Patentes
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Montag • 11:30
29.9.2003
Lasersäge für die Medizin
Wolfgang Nitschke

Szene im Operationssaal (Bild: AP)
Szene im Operationssaal (Bild: AP)
In der Industrie ist es schon heute Standard, dass Werkstoffe mit Laserstrahlen zersägt werden. Die Schnitte sind genauer, als wenn man mit einer mechanischen Säge arbeitet und - noch wichtiger - sie sind schmaler. Im Operationssaal allerdings, wird auch heute noch der Knochen mit der Stichsäge bearbeitet, denn Knochen ist sehr hitzeempfindlich. Zwar wird es beim Sägen immer heiß, aber die Laser haben eine noch wesentlich höhere Temperatur, als sie beim herkömmlichen Sägen entsteht. Doch in wenigen Jahren schon könnte der Laser auch im OP die mechanische Säge ersetzt haben. Der patentierte Prototyp einer OP-Lasersäge wurde nun vorgestellt:

Knochen ist ein sehr sensibles Material, denn er besteht aus lebenden Zellen. Werden die heißer als 42 Grad, sterben sie ab und müssen vom Körper in einem langen Prozess neu aufgebaut werden. Nach einer Operation, bei der Knochen zersägt wurde - beispielsweise an der Hüfte - dauert der Heilungsprozess deshalb recht lang, weil sehr viele Zellen durch das Sägen vernichtet werden - immerhin beträgt die Schnittbreite einer chirurgischen Säge fünf Millimeter. Schon lange wünschen sich viele Mediziner deshalb eine Alternative, doch der Laser schied immer aus - die Temperaturen der Lichtblitze, der sog. Pulse des Lasers waren nämlich immer weitaus höher, als die, die bei der mechanischen Säge entstehen, was noch mehr gesunde Zellen vernichtet hätte. Doch nun gibt es die Lösung. Peter Hering, Professor für Laser-Medizin an der Universität Düsseldorf.

Wir sind nicht die ersten, die es versuchen, aber die ersten, denen es gelungen ist, dass man einen Knochen mit einem kurz gepulsten CO2-Laser durchtrennen kann ohne, dass er thermisch in irgend einer Weise geschädigt wird.

Bei Tierversuchen ist die neue Operationsmethode schon erfolgreich eingesetzt worden. Der patentierte Trick dabei: Der Laser erhitzt nur eine ganz geringe Menge Knochenmaterial in extremer Geschwindigkeit und bevor die Wärme ins umliegende Knochengewebe abgeleitet werden kann, ist das Material schon verdampft. Der Knochen wird so Schicht für Schicht abgetragen, bis der gewünschte Schnitt vollendet ist. Beispielsweise beim Öffnen der Schädeldecke.

Das ist eine ganz wichtige Anwendung, meistens für Tumorpatienten. Das wird konventionell mit einer Stichsäge gemacht. Sie müssen einen Kreis mit einer Stichsäge machen, das ist wahnsinnig kompliziert, dauert lange, Sie müssen das Sägeblatt mehrfach wechseln, weil es stumpf geworden ist, haben eine Schnittbreite von mindestens 5 mm, wenn nicht mehr. Wir machen das mit dem Laser berührungslos mit einer Schnittbreite von 0,2 Millimeter. Das heißt, wir haben erheblich weniger Knochenverlust, das bedeutet erheblich schnellere Heilung. Und das wichtige ist nun noch ein ganz anderer Aspekt: Wir haben bei unserem berührungslosen Bearbeiten des Knochens keinen metallischen Abrieb. Dieser metallische Abrieb bleibt im Gehirn zurück, was physiologisch nicht schlimm ist, aber Sie können hinterher keine Kernspinaufnahmen mehr machen, die werden nämlich durch das Metall gestört.

Auch das Öffnen des Brustbeines bei einer Bypassoperation geht mit dem Laser wesentlich einfacher, genauer und komfortabler, als mit der konventionellen Säge, denn der Arzt kann Schnitte machen, die mit der Hand gar nicht zu machen sind. Natürlich ist die Lasersäge in der Anschaffung teurer als eine herkömmliche Stichsäge, doch wenn man alle Kosten einer Operation mit einrechnet ist sich Professor Hering sicher, dass die neue Methode Kosten reduziert.

Wenn Sie den Laser jetzt zum Beispiel in einer spezialisierten Klinik haben - der Trend geht so wie so dazu - wo Sie den Laser fünf mal am Tag verwenden, dann wird das mit Sicherheit erheblich billiger, denn die Heilungsphase und damit der Aufenthalt im Krankenhaus und nicht zu vergessen, die Möglichkeit Fehler zu machen wird natürlich deutlich geringer.

Neben den Medizinern hat inzwischen auch die Industrie ein Auge auf die Lasersäge geworfen, denn es gibt neben Knochen noch viele andere sehr hitzeempfindliche Materialien, die durchtrennt werden müssen.

Holzplatten funktioniert sehr gut, Kunststoffe, Styropor, dünne Platten, eigentlich alles, was man so nur sehr schlecht schneiden kann, das geht mit unserem Laser hervorragend.

Im Fokus der Erfindung steht jedoch die medizinische Anwendung. Tiere wurden - wie schon erwähnt - bereits erfolgreich mit dem Laser operiert und im kommenden Jahr sollen mit dem Prototypen die ersten Operationen am Menschen stattfinden. In fünf Jahren - so hoffen die Erfinder - könnte der OP-Laser bereits Standard sein.
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