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Unterschiedliche Laser im Einsatz bei der Augenlaser-Operation

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Excimer-Laser verwenden zur Modellierung der Augenoberfläche Licht im UV-Bereich, welches für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Die Vorläufer des Excimer-Lasers wurden in den 1970er Jahren entwickelt. Damals fanden Forscher heraus, dass der neue Excimer-Laser von IBM, welcher ursprünglich für das Ätzen von Computerchips entwickelt wurde, sich auch in der Medizin einsetzen ließ.

Im Laufe seines vierzigjährigen Einsatzes in der Medizin hat der technologisch hochentwickelte Excimer-Laser die Behandlung von Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit und Astigmatismus (Hornhautverkrümmung) wesentlich präziser, kontrollierbarer und sicherer gemacht. Der Excimer-Laser wird sowohl bei der LASIK als auch der LASEK angewandt.

Moderne Excimer-Laser und Wellenfrontbehandlung

Slit-Scanning-Laser: Bei der Methode des Slit-Scanning-Laserns ist der Durchmesser der Laserstrahlen relativ gering. Während der Behandlung gleiten die Laserstrahlen über die Schlitze eines Rotationsgerätes, wodurch sich die Behandlungsfläche stetig ausweitet. Der Laserstrahl trifft dabei gleichmäßig auf die Augenoberfläche auf und die Behandlung verläuft in der Regel ohne Unterbrechungen, welche beim Einsatz von etwas älteren Lasern mit einem breiteren Strahlenbündel auftreten können.

Spot-Scanning-Laser: Spot-Scanning-Laser (auch Flying-Spot-Laser genannt) sind die am häufigsten eingesetzten Laser. Bei diesem Laser tasten Laserstrahlen mit einem geringen Durchmesser während der Behandlung die Oberfläche ab. Dieser Laser hat verschiedene Vorteile: Er formt sehr glatte Oberflächen, er ermöglicht eine individuell angepasste Behandlung und er eignet sich auch zur Behandlung von komplexeren Sehfehlern.

Wellenfront gestützte Behandlung: Viele Excimer-Laser (darunter auch die Slit- und Spot-Scanning-Laser) sind an ein Gerät angeschlossen, mit welchem sich Fehler in der Optik des Auges anhand des Weges, den die Lichtwellen zurücklegen, erkennen und aufzeichnen lassen. Diese sogenannten Wellenfront-Geräte machen die Struktur der Augenoberfläche sichtbar. Auf diese Weise können individuelle Sehfehler, die bis dahin nicht behandelt wurden, entdeckt werden. Mit dieser innovativen Messungstechnologie lassen sich Sehfehler im menschlichen Auge 25-mal genauer darstellen als mit den Messinstrumenten, die bei der Verschreibung von Brillen und Kontaktlinsen eingesetzt werden. Die Mehrheit der Laser wertet die ermittelte Oberflächenstruktur nach dem sogenannten Hartmann-Schack-Prinzip oder mithilfe der Zernike-Polynome aus. Lediglich ein Lasersystem ist bisher zur neuesten Berechnungsmethode, der Fourier-Transformation (einer Methode, mit der die Auswertung der Oberflächenstruktur bedeutend präziser erfolgt), übergegangen. Die Wellenfront-Technologie wird bei der Wellenfront-LASIK angewandt.

Die Laser

Die Leistungsfähigkeit der modernen Laser, die heute in der refraktiven Chirurgie eingesetzt werden, wird unter anderem nach folgenden Kriterien bewertet: Lasertyp, Durchmesser des Laserstrahls im Vergleich zur Frequenz, Technologie der Wellenfrontmessung sowie Sicherheitsüberprüfungen in Bezug auf die Iriserkennung und Eye-Tracking-Geräte. All diese und weitere Systeme tragen zum Erfolg derAugenlaserbehandlung bei. Ein Laserstrahl von geringem Durchmesser und hoher Frequenz ist generell von Vorteil. Ist die Frequenz jedoch zu hoch, wird dadurch das Austrocknen des Auges riskiert. Es muss daher ein Gleichgewicht zwischen Frequenz und Laserstrahldurchmesser gefunden werden. Unabhängig von der Technologie sind das Können und die Erfahrung des behandelnden Augenchirurgen sowie regelmäßige Nachuntersuchungenvon entscheidender Bedeutung für den Behandlungserfolg.

