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104th DOG Annual Meeting

21. - 24.09.2006, Berlin

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Bildgebung mit Laser-Scanning-Mikroskopie (LSM) bei kornealem intrastromalen Gewebeabtrag mit unverstärkten Femtosekunden-Laserpulsen in-vitro

Laser-Scanning-Microscopy (LSM) for imaging of corneal intrastromal ablation with a non-amplified fs-laser in vitro

Meeting Abstract

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  • L. Troeber - Klinik für Augenheilkunde, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar
  • M. H. J. Krause - Klinik für Augenheilkunde, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar
  • C. Huss - Klinik für Augenheilkunde, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar
  • I. Riemann - Fraunhofer Institut für Biomedizinische Technik (IBMT), St. Ingbert
  • B. Seitz - Klinik für