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

Abb. 2: Schnitttiefe in Lebergewebe (in vitro) in Abhängigkeit
von der eingestrahlten Leistung bei verschiedenen
Schnittgeschwindigkeiten. Es wurde eine Quarzfaser
mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s und 5 mm/s
bei leichtem Kontakt über das Lebergewebe verfahren.
Der Winkel der Faser zum Gewebe betrug 45°. Die
emittierte Wellenlänge betrug 1920 nm und die Leistung
wurde zwischen 10 Watt und 45 Watt variiert.
die auf dem lokalen Wasserabsorptionspeak von 1.92-
1.95 μm emittieren. Hier wurde dem MLL ein System
mit geringer Leistung von der Firma Wavelight zur Verfügung
gestellt. Gleichzeitig wurde über den Innovationsfond
S-H ein leistungsstärkeres Gerät beantragt und
genehmigt. Mit diesem System wurde die Leberdissektion
untersucht. In Abb. 2 ist die Schnitttiefe (in vitro)
gegenüber der eingestrahlten Leistung aufgetragen; die
Wellenlänge betrug 1920 nm. Es wurde eine Quarzfaser
(Kerndurchmesser 365 mm) mittels eines Linearmotors
mit konstanter Geschwindigkeit unter leichtem Kontakt
einmal über das Gewebe bewegt. Bei einer Leistung
von 25 W (Bestrahlungsstärke an der Faserspitze = 24
kW/cm2) und einer Geschwindigkeit von 2 mm/s wurde
eine Schnitttiefe von 1 mm erreicht, bei 45 W (43 kW/
cm2) und bei 2 mm/s bereits 2,2 mm. Nach Erhöhung
der Schnittgeschwindigkeit auf 5 mm/s bei ansonsten
konstanten Bedingungen konnte auch bei einer Leistung
von 45 W eine Schnitttiefe von 1 mm nicht erreicht
werden (siehe Abb. 2). Diese Untersuchungen zeigen,
dass die Geschwindigkeit der Dissektion einen größeren
Einfluss auf die Schnitttiefe im Gewebe hat als die
eingestrahlte Leistung.
In Abb. 3 sind exemplarisch Queransichten von Gewebeschnitten
an der Leber (in vitro) dargestellt. Es wurde
eine Quarzfaser (Kerndurchmesser 365 mm) mittels
eines Linearmotors mit einer konstanten Geschwindigkeit
von 2 mm/s unter leichtem Kontakt einmalig über
das Gewebe gefahren. Die Wellenlänge betrug 1920 nm,
die transmittierte Leistung 10 W bis 45 W. Es sind deut-
Abb. 3: Exemplarische Queransichten von Gewebeschnitten
an der Leber in vitro. Es wurde eine Quarzfaser
mit einem Kerndurchmesser von 365 mm ohne Applikationsoptik
mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s
bei leichtem Kontakt über das Lebergewebe verfahren.
Der Winkel der Faser zum Gewebe betrug 45°. Die
emittierte Wellenlänge betrug 1920 nm und die Leistung
wurde zwischen 10 Watt und 45 Watt variiert. Die Histologien
sind H&E gefärbte Parafin Dünnschnitt.
lich die verschiedenen thermischen Schädigungszonen
am Gewebe zu erkennen. Der Grad der oberflächigen
Karbonisierung des Gewebes kann ab einer eingestrahlten
Leistung von 25 W als konstant betrachtet werden.
Die koagulierte Zone nimmt bis zu einer Leistung von
25 W zu und erreicht ab 35 W eine maximale Ausdehnung
von ca. 1 mm. Innerhalb dieser koagulierten Zone
ist davon auszugehen, dass kleinere Gefäße bis zu einem
maximalen Durchmesser von 1 mm während der Dissektion
des Gewebes dauerhaft blutungsfrei verschlossen
werden.
Lasersystem
Auf Basis dieser Ergebnisse wird mittels Faserlasertechnologie
am Medizinischen Laserzentrum Lübeck
in Kooperation mit der Firma StarMedTec GmbH und
dem Institut für Biomedizinische Optik der Universität
zu Lübeck ein Lasersystem für den Einsatz in einer klinischen
Studie entwickelt. Die emittierte Wellenlänge
von 1,9 μm ist auf ein lokales Wasser-Absorptionsmaximum
abgestimmt [5], wodurch eine effektive Dissektion
des Gewebes bei gleichzeitigem Verschluss der
zertrennten Blutgefäße möglich ist. Bedingt durch die
hohe Strahlqualität (M²