Foto:grünes Laserlicht
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Der Begriff „Laser“ bündelt nicht nur Wörter – der Name ist ein Akronym aus „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ (Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung) – er bündelt auch Licht. Die Faszination des Laserlichtes liegt in seiner Kohärenz. Alle Lichtwellen schwingen im Gleichklang und verstärken sich dadurch gegenseitig. Mithilfe von winzigen Halbleiterlaserdioden kann man Laserlicht in fast jeder Wellenlänge erzeugen. Von der Frequenz der Wellen und der Schwingungen im selben Takt, profitiert auch die Medizin. Laser kann so punktgenau für verschiedene operative Verfahren – von Neurochirurgie über Orthopädie, Kardiologie und Gynäkologie – eingesetzt werden.

Einsatz im OP

Im Kleinen ganz groß: Die Anwendung von Laserverfahren im OP nimmt zu – denn sie verursacht nur minimale Blutungen, ermöglicht Eingriffe an kleinen oder schwer zugänglichen Stellen im Körper und minimiert das Risiko von Infektionen oder Narbenbildung. Fast unschlagbar ist der Laser damit, dass er mit genau der Wellenlänge, die ein bestimmtes Gewebe absorbiert, auch nur dieses zerstört. „Als Werkzeug hat er eine hohe Präzision zum Beispiel beim Abtragen von speziellem Hartgewebe, ohne umliegendes Gewebe zu schädigen“, weiß Dr. Martin Wehner vom Fraunhofer Institut. „Mit dem Laser kann man Schnittfugen erzielen, die kleiner sind als 100 Mikrometer, also weniger als ein menschliches Haar. So werden selektive und schonende Eingriffe möglich.“ Besonders bei Operationen an inneren Organen müssen Lasersysteme sehr intelligent arbeiten, da sich die Organe in ständiger Bewegung befinden.

Dr. Carsten Philipp, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Lasermedizin, stellt klar: “Laser können als Ersatz für ein Skalpell eingesetzt werden, oft werden sie aber genutzt um erkranktes Gewebe selektiv zu zerstören. Dabei kann man sich oft von der klassischen Vorstellung einer Operation verabschieden, da man Laser über Punktion oder endoskopisch applizieren kann.“ In der Urologie ist die minimalinvasive Therapie zum Beispiel gang und gäbe, insbesondere bei Prostatavergrößerungen und Nierensteinen. Die Verfahren der Ablation oder selektiven Photothermolyse werden häufig in der plastischen und ästhetischen Chirurgie angewandt. Das Licht wird hierbei in Millisekunden-Impulsen oder kontinuierlich in das Gewebe hineingeschickt und zerstört nur bestimmte Strukturen im Mikro- oder Makrobereich.

Die progressivste Entwicklung in der Laseranwendung gibt es in der Augenchirurgie (Refraktive Chirurgie). Mittlerweile kann durch ein neu entwickeltes Verfahren zur Behandlung von Presbyopie, auch bekannt als Alterssichtigkeit, die Hornhaut gelasert werden. Bei Kurz-, Weit-, Stabsichtigkeit setzt man mittlerweile ein modernes Verfahren, „Laser epitheliale Keratomileusis“ (LASEK), ein. Die äußere, hautdünne Hornhautschicht wird mit Alkohol abgelöst und zur Seite gerollt. Dann kommt der Excimerlaser (wendet elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Wellenbereich an) zum Einsatz. Diese Verfahren garantieren aber noch keinen hundertprozentigen Erfolg und bergen einige Gefahren.

In der Gastroenterologie, der Magen- und Darm-Heilkunde, ist die häufigste Anwendung des Lasers das Entfernen oder Verkleinern von Tumoren des Darms oder der Speiseröhre. Dies sind nur einige von einer Vielzahl an Anwendungsgebieten.

Generell gilt: Die Charakteristika des Lasers, wie Energie oder Wellenlänge, bestimmen die Anwendungsgebiete. Ein Argon-Laser – ein Gaslaser aus dem ionisierten Edelgas Argon – eignet sich zum Beispiel besonders gut zum Veröden von Blutgefäßen. Er gibt seine Energie bevorzugt an den Blutfarbstoff Hämoglobin ab.

 
 

Foto:Operationsprozess am Knie

Die medizinische Zukunft des Lichts

Bereits jetzt erweitert die Photodynamische Therapie das Spektrum in der Krebstherapie. Sie wird gegen einige Arten von Haut- und Speisenröhrenkrebs eingesetzt. Dieses Verfahren kann auch bei der Diagnose von Tumoren hilfreich sein: Durch die Verabreichung einer lichtempfindlichen Substanz und der anschließenden Bestrahlung zeichnet sich krankes Gewebe eindeutig von dem gesunden Gewebe ab. Nach ähnlichem Prinzip kann Laserstrahlung auch Tumore bekämpfen. Der Patient erhält zur Einnahme eine lichtsensible Substanz, die sich ausschließlich in entarteten Zellen anreichert. Werden die Zellen durch Laserlicht bestrahlt, dass genau diese Substanz aktiviert, entsteht ein Zellgift. Das Wachstum der Tumorzellen wird dadurch verlangsamt oder die kranken Zellen abgetötet. Diese Verfahren sind weiter auf dem Vormarsch.

In naher Zukunft wird auch die Entwicklung der Augenchirurgie weitere Formen annehmen: Grund für die Alterssichtigkeit (Presbyopie) ist, dass die Elastizität der Augenlinse mit zunehmenden Alter abnimmt. Mit einem neuen Verfahren soll bald mittels Femtosekunden-Laserimpulsen die Elastizität der Augenlinse wieder hergestellt werden können. Die kurzen Impulse im Bereich einer Billiardstel Sekunde schneiden im Tausendstel Millimeterbereich. Dieser Eingriff könnte in einem Zeitraum zwischen 30 Sekunden und 1,5 Minuten abgewickelt werden.

Revolution versus Evolution?

Ein ganz neues Gebiet eröffnet sich im Bereich der molekularen Therapien. Zukünftig könnten mithilfe von Laserlicht bestimmte Gene gezielt abgeschaltet werden. Lichtaktive Farbstoffe lagern sich dabei an das Erbmolekül an. Anschließend werden durch Bestrahlung mit einfarbigem Laserlicht ausgewählte Abschnitte der DNA inaktiviert. In der Stammzellenforschung könnte der Laser die Funktion einer Spritze übernehmen. Der Laserstrahl trifft durch eine mikroskopische Linse auf die äußere Membran einer Zelle und kann ihr eine bestimmte Substanz injizieren. Allerdings sind die Risiken hier noch nicht weiter erforscht.

Trotz aller Lobhudelei über den 50-jährigen Erfolgsweg, bleibt vorerst ein Wermutstropfen: Der Laser ist immer noch eine teure und komplexe Technik. Im Vergleich zu anderen Verfahren, zum Beispiel zu einem Hochfrequenzmesser, ist er mit höheren Investitionskosten verbunden. Der Laser ist und wird kein medizinisches „Allheilmittel“. Als sehr flexible Instrumente sind Laser aber in den letzten 50 Jahren immer ein Motor der Entwicklung gewesen, durch optimierte Technik und weiterentwickelte Funktionen werden sie in der Zukunft weiter gewinnen können. „Bisher haben wir mit dem Laser immer destruiert. Im Moment lernen wir mit Licht auch Funktionszustände von Zellen zu regulieren. Zukünftig könnten so Erkrankungen bei Menschen frühzeitig ausgeschaltet werden“, beschreibt Philipp.

Es käme noch eine andere Lösung infrage, um Lasertechnik in operativen Verfahren attraktiver zu gestalten und die hohen Investitionskosten zu drosseln:„Ideal wäre ein universeller Laser, der bei vielen Operationsverfahren angewendet werden kann. Er könnte je nach Aufgabe des jeweiligen Anwendungszwecks eingestellt werden“, erklärt Wehner. „Wir arbeiten momentan daran, für verschiedene Anwendungen zukünftig nur noch ein Gerät gebrauchen zu müssen.“

Diana Posth
COMPAMED.de