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FreeVis Aktuell

Individuelle LASIK im Detail: Hohe Präzision mit dem Excimer Laser 

Februar / März 2009

Wirkungsweise des Excimer Laser

Der Excimer Laser, der Ende der 70er Jahre entwickelt wurde, erzeugt Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich. Die Lichtpulse entstehen in einem Hochdruck-Gasgemisch, das durch eine Hochspannungsentladung von 25.000 Volt in einen energetisch angeregten Zustand versetzt wird.  In einer Kettenreaktion wird die aufgenommene Energie dann binnen 20 Milliardstel Sekunden in Laserstrahlung umgewandelt. Innerhalb dieser unvorstellbar kleinen Zeitspanne beträgt die Ausgangsleistung des Lasers 5 Millionen Watt und entspricht damit der Leistung eines kleinen Kraftwerks. Treffen die Laserpulse auf die Hornhaut, wird ihre Energie vollständig in einer nur etwa ein tausendstel Millimeter dicken Schicht absorbiert. Dieses Gewebe wird augenblicklich verdampft, ohne dass darunter liegende Schichten in irgendeiner Form beeinträchtigt werden. Durch gezieltes Positionieren der Laserpulse wird die Hornhaut derart modelliert, dass bestehende Brechkraftfehler wie Kurz- und Weitsichtigkeit, Hornhautverkrümmung ggf. auch Sehfehlern höherer Ordnung (Aberrationen) beseitigt werden. Diesen Vorgang nennt man auch Photoablation.


Der Excimer Laser: Kernstück der LASIK 

Ein moderner Excimer Laser umfaßt folgende Feature, die alle zur hochpräzisen, individuellen Laserkorrektur beitragen:

1.  Vollautomatische Iris-Erkennung
Das Muster der Iris oder Regenbogenhaut ist - wie auch ein Fingerabdruck - ein individuelles Merkmal. Wird im Rahmen der Erstuntersuchung am sitzenden Patienten ein Bild der Regenbogenhaut aufgenommen, kann man später das Auge auch im Liegen danach ausrichten: Über die Iriserkennung ist es möglich, die bei der Wavefront Wellenfront Analyse gewonnenen Daten korrekt auf die Hornhaut des liegenden Patienten zu projizieren. Die Iriserkennung stellt somit eine Grundlage für die korrekte Ausrichtung der Behandlung dar.

2. Variable Spot Scanning und Variable Repetition Rate
Während die ersten Excimer Laser einen Laserstrahl mit großen Durchmessern aussendeten, verwenden modernere Geräte einen sehr kleinen Strahlendurchmesser, der sich mit hoher Frequenz über die Hornhaut bewegt ("flying spot"). Durch einen Feedbackmechanismus wird registriert, an welcher Stelle der Laser bereits Hornhautgewebe abgetragen hat. Durch den punktuellen Abtrag ist ein genaueres und schonenderes Bearbeiten der Hornhaut möglich, da die gleiche Stelle nie zweimal hintereinander getroffen wird. Der VISX STAR S4 IR Excimer Laser verfügt über einen variablen Laserbeam, d.h. der Durchmesser kann von 0,65 mm bis 6,5 mm variieren. Darüber hinaus kann die Laserpuls-Rate von 6 bis 20 Hz angepaßt werden. Dadurch kann mit weniger Hornhautabtrag das gleiche Ergebnis erzielt werden. Dies ist vor allem für Patienten mit präoperativ dünner Hornhaut von großem Vorteil.

3. ActiveTrack 3D Eye Tracking
Eye Tracker sind ein wichtiger Bestandteil moderner Lasersysteme. Eye Tracker erfassen selbst minimale und unwillkürliche Augenbewegungen und gleichen diese blitzschnell aus: Hochempfindliche Sensoren und Kameras beobachten die Position der Pupille mit ca. 120 – 240 Messungen pro Sekunde. Falls sich das Auge - oder der Kopf des Patienten - während der Laserbehandlung bewegt, sendet der Eye Tracker ein Signal zum Laser und meldet ihm die veränderte Position. Der Laser passt sein Ablationsprofil der neuen Position an und verfolgt sozusagen die Augenbewegung mit (daher auch die Bezeichnung Blickverfolgesystem). Einfache Eyetracker sind nur in der Lage, horizontale und vertikale Bewegungen (in der x und y- Achse) festzuhalten. Neue Technologien - wie die im VISX STAR S4 IR Excimer Laser integrierte Iriserkennnung - ermöglichen es, zusätzlich rotatorische (kreisende) Augenbewegungen in der z Achse zu berücksichtigen.

4. Integration des Wellenfront Systems 
Moderne Excimer Lasersysteme nutzen die mittels Aberrometer gewonnenen individuellen Daten und führen - gekoppelt mit der Iris-Erkennung - darauf basierend die Wellenfront-gesteuerte Behandlung durch.