Katarakt-Operationen mit Femtosekunden

F O C U S | huce - optolab
Katarakt-Operationen mit FemtosekundenLasern – OCT macht es möglich
Neue Technologien wie die hochauflösende Optische Kohärenztomographie (OCT) und die
Chirurgie mit Femtosekunden-Laser haben sich im Bereich der Ophthalmologie bereits
etabliert. In einer Zusammenarbeit zwischen dem HuCE - optoLab und der Firma Ziemer
Opthalmology wird das Ziel verfolgt, das hochpräzise Messverfahren mit dem mikrometer
genauen optischen Messer zu kombinieren, um Katarakt-Operationen sicherer und präziser
zu machen.
Christoph Meier
Professor für Optik,
Leiter HuCE - optoLab
Foto: arteplus.ch
Michael Peyer
BSc in Mikrotechnik, Masterstudent
Wissenschaftlicher Mitarbeiter,
HuCE - cpvrLab
Foto: arteplus.ch
Patienten, die unter einem Katarakt (Grauer Star) leiden,
weisen eingeschränkte Sehleistungen auf, die bis hin zum
vollständigen Sehverlust führen können. Rund 50% der
heutigen Erblindungen weltweit entstehen durch den altersbedingten Katarakt (Altersstar). Diese Trübung der Linse kann operativ behandelt werden. Dabei wird die Linse
üblicherweise mit Hilfe von Ultraschall verflüssigt und abgesogen, worauf eine künstliche Linse (Intraokularlinse)
im so genannten Kapselsack eingesetzt wird.
Einsatz von Femtosekunden-Lasern
Zur Zerkleinerung (Emulsifikation) der Linse werden heute
auch mikrometergenaue Femtosekunden-Laser – Laser mit
hoher Pulsfrequenz, extrem kurzer Pulsdauer und geringer
Pulsenergie – eingesetzt. Dafür muss die genaue Operationstiefe bekannt sein, um eine Beschädigung des Kapselsacks zu vermeiden. Da jedoch die Geometrie des Auges
von Patient zu Patient stark variieren kann, muss die Operationstiefe individuell festgelegt werden. Hier ermöglicht
nun OCT eine schnelle und nicht-invasive Aufnahme von
Schnittbildern des Auges. Dazu wird im Rahmen des KTIProjekts «Seeing Surgical Laser» ein Spektrometer-basiertes OCT-System (SD-OCT) entwickelt und in das FEMTO
Laser System der Firma Ziemer integriert.
20 hitech 2/ 2013
Herausforderungen der OCT-Integration
Bei der Umsetzung des Projekts werden hohe technische
Anforderungen in den Bereichen Design und Implementierung des Spektrometers, der Scanneroptik sowie an die Signalauswertung gestellt.
Um das gesamte Vordersegment des Auges einschliesslich
der Linse abbilden zu können, wird ein SD-OCT-System mit
einem grossen Messbereich wie auch einem geringen Verlust an Signalqualität am Messebereichsende benötigt. Hinzu kommt der Einbau des Systems in eine mobile Basisstation des FEMTO Lasers, wobei die exakte mechanische
Integration sowie Erschütterungen und Wärmeausdehnung
zu berücksichtigen sind. Weitere Herausforderungen stellen
sich im Bereich des Scanners, da das hochkomplexe Objektiv des Femtosekunden-Lasers auch für den OCT-Laser verwendet wird. Dazu gehören z.B. auch die sich bewegenden
optischen Elemente im Scanner sowie ein Spiegelgelenkarm. Um schliesslich reproduzierbare hochqualitative Bilder
mit grosser Messtiefe zu erhalten, müssen nebst der üblichen Signalverarbeitung eines SD-OCT-Systems auch
spezielle Algorithmen eingesetzt werden. Diese ermöglichen es den Messbereich eines normalen OCT-Systems
zu verdoppeln.
Durch den OCT-Zusatz kann das Auge unmittelbar vor und
nach der Operation mit dem gleichen Gerät vermessen
werden, dies erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit des
Systems markant.
Kontakt:
> [email protected]
[email protected]
>Infos: huce.ti.bfh.ch/optolab Ziemer Femtolaser LDV Z6:
mobile Basisstation
Foto: Ziemer Ophthalmic
Systems AG