TU intern - April 2000 - Forschung
Freie Sicht durch LaserlichtPräzisionslaser in der Augenheilkunde
Laser gewinnen in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung, auch in der Medizintechnik. Am Optischen Institut der TU Berlin werden Laserstrahlquellen für die Augenchirurgie, die Netzhautkoagulation und zur Behandlung der Hautoberfläche entwickelt. Ziel der Forschungsarbeiten am Optischen Institut ist der Aufbau von hochkompakten sichtbaren und infraroten Strahlquellen, mit denen sich besonders schonende und zuverlässige Augen- bzw. Hautbehandlungen durchführen lassen. Der Einsatz von elektromagnetischen Wellen, zu denen auch Laserlicht gehört, hat in der Medizin Tradition. So handelt es sich beispielsweise bei Röntgen- oder Mikrowellen ebenfalls um derartige Strahlung. Die rapide technologische Entwicklung der Laserstrahlquellen insbesondere im sichtbaren und infraroten Bereich eröffnet nun neue Behandlungsarten. Diese basieren auf spektroskopischen Untersuchungen, Interferometrie oder gezieltem Bestrahlen und Abtragen von Gewebe bzw. Partikeln. HOHE PRÄZISION Die Möglichkeit, die Wellenlängen der verwendeten Laser auf die Behandlung anzupassen, spielt dabei eine wichtige Rolle. Eine gezielte Erforschung der unterschiedlichen Reaktionen von Gewebe oder Oberflächen sehr gezielte und nebenwirkungsarme Behandlungsmethoden. Die Vorteile des Einsatzes von Lasern z. B. in der Chirurgie liegen vor allem in ihrer hohen Präzision, geringen Gewebebelastung und Verschmelzung von Gewebe (Koagulation). Darüber hinaus bieten Laser die Möglichkeit, mit Hilfe von Glasfasern auch direkt im Körperinneren operieren zu können. Am Optischen Institut der TU Berlin wurden in den letzen Jahren Laserstrahlquellen für die Augenchirurgie, Netzhautkoagulation und zur Behandlung der Hautoberfläche entwickelt. Durch photorefraktive Keratektomie (PRK), einem neuen laserchirurgischen Verfahren, kann beispielsweise Fehlsichtigkeit direkt am Auge korrigiert werden. Der Laser passt dabei die Krümmung der Hornhaut so an, dass nach der Behandlung wieder Normalsichtigkeit mit scharfem Bild auf der Netzhaut eintritt. Bei der Laserphotokoagulation wird mit Hilfe von leistungsstarken grünen Lasern eine gezielte Bestrahlung der Netzhaut (Retina) durchgeführt, um Netzhautablösungen oder erkranktes Gewebe zu behandeln. KOMPAKT UND ZUVERLÄSSIG Um beispielsweise besonders schonende und zuverlässige Hornhautbehandlungen zu erzielen, wurde ein dioden-gepumpter Er:YAG Laser mit einer Emissionswellenlänge von 3µm aufgebaut. Hierbei handelt es sich um einen Festkörperlaser auf der Basis eines Erbiumkristalls, der durch den Einsatz von Laserdioden als optische Energiequelle besonders kompakt und zuverlässig ist. Seit einigen Jahren schon wird Fehlsichtigkeit mit Lasern behandelt. Doch der derzeitige Einsatz von ultravioletten Excimerlasern (193nm) ist mit Nachteilen verbunden. Sie bergen vor allem die Gefahr von Nebenwirkungen, da sie UV-Strahlung verwenden. Infrarote 3µm Strahlung ist aufgrund der maximalen Wasserabsorption für medizinische Anwendungen deshalb interessant, weil sie sich mit Erbiumlasern in kompakter und preisgünstiger Bauform erzeugen lässt. Die hervorragende Strahlqualität dieser Laser erlaubt neue verbesserte Behandlungsmethoden, ohne dass schädliche UV-Strahlung auftritt. MOBILER EINSATZ Wesentliche Vorteile gegenüber den zur Zeit bereits in der Augenchirurgie eingesetzten Excimerlasersystemen liegen aber nicht nur in der kleinen Bauform und der guten Verträglichkeit der 3µm Strahlung. Das Pumpen mit Laserdioden benötigt weit weniger Energie und macht Wasserkühlungen überflüssig, so dass in Zukunft eine breite Anwendung auch im mobilen Einsatz möglich sein wird. Auch in puncto Sicherheit liegen dioden-gepumpte Systeme vorn. Da es bei der Augenchirurgie auf sehr stabile Strahlqualität und Strahldauer ankommt, stören thermische Belastungen in Gaslasern. Mit dioden-gepumpten Er:YAG Lasern lassen sich die Emissionsparameter dagegen äußerst präzise und stabil einstellen. Zurzeit wird intensiv an einer Verbesserung der für den 3µm Laser geeigneten Materialien geforscht, so dass diese vielversprechende Technik bald in die praktische Augenheilkunde integriert werden kann.
Prof. Dr. Hans Joachim Eichler Leserbriefe |
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TU intern - April 2000
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