Laserkoagulation: Eine Alternative zum Nähen

Interview mit Dr.-Ing. Martin Wehner vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Wunden im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich sind oftmals schwer zu nähen. Zum Teil kommen im Bereich der Mundschleimhaut auch nur einfache Kompressen zum Einsatz, welche die Wunde notdürftig verschließen.

01.03.2016

Foto: Laserkopf des Testhandstücks

Labormuster eines Handstücks für die temperaturgeregelte Laserkoagulation; © Fraunhofer ILT, Aachen

Das Projekt BI-TRE, koordiniert durch das Fraunhofer ILT, forscht aus diesem Grund an einem zuverlässigen Wundverschluss nach operativen Eingriffen. COMPAMED.de sprach mit dem Projektleiter des Fraunhofer-Instituts Dr. Martin Wehner. 

Herr Dr. Wehner, können Sie kurz umreißen, welches Ziel sich das Projekt BI-TRE gesetzt hat?

Wehner:
Ziel des Fördervorhabens ist es, biophotonische Prozesse in die klinische Anwendung zu bringen. Genauer gesagt entwickeln wir eine Fixierung von Wundauflagen durch ein Laserkoagulationsverfahren als Alternative zum Nähen. Bei chirurgischen Eingriffen im Mund-Rachenraum müssen oft größere Wunden der Schleimhaut verschlossen werden. Das Nähen in diesen Bereichen ist aber besonders schwierig. Mit dem Laserkleben soll ein alternatives Verfahren eingeführt werden, das alle Anforderungen an die Wundversorgung erfüllt. Wir benötigen eine ausreichende Versiegelung, damit von außen keine Keime in die Wunde eindringen können. Darüber hinaus soll das Verfahren einfacher handhabbar sein als derzeitige Vernähtechniken.

Was ist die genaue Aufgabe des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik während des Projektes?

Wehner:
Wir untersuchen in diesem Rahmen eine spezielle Variante des Laser Tissue Soldering. Wir arbeiten mit einer Proteinflüssigkeit, die durch Laserstrahlung erwärmt und dadurch hart wird. So bewirken wir einen Klebeprozess. Das funktioniert ähnlich wie beim Braten eines Spiegeleis. Zuerst sieht man das Eiweiß als eine durchsichtige Masse. Mit zunehmender Erhitzung vernetzt sich das Protein und das Eiweiß wird, wie der Name schon sagt, weiß. Zu vermeiden ist natürlich eine Verkohlung, wenn es zu lange gebraten wird. Deshalb statten wir unser Handstück, das die Laserstrahlung an den Eingriffsort bringt, mit einer Temperatursensorik aus, die eine solche Überhitzung verhindern soll. Eine Besonderheit ist, dass wir in der Laserquelle zwei unterschiedliche Laserwellenlängen einsetzen, die unterschiedlich stark vom Gewebe absorbiert werden. Das heißt, wir haben eine Wellenlänge, die in einer sehr dünnen Schicht, in der Nähe der Oberfläche absorbiert wird. Wir sprechen hier von einem Bereich von nur einigen hundert Mikrometern. Eine zweite Wellenlänge dringt hingegen tiefer, bis zu einem Millimeter, ein. Wir gehen so vor, weil sich während des Koagulationsprozesses die optischen Eigenschaften stark verändern. Beispiel Spiegelei: Zunächst klar und durchsichtig, anschließend stark streuend und nicht mehr durchsichtig. Durch das Umschalten zwischen beiden Wellenlängen haben wir die Möglichkeit, die optische Eindringtiefe anzupassen. So kann der Kleber vollständig durchhärten, aber nicht das dahinterliegende Gewebe beeinflussen.
Foto: Laserkopf im Tierversuch

Erprobung der temperaturgeregelten Laserkoagulation zur Fixierung von Wundauflagen im Schweinemodel; © Fraunhofer ILT, Aachen

Weitere Kollegen des Projektes arbeiten derzeit an der zu verwendenden Kollagenmembran, Sie forschen am eben beschriebenen Lasergerät. Wann rechnen Sie derzeit mit der ersten Anwendung des fertigen Produktes?

Wehner:
Wir werden die Technologie im Rahmen des zweijährigen Projektes hoffentlich so weit entwickeln, dass sie danach einsatzbereit ist. Zudem sind die Anforderungen für die gerätetechnischen Ausführungen abzuleiten. Dies betrifft das Handstück, die Laserquelle und die Zertifizierung, weil es doch einige Besonderheiten gibt. Denn ein Medizinlaser mit einer Temperaturregelung ist nicht Stand der Technik. Der Regelkreis ist ein wichtiger Punkt, den man unter dem Aspekt der Handhabungssicherheit betrachten muss. Deshalb muss dieser gesondert zertifiziert werden. Wenn die vorklinischen Studien, die zuerst an Präparaten und Kleintieren durchgeführt werden, positiv ausfallen, können wir weitere Tierstudien anschließen. Verlaufen auch diese positiv, können wir schließlich in eine klinische Studie gehen. Bis dahin werden jedoch noch einige Jahre vergehen.

Foto: Simone Ernst; Copyright: B. Frommann

© B. Frommann

Das Interview führte Simone Ernst.
COMPAMED.de