Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laser statt Knochensäge im OP / Implantate hemmen Infektionen

15.11.2001


Das vom Forschungszentrum caesar optimierte C02-Lasersystem ermöglicht unter 200 µm feine Schnitte. Der hier abgebildete, mit dem neuen Lasersystem durchgeführte Knochenschnitt ist ca. 10 mm lang und hat glatte Ränder im Vergleich zur herkömmlichen Knochensäge.


Fotorealistisches 3D-Computermodell, das aus einem Hologramm rekonstruiert wurde


Das internationale Forschungszentrum caesar (center of advanced european studies and research) aus Bonn stellt vom 21.-24.11. auf der Medica in Düsseldorf neue medizinische Laserverfahren vor (Halle 14, Stand E18, Wissenschaftsregion Bonn). caesar entwickelt ein CO2-Laser­system, mit dem unter 200 µm feine Schnitte durch Knochengewebe möglich sind, sowie ein holografisches System zur dreidimensionalen Vermessung von Gesichtsprofilen. Eine weitere Forschungsgruppe präsentiert neue Implantatmaterialien, die gefährliche Fremdkörperinfektionen reduzieren und besser körperverträglich sind. Der Laserstrahl ist ein ideales Werkzeug für die computerunterstützte Chirurgie - eines der drei Schwerpunktthemen von caesar. Die Schnittführung ist frei wählbar, die Schnittbreite viel kleiner als bei der traditionellen Säge und es gibt keinen Metallabrieb, der z. B. Kernspinaufnahmen verfälscht. Bisher schei­terte der Lasereinsatz an Knochengewebe an zu großen thermischen Nebenwir­kun­gen. Das von caesar optimierte Kurzpuls-CO2- Lasersystem arbeitet in Kombi­nation mit einem Strahlscanner und feinem Luft-Wasserspray. Damit sind die thermischen Schäden jetzt weit geringer als bei konventionellen Sägen. Bei relativ niedriger Temperatur wird die Knochenflüssigkeit explosionsartig verdampft, ohne dass Knochensubstanz schmilzt oder karbonisiert. Laserschnitte von beliebiger Konfi­guration und Tiefe sind mit Hilfe des speziell entwickelten Scanverfahrens möglich. Wichtige Anwendungsgebiete werden die Orthopädie (Implantate), Neurochirurgie (Schädelöffnung) und Thoraxchirurgie (Sternum) sein.

Eine zweite Entwicklung der Arbeitsgruppe "Holografie und Lasertechnologie ist ein System zur hochauflösenden dreidimensionalen Gesichtsprofilvermes­sung. Es soll dazu dienen, z.B. in der Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie oder plas­tischen Chirurgie exakte 3D-Computermodelle der Patienten zu erstellen, mit deren Hilfe eine bessere Ope­rationsplanung und -prognose mög­lich ist. Das gewählte holografische Auf­nahmeprinzip und der Einsatz eines ge­pulsten Lasersystems ermöglichen die extrem kurze Belichtungszeit von 25 ns. Damit ist garantiert, dass die Bilder nicht verwackeln, wie es bei den kon­ventionellen Aufnahmemethoden vor­kommt. Es muss nur eine einzige hologra­fische Port­raitaufnahme des Patien­ten erstellt werden. Die darin gespeicherte dreidimen­sionale Oberflächenin­formation wird nach der Aufnahme mit einem Laser optisch ausgelesen und mit einer Digitalkamera schichtweise aufge­zeichnet. Aus den so gewonnenen Daten kann ein fotorealistisches 3D-Computermodell des Gesichtsprofils rekonstruiert werden.

Die Wissenschaftler kooperieren eng mit den caesar-Arbeitsgruppen "Surgical Simulation and Navigation" und "Rapid Prototyping". Ziel der Forschung sind leicht handhabbare computerunterstützte Verfahren für Chirurgen, die zukünf­tig die Qualität von Operationen verbessern helfen.

Am Messestand stellt außerdem die Arbeitsgruppe "Implantatmaterialien" ihre Ergebnisse vor. Sie entwickelt in fachübergrei­fender Vernetzung von Biomate­rialwissenschaften, Infektiologie, Immunologie und klinischer Beobachtung bio­verträgliche Werkstoffe, die Biomaterial-assoziierte Infektionen reduzieren. Die Implantate wirken als "Slow-Release-Systeme", d.h. sie geben gezielt geringe Mengen pharmazeuti­scher Substanzen ab. Kooperationspartner ist u.a. das Institut für Pharmazeutische Biologie der Universität Bonn. Erste Ergebnisse einer klinischen Pilotstudie zu antimikrobiell beschichteten Venenkathetern fallen sehr ermutigend aus. Es wurde eine Reduktion der Katheterbesiedelung um 90 Prozent erreicht - ein bisher weltweit einmaliges Ergebnis.

Ein weiteres Forschungsgebiet sind Fremdkörpermaterialien, die ohne Absto­ßungsreaktionen im umgebenden Gewebe integriert werden. Sie sollen in Zukunft beispielsweise die aseptische Hüftprothesenlockerung verringern und können damit eine längere Haltbarkeit dieser Implantate im Menschen errei­chen. Zu den besonders gefährdeten Implantaten zählen Ge­fäßprothesen, Katheter, Endoprothesen sowie das künstliche Herz.

Francis Hugenroth | Pressroom

Weitere Berichte zu: Chirurgie Implantat Laser

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Computermodell weist den Weg zu effektiven Kombinationstherapien bei Darmkrebs
13.12.2017 | Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg

nachricht Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen
12.12.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten