Was ist ein Laser ?

Der Begriff LASER steht für “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, zu deutsch: Lichtverstärkung durch induzierte Emission. Hierbei wird durch eine Energiequelle ein Lasermedium angeregt Licht gleicher Wellenlänge (s.a. Bedeutung des Lichtes für den Körper) gebündelt und parallel abzugeben. Laserlicht ist sehr energiereich und wird zum Schneiden, zu Verdampfungen, Verbrennungen oder mikroskopisch kleinen Explosionen im Auge eingesetzt. Dadurch kann man vernarben, den Netzhautstoffwechsel beeinflussen oder aber Gewebe zerstören und schneiden. Das verwendete Medium kann ein Festkörper (Kristall oder Halbleiter) oder eine Flüssigkeit oder ein Gas in einer Röhre sein. Die “seltsamen” Namen der verschiedenen Laser (s.u.) leiten sich aus dem jeweils verwendeten Medium zur Erzeugung des Laserstrahls ab.

Seid wann werden sie in der Augenheilkunde eingesetzt ?

Bereits 1947 begann Prof. Meyer-Schwickerath Netzhautrisse mittels eines Sonnenlichtkoagulators (im Prinzip ein Spiegelsystem mit Brennglas davor) erfolgreich zu behandeln. 1954 wurde die Lichtkoagulation (die Sonne wurde später durch starke Leuchtstofflampen wie z.B.die Xenonbogenlampe ersetzt) in der Augenheilkunde eingeführt und seit Ende der 1960er-Jahre kommen in der Augenheilkunde - als erstem medizinischen Fach - Laser zum Einsatz, deren genaue Wirkung an der Netzhaut aber erst in den 70er- und 80er Jahren wissenschaftlich verstanden wurde. Weitere Entwicklungen der Lasertechnologie führten - nachdem ursprünglich nur die Netzhaut behandelt wurde - zu weiteren Anwendungen wie z.B. beim Grünen Star und schließlich bis zu den heute verwendeten Femtosekundenlasern bei der operativen Behandlung von Sehfehlern (LASIK). Für die Erforschung des letzteren Lasers wurde sogar 2018 der Nobelpreis für Physik vergeben.

Wie läuft eine Laserbehandlung ab ?

Bei der Laserbehandlung handelt es sich um die Einwirkung von gebündeltem Licht auf das Auge. Der Vorteil ist, daß man in das Auge hineinleuchten kann und im Auge an der vorgesehenen Stelle den gewünschten Effekt erzielt, ohne das Auge zu eröffnen, daß heißt aufschneiden zu müssen. Deshalb sind die meisten Laserbehandlungen unblutig. Je nach bearbeiteter Struktur sieht man nur einen Blitz und merkt nichts oder man spürt ein kleines Stechen. Der Patient sitzt dabei vor dem Laser, stützt das Kinn auf und lehnt die Stirn an (s. Bild unten). Dies ist sehr wichtig, da man bei der Behandlung nicht “wackeln” darf. Der Laserstrahl muß nämlich genau treffen. Dabei kommt es auf Bruchteile von Millimetern an. Bei der LASIK zur Behandlung von Sehfehlern liegt der Patient und der Laser wird über ihn geschwenkt. Inzwischen wird die Laserbehandlung in manchen Fällen auch computergesteuert (computernavigiert) vorgenommen und mittels "eye-tracking" bleibt der Laser auch bei sich bewegendem Auge immer an der richtigen Stelle. Dies wird z.B. bei der Korrektur von Sehfehlern und auch bei Behandlungen der Netzhaut mit Laser eingesetzt.

Gibt es verschiedene Laser ?

Der Laser ist nur ein Instrument mit speziellen Eigenschaften, für den jeweiligen Zweck optimiert. Es gibt keinen Laser für “Alles”, sowie es keinen Schraubenzieher für “Alles” gibt. Sie unterscheiden sich in der Wellenlänge und der Bildungstechnik des Laserstrahls. Bekannt sind zum Beispiel der Eximerlaser und der Femtosekundenlaser für die Korrektur von Sehfehlern, der Argonlaser und der Diodenlaser für die Behandlung der Netzhaut, der YAG- Laser zum “durchlöchern” von Gewebe beim Nachstar und Grünen Star, der CO2-Laser zum Schneiden von Gewebe beim Operieren und der Erbium- YAG-Laser zum flächigen Abtragen von Gewebe bei kosmetischen Eingriffen. Die Laser, bei denen der Laserstrahl gleichmäßig abgegeben wird, dienen in der Regel dem Aufheizen des Gewebes, daß heißt im Zielbereich wird etwas “verschweißt” bzw. bewußt verbrannt/zerstört. Die Laser, bei denen der Strahl ungleichmäßig (gepulst) abgegeben wird erzeugen ihre Effekte durch Stoß- und Schockwellen und “zerreißen” Gewebe. Teilweise kann man für den gleichen Zweck verschiedene Laser verwenden, deren Wirkung aber dann auch unterschiedlich hinsichtlich Effektivität und Verträglichkeit ist. Hier ist es die Aufgabe des erfahrenen Laseroperateurs den jeweils optimalen Laser auszuwählen und ihn auch entsprechend einzustellen, denn die Wirkung im Gewebe des Körpers hängt nicht nur von der Wellenlänge, sondern auch von der Feineinstellung (Energie, Laserherdgröße, Einwirkungsdauer etc). ab. Bei falscher Einstellung sind durchaus schwerwiegende Schäden möglich und Begleitpersonen müssen deswegen auch eine Schutzbrille während der Anwendung tragen.

Geeignet sind die verschiedenen Laser in der Augenheilkunde zum:

Schneiden und Abtragen von Gewebe:

• Beim Grünen Star in Form des Engwinkelglaukoms,

• Zur Durchführung von Hautschnitten und Abtragen von Hautschichten in der Lidchirurgie,

• Zur Nachstarentfernung,

• Zur Korrektur von Sehfehlern

• Zum Zertrennen von großen Glaskörpertrübungen

Zum “Verschweißen”:

• Beim Grünen Star in Form des Weitwinkelglaukoms,

• Bei Zuckerveränderungen der Netzhaut,

• Bei Zustand nach Gefäßverschlüssen,

• Bei seltenen zerstörende Netzhauterkrankungen

• Zur Befestigung der Netzhaut bei Netzhautablösungen und -löchern).

zur Laserdiagnostik:

• Für ein genaues Vermessen des Auges (Laserbiometrie, OCT, HRT) und die Darstellung seiner Schichten

Ist die medizinische Lasertherapie gefährlich ?

Die Benutzung von Lasern, die schneiden und verbrennen etc. ist natürlich gefährlich aber in der Hand des erfahrenen Laseroperateurs kein Problem und man muß als Patient daher keine Angst haben.

Mit welchen Energien wird da gearbeitet ?

Dies kommt auf die Operation an. Bei der Behandlung von Netzhauterkrankungen wie Diabetes z.B. werden “Brandherde” mit einem Durchmesser von ein Zehntel bis einem halbem Millimeter Durchmesser und einer Energie von 200 bis 800 Milliwatt auf der Netzhaut gesetzt.

Wie steht es um die Gefahren von Lasern generell ?

Vom DVD-Player und der Diskothek bis zum computergesteuerten Fräsen und Schneiden in der Industrie werden heute für viele Zwecke Laser eingesetzt. Ab einer bestimmten Lichtstärke wird es gefährlich für die Haut und vor allem für die Augen. Der Gefährlichkeitsgrad wird entsprechend der Leistung des Lasers durch die Unterteilung in Gefahrenklassen beschrieben. Es werden hier hauptsächlich (die Klassen 1 (DVD-Player z.B.), 2 (einfache Standard-Laserpointer), 3a (Showlaser), 3b(Showlaser und medizinisch/kosmetische Laser) und 4 (Showlaser und medizinsch/kosmetische Laser) unterschieden. Die Klassen 3b und 4 sind gefährlich für ungeschützte (Laserschutzbrille) Augen und ihre Einwirkung kann dauerhafte Brandschäden auf der Netzhaut und damit dauerhaften Sehverlust verursachen. Daher habe die Betreiber solcher Anlagen die Auflage einen für den sicheren Betrieb verantwortlichen Laserschutzbeauftragten (geschulter Fachmann) zu benennen und den Betrieb bei der Berufsgenossenschaft und der für den Arbeitsschutz zuständigen Behörde anzuzeigen. Bei Beachtung der Vorsichtsmaßnahmen ist der Betrieb intensiverer Laser im Showbereich und der Industrie kein Problem. Schwieriger wird es schon im Privatbereich, in den Laser auch zunehmend Einzug halten. Ein Beispiel sind die neuerdings sehr beliebten Lasergravierer. Hier werden, vor allem bei asiatischen Modellen schon mal Energien erreicht, die in Verbindung mit nicht ausreichender Abdeckung eine Gefahr für die Augen darstellen. Das Tragen von Schutzbrillen ist hier essentiell

Wie gefährlich sind Laserpointer ?

