Laser-Medizin: eine interdisziplin?re Zeitschrift ; Praxis, Klinik, Forschung最新文献

Die Eustachische Röhre ist die einzige präformierte anatomische Verbindung der Außenatmosphäre mit den lufthaltigen Räumen des Mittelohrs und des Mastoids. Morphologische Obstruktionen dieses hoch sensiblen Organs, die sowohl als Ursache wie auch als Folgeerscheinung bei einer chronischen Mittelohrentzündung auftreten konnen, lassen sich durch die transnasale Tubo-Tympanoskopie („TTT“) nun erstmalig auf atraumatischem Wege direkt visuell diagnostizieren.

Die Verwendung von Lasersystemen zur chirurgischen Therapie dieser hyperplastischen oder polypösen Schleimhautformationen unter direkter Sicht ist daher instrumenell möglich. Wegen ihrer geringen optischen Eindringtiefe kommen dabei insbesondere Lasersysteme in Frage, deren Photonenemission im Infrarotbereich liegt. Bei der Annäherung an ein neues Therapieverfahren gilt es jedoch vor einer experimentellen Parameteroptimierung in vitro, bei großer Heterogenität der Einzelgewebe eine Abschätzung der voraussichtlichen Laser-Gewebe-Interaktionen durchzuführen. Bei der Analyse der optischen Eigenschaften der ortsständigen Weich- und Hartgewebe der Eustachischen Röhre stand im Focus dieser Untersuchungen das Absorptionsverhalten zwischen 2500 und 14000 nm, die mit dem Fourier-Transform-Spektrometer durchgeführt wurden. Zwischen den histologisch sehr heterogenen Gewebetypen wurden keine wesentlichen Unterschiede gefunden.

The Eustachian tube is only anatomically preformed connection between the outer atmosphere and the normally pneumatized middle ear and mastoid. Morphological obstructions of this highly sensible organ are found both as the cause as well as the sequela of a chronic otitis media. Nowadays these structures can be visualized directly in an atraumatical manner by transnasal tubo-tympanoscopy (“ttt”).

From the instrumental point of view the application of laser systems for the surgical removal of these hyperplastic or polypous structures under direct visual control is possible. Laser systems with a photon emission in the range of the infrared spectrum (IR) seem to be very suitable for this purpose concerning the low optical penetration depth. In the approach to a new therapeutical procedure the assessment of the estimated laser-tissue-interactions should be done in every single tissue component prior to experimental parameter optimization. Among the investigations on the optical properties of the regionally existing largely different soft and hard tissues we focused on the absorption behaviour between the wavelengths of 2500 and 14000 nm. The analysis was performed by Fourier-Transform-Spectrometry and showed no significant differences between histologically highly heterogenous tissues.

Our 30 year experience of research and development for the use of lasers in medicine have led to novel procedures in tumor diagnosis and therapy and stone destruction, so that the laser nowadays in certain indications in urology is not only an alternative but also the way of choice.

In cases of severe inflammations (e. g. interstitial cystitis, bilharziosis) the laser coagulation seems to be very helpful.

In the meantime the ILC has been proved as an excellent methode for prostatectomy in adenomas till to 60 cm³, avoiding fluid uptake and severe bleeding.

In case of prostate cancer or other tumors and metastases the effectiveness of interstitial laser application, possibly combined with a parenterally or orally applicated photosensitizers, must be checked.

The experiences with athermic, pulsed micro beam lasers on in vitro fertilisation or in gentechniques are very promising.

Unsere 30-jährige Erfahrung und Forschungstätigkeit auf dem Sektor der Lasertechnologie hat zu neuen Möglichkeiten bei der Erkennung und Behandlung von gut- und bösartigen Tumoren sowie bei der Steinzertrümmerung geführt, so daß heutzutage die Laseranwendung in der Urologie nicht nur eine Alternative, sondern die Therapie der Wahl bei bestimmten Indikationen darstellt.

In Fällen von schweren chronischen Infektionen wie Bilharziose und interstitieller Zystitis hat sich der Einsatz von Koagulationslasern hervorragend bewährt.

Durch die Einführung der interstitiellen Laserkoagulation zur Behandlung des Prostataadenoms bis zu 60 g gelang durch die Vermeidung größerer Blutungen und Flüssigkeitseinschwemmungen ein weiterer bemerkenswerter Fortschritt.

Bei Prostatakarzinomen oiler anderen soliden Tumoren sowie bei Metastasen wird derzeit der Einsatz der interstitiellen Lichtanwendung in Kombination mit einem Photosensitizer geprüft.

Die in vitro-Erfahrungen mit athermischen gepulsten Mikrostrahllasern bei der in vitro Fertilisation oder in der Gentechnik sind vielversprechend.

Mit zunehmender Anwendung der interstitiellen Thermotherapie als Methode zur lokalen Behandlung tiefliegender Tumore ergibt sich die Notwendigkeit, geeignete Monitoringverfahren zur Überwachung dieser Therapie zur Verfügung zu stellen. Die Behandlung von Mammatumoren zeigte, dass speziell für das Online-Monitoring in dieser Körperregion, die beiden bislang am häufigsten eingesetzten Verfahren (Sonographie und MRT) nur bedingt geeignet sind.

