Work

Current laser sources and technologies for endourological applications

Year: 2025

Type: article

Abstract: The objective was to detail the available laser sources for endourological applications, and to describe their technologies. A non-systematic literature review was conducted without time restriction using the PubMed/Medline, Scopus, and Cochrane databases, searching for publications related to the different laser sources and their technological principles. A narrative synthesis is presented. Both continuous and pulsed lasers are available in endourology. Holmium:YAG (Ho:YAG), Thulium Fiber Laser (TFL), and pulsed-Thulium:YAG (p-Tm:YAG) are the most frequently used pulsed lasers. Ho:YAG is a solid-state laser with a YAG cavity doped with holmium ions and excited by a flashlamp, with a maximum average power (MAP) of 30 W. “High-Power”-Ho:YAG lasers (> 30 W), allowing “High-Frequencies” (> 30 Hz), require several YAG cavities. TFL is a solid-state fiber laser, doped with thulium ions, and excited by laser diodes, allowing a 60 W-MAP and ≤ 2000 Hz frequencies. p-Tm:YAG represents a compromise between Ho:YAG and TFL: a solid-state YAG laser excited by laser diodes, enabling a 100 W MAP in a single cavity. The Greenlight™ laser is a Neodymium:YAG laser with second-harmonic generation. While TFL can emit in continuous or pulsed modes, continuous Tm:YAG was mainly derived from a technology combining it with pulsed Ho:YAG. Diode lasers are currently under development and not widely adopted. Lasers are currently essential in endourology. Pulsed lasers (Ho:YAG, TFL, and p-Tm:YAG) on the one hand, and continuous lasers (KTP, TFL, and Tm:YAG) on the other, are the most frequently used technologies. L’objectif était de présenter les différentes sources lasers disponibles en endourologie pour le traitement de pathologies des haut et bas appareils urinaires. Une revue non systématique de la littérature a été réalisée sans limite de temps sur les bases de données Pubmed/Medline, Scopus et Cochrane cherchant les publications en rapport avec les différentes sources lasers et leurs principes technologiques. Deux types de lasers sont disponibles : les lasers à émission pulsée ou continue. Les Holmium:YAG (Ho:YAG), Thulium Fiber Laser (TFL), et Thulium:YAG pulsé (p-Tm:YAG) sont les lasers pulsés les plus fréquemment utilisées. L’Ho:YAG est un laser solide à cavité avec cristal YAG, dopé aux ions Holmium et excité par une lampe flash, avec une puissance moyenne maximale (PMM) de 30 W. Les Ho:YAG de « Haute-Puissance/Haute-Fréquence » (> 30 W) nécessitent plusieurs cavités-YAG. Le TFL est un laser solide à fibre optique, dopé aux ions Thulium, et excité par diodes lasers, permettant une PMM de 60 W et des fréquences élevées(≤ 2000 Hz). Le p-Tm:YAG représente un compromis entre Ho:YAG et TFL: laser YAG mais excité par diodes lasers, permettant une PMM de 100 W en une seule cavité. Le laser Greenlight™(KTP) est un Neodynium:YAG avec génération de seconde harmonique. Si le TFL émet en mode continu ou pulsé, le Tm:YAG continu était issu d’une technologie le combinant avec Ho:YAG pulsé. Les lasers diodes sont actuellement en développement et peu utilisés. Le laser est un outil actuellement indispensable en endourologie. Les lasers pulsés Ho:YAG, TFL et p-Tm:YAG, d’une part, les lasers continues KTP, TFL et Tm:YAG, d’autre part, sont les plus fréquemment utilisés.

Source: The French Journal of Urology

DOI: 10.1016/j.fjurol.2025.102965

Authors: Frédéric Panthier, Steeve Doizi, Laurent Berthe, Olivier Traxer, Nadia Abid, Christophe Almeras