Heikel sieht es leider bei den frei zugänglichen und von Unwissenden bedienten Laserpointern aus. Bis 1 Milliwatt sind sie relativ ungefährlich und in Deutschland auch im normalen Handel zu bekommen aber inzwischen sind welche bis 4500mW auch durch unkundige Privatpersonen über das Internet in Asien bestellbar. Hiermit kann ich auf 10m Entfernung ein Streichholz entzünden. Diese fallen dann in die Gefahrenklasse 4 und dürfen von Privatpersonen eigentlich nicht betrieben werden, bzw. sind verboten und dürfen im Handel nicht verkauft werden. In anderen Ländern fallen sie aus gutem Grund unter das Waffengesetz. Zum Vergleich: In der Augenheilkunde setzt man mit einer Leistung von 50mW bis 800mW gezielte Brandwunden auf der Netzhaut. Immer geistern auch Berichte durch die Medien, daß Piloten von Verkehrsmaschinen geblendet worden sind (in den ersten 7 Monaten des Jahres 2017 65 Fälle in Deutschland, 2016: 141, 2015: 156) . Dies ist bei Reichweiten bis 15 km durchaus möglich und als gefährliche Körperverletzung und Eingriff in den Luftverkehr gegebenenfalls sogar mit Gefängnis zu bestrafen. Link zur “Unfallverhütungsvorschrift Laserstrahlung”. Bei reinen Blendungen kommt es nicht zu einem Schaden, sie bewirken aber einen vorübergehenden Verlust der Sehfähigkeit, wodurch es bei Piloten oder Autofahrern zu einem vorübergehenden Verlust der Sehfähigkeit kommen kann, die die Koordinerungsfähigkeit beeinträchtigt. Das große Problem bei diesen starken Lasern ist, daß die Reaktionszeit des Auges bis zum reflexartigen Schließen der Lider aufgrund der Blendung oder des Schmerzes zu langsam ist. Bis dahin ist schon ein nicht mehr reparabler Schaden aufgetreten. Bis 1 mW tritt der Schaden erst bei einer Bestrahlungsdauer von über 0,25 Sekunden auf. Dies entspricht ungefähr der Zeit des natürlichen Lidschlussreflexes. So kommt es zwar zu Blendung aber nicht zu einem Schaden. Selbst Laserpointer innerhalb der zugelassenen Leistungsgrenze von 1 mW können jedoch ein Problem darstellen, da die aufgedruckte Leistung, bei im Ausland hergestellten, ungeprüften Pointern, nicht immer der wirklichen Leistung entspricht. Bei einer Untersuchung fand sich teilweise die 100fache Leistung. Bei einer Studie von 111 Fällen mit Netzhautschäden, waren die Schäden zu 51 durch blaue, zu 21% durch grüne und zu 21% durch rote Laserpointer verursacht. Bei der Erstuntersuchung war bei der Hälfte das Sehvermögen auf unter 50% abgefallen und 5% konnten sogar nur noch unter 0,2% sehen. Bei zwei Drittel kam es zu einer gewissen Erholung des Sehvermögens innerhalb von 6 Monaten aber bei 1/3 blieb es bei diesem Sehvermögen. Am besten konnte man den Schaden mit dem OCT darstellen.

Leider sind diese Gefahren nicht so allgemein bekannt und es kommt immer aus Neugier und Spieltrieb zu Unfällen, wie diese Zeitungsmeldung vom 15.11.2014 zeigt: Sechs Schüler eines Gymnasiums in Buchen sind am Freitagmorgen in ihrem Klassenzimmer von einem Laserstrahl getroffen und an den Augen verletzt worden, berichtet das Polizeipräsidium Heilbronn. Zwei 17 und 18 Jahre alte Schüler in der benachbarten Gewerbeschule hatten mit einem in Deutschland verbotenen Laserpointer auf das Klassenzimmer in 80 Meter Etnfernung gezielt. Das Gerät wurde sichergestellt.

(Stand 28.11.2021)