Abstract

SA.08.10

Eigenschaften von Femtosekundenlaser-Effekten in Hornhautgewebe

Voßmerbäumer U., Jonas J. B.
Universitäts-Augenklinik, Medizinische Fakultät Mannheim der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

Ziel: Femtosekunden (fs) Laser nutzen physikalische Phänomene ultrakurzer Laserpulse. Der rasche Energietransfer auf schwerere Ionen führt zu einer explosiven Expansion des Plasmas und einer Schockwelle, die im Gewebe zu einer akustischen Welle abgebremst wird. Aufgrund seiner mechanischen Trägheit folgt das Material der Ausdehnung und es kommt zur Gewebszerreißung am Ort der Energieabsorption. Wir untersuchten die Energiecharakteristika in Bezug auf Form und Größe der stromalen Effekte.
Methode: Mittels eines experimentellen Prototyps eines fs-Lasergeräts wurden lineare Pulsserien von 2 bis 15 µJ Einzelenergie in cornealem Gewebe von Mensch und Schwein in-vitro appliziert. Nach histologischer Aufarbeitung der Proben wurden diese quantitativer und qualitativer Analyse der Effekte unterzogen. Dabei wurden 500 einzelne Kavitationsblasen auf Form und Position beurteilt in Korrelation zur verwendeten Laserenergie. Die Ergebnisse wurden statistisch ausgewertet, um die Hypothese einer direkten Korrelation zwischen Gewebseffekten und Laserenergie zu prüfen.
Ergebnisse: In den verschiedenen Schichten der Kornea zeigten sich ähnliche morphologische Charakteristika mit gleichmäßiger Verteilung zirkulärer und ovaler Blasen. Es ließ sich nur schwach positive Korrelation von Position und Aspekt mit den unterschiedlichen Energieniveaus feststellen. Zwischen allen Arten von Effekten wurden stehengebliebene Gewebsbrücken beobachtet, wobei die oberflächenparallelen Pulsserien homogenere Aneinanderreihungen aufwiesen als trepanierende.
Schlussfolgerungen: Femtosekundenlaser-Geräte in der ophthalmologischen Mikrochirurgie liefern Pulsserien für gezielte mikrokopische Gewebszerreißungen, ohne jedoch unmittelbar glatte Schnitte zu produzieren. Eine Analyse der einzelnen Effekte zeigt eine größere Bandbreite bezüglich Form und Dimensionen in Bezug auf die applizierte Energie. Der glattere Aspekt von Teilungslinien entlang der Oberflächenstrukturen gegenüber penetrierenden könnte auf die Mikroarchitektur der Kollagenlamellen im Hornhautstroma zurückzuführen sein.

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