Experimentelle Ergebnisse zur Erbium:YAG-Laservitrektomie

Zusammenfassung

Hintergrund Die konventionelle Vitrektomie mit mechanischen Guillotinen birgt das Risiko von mechanischen Nebeneffekten an der Netzhaut und anderen Strukturen des Auges. Ziel dieser Arbeit ist es, die Möglichkeiten des Er:YAG Laser für die operative Verflüssigung des Glaskörpers zu untersuchen.

Material und Methode Von enukleierten Schweineaugen wurde der Glaskörper mit einem Laser-Vitrektomiehand-stück entfernt. Die Strahlführung in das Handstück erfolgte über eine ZrF-Faser (Länge 2 m). Die Scherviskosität des unbehandelten, des konventionell geschnittenen und photo-ablatierten Glaskörpers wurde mit einem Rotationsviskosimeter gemessen. Die Messung der Temperaturerhöhung in Abhängigkeit der Laserleistung erfolgt mittels eines Thermoelements.

Ergebnisse Für die Schneidschwelle beim Erbium:YAG-Handstück (Durchmesser der Quartzspitze 320 µm) ergab sich eine Energie von 5 mJ ± 3 mJ bei einer Pulsdauer von 200 µs. Die Viskosität des Glaskörpers nach der Erbium:YAG-Laserbehandlung war 31 ± 10 mPa s vergleichbar mit den Werten des herkömmlich geschnittenen Glaskörpers (42 ± 19 mPa s) aber wesentlich geringer als beim unbehandeltem Glaskörper. Das Aspirationsvolumen für das Laserhandstück erhöht sich linear mit ansteigender Repetitionsrate bis zu einem Wert von 2,6 ml/min bei 30 Hz. Eine vernachlässigbare Temperaturerhöhung von < 1 K ergab sich bei Temperaturmessungen an der Handstückspitze unter Operationsbedingungen (Aspiration und Irrigation) mit einer mittleren Laserleistung von 0,3 W (10 mJ bei 30 Hz).

Schlußfolgerungen Die guten Eigenschaften bei der Verflüssigung des Glaskörpers und der verringerte Absaugdruck bei der Aspiration resultieren in einer geringeren mechanischen Belastung von Glaskörper und Netzhaut während der Operation. Damit besitzt der Erbium:YAG-Laser das Potential für einen zukünftigen klinischen Vitrektomieeinsatz mit geringeren intraoperativen Komplikationen.

Summary

Background Vitrectomy performed by conventional guillotine devices includes the risk of mechanical damage to retina as well as other ocular structures. The present study aims to investigate the efficacy of the Er:YAG laser for vitreous liquefaction.

Materials and Methods Vitreous liquefaction by means of Er:YAG laser pulses was performed using a special handpiece. The output of an Er:YAG laser operating at 2.94 µm was coupled into a ZrF optical fibre (length 2 m) which ended inside a cavity located at the quartz tip (diameter 320 µm) of the handpiece where tissue ablation took place. The viscosity of the liquefied vitreous was determined by rotation viscosimetry and compared to liquefied vitreous obtained by mechanical vitrectomy. In addition, the aspiration flow (ml/min) was correlated to the repetition/cutting rate of the laser and the cutter. The temperature rise at the handpiece was recorded with a micro thermocouple.

Results The cutting threshold was determined to 5 mJ ± 3 mJ at a pulse duration of 200 µs. The viscosity of the vitreous liquefied with the Er:YAG laser was 31 ± 10 mPa s which is similar to the results of mechanical vitrectomy (42 ± 19 mPa s) but significant less than that of normal vitreous (880 ± 280 mPa s). The aspiration of the laser handpiece in dependence to the repetition rate increases linear up to 2,6 ml/min at 30 Hz. The temperature increase at the handpiece was < 1 K under vitrectomy conditions (aspiration and irrigation) with an averaged laser power of 0.3 W (10 ml at 30 Hz).

Conclusions The decreased vacuum forces used by the laser vitrectomy system may result in less mechanical stress to the retina as well as intravitreal structures which may be attached to it. An Er:YAG laser vitrectomy system may offer the potential of fewer complications during vitrectomy.

Schlüsselwörter

Erbium:YAG-Laser - mechanisches Schneiden - Vitrektomie - Glaskörper - Glaskörperverflüssigung

Key words

Erbium:YAG-laser - mechanical cutting - vitrectomy - vitreous - vitreous liquefaction