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2-2019

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Lasertechnik Die

Lasertechnik Die Operation mit dem Excimerlaser Noch immer der Goldstandard für besseres Sehen Korrekturen zur Verbesserung der Sehschärfe kommen in Mode und machen wieder Raum für neue Methoden, jedoch nach nahezu drei Jahrzehnten und etwa 40 Millionen Behandlungen sind die zwei wichtigsten Excimerlaser-basierten photorefraktiven Operationsmethoden – LASIK und PRK – noch immer die meist verbreiteten Verfahren. Sie liefern die besten Resultate, haben die breiteste Anwendbarkeit und erzielen die größte Patientenzufriedenheit. Dieses Whitepaper beschreibt die wesentlichen Vorteile dieser erprobten Verfahren und untersucht, weshalb Excimerlaser-Hersteller wie Coherent in den weiteren Erfolg dieser ophthalmischen Laser-Technologie investieren. Die Excimerlaser-basierten Methoden Mit Hilfe der Laser-Refraktionschirurgie ist schon eine ganze Generation von Patienten behandelt worden und sie ist heute populärer als je zuvor. Zum Beispiel in den USA, wo elektive Behandlungen häufiger genutzt werden als in anderen Ländern, ist die Augenlaserbehandlung die am meisten genutzte planbare Operation. Die beiden wesentlichen Excimerlaser-basierten Methoden – LASIK und PRK – sind wegen ihrer herausragenden Vorteile und dem Nutzen für den Patienten die populärsten Verfahren. Die in der Ophthalmologie genutzten Argon-Fluorit (ArF) Excimerlaser erzeugen kurze Pulse im tiefen ultravioletten Spektralbereich (193 nm). Diese kurze Wellenlänge wird von Wasser und Gewebe schon in einer Eindringtiefe von einigen µm absorbiert und ist daher eine sehr sichere Wellenlänge für augenmedizinische Anwendungen. Durch die hohe Photonenenergie wird die Molekularstruktur im abgetragenen Material zerstört – im Gegensatz zur Erhitzung des Gewebes, wie es beim Einsatz von Lasern in den sichtbaren oder infraroten Wellenlängen geschieht. In Verbindung mit der kurzen Pulsdauer (einige 10 -9 s) kann dabei ein hochpräziser Gewebeabtrag in einem kalten Prozess ohne thermischen Einfluss auf das Umgebungsgewebe erfolgen. Bei der Anwendung wird der Laserstrahl auf einen kleinen „flying spot“ fokussiert, wobei der Laserpunkt mit hoher Frequenz über die Kornea geführt wird und dabei nur wenige µm des Gewebes entfernt. Eine zufällige Augenbewegung wird vom Computer erfasst und die exakte Führung des Laserstrahles auf der Kornea trägt nur das zur Korrektur erforderliche Gewebe ab. Diese 3-dimensionale räumliche Kontrolle erlaubt dem Operateur die Kornea des Patienten mit äußerster Präzision zu bearbeiten. Kein anderes mechanisches oder Laser-Werkzeug erreicht die Präzision des Excimerlasers in dieser Anwendung. Laser-Abtragsverfahren Es gibt heute verschiedene Methoden, die auf diesem Laser- Abtragsverfahren beruhen, jede mit eigenen Vorteilen und spezifischer Eignung für bestimmte Patientengruppen. Photorefraktive Keratektomie (PRK) war das zuerst angewandte Verfahren, eingeführt 1987. Hierbei wird das dünne Epithelium, welches die Oberfläche der Kornea bedeckt, mit Hilfe des Lasers entfernt (Trans-PRK-Verfahren) um die darunterliegende Stroma (Hornhaut) freizulegen. Der fokussierte 193 nm UV-Laserstrahl wird dann über den zu bearbeitenden Teil der Stroma in einem programmierten Verfahren gescannt. Dabei wird die Kornea permanent umgeformt und ihre optischen Eigenschaften werden geändert. Nach der PRK- Behandlung wächst das Epithelium in wenigen Tagen wieder nach. PRK ist äußerst vielseitig anwendbar und kann bei Kurzsichtigkeit (Myopia), Weitsichtigkeit (Hyperopia) und Astigmatismus angewandt werden. Obwohl PRK hinsichtlich seiner Popularität durch LASIK übertroffen wird, findet dieses Verfahren immer noch weithin Anwendung, besonders dort, wo die Kornea für LASIK zu dünn ist. PRK ist auch eine sichere Methode, wenn ein Patient eine zweite Behandlung zur Korrektur benötigt. Beispielsweise entfernen einige der neueren, alternativen Methoden so viel Material der inneren Kornea, dass sie nur Die 3-dimensionale räumliche Kontrolle erlaubt dem Operateur die Kornea des Patienten mit äußerster Präzision zu bearbeiten 70 meditronic-journal 2/2019

