Laser - Universalinstrument in der Medizin

Für jeden Zweck ein bestimmter Laser

Die Vorteile des gebündelten Lichts sind so vielfältig, dass es auf vielen Gebieten andere Instrumente oder Verfahren verdrängt hat. Glasfaserbündel leiten es direkt zu dem Ort, an dem es gebraucht wird. In der so genannten Schlüsselloch- Chirurgie operieren Ärzte mit dem Lichtskalpell und benötigen dabei nur kleinste Schnitte in der Haut. Große Narben gehören damit der Vergangenheit an, die Gefahr einer Infektion sinkt. Thermal-Laser heizen Muskeln, Bindegewebe oder Knochen in kurzer Zeit so stark auf, dass sie wie beim Schweißen schmelzen. Einzelne Körpergewebe absorbieren das Licht unterschiedlicher Wellenlängen unterschiedlich stark. Daher kann der Arzt je nach Einsatzzweck auf einen anderen Laser zurückgreifen. So nimmt der rote Blutfarbstoff Hämoglobin die Energie eines Argon-Lasers besonders stark auf. Das macht ihn zum bevorzugten Instrument, um Gefäße zu veröden. In Heidelberg und München setzen Ärzte grünes Laserlicht eines Kalium-Titanyl-Phospat-Lasers ein, um Wucherungen an der Prostata zu entfernen. Kurze Laserpulse von nur wenigen Nanosekunden (10-9 s = Milliardstel Sekunden) eines Rubinlasers mit einer Wellenlänge von 694 Nanometern dienen in der Dermatologie dazu, Pigmentflecken oder Tattoos zu entfernen. Da die Strahlen am Schnittpunkt ihre gesamte Energie in dieser winzigen Zeitspanne konzentrieren, bleibt die Umgebung des Zielpunkts unbehelligt.

Mit Strahlen gegen zunehmende Erblindung

Die genaue Abstimmung von Energie, Wellenlänge und Medizinischen Laserzentrum in Lübeck, um die zunehmende Sehverschlechterung bis hin zur Erblindung im Alter oder bei Diabetes aufzuhalten. In einem ersten Test in Lübeck, Kiel und London werden Patienten mit Erkrankungen der zentralen Netzhaut mit einem Neodym-YLF-Laser bestrahlt, der lediglich die veränderten Pigmentzellen zerstört. Blutgefäße, Nervenzellen und Lichtrezeptoren bleiben dabei verschont und die Sehfähigkeit erhalten. ãMit der selektiven Lasertherapie können wir entsprechende Krankheiten der Makula bereits in der Vorstufe behandelnÒ, so Dr. Ralf Brinkmann, Leiter des Lübecker Entwicklungsteams. Die Zellen in der Umgebung sollen dann in die behandelten Regionen einwachsen und zu einer weiteren Sehverbesserung beitragen. Weil die Ärzte während und nach der Bestrahlung die Wirkung des energiereichen Lichts am Augenhintergrund nicht sehen können, entwickelten die Physiker aus Lübeck ein akustisches Feed-back-System, das ihnen Treffer des Lasers sofort anzeigt.

Die wohl bekannteste Anwendung von Strahlen in der Augenheilkunde ist das ãLasernÒ. Die Ärzte korrigieren dabei die Brechkraft der Augenlinse. Etwa 120 Zentren in Deutschland bieten das Lasik (Laser in situ Keratomileusis)- Verfahren an. Ein Hornhauthobel schneidet dabei die oberste Schicht der Linse wie ein Brötchen auf. Unter dem zurückgeklappten Deckel kann dann der Excimer-Laser seine Arbeit verrichten und die Linse nach Bedarf abschleifen. Anschließend wird das angeschnittene Linsenstück wieder aufgesetzt. Der Eingriff und macht die Brille oder die Kontaktlinse meist überflüssig. Wegen möglicher Nebenwirkungen ist diese Therapie jedoch nicht unumstritten.

Karies entdecken, beseitigen und verhindern

Auch in Zahnarztpraxen hat der Laser Spiegel und Bohrer zum Teil schon verdrängt. Ein Erbium-YAG-Laser dient dazu, versteckte Karies aufzuspüren und in einem Arbeitsgang auch gleich den erkrankten Zahnschmelz abzutragen. Gegenüber dem Bohrer ist die Methode weitaus spezifischer und für den Patienten nahezu schmerzfrei. An neuen Anwendungen wird im Ulmer Institut für Lasermedizin schon gearbeitet. So sollen Laserstrahlen nicht nur Zahnerkrankungen aufspüren und behandeln, sondern auch vor ihnen schützen. Die Arbeitsgruppe unter Professor Raimund Hibst will versuchen, den Zahnschmelz mit gepulstem Laserlicht so zu behandeln, dass sich Bakterien nicht mehr ansiedeln und Karies auslösen können.

Über die Möglichkeit, mit der Laser-Holografie feinste Konturen des menschlichen Körpers zu erfassen, sind Chirurgen begeistert. Die Technik hilft ihnen nicht nur bei Schönheitsoperationen, sondern auch bei der Entfernung von Tumoren oder bei der Wiederherstellung der weiblichen Brust nach Krebs. Aber auch die Gerichtsmedizin profitiert davon. Professor Peter Hering, Leiter der Arbeitsgruppe bei caesar: ãWenn wir die Daten aus der Holographie mit Bildern von Schädelknochen aus der Computertomografie vergleichenÒ, so erklärt er, ãwissen wir genau, wie die Weichteile des Gesichts aus Muskeln und Bindegewebe aufgebaut sind.Ò Dabei berichtet er von einem Schädel, der kürzlich gefunden wurde, und dessen Antlitz nun nachgebildet werden soll. Mit einer ãWeichteil-DatenbankÒ vieler unterschiedlicher Gesichter könnte man für Fahndungsbilder ein Passendes zu einer bestimmten Schädelform sehr schnell rekonstruieren.

Strahlende Zukunftsperspektiven

Weil Laserstrahlen ihr Ziel so genau treffen, ohne dabei Organe in der Nachbarschaft zu schädigen, eröffnen sich für sie in der Zukunft glänzende Perspektiven. Peter Hering: ãIch könnte mir einen Laser mit Röntenstrahlen vorstellen, der in einigen Jahren dreidimensionale Bilder von inneren Organen wie der Lunge liefert.Ò Mit extrem kurzen Lichtpulsen von einer Femtosekunde (10-15 s) lassen sich auch Operationen im Inneren einer einzigen Zelle durchführen. So sollen Laserpulse Signalmoleküle der Zelle zerstören, die zum Beispiel zu ungehemmtem Wachstum bei Krebs führen. Die lebende Zelle bleibt dabei völlig intakt. Versuche in der Arbeitsgruppe von Eric Masur an der amerikanischen Harvard- Universität zeigen dazu viel versprechende Ergebnisse. Auch in Deutschland investiert man in die Zukunft: Nächstes Jahr entsteht am Hamburger Elektronen-Synchroton Desy eine Anlage namens XFEL, der europäische Röntgenlaser.

Erschienen im Kundenmagazin "explore, Ausgabe 4/05 der TÜV-Nord AG