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 Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

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: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher verwandeln Diamant in Graphit

24.11.2017 | Physik Astronomie

Dinner in the Dark – ein delikates Wechselspiel der Mikroorganismen

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

24.11.2017 | Physik Astronomie