Lasertechnik einmalig angewendet werden können und nur eine PRK-Behandlung für eine erforderliche Unteroder Überkorrektur möglich ist. Limitierung von PRK Die einzige erwähnenswerte Limitierung von PRK ist die etwas längere Genesungszeit von einigen Tagen, und es kann bis zu einigen Wochen dauern, bis das optimale Sehvermögen erreicht wird. Diese Zeit des Ausheilens war einer der Hauptgründe, der zur Entwicklung des zweiten Excimerlaser-Verfahrens LASIK führte, bei dem die Verbesserung der Sehfähigkeit unmittelbar nach der Operation erreicht wird. Laser-unterstützte In-Situ Keratomileusis (LASIK) ist zurzeit das am häufigsten genutzte refraktive Operationsverfahren. Hierbei wird von einer Seite eine Lamelle in die Kornea eingeschnitten. Diese Lamelle wird dann zur Seite weggeklappt (die Dicke dieser Lamelle ist wesentlich größer als die Epithelschicht). Dann wird – wie bei PRK– die Stroma mit dem Laser gescannt und das erforderliche Material abgetragen. Im Anschluss wird die Lamelle wieder auf die Kornea zurückgelegt. Eine der Hauptvorteile des LASIK-Verfahrens ist die schnelle Heilung – die meisten Patienten erreichen ihre maximale Sehschärfe in 24 Stunden. LASIK kann bei einer Vielzahl von Sehproblemen angewandt und individuell angepasst werden. Dies geschieht durch eine detaillierte Wellenfront-Analyse des Auges, die vor der Operation durchgeführt wird. Femto-LASIK ist eine Variation des LASIK- Verfahrens, die sich in kurzer Zeit stark durchgesetzt hat. Bei Femto-LASIK wird ein Ultrafast- Laser zum Schneiden der Lamelle eingesetzt, was als angenehmer empfunden werden soll und auch das Infektionsrisiko herabsetzt. Die Akzeptanz für Femto-LASIK war in den USA sehr hoch und wird heute in 60 % aller LASIK – Anwendungen eingesetzt. In Durch Anwendung einer vertikal variablen Korrektur wird der Tiefenschärfebereich für jedes Auge erweitert. Durch die Überschneidung der Schärfebereiche beider Augen ist es leichter für das Gehirn, die optimal scharfen Bilder beider Augen zu kombinieren anderen Kulturkreisen, speziell in Asien, hatte die Akzeptanzkurve einen langsameren Anstieg. Man vermutet als Ursache für das unterschiedliche Patientenverhalten, dass Patienten in den USA großen Wert auf neueste Technologie legen und auch bereit sind, in der Hoffnung auf ein besseres Resultat, einen höheren Preis zu zahlen. Diese Sichtweise scheint besonders auf planbare und ästhetische Behandlungen zuzutreffen. Was sind die realen Vorteile? In der Einführungsphase war die Femto-LASIK Methode in der Lage, eine wesentlich dünnere Lamelle aus der Kornea zu schneiden als andere Verfahren. Dadurch verblieb ein größerer Teil der ursprünglichen Dicke der Kornea zur Korrektur. Somit konnten Patienten mit besonders geringer Korneadicke besser mit LASIK behandelt werden. Heute können Messer und Laser Lamellenstärken von 100 µm erzielen. Jedoch kann das Schneiden mit dem Laser im Gegensatz zum mechanischen Schnitt mit dem Computer kontrolliert werden. Dadurch werden subjektive Einflüsse vermieden und die Wahrscheinlichkeit von besseren Resultaten, unabhängig von der Erfahrung des Operateurs und anderen Einflüssen, wird erhöht. Laser-Epithelial-Keratomileusis-Verfahren Eine weitere Excimerlaser Behandlungs-Variation ist das Laser-Epithelial-Keratomileusis-Verfahren (LASEK), welches Ähnlichkeiten zu PRK und LASIK hat. Dabei entfällt die bei LASIK typische Hornhautlamelle. Hierbei wird Alkohol verwendet, um das Epithel zu lösen. Danach wird es wie eine Folie zur Seite geschoben. Nach der Laserabtragung wird das Epithel wieder über der Kornea platziert. In einer anderen Variante (epi-LASEK) wird eine Kunststoffscheibe zur Separation des Epithels von der Hornhaut verwendet. Dadurch wird ein schädlicher Einfluss des Alkohols auf die Epithel-Zellen vermieden. Phototherapeutische Keratektomie Ein anderes Verfahren, welches aber auch auf der Abtragung von Material durch Excimerlaser beruht, ist die Phototherapeutische Keratektomie (PTK). Obwohl ähnlich in der Anwendung, ist das Ziel der PTK nicht die refraktive Korrektur, sondern die Entfernung von Gewebe der Kornea zur Beseitigung von lokalen Irregularitäten. Opake Zonen, Kratzer, Narben oder andere Defekte, die diffuses oder unscharfes Sehen erzeugen, sind die Anwendungsbereiche. Marktentwicklung in der refraktiven Augenchirurgie Der aktuelle Fokus in PRK und LASIK liegt auf einer individuellen Behandlung mit einer genauen präoperativen Messtechnik in Kombination mit computer-kontrolliertem Lamellenschnitt und Materialabtrag. Hierbei kann die Behandlung auf mehrere Aspekte der individuellen Situation zugeschnitten werden und ermöglicht eine optimale Augenkorrektur. In der Gerätetechnik garantiert der hohe Entwicklungstand des Excimer lasers ein zuverlässiges Werkzeug für diese Anwendungen. Individuelle und hochkorrigierende LASIK wird auch als Wellen front LASIK (Aberrometrie) bezeichnet. Hierbei werden die optischen Eigenschaften des Auges durch Laserinterferometrie vollständig erfasst. Dabei wird ein für das Auge unsichtbarer Infrarotlaser mit geringer Leistung auf das Auge gerichtet. Reflexionen von der Kornea (und der Linse) interferieren mit dem Laserstrahl. Durch die Interferenz der beiden Wellenfronten gewinnt man ein hochaufgelöstes Bild der reflektierenden Ober flächen des Auges in einer Tiefenauflösung, die kleiner ist als die Wellenlänge des Infrarotlasers – weniger als 1 µm. Der Operateur kann dann räumlich unterschiedliche Korrekturen auf der Kornea meditronic-journal 2/2019 71

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