Übertragung des Laserlichtes zum Behandlungsort
Strahlführungssysteme
Bei medizinischen Lasern wird die Energie durch eine Reihe verschiedener Medien übertragen.
Für längere Wellenlängen verwendet man üblicherweise einen SPIEGELGELENKARM. Hierbei handelt es sich um ein Strahlführungssystem aus starren Rohren, verbunden über frei bewegliche Gelenke in denen Umlenkspiegel so angebracht sind, daß der Laserstrahl in jeder beliebigen Stellung frei durch das Innenvolumen geleitet werden kann. Diese Art der Strahlübertragung hat den Vorteil, dass ein Gelenkarm in der Regel eine gute, d.h. verlustarme Strahlübertragung garantiert und sehr robust also kaum zu Störungsanfällig ist. In der Laserkavität selbst ist der Strahl relativ breit, dementsprechend ist seine Energiedichte gering. Nachdem er den Spiegelgelenkarm verlassen hat, wird er durch eine Fokussierlinse im Handstück auf die therapeutisch benötigte Größe bzw. Energiedichte gebündelt. Die Spotgrößen liegen derzeit ca. zwischen 0,2 und 18 mm abhängig von der Anwendung. Vor allem beim Hautbehandlungen ist eine gute Homogenität der Spots sehr wichtig.
Eine weitere Methode der Lichtübertragung zum Behandlungsort ist die LICHTLEITFASER. Die Faser besteht typischerweise aus mehreren Schichten. Der Hauptteil ist meistens aus Quarzglas, z. B. 0,25 mm dick, umgeben mit einer dünnen Schutzschicht aus Kunststoff. Der Brechungsindex der Schichten nimmt von innen nach außen ab; so entsteht die Lichtführungseigenschaft. Die Glasfaserübertragung ist, was die Handhabbarkeit und den Bedienungskomfort für chirurgische Anwendungen anbetrifft, die beste Art der Strahlübertragung. Allerdings wird die Übertragung durch eine flexible Faser um so schwieriger, je länger die jeweilige Laserlichtwelle ist. Während sich der Nd:YAG-Laser (1064 nm) und der Diodenlaser noch sehr einfach durch eine Glasfaser übertragen läßt, erfährt der Er:YAG-Laser (2940 nm) durch Quarzglas einen deutlichen Verlust. Für den CO2-Laser (10600 nm) ist Quarzglas quasi „schwarz“ und damit undurchdringlich. Sowohl für den Er:YAG als auch den CO2-Laser weicht man deshalb auf andere kristalline Verbindungen aus. So läßt sich der CO2-Laser z.B. für kleinere Leistungen (bis ca. 20 W) über eine Silberhalogenid-Faser übertragen.
Anwendungssysteme
Nach Übertragung des Lasers/ der Energie durch die jeweiligen Medien gibt es für unterschiedliche Anwendungen das entsprechende Anwendungsteil.
1. Das Fokosierhandstück dient zur Fokussierung von Laserstrahlung nach der Faser oder nach dem Spiegelgelenkarm zur Freihandanwendung. Je kürzer die Brennweite der Optik, desto höher ist die Leistungsdichte im Fokus, um so größer aber auch ihre Schwankung auf dem Gewebe bei Abstandsänderungen. Längere Brennweiten ergeben niedrigere Leistungsdichten, aber gleichmäßigere Bestrahlung bei geringen Abstandsschwankungen und wegen des größeren Arbeitsabstandes eine bessere Sicht auf das bestrahlte Gewebe. Die Optiken müssen permanent mit einem Gasstrom gespült werden, um übermäßige Erwärmung durch absorbierte Laserstrahlung und Niederschläge von Gewebepartikeln zu verhindern.
2. Scanner, Mikrospot-Handstücke und Handstücke für fraktionierte Therapien sind für flächige Behandlungen der Haut. Ein computergesteuerter Laserscanner durchsiebt die Haut gleichmäßig mit tausenden von winzigen Löchern, sogenannten mikroskopischen Behandlungszonen. Zwischen diesen Löchern befinden sich unbehandelte Hautbrücken die eine sehr rasche Heilung erzeugen. Aus diesem Grund ist das “Fraktionale Lasern” deutlich schmerzärmer, die Abheilungszeiten wesentlich kürzer und die Nebenwirkungen geringer als bei traditionellen Laserverfahren. Dennoch dringt die Laserenergie tief in die Epidermis ein um Kollagen anzuregen und ein Shrinking der Haut zu erreichen.
3. Der Mikromanipulator wird für das Abtragen von Gewebe unter Operationsmikroskopischer Beobachtung verwendet (z.B. Kolposkop mit Co2-Laser). Dies ist ein optisches Endgerät zur präzisen manuellen Positionierung eines durch geeignete Optiken in der Objektebene eines Mikroskops fokussierten Laserstrahles. Bei scharf abgebildetem Operationsfeld liegt der Laserfokus stets in der Arbeitsebene. Die Positionierung erfolgt mit einem Joystick, dessen Bewegungen auf einen kardanisch gelagerten Umlenkspiegel übertragen werden.