Mit Einstein in den OP

Aktueller Stand und neue Trends der Laserchirurgie

Einstein? Richtig! Den meisten als Erfinder der Relativitätstheorie bekannt, wissen die wenigsten, dass Einstein auch die theoretischen Grundlagen des Lasers formulierte, der dem Chirurgen heute als ein hochpräzises Werkzeug dient.

Laser

Pixabay

Laser in der Dermatologie.

Wer schon einmal Patienten mit raumfordernden Gefäßanomalien, schweren Verbrennungen oder wuchernden Narben gesehen hat, der kann ermessen, welch bahnbrechenden Grundstein Einstein mit seiner Theorie von der „induzierten Emission“ von Licht für die moderne Medizin legte. Denn genau auf diesem Prinzip basiert der Laser, der diesem Effekt auch seinen Namen verdankt: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

1960 erstmals durch Theodore Maiman technisch umgesetzt, hat der Laser sein Nischendasein schon lange verlassen und sich zu einem multidisziplinär einsetzbaren Operationsinstrument entwickelt. Gibt man in PubMed / Medline, der größten und wichtigsten Suchmaschine für wissenschaftliche Publikationen auf dem Gebiet der Medizin und Biomedizin, den englischen Begriff für „Laserchirurgie“ ein, landet man sofort 3576 Treffer.

Tatsächlich gibt es nicht DEN chirurgischen Laser, sondern je nach Anwendungsfeld ganz unterschied­liche Lasertypen. Allen diesen Lasertypen sind die besonderen Eigenschaften des Laserlichtes (Kohärenz, Monochromasie, Kollimation) gemeinsam, die ihren chirurgischen Einsatz so wirkungsvoll machen.

Vorteile chirurgischer Laser

  • geringeres Blutungsrisiko, „freies Operationsfeld“
  • exzellenter Blutstillungseffekt (Hämostase) durch Versiegelung von Blutgefäßen
  • hohe Präzision, erlaubt mikrochirurgische Eingriffe
  • kalkulierbare Schädigung umgebenden Gewebes
  • exzellente Wundheilung
  • steriles Werkzeug (Non-Kontakt), sterilisiert auch Schnittflächen
  • Reduzierung postoperativer Komplikationen (Schmerzen, Infektionen, Ödeme)
  • verkürzte Operationszeiten
  • minimal-invasiv / endoskopisch einsetzbar
  • ambulante Behandlung möglich

Zu den wichtigsten chirurgischen Lasern gehören zweifellos der CO2, Erbium- und Nd:YAG-Laser. Die technische Weiterentwicklung hat zudem zu einer starken Verbreitung von Diodenlasern geführt, die in ihrer Bauweise gegenüber den vorher benannten Lasersystemen besonders kompakt sind.

Non-Kontakt-Methode

Zu den typischen Applikationstechniken in der Chirurgie zählt die Non-Kontakt-Methode: der berührungslose Einsatz, bei dem die Laserstrahlung über Strahlführungssysteme zum Operationsfeld transportiert wird. Hierfür werden entweder Spiegelgelenkarme (CO2- oder Erbium-Laser) oder Lichtleitfasern (Nd:YAG- und Diodenlaser) verwendet. Letztere erlauben eine flexiblere Anwendung und können aufgrund ihres geringen Faserdurchmessers (im Bereich von 0,2–0,6 Millimeter) auch endoskopisch eingesetzt werden. Am Ende der Strahlführungssysteme können zudem optische Endgeräte wie Fokussierhandstücke, Mikromanipulatoren (bei Verwendung von Operationsmikroskopen oder ophthalmologischen Spaltlampen) oder Endoskopkoppler (für starre Endoskope) angeschlossen werden.

Kontakt-Methode

Nicht immer braucht es jedoch aufwendiges technisches Equipment. Bei der Kontakt-Methode wird das zu resezierende oder zu schneidende Gewebe lediglich in direkten Kontakt mit dem Faserende des Lichtleiters gebracht. Man spricht hier auch von der sogenannten „bare fiber“-Technik, bei der das in Hitze umgewandelte Laserlicht an der Faserspitze das Gewebe regelrecht verdampft und eine homogene Karbonisationszone als scharf begrenzte Schnittkante zurücklässt. Wichtig hierbei ist eine Schwärzung des Faserendes durch anhaftende Verbrennungsrückstände, die Karbonisate, deren Erhitzung letztlich den Schneideffekt bewirkt. Durch Abtrennen der Faserspitze mit einem ­Keramikmesser kann jederzeit zur Non-Kontakt-­Methode gewechselt werden, z. B. zur oberflächigen Koagulation.

Transkutane und interstitielle Laserbehandlung

Ziel einer transkutanen Laserbehandlung ist es hingegen, den Lasereffekt erst in der Tiefe des Gewebes zu ­erzeugen, während die Hautoberfläche gleichzeitig vor einer Schädigung geschützt wird. Dies erreicht man sehr einfach, indem man durch einen blasenfreien Eiswürfel hindurchstrahlt. Positiver Nebeneffekt ist hierbei eine schmerzreduzierende Wirkung durch die Kälteeinwirkung im Bereich der Schmerzrezeptoren der Haut.

