Laser in der Augenheilkunde

Laser in der Augenheilkunde:
Neue Wirkprinzipien zum Nutzen der Patienten

Laser sind aus der augenärztlichen Praxis nicht mehr wegzudenken. Thermische Effekte an der Netzhaut und anderen Geweben des Auges, destruktive Wirkungen an der Hornhaut, Kammerwinkelregion sowie an der Netzhaut und Aderhaut, sowie subthermische Effekte an Gefäßen und anderen Gewebsstrukturen des Auges sind in der Zwischenzeit Standard für die Behandlung einer Vielzahl von Augenkrankheiten geworden.
Noch vor 35 Jahren mußte sehr wohl eine Diskussion geführt werden, ob der erste klinisch eingeführte Rubin-Laser in der Medizin nutzvoll angewendet werden könne. In der Folge wurden an vielen Universitäten Spezialinstitutionen für die Laseranwendung etabliert. Heute finden sich bis zu 50% der in der gesamten klinischen Medizin eingesetzten Lasergeräte allein in der Augenheilkunde in einer Vielzahl von unterschiedlichen technischen Realisierungen, wie Argonlaser, Dioden-Laser, YAG Laser, Excimer-Laser und andere. Über die Bequemlichkeit der einfachen Anwendung für Patient und Arzt hinaus, hat die Laseranwendung
weltweit einen wirtschaftlichen Nutzen von fast unvorstellbaren Ausmaßen erhalten. Der Einsatz erfährt eine kontinuierliche Erweiterung mit immer neuen Anwendungen und ist in der Augenheilkunde gewinnbringend für Patient, Arzt, Versicherungsträger und Industrie.

Am Anfang stand die Gewebskoagulation durch Xenonlicht
Der Beginn der Lichtkoagulation ist mit dem Namen von Prof. Dr. G. Meyer-Schwickerath verbunden, der erstmals Ende der 40er Jahre durch das fokussierte Licht einer Xenonhochdrucklampe rein thermische Koagulationseffekte zur Behandlung verschiedener Erkrankungen der Netzhaut – so zum Beispiel der Netzhautablösung – einsetzte. Schnell entwickelte sich eine Vorstellung über die physikalisch beobachteten Effekte an den unterschiedlichen Geweben des Auges. Durch Wärmeabsorption im Pigmentepithel, der unter der Netzhaut liegenden, einen dunklen Farbstoff tragenden Schicht, wird die Netzhaut bei der Wärmeausbreitung erwärmt und durch Narbenbildung an der ihr unterliegenden Schicht des Augapfels, der Aderhaut, festgeheftet. In morphologischen Studien konnte man zeigen, daß je nach aufgenommener Energie lokalisiert in den äußeren Schichten oder der ganzen Netzhaut Koagulationsherde gesetzt werden. Die wissenschaftliche Erarbeitung der morphologischen Veränderungen im histologischen Bild hat sodann die klinischen Methoden in der Folge dramatisch verändert. Die Entwicklung der erfolgreichen Behandlung der diabetischen Retinopathie war dafür sichtbarster Ausdruck.

Argonlaser: Zur Verbesserung des Kammerwasserabflusses
Eine weitere frühe Anwendung des Lasers erfolgte bereits Anfang der 70er Jahre. Mit Hilfe des Argonlasers wurden beim grünen Star, die im Kammerwinkel der Augenvorderkammer liegenden Abflußkanäle des Kammerwassers durch Gewebeschrumpfung koaguliert, um den Abfluß aus der Augenvorderkammer bei erhöhtem Augeninnendruck zu verbessern. Der Abwasserkanal des Auges wurde so “gereinigt”. Die mikroskopischen Veränderungen an den Abflußkanälen führten allerdings zu unterschiedlichen Theorien über die Wirksamkeit und sind bis in die heutige Zeit umstritten. Leider haben sich bisher die in diese Methoden gesetzten Hoffnungen nicht erfüllt.

YAG-Laser zur Gewebszertrümmerung
Die bei den vorher beschriebenen Methoden beobachteten explosionsartigen Effekte bei kurzen Expositionszeiten mit hoher Energie führten zur Anwendung der Photodisruption mit der Folge der Entwicklung des YAG-Lasers. Die im Gefolge einer Kataraktoperation (med.: Katarakt = Grauer Star, Linsentrübung) durch undurchsichtige Gewebswucherungen getrübte hintere Linsenkapsel läßt sich jetzt mit einem risikoarmen Verfahren eröffnen. Dieses Verfahren hat die heutige Kataraktchirurgie erst möglich gemacht. Nach der Kunstlinsenimplantation konnte in einem großen Prozentsatz endlich mit einfachen Mitteln die hintere Kapseltrübung behandelt werden.

Excimer-Laser zur Gewebeabtragung
In bestimmten Hornhautschichten induzierte Formveränderungen sind ein weiteres wichtiges Laseranwendungsgebiet geworden. Zwei Behandlungsprinzipien haben sich etabliert. Einerseits die refraktive Chirurgie, andererseits die schneidenden Eigenschaften bei therapeutischer Anwendung im Rahmen von Erosionen der Hornhautoberfläche oder bei Narben. Schließlich konnte man auch durchgreifend die gesamte Hornhaut ausschneiden. Zwar treten die mit der Brechkraft des Auges vergesellschafteten Probleme klinisch hinter den Krankheitsbildern Grauer und Grüner Star zahlenmäßig in den Hintergrund. Die Bearbeitung dieses Themas führte aber konsequent zur Entwicklung der heutigen Excimer-Laser, mit denen lokalisiert an unterschiedlichen Orten der Hornhaut oder auch durchgreifend durch die gesamte Hornhaut hindurch Hornhautlamellen bearbeitet werden können. Sie wurden für die gezielte Behandlung von Brechfehlern in Form der LASIK (Laser-in-situ-Keratomileusis) und der heute bereits konkurrierenden LASEK (Laser-Epitheliale-Keratomileusis) perfektioniert.

Excimer-Laser zur Gewebedurchtrennung
Mit Hilfe der gleichen Technik lassen sich Hornhautscheiben aus Spenderaugen ausschneiden und für die Hornhauttransplantation einsetzen. Man erhofft sich so die optische Präzision der
transplantierten Hornhaut zu optimieren. Die astigmatische Abbildung in unterschiedlichen Hornhautmeridianen durch Gewebezug und -druck bei ungleichmäßig ausgeschnittenen Hornhautscheiben kann so verbessert werden. In der Zwischenzeit gibt es für die brechkraftändernden
Operationen ein ganzen Markt, der allerdings noch seinen medizinischen Nutzen belegen muß. Im Langzeitverlauf müssen die Grenzen dieser Methoden erprobt werden. Der zahlenmäßige Anstieg der Hornhauttransplantationen in Ländern, in denen diese Operationen freizügig angeboten werden, belegt, daß wir zur Zeit nur bedingt von positiven klinischen Langzeiterfahrungen sprechen können. In jüngster Zeit sind weitere Verfahren hinzugekommenen.

