekrozu şeklinde izlendi. Buna karşın Excimer-Lazer ile sporadik, önemsiz, marjinal doku hasarları oluşuyordu. Işık mikroskobunda kıkırdak ablasyon sınırında nükleusu olan sağlam hücreler izleniyordu. Ek olarak Excimer-Lazer ile hyalin materyeli kaplayarak kıkırdak dokuyu işaretlemek mümkün oluyordu. ln vitro araştırmalarımızın sonucu olarak termallazerlerin artroskopik cerrahisinde yeri olmadığını söyleyebiliriz. Buna karşın Excimer lazer artroskopik cerrahide ek bir cihaz olarak kullanılabilir.

Keywords

• laser;Arthroscopy;cartilage;menisci;histology