Hersteller: AMO

VisX STAR S4 IRDer Excimer-Laser VisX STAR S4 IR ist mit einem variablen Spot-Scanning-System ausgestattet. Er verfügt als einziger Excimer-Laser über variable Laserstrahlen mit einem Durchmesser zwischen 0,65 mm und 6,5 mm. Der Laser ermöglicht Behandlungen mit variabler Laserfrequenz (engl. Varying Repetition Rate), wodurch sich die Behandlungsdauer für mindestens 15 Sekunden optimieren lässt. Diese Optimierung verhindert eine Unterbrechung der Hydration während der Behandlung. AMO ist der einzige Anbieter dieser urheberrechtlich geschützten Technologie.

Das Iris-Erkennungssystem wertet 24 einzelne Referenzpunkte aus. Der Active Track 3D Eye-Tracker hält während der Behandlung 60 Augenbewegungen pro Sekunde fest. Das Active Track Automatic Centering Programm ermittelt das genaue Zentrum der Pupille und stellt es als zentrale Behandlungsregion ein.

Die Ergebnisse der Wellenfrontmessung werden mithilfe des neuesten Fourier-Algorithmus, WaveScan, ausgewertet.

Mit dem VisX STAR S4 IR werden in den USA derzeit über 60% der Patienten mit exzellenten Resultaten behandelt.

Die VisX STAR Plattform ist bekannt für ihre Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit. Dieses neueste Excimer-Laser-System vereinigt in sich die fortschrittlichste Lasertechnologie.

Hersteller: ALCON

LADARVision System: Der LADARVision Excimer-Laser ist ein sogenannter Small-Spot-Scanning-Laser mit einer Eye-Tracking-Frequenz von 4 000 Bewegungen pro Sekunde. Durch den Einsatz eines Gauß-Laserstrahls (Durchmesser: 0,8 mm) auf einer Frequenz von 60Hz kann die Behandlungsdauer verlängert werden. Die Wellenfrontmessung wird mit dem CustomCornea-Sensor, welcher auf der Hartmann-Shack-Formel basiert, ausgewertet.

Hersteller: Bausch und Lomb

Der Technolas 217 Zyoptix verfügt über ein Flying-Spot-Scanning-System. Dieses System verwendet während der Behandlung zwei Gauß-Laserstrahlen mit unterschiedlichen Durchmessern (1 mm und 2 mm) auf einer Frequenz von 50Hz. Die Iriserkennung erfolgt mithilfe des Zywave-Aberrationsmessers. Ein aktiver infraroter Eye-Tracker, welcher 120 Bewegungen pro Minute misst, unterbricht den Laserstrahl lediglich, wenn sich die Augen merklich bewegen, d.h. wenn sie 3 mm vom Ausgangszustand abweichen. Die Wellenfrontmessung wird mithilfe von Orbscan, einem auf dem Zernicke-Prinzip basierenden Algorithmus, ausgewertet.

Hersteller: Nidek

Der EC-5000 CX verfügt über ein Slit-Scanning-System. Der Abtaststrahl ist ein rechteckiger Schlitz, welcher dynamisch rotiert. Bei einer Frequenz von 10Hz-15Hz überschneiden sich die Laserstrahlen. Durch die Rotation kann die Behandlung ohne Unterbrechung durchgeführt werden. Mit dem EC-500 CX wird das Prinzip der Retinoskopie nachgeahmt, welche auch von Optikern bei der Verschreibung von Brillen angewandt wird.

Dank der Iriserkennung können unwillkürliche Augenbewegungen während der Behandlung erkannt und verfolgt werden. Das Eye-Tracking-System registriert 200 Bewegungen pro Sekunde. Die Wellenfrontmessungen werden durch den zeitabhängigen optischen Wegunterschied, einer in der Retinoskopie angewandten Methode, berechnet.

Das System kann in den NAVEX Quest, Nideks Advanced Vision Excimer Laser System (gegenwärtig noch nicht von der US-amerikanische Lebensmittelbehörde FDA zugelassen) integriert werden.

Hersteller: Carl Zeiss

Der MEL 80 ist ein Excimer-Laser, bei dem ein Gauß-Laserstrahl mit einem Durchmesser von 0,7 mm verwendet wird. Der Eye-Tracker nimmt 250 Bewegungen pro Sekunde wahr und ist an die Laserfrequenz, welche 250 Pulse pro Sekunde beträgt, gekoppelt. Der MEL 80 vereint Wellenfronttechnologie, Topographie, Sehstärke, Krümmung und Hornhautdicke in einer komplexen Formel. Dadurch werden die Sehfehler so weit wie möglich korrigiert. Die aus der Wellenfronttopographie gewonnenen optimierten Ergebnisse werden mithilfe des CRS Master berechnet.

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