Im Gegensatz dazu, wird bei einer interstitiellen Laserbehandlung der Lichtleiter direkt in das zu behandelnde Gewebe punktiert, sodass eine eng begrenzte lokale Wirkung im Körperinneren erzielt werden kann. Bei relativ oberflächlich gelegenen Läsionen, z. B. größeren blutgefüllten Gefäßanomalien, erreicht man durch die sogenannte Kompressionsmethode bessere Therapieerfolge. Hierbei wird durch aufgelegte Glasfenster oder andere Hilfsmittel das Gewebe derart komprimiert, dass Flüssigkeiten (Blut) aus dem Applikationsbereich herausgedrückt werden und so die Einwirktiefe deutlich vergrößert werden kann.

Aktuelle Trends in der Forschung

Geschwärzte Fasern, Eiswürfel, Glasstücke? Wem die Laserchirurgie damit nicht innovativ genug erscheint, schaue sich die aktuellen Forschungstrends an, die sich u. a. mit den folgenden Anwendungen befassen:

  • transorale roboterassistierte Chirurgie (TORS) im Hals-Kopf-Bereich, die ein „Um-die-Ecke-Operieren“ erlaubt
  • in der Neurochirurgie Laserbehandlung von Tumoren, stereotaktische Operationen und Epilepsiechirurgie
  • Kombination der Laserchirurgie mit diagnostischen optischen Verfahren, um während des Operierens die Tumorgrenzen besser erkennen zu können
  • photodynamische Therapie (PDT), teilweise in Kombination mit Nanopartikeln, im Sinne einer individuell zugeschnittenen Tumortherapie („personalisierte Therapie“)
  • antimikrobielle PDT im dentalen Bereich zur Reduzierung der mikro­biellen Besiedelung (z. B. zur Behandlung der Parodontitis, in der Implantologie, zur Karies- und endodontischen Therapie Lasersicherheit

Nun bleibt noch die Frage nach der Sicherheit. Hört man das Wort „Laserstrahlung“, so ist ein Teil unserer Synapsen sofort hochgradig alarmiert. „Strahlung“ – ist das nicht gefährlich?

Tatsächlich ist der Laser wie auch jedes andere chirurgische Instrument ein Hilfsmittel, dessen sichere Handhabung erlernt und geübt werden muss. Hält man sich jedoch an ein paar grundsätzliche Sicherheitsregeln, ist der Laser nicht gefährlicher als ein Skalpell.

Betreiber von Lasern sollten wissen, dass der Laserbetrieb die Bestellung eines Laserschutzbeauftragten erfordert. Entsprechende Qualifikationskurse vermitteln die dafür notwendige Sachkunde und sollten regelmäßig wiederholt werden. Bindend hierbei sind die Verordnung zum Schutz der Beschäftigten vor Gefährdungen durch künstliche optische Strahlung (Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung – OStrV) und die daraus abgeleiteten Technischen Regeln TROS „Laserstrahlung“. Um Überregulationen zu vermeiden, wurde die bislang gültige Unfallverhütungsvorschrift DGUV 11 „Laserstrahlung“ (vormals BGV B2) bereits von einigen Berufsgenossen zurückgezogen. Im Falle der kompletten Zurückziehung – womit noch 2017 zu rechnen ist – entfällt auch die Verpflichtung des Betreibers, den Betrieb von Lasereinrichtungen der Klassen 3R, 3B oder 4 der Berufsgenossenschaft und der für den Arbeitsschutz zuständigen Behörde vor der ersten Inbetriebnahme anzuzeigen.

Hinsichtlich eines verbesserten Patientenschutzes regelt künftig das Gesetz zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen (NiSG) den Betrieb von Anlagen, die nichtionisierende Strahlung aussenden können. Im medizinischen Bereich dürfen solche Anlagen, deren Strahlungsintensität bestimmte anwendungsbezogene Werte überschreiten, nur noch betrieben werden, wenn eine berechtigte Person hierfür eine rechtfertigende Indikation gestellt hat. Entsprechende Grenzwerte sowie Regelungen hinsichtlich der Frage, welche Anforderungen an die Fachkunde der berechtigten Person und eine adäquate Ausbildung zu stellen sind, müssen noch festgelegt werden. An deren Erarbeitung ist eine eigens gegründete Arbeitsgruppe „Optische Strahlung“ der Strahlenschutzkommission beteiligt.

7 Goldene Regeln im Umgang mit Lasern

1. Laser in Stand-by-Modus halten (… wenn nicht gelasert wird)
2. Abstand halten (… wer nicht operiert)
3. Schutzbrillen im Laserbereich tragen (… aber die richtigen)
4. Der Laser ist kein Zeigestock (… und die Mitarbeiter sind keine Zielscheibe)
5. Nicht unkontrolliert auf Instrumente lasern (… Reflexionen vermeiden)
6. Nicht auf entflammbares Material lasern (… insbesondere nicht auf Trachealtuben)
7. Informiere dich! (Überprüfe dein System!)

(nach Prof. Dr. H.-P. Berlien, Gründungs-Medizinischer Direktor des ersten deutschen Laser-Medizin-Zentrums und erster deutscher Professor für Lasermedizin)

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