Photokoagulation, so heißt das seit den 1970er Jahren etablierte Verfahren, bei dem der Arzt mit Laserlicht gezielt Punkte auf der Netzhaut im Auge manipuliert. Hitze schädigt das Gewebe, die Netzhaut vernarbt. Dies gezielte Verbrennen bestimmter Punkte beugt einer Erblindung vor. Die Nebenwirkung ist oft der Schmerz, der dabei auftreten kann, ausgelöst durch die recht hohe Temperatur des Lasers. Die Temperatur hängt nicht nur von der Laser-Energie ab, sondern auch von der Absorption durch den Augenhintergrund und diese wiederum davon, wie viele Pigmente die Netzhaut enthält. Das aber variiert sowohl zwischen verschiedenen Menschen als auch innerhalb der Netzhaut eines einzelnen Patienten. Mitunter kann also weniger Leistung beim Laser sinnvoll sein, weil dadurch weniger Schmerz entstünde. Doch bislang sind diese individuellen Gegebenheiten nicht messbar. Darum wählt ein Arzt bei der Photokoagulation generell immer eine konstant hohe Leistung, um das Therapie-Ziel zu erreichen. Oft zu hoch. Genau hier setzen die Forscher des Medizinischen Laserzentrums Lübeck an. Sie entwickelten ein System für die wohltemperierte Behandlung der Netzhaut, das Dr. Ralf Brinkmann so erklärt:
"Unser Verfahren funktioniert dermaßen, dass man zusätzlich zu dem behandelnden Laser weitere Laserpulse wiederholend einstrahlt, und diese Laserpulse führen zu einer ganz winzigen, weniger als ein Grad starken Temperaturerhöhung jedes Mal, wenn ein solcher Laserpuls kommt, und durch diese Temperaturerhöhung gibt es eine ganz kurzfristige Ausdehnung des Gewebes, was wir thermoelastische Ausdehnung nennen. Bei diesem Ausdehnen wird eine Druckwelle imitiert, diese Druckwelle läuft durch das Auge, und diese Druckwelle können wir an der Hornhaut des Auges nichtinvasiv messen. Und aus der Druckwelle kann man auf die Temperatur zurückrechnen."
Die Forscher messen in diesem Fall, wie das Netzhaut-Gewebe in kurzen Abständen von 0,2 Sekunden an- und abschwillt, genauso schnell wie der Puls des Lasers.
"Also, das ist so, dass man zwei Laser bei der Behandlung in das Auge einstrahlt. Und in das Kontaktglas, das ist ein Glaskörper, den der Arzt auf das Auge des Patienten aufsetzt, haben wir ein Mikrophon eingebaut. Das ist ein Ultraschallmikrophon und diese Druckwellen sind im Ultraschallbereich. Dieser Ultraschallsensor nimmt die Wellen auf, diese werden dann verstärkt und an einen PC weitergegeben und online die Temperatur errechnet."
Bei einer Behandlung hieße das also, dass die Leistung des Lasers laufend automatisch angepasst wird. Derzeit arbeiten die Lübecker Forscher daran, die opto-akustische Messung so schnell zu machen, dass sie mit den herkömmlichen Lasern mithalten kann. Schon bald soll der wohltemperierte Augenlaser Einzug in die Praxen halten, entweder als Ergänzung zu bestehenden Lasern oder als komplett neues System. Mit weniger Risiko für die Patienten, verspricht Ralf Brinkmann:
"Weil die Messstrahlung, die man hierzu benötigt, deutlich unter dem Wert liegt, der selbst Schäden verursacht. Das heißt, die Messstrahlung die man zusätzlich benötigt, hat überhaupt keinen therapeutischen Effekt. Das heißt, man braucht keine neue Therapie, sondern wir können mit diesem Verfahren, wenn wir einmal die Technik im Griff haben, relativ schnell an den Menschen gehen."
In zwei Jahren wollen die Entwickler an der Universitätsaugenklinik in Kiel die ersten Patienten mit dem System behandeln.
"Unser Verfahren funktioniert dermaßen, dass man zusätzlich zu dem behandelnden Laser weitere Laserpulse wiederholend einstrahlt, und diese Laserpulse führen zu einer ganz winzigen, weniger als ein Grad starken Temperaturerhöhung jedes Mal, wenn ein solcher Laserpuls kommt, und durch diese Temperaturerhöhung gibt es eine ganz kurzfristige Ausdehnung des Gewebes, was wir thermoelastische Ausdehnung nennen. Bei diesem Ausdehnen wird eine Druckwelle imitiert, diese Druckwelle läuft durch das Auge, und diese Druckwelle können wir an der Hornhaut des Auges nichtinvasiv messen. Und aus der Druckwelle kann man auf die Temperatur zurückrechnen."
Die Forscher messen in diesem Fall, wie das Netzhaut-Gewebe in kurzen Abständen von 0,2 Sekunden an- und abschwillt, genauso schnell wie der Puls des Lasers.
"Also, das ist so, dass man zwei Laser bei der Behandlung in das Auge einstrahlt. Und in das Kontaktglas, das ist ein Glaskörper, den der Arzt auf das Auge des Patienten aufsetzt, haben wir ein Mikrophon eingebaut. Das ist ein Ultraschallmikrophon und diese Druckwellen sind im Ultraschallbereich. Dieser Ultraschallsensor nimmt die Wellen auf, diese werden dann verstärkt und an einen PC weitergegeben und online die Temperatur errechnet."
Bei einer Behandlung hieße das also, dass die Leistung des Lasers laufend automatisch angepasst wird. Derzeit arbeiten die Lübecker Forscher daran, die opto-akustische Messung so schnell zu machen, dass sie mit den herkömmlichen Lasern mithalten kann. Schon bald soll der wohltemperierte Augenlaser Einzug in die Praxen halten, entweder als Ergänzung zu bestehenden Lasern oder als komplett neues System. Mit weniger Risiko für die Patienten, verspricht Ralf Brinkmann:
"Weil die Messstrahlung, die man hierzu benötigt, deutlich unter dem Wert liegt, der selbst Schäden verursacht. Das heißt, die Messstrahlung die man zusätzlich benötigt, hat überhaupt keinen therapeutischen Effekt. Das heißt, man braucht keine neue Therapie, sondern wir können mit diesem Verfahren, wenn wir einmal die Technik im Griff haben, relativ schnell an den Menschen gehen."
In zwei Jahren wollen die Entwickler an der Universitätsaugenklinik in Kiel die ersten Patienten mit dem System behandeln.