Die Verwendung von Laserstrahlen in der Medizin ist eine bahnbrechende Entwicklung. Obgleich bislang die Anwendungsbereiche eher begrenzt sind, konnte man dennoch beeindruckende Erfolge verbuchen.
Kennzeichnend für den Laser ist eine enge Bündelung und Verstärkung von Lichtstrahlen gleicher Wellenlänge. Wenn diese Strahlen auf eine Fläche auftreffen, entsteht dort punktförmig eine sehr hohe Leistungsdichte, wie sie mit herkömmlichen Energiequellen kaum zu erzeugen ist. Laserstrahlen können Temperaturen erreichen, die höher sind als die der Sonnenoberfläche. Die meisten in der Medizin eingesetzten Laserstrahlen werden in mit Gas gefüllten Röhren erzeugt, die ähnlich den Neonreklamen oder Neonleuchtröhren aufgebaut sind. Die Medizin kennt verschiedene Anwendungsbereiche für Laserstrahlen. Der Einsatz des Lasers geht hier im wesentlichen darauf zurück, dass die Energie auf eine winzige Stelle trifft und sehr präzise ausgerichtet werden kann. Mit Hilfe der Laserstrahlen lassen sich so feinste Verbindungen zwischen Geweben herstellen (zum Beispiel im Falle einer Netzhautablösung). Bei Operationen in sehr stark durchbluteten Körperbereichen sind weitgehend blutungsfreie Schnitte möglich.
Bösartige Gewebsveränderungen können mit Hilfe des Lasers thermisch (durch Wärmeeinwirkung) zerstört und entfernt werden, ohne dass größere Teile des umliegenden Gewebes zerstört werden. Bei einer Tumoroperation mit dem Laser muss man in vielen Fällen auch weniger radikal vorgehen als bei herkömmlichen Operationen. Verschiedene Geräte Im Jahre 1972 wurde in Israel die erste Laseroperation an einem Menschen vorgenommen. Seitdem sind viele verschiedene Lasergeräte für Diagnosezwecke und die Behandlung von Krankheiten entwickelt worden. Die physikalischen Eigenschaften von Laserstrahlen hängen davon ab, welche Gase oder Kristalle zur Erzeugung der Strahlen eingesetzt werden. So kennt man zum Beispiel mittels Kohlendioxid erzeugte CO2-Laser oder mit dem Edelgas Argon betriebene Argon-Laser. Der Argon-Laser hat sich besonders in der Augenheilkunde als äußerst hilfreich erwiesen. Mit diesem Strahl gelingt es, Netzhautablösungen erfolgreich zu behandeln. Ursachen für Netzhautablösungen sind hochgradige Kurzsichtigkeit, Tumore der Aderhaut (Wandschicht des Augapfels), Entzündungen oder Verletzungen. Verdacht auf Netzhautablösung besteht bei Schleier- oder Blitzesehen oder wenn Flecken vor den Augen liegen. Eine unbehandelte Netzhautablösung kann zur Erblindung führen.
Laser und Augenkrankheiten
Bei Patienten, die an einer Netzhautablösung erkrankt sind, kommt es darauf an, zwischen der Netzhaut und der Aderhaut wieder eine feste Verbindung herzustellen. Um dies zu erreichen, schickt der Augenarzt Laserstrahlen von vorn durch das Augeninnere. Dabei werden Ader- und Netzhaut koaguliert, daher ähnlich wie beim Punktschweißen durch winzige punktförmige Stellen oder Narben zusammengefügt. Sie stoppen oder verlangsamen zumindest die drohende Erblindung. Die Behandlung kann ohne Narkose durchgeführt werden. Ein Koagulationslaser wird auch zur Behandlung von Netzhautblutungen eingesetzt.
Bei bestimmten Diabetes-Formen sind Netzhautblutungen eine schwerwiegende Folgeerkrankung. Das Sehvermögen ist dadurch beeinträchtigt oder geht unter Umständen verloren. Der Laserstrahl ist in der Lage, die Blutaustrittsstellen abzudichten und die Blutung so zum Stillstand zu bringen.
Innere Medizin und Lasereinsatz
Das Aufbrechen und Bluten von Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüren (der Darmabschnitt unterhalb des Magens) sind ein weit verbreitetes medizinisches Problem, das ebenfalls mit Hilfe des Lasers behandelt werden kann. Es tritt häufig bei Personen mit allgemein schlechtem Gesundheitszustand auf, die sich, nicht zuletzt wegen des Blutverlustes, nur bedingt einer Operation in Allgemeinnarkose unterziehen können. Unter diesen Umständen ist eine Laserstrahlbehandlung in Verbindung mit einem Endoskop (Seh-Rohr) die beste Methode. Dieses Instrument kann Licht oder Laserstrahlen entlang seiner flexiblen Glasfasern weiterleiten. Der Schlauch wird dem Patienten, der nur leichte Beruhigungsmittel benötigt, wie eine Sonde durch den Hals geführt. Mit Hilfe eines Spiegels am Ende des Schlauchs kann der Chirurg das Geschwür lokalisieren und den Laserstrahl gezielt darauf richten, die Blutgefäße verkleben und die Blutung so zum Stillstand bringen.
Das „Laser-Messer“
Mit den exakt gebündelten Laserstrahlen können Chirurgen auch im Haut- und Muskelbereich oder in stark durchbluteten Körpergeweben wie Leber oder Milz schneiden. Der CO2-Laser bewirkt im Augenblick des Schneidens das Verschorfen kleiner und kleinster Blutgefäße und ermöglicht so präzise und blutungsarme Schnitte. Diese Behandlungsmethode wird als Elektrokoagulation bezeichnet und von Chirurgen schon seit Jahren angewandt.
Schonende Abgrenzung
Darüber hinaus ist der Chirurg in der Lage, mit dem CO2-Laser bösartige Geschwülste zu zerstören. Trifft der Laser auf das Gewebe, verdampft Zellwasser und der Tumor schrumpft. So gelingt eine schonendere Abgrenzung von krankem und umliegendem gesundem Gewebe, als durch eine herkömmliche Operation möglich wäre. Nicht selten werden Kohlendioxid-Laser zum Beispiel für die Entfernung krebsartiger Veränderungen in der Haut und bestimmter Muttermale eingesetzt. Weil weniger benachbartes Gewebe zerstört wird, bleibt bei der Entfernung von Hautflächen ein „Gefäßbett“ mit genügend gesunden, nicht zerstörten Blutgefäßen zurück, was sich als wertvoll bei Hauttransplantationen erweist. Geeignet ist der Kohlendioxid-Laser auch, um Tätowierungen zu entfernen, da es bei Anwendung dieser Methode nur zu geringfügigen Entzündungen des Gewebes kommt.
Zukunftsaussichten
Laser sind natürlich nicht von heute auf morgen in die Medizin eingeführt worden. Der praktischen Anwendung dieser Technik gingen längere Erprobungsphasen voraus. Der Chirurg wird genau abwägen, wann eine Laserstrahlbehandlung herkömmlichen Operationsmethoden vorzuziehen ist. Nachteil vieler dieser Geräte ist, dass es sich hier um relativ starre Konstruktionen handelt. Ihr Einsatz ist deshalb beispielsweise begrenzt, sobald der Chirurg mit flexiblen Endoskopen arbeiten muss. Und falls die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen nicht eingehalten werden, können die Augen des behandelnden Arztes Schaden erleiden. Insgesamt ist die Laserstrahlbehandlung jedoch ein vielversprechendes Gebiet der Medizin. Inzwischen hofft man, eines Tages soweit zu sein, dass auch Nieren- oder Gallensteine durch Endoskope hindurch mit Hilfe von Laserstrahlen zertrümmert werden. Das würde zahlreichen Patienten eine belastende Operation ersparen.
Funktionsweise des Laserstrahls
Laser ist die englische Abkürzung für „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ (übersetzt etwa: Lichtverstärkung durch erzwungene Strahlungsemission). Unter Strahlung versteht man hier das Ergebnis der Anregung von Atomen, die die grundlegende, aber nicht kleinste Einheit von Materie sind, aus ihrem normalen ruhigen Zustand. Dabei wird Energie gespeichert und teilweise in Form von Strahlen oder „Wellen“ wieder freigesetzt. Im Fall von Laserstrahlen wird Licht bewegt oder stimuliert, um Strahlung zu erzeugen. Bei den meisten medizinischen Lasern werden dafür mit Gas gefüllte Röhren benutzt. Durch diese Röhren wird Strom geleitet, der die Gasatome bewegt. so wie in einer normalen Neonröhre. Im medizinischen Bereich werden derzeit hauptsächlich Kohlendioxid und Argon verwendet, andere Gase werden erprobt. Daneben wird das anfänglich ausgestrahlte Licht ständig in der Röhre aufgrund von an beiden Enden angebrachten parallelen Spiegeln reflektiert, so dass es ständig auf neue Gasatome trifft und diese ebenfalls in Schwingungen versetzt. Die Strahlung wird größer beziehungsweise ihre Intensität wird verstärkt und entweicht schließlich in Form eines eng gebündelten Strahls durch ein Loch in einem der Spiegel.