Zentrum für refraktive Laserchirurgie

Leitung des Zentrums für refraktive Laserchirurgie: Dr. med. Felix Wagner, FEBO

Laserverfahren

• SMILE (SMall Incision Lenticule Extraction) ist eine neue, gewebeschonende Methode, bei der im Inneren der Hornhaut mittels eines Femtosekundenlasers ein für die individuelle optische Korrektur vorher berechneter linsenförmiger Teil (Lentikel) vom Rest der Hornhaut gelöst wird. Dieser Lentikel wird anschließend durch einen nur sehr kleinen Schnitt von außen aus der Hornhaut herausgel¨ost. Dadurch wird insbesondere das Nervengeflecht der Hornhaut kaum verletzt. Die wichtige Sensibilität der Hornhaut wird somit fast vollständig erhalten. Außerdem wird die mechanische Stabilität der Hornhaut nur wenig beeinflußt, weil die festere Schicht im Außenbereich der Hornhaut (die sogenannte Bowmannmembran) kaum verletzt wird. Diese Methode verwenden wir für Korrekturen der Kurzsichtigkeit von 3-8 Dioptrien bei evtl. gleichzeitigem Astigmatismus (regelmäßige Hornhautverkrümmumg) von 0-4 Dioptrien.

• PRK (PhotoRefraktive Keratektomie) ist eine Methode, bei der Hornhautgewebe von außen mit einem Excimerlaser abgetragen wird. Dieses Verfahren setzen wir ein bei kleinen Korrekturen bis etwa 4 Dioptrien sowie speziell zur Glättung der Hornhautoberfläche, wenn diese unregelmäßig ist.

• LASIK (LAser in SItu Keratomileusis) besteht aus zwei Schritten: zunächst wird eine dünne Hornhautschicht von ca. 0.15mm Dicke von der Oberfläche der Hornhaut weitgehend abgelöst. Sie kann dann wie eine Buchseite zur Seite geklappt werden. Für diese Ablösung verwenden wir einen Femtosekundenlaser. Anschließend wird im nun freiliegenden Gewebeinneren (Stroma) der Hornhaut mittels eines Excimerlasers soviel Gewebe verdampft, wie es zur gewünschten optischen Korrektur erforderlich ist. Wir können mit LASIK 0-8 Dioptrien Kurzsichtigkeit sowie bis zu 4 Dioptrien Astigmatismus (regelmäßige Hornhautverkrümmung) korrigieren.

• Femtosekundenlaser ist ein in der Augenheilkunde verwendeter Laser, der Lichtblitze mit einer Dauer von ca. 100 Femtosekunden erzeugt. Eine Femtosekunde ist ein Millionstel einer Milliardstel Sekunde (1Fs=10−15s). Ein einzelner Lichtblitz (Puls) hat eine Energie von nur 150 Milliardstel Joule (150nJ). Ein Joule oder 1Ws (Wattsekunde) ist ungefähr ein viertel der Energie, die man benötigt, um ein Gramm Wasser um ein Grad zu erwärmen. Diese sehr geringe Energie von 150nJ wird aber ein einem ganz winzigen Gewebevolumen konzentriert. Kurzzeitig entsteht dort eine Temperatur von mehreren 10000 und deswegen ein Druck, der das Gewebe in einem ganz winzigen Volumen zerreißt. Werden nun sehr viele solche kleinen Laserpulse nebeneinandergesetzt, kann man damit einen sehr feinen, hochpräzisen Schnitt z.B. in der Hornhaut erzeugen, der außerdem in gewünschter Richtung gekrümmt sein kann. Die Wellenlänge solcher Laser liegt im Infraroten, bei uns bei 1043nm. Ihre Strahlung kann, ohne wesentlich absorbiert zu werden, Augengewebe durchdringen. Der beschriebene Lasereffekt (sogenannter "optischer Durchbruch") ist keine Absorption, sondern bewirkt durch die extrem hohe elektrische Feldstärke im Fokus eine Ionisation, die physikalisch etwas ganz anderes ist als die sogenannte "Photoionisation"  (siehe nächster Abschnitt). Pro Sekunde werden 500.000 Einzelpulse erzeugt. Für die gewünschten Schnitte in der Hornhaut werden daher nur wenige Sekunden benötigt.

• Excimerlaser (Exited dimer) ist ein gepulster Ultraviolettlaser von
  193nm. Ein Lichteilchen dieser Wellenlänge kann ein Atom oder Molekül, auf das es trifft, ionisieren, d.h., ein äußeres Elektron aus der Hülle entfernen. Dies bezeichnet man als Photoionisation. Die Absorption findet am Auge nur an der äußersten Oberfläche der Hornhaut mit einer Eindringtiefe von wenigen zehntel Mikrometer statt. Wegen dieser geringen Eindringtiefe bei vollständiger Schonung des darunterliegenden und des umgebenden Gewebes kann man mit zahlreichen
  Einzelpulsen sehr präzise Oberflächenabtragungen vornehmen, die der Hornhaut die gewünschte Form geben. Pro Sekunde werden 250 Pulse von 0.7mm Durchmesser erzeugt. Trotz der geringen Abtragung pro Einzelpuls ist die sich ergebende Rauhigkeit für eine gute Optik aber nicht ausreichend. Daher muß die Region, in der die Laserabtragung stattgefunden hat, entweder anschließend von einem glättenden Zellverband überwachsen werden, wie bei der PRK, oder eine glatte, vorher zeitweise entfernte Gewebeschicht muß (wieder) darübergelegt werden,
  wie bei der LASIK. Der Ablauf einer Laserabtragung ist in einem Video veranschaulicht. Darin sieht man, wie durch viele Einzelschüsse das vorher mittels Raytracing auf der Basis der dargestellten Tomographie berechnete Ablationsprofil abgetragen wird. Da die simulierte Berechnung
  der Abtragung durch die zahlreichen Schüsse im Video zu lange dauern würde, wird alle ca. 8s die Zahl der bildlich dargestellten Effekte verdoppelt.