(SILAS) für die minimal invasive Chirurgie - Universität zu Lübeck

Interdisziplinärer
wissenschaftlicher
Austausch
für die Ärzte und Ärztinnen, als auch für die technischen
Hilfsmittel dar. Die Eingriffe müssen in möglichst kurzer
Zeit sicher, präzise und effizient durchgeführt werden.
Im Forschungsschwerpunkt „Navigation und Medizin“
an der Universität zu Lübeck (siehe FOCUS-MUL Dez.
2006) wird an der verbesserten Navigation der Instrumente
zur Unterstützung der Chirurgen geforscht. Die
durch diese innovativen Techniken ermöglichte neuartige
hohe Präzision der Instrumentenführung stellt auch
neue Anforderungen an die Instrumente selbst dar. In
vielen Fällen muss das präzise lokalisierte krankhaft
veränderte Gewebe mit geringst möglichem Kollateralschaden
entfernt werden. Bei der laparoskopischen
Chirurgie ist durch die engen Zuführungswege und die
begrenzte Sicht ein hochflexibles Multifunktionsinstrumentarium
gefordert. Wünschenswert sind Instrumente,
die das Greifen und Halten des Gewebes ermöglichen
und das präzise Durchtrennen von Gewebe möglichst
blutungsfrei erlauben. Hier bietet die Dissektion mittels
Laserstrahlung gegenüber anderen Verfahren den
Vorteil auf, dass das Laserlicht durch hochflexible dünne
Quarzfasern zum Gewebe übertragen werden kann.
Diese Transmissionsfasern haben bei modernen Faserlasern
einen Durchmesser von wenigen 100 μm. Durch
die geringen Abmessungen und Flexibilität kann die
Faser in komplexe multifunktionale Instrumente eingebaut
werden. Sie ist auch am distalen Ende über große
Winkel ablenkbar, so dass eine präzise Schnittführung
nach den Navigationsvorgaben realisierbar ist. Ferner
können über die Wahl der Laserwellenlänge nicht nur
UKSH
Bedarf der Ärzte zur Verbesserung der Patientenversorgung
Institut für Biomedizinische Optik
Universität zu Lübeck
grundlegende Erforschung neuer
biomedizinischer Methoden und Verfahren
Wissenstransfer
Durchführung vorklinischer und klinischer
Studien
Medizinisches Laserzentrum Lübeck
Normkonforme technische Realisierung von
Prototypen zur klinischen Erprobung
Industrie
Abschätzung der Produktionskosten und der Marktrelevanz
Frühzeitige Evaluierungen der Prototypen ermöglichen zieloptimierte Produktentwicklung
Marktanalyse
Funktions- und
Bedarfsanalyse
Marktfähiges Produkt mit klinischer Akzeptanz
Abb.1: Schematische Darstellung des „Entwicklungsnetzwerkes“ von der anwendungsbezogenen Forschung bis zur
Markteinführung am Beispiel optischer Medizingeräte am Uni-Standort Lübeck.
die Eindringtiefe der Strahlung in das Gewebe vorgewählt
werden, sondern über die Laserparameter auch
die gewünschten Effekte, von der Koagulation bis zur
Ablation, benutzt werden.
Voruntersuchungen
Testsysteme zur
Zwischenbeurteilung
Zur Eingrenzung der benötigten Laserparameter für die
Dissektion von Gewebe wurden am Institut für Biomedizinsche
Optik Vorversuche an Gewebeproben durchgeführt
[2, 3]. Zur präzisen Ablation ist eine Wellenlänge,
die vom Wasser, dem Hauptchromophor von Weichgewebe,
stark absorbiert wird, essentiell. Hier bietet sich
das Wellenlängenspektrum um 2 μm an, bei dem die
Eindringtiefe der Strahlung bei nur ca. 100 μm liegt und
die Strahlung noch effizient über Quarzfasern transmittierbar
ist. Ferner zeigten Voruntersuchungen, dass die
erst seit kurzem zur Verfügung stehenden kontinuierlich
emittierenden Lasersysteme bei 2 μm Wellenlänge
wesentlich präzisere Schnitte zulassen als die vormals
benutzten gepulsten Systeme [4]. Für ein erstes „proofof-principle“
wurde ein bereits zur Verfügung stehendes
Tm:YAG-Laborlasersystem mit einer Wellenlänge von
2.01 μm umgebaut und in einen Laboraufbau integriert,
in dem eine Applikationsfaser mittels PC gesteuerter Linearversteller
unter kontrollierten Bedingungen über das
Gewebe geführt werden kann. Nach ersten erfolgreichen
Vorversuchen wurden moderne, erst seit jüngster Zeit
zur Verfügung stehende Faserlasersysteme beschafft,
FOCUS MUL 24, Heft 2 (2007) 105