Im Rahmen der vorgestellten Arbeiten wurde daher die Eignung der intensitätsmodulierten optischen Durchleuchtung zur Online-Überwachung untersucht. Mit Hilfe von Phantom- und In-vitro-Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die Identifikation von Koagulationen im umgebenden Gewebe möglich ist. Dazu wurde eine Auswertemethodik entwickelt, die unter In-vitro-Bedingungen eine Bestimmung der Koagulationszone auf ±1,4 mm erlaubt. Damit konnte die Eignung des Verfahrens nachgewiesen und die Grundlagen für weitere, klinisch orientierte Untersuchungen geschaffen werden.

The increasing use of interstial thermotherapy as a method to treat deeply situated tumors has made it necessary to develop suitable monitoring methods to control this therapy. The treatment of breast tumors in particular shows that the most commonly used methods for online monitoring in this region of the body i.e. ultrasound and MRI, are only of limited use.

This paper examines the suitability of modulated optical imaging as a method for online monitoring. Using phantom and invitro experiments it was possible to identify coagulated tissue surrounded by native tissue. An evaluation method was developed which under in-vitro conditions allowed the coagulation zone to be determined to ±1.4 mm. This proved the suitability of the method and formed the basis for further clinically orientated trials.

Bei einer transmyokardialen Laserrevaskularisation werden mit Hilfe eines Lasers ca. 1 mm starke, transmurale Kanäle im Myokard des linken Ventrikels angelegt. Dadurch soll bei Patienten, die aufgrund ihrer fortgeschrittenen koronaren Herzerkrankung nicht mehr von einer Bypassoperation profitieren, eine globale, zumindest aber lokale Durchblutungsverbesserung des Herzens erzielt werden, ohne direkt Einfluß auf den Blutfluß lurch die gößeren Koronararterien zu nehmen. Der genaue Mechanismus and das Ausmaß der erhofften myokardialen Perfusionsverbesserung sind noch Gegenstand der klinischen und experimentellen Forschung. Anhand verschiedener randomisierter Multicenterstudien konnte in den letzten Jahren jedoch zweifelsfrei demonstriert werden, daß Angina pectoris bei schwerer diffuser koronarer Herzkrankheit effektiv durch eine TMLR behandelt werden kann.

Transmyocardial laser revascularization is a procedure in which transmural channels with a diameter of 1 mm are created in the left ventricular free wall by the use of a laser. The intention is to achieve a global, or at least regional, improvement of perfusion without affecting the major coronaries in patients who are not candidates for bypass grafting due to severe, diffuse, coronary artery disease. The exact mechanism and the amount of improvement of myocardial perfusion is still a matter of clinical and experimental research. However, several larger, randomized, multi-center trials have been able to demonstrate without doubt that transmyocardial laser revascularization can effectively treat patients with debilitating angina pectoris syndrome.

Morphologische Obstruktionen der Eustachischen Röhre, die als einzige natürlich präformierte Verbindung die Außenatmosphäre mit den normalerweise lufthaltigen Mittelohrräumen „Paukenhohle“ und „Mastoid“ verbindet, können heute durch die transnasale Mikroendoskopie auf atraumatischem Weg direkt sichtbar gemacht werden. Durch den Einsatz fasergeleiteter Lasersysteme, wie dem Nd:YAG-Laser, lassen sich insbesondere hyperplastische, polypöse oder postinflammatorisch narbige Schleimhautveränderungen im kurz getakteten Modus entfernen, um eine korrekte Ventilation und Drainage der Mittelohrräume zu restituieren. Unter besonderer Berücksichtigung des für den Tubenverschluß im Ruhezustand essentiellen passiven Schlußmechanismus, der wesentlich durch die Integrität der elastischen und kollagenen Faserwerks bedingt wird, wurden elektronenmikroskopische Untersuchungen nach Laserbestrahlung an kultiviertem Tubengewebe durchgeführt. Die erzeugte Läsion zeigte die klassische Dreiteilung in a) „Nekrosezone“ (Zone der irreversiblen Alteration), b) „Übergangszone“ (Zone der partiell und fakultativ reversiblen Alteration) und c) „unveränderte Umgebungszone“. In der Übergangszone, die im Fokus der Betrachtungen stand, ließ sich bei der Betrachtung der zellulären Gewebekomponenten mit zunehmendem Abstand zum Laserfokus ein absteigender Alterationsgradient ausmachen. Kollagene Fasern erwiesen sich nur in unmittelbarer Nähe zur Nekrosezone thermisch verändert. Die elastischen Fasern zeigten durchweg in der gesamten Übergangszone ein regelrechtes Erscheinungsbild.

Morphological obstructions of the Eustachian tube acting as the only naturally preformed connection of the outer atmosphere and the normally pneumatized middle ear spaces “tympanic cavity” and “mastoid” can nowadays be visualized in an atraumatical way by transnasal microendoscopy. Applying fiber guided laser systems like the Nd:YAG laser, hyperplastic and polypous tissue as well as postinflammatory epithelial scar formations can be removed under the short chopped laser mode, in order to restore the ventilation and drainage of the middle ear spaces properly. With special regards to the essential closing mechanism of the auditory tube caused by the collagenous and elastic subepithelial fiber works, electron microscopic investigations were performed following laser irradiation onto cultivated tubal tissue. The created lesion exposed the classic formation of three distinct areas, e.g. the “zone of necrosis” (with irreversible alterations), the “transitional zone” (with partial and potentially reversible alterations), and the “surrounding normal zone” (with no alterations). Focussing on the transitional zone we found a decreasing gradient of damage to cellular components with an increasing distance to the laser lesion in the center. The collagenous fibers exposed thermical alterations only in close vicinity to the border towards the central necrosis zone. The elastic fibers showed complete