Laser statt Diamantfräse: Ergonomisches Handstück aus dem Metall-3D-Drucker für schonendere Wirbelsäulen-Operationen
Im Forschungsprojekt InTherSteLa entwickeln Wissenschaftler:innen am LZH ein laserchirurgisches Handstück, das den präzisen Knochenabtrag bei Operationen an der Wirbelsäule ermöglicht. Eine integrierte Bildgebung soll tieferliegende Gewebeschichten sichtbar machen und so das Risiko für Patient:innen senken.
Verbreitete Erkrankung mit anspruchsvoller Behandlung
Mehr als 20 Prozent der Menschen über 60 Jahren entwickeln eine altersbedingte Verengung des Wirbelkanals, eine sogenannte Spinalkanalstenose. Bei einem Teil der Betroffenen verursacht diese knöcherne Verengung starke Schmerzen und Bewegungseinschränkungen. In diesen Fällen kann eine Operation Abhilfe schaffen.
Bisher tragen Chirurg:innen den Knochen dabei manuell mit einer Diamantfräse ab. Dieser Eingriff ist technisch sehr anspruchsvoll und kann nur von speziell ausgebildetem Fachpersonal durchgeführt werden. Eine mögliche Komplikation: Wird die unter dem Wirbel liegende harte Hirnhaut verletzt, tritt Hirnflüssigkeit aus. Die Folgen sind längere Operationszeiten und Krankenhausaufenthalte für die Patient:innen.
(Bild: InjuryMap – Free Human Anatomy Images and Pictures)
Handstück aus dem Metall-3D-Drucker
Im Projekt Innovative Therapie der Spinalkanalstenose mittels Laserablation unter OCT-Kontrolle (InTherSteLa) erforschen und konstruieren die Wissenschaftler:innen am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ein laserchirurgisches Instrument, das diese Operation unterstützt. Das Instrument trägt den Knochen mit einem Laser im mittleren Infrarotbereich ab. Je nach gewählten Einstellungen lässt sich der Knochenabtrag zuverlässig in einem Bereich von 30-2000 μm steuern.
Die Besonderheit: Aus dem Versuchsaufbau im Labor entwickelten die Forschenden ein flexibles Handstück, das sie an einer Metallpulverbett-Anlage additiv aus Edelstahl fertigten. Das Bedienkonzept passte das Team an die Arbeitsabläufe in den Kliniken an. Der ergonomische Griff ist für links- und rechtshändige Anwender:innen sowie für große und kleine Hände ausgelegt. Es ist außerdem bereits aus medizinischem Edelstahl gefertigt und desinfizierbar. Ein Wirbelsäulen-Chirurg aus der Asklepios Klinik in Hamburg hat den Aufbau nun an tierischen Knochen getestet und zeigte sich überzeugt von der Ergonomie des Handstücks und dem laserbasierten Verfahren.
Schonender Abtrag Dank Wassernebel
Damit der Eingriff für das Gewebe schonend bleibt, achten die Wissenschaftler:innen besonders auf die Wärmeentwicklung. Ein feiner Wassersprühnebel unterstützt konstant den Prozess: Bei der genutzten Wellenlänge wirkt der Laser dadurch oberflächlich und vermeidet eine Verkohlung des Knochens. So lassen sich irreversible Gewebeschäden verhindern.