Mikrokoagulation: Lasereffekte in nur einer Zellschicht von weniger als 20 Mikrometer
Durch Änderung der Behandlungsparameter Zeit und Energie sowie Wellenlänge können unterschiedliche Effekte an den behandelten Geweben erzielt werden. Das unterschiedlich biologisch selektive Verhalten der applizierten Laserenergie an den Geweben des Auges führte in den letzten zehn Jahren zu einer völlig neuen Betrachtungsweise von Laserwirkungen.
Ü ber den Umweg von Laseranwendungen mit beliebigen Wellenlängen des sichtbaren Spektrums sollten Effekte in unterschiedlichen Geweben von Aderhaut, Pigmentepithel und Netzhaut erzeugt werden. Die beobachteten primären Behandlungsergebnisse waren zunächst
ziemlich destruktiv. Im Laufe der Zeit wurden aber so die Behandlungsverfahren grundlegend verändert. Mit Hilfe von sehr kurzen repetitiven Laserimpulsen von Lasern mit einfach zu erzeugenden Wellenlängen ließen sich thermische oder auch koagulierende Effekte nur in einer Zellschicht von weniger als 20 µm etablieren. Damit ist es in den letzten Jahren erstmals gelungen, selektiv nur das Pigmentepithel zu behandeln und die darüber liegende Netzhaut mit den primären Sehzellen gleichzeitig unzerstört zu erhalten. Die Laseranwendung ist damit in einen neuen submakroskopischen Bereich vorgestoßen. Nicht mehr nur die sich ausbreitende thermische Reaktion in allen Netzhautschichten spielte die wesentliche Rolle. Vielmehr lassen sich nun Stoffwechselprozesse auslösen, verändern oder auch auslöschen. Damit dürften sich auch für die Zukunft eine Reihe von neuen Verfahren etablieren.

Photodynamische Therapie: Laser in Kombination mit photosensiblem Medikament
Der letzte nun folgende Schritt von Laserentwicklungen spielte sich so ab wie am Beginn der Photokoagulation. Bei Beobachtung einer Sonnenfinsternis mit ungeschütztem Auge war eine Koagulation der Makula ausgelöst worden. Damit hatte sich das Prinzip der Photokoagulation etabliert. Beobachtungen von Gefäßerkrankungen am Auge bei Patienten, die an einer Stoffwechselerkrankung der so genannten Porphyrie litten, induzierten den nächsten Schritt. In den Netzhautkapillaren bildeten sich unter Lichteinfluß Thrombosen und in der Folge Glaskörperblutungen, die zunächst für schwer behandelbar gehalten wurden. Mit Farbstoffen die eine Sensibilisierung des Gefäßsystems durch die Entwicklung von Thrombosen verursachen, wurde schon seit langem experimentiert. Plötzlich ergab sich die Möglichkeit mit neuen Lasern im langwelligen Bereich subthermisch, d.h. ohne Erwärmung, Gefäßverschlüsse in neu gebildeten Gefäßen im Bereich der Stelle des schärfsten Sehens bei der altersbedingten Makuladegeneration direkt zu behandeln.
Dieses Prinzip der Photosensibilisierung gepaart mit der selektiven Behandlung hat erstmals neue Behandlungswege für die altersbedingte Makuladegeneration eröffnet. In den bisher vorgelegten Studien wird das Spektrum der Behandlungsmöglichkeiten deutlich vergrößert
und bis zu 30 % der betroffenen Patienten können eine positive Entwicklung ihrer sonst das Sehvermögen massiv beeinträchtigenden Erkrankung erwarten.

Laser in der Augenheilkunde: Eine Erfolgsstory
Durch die Zusammenarbeit zwischen Grundlagenwissenschaften und Kliniken hat in der Augenheilkunde eine Erfolgsstory begonnen, deren Ende wir zur Zeit überhaupt nicht absehen
können. Wichtig ist, daß unter Beachtung unserer wirtschaftlichen Möglichkeiten die neuen Verfahren kritisch und das heißt kontrolliert von Institutionen und Ärzten, die dazu in der Lage und nicht durch ökonomische Zwänge eingeengt sind, eingesetzt werden, da nur so gewährleistet ist, daß Sie allen Patienten zu gute kommen können.
Die Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft und der Berufsverband der Augenärzte Deutschlands haben schon vor längerer Zeit die Kommission “Refraktive Chirurgie” gegründet. Sie hat die Aufgabe, Methoden zu bewerten, Standards zu bestimmen, die Fortbildung zu fördern und die Leistungsqualität zu sichern.


Prof. Dr. med. Michael Foerster
Direktor der Augenklinik am Benjamin-Franklin-Universitätsklinikum
Hindenburgdamm 130
12200 Berlin
Telefon 030 / 84452331
Telefax 030 / 84454450
E-Mail: michael.foerster@medizin.fu-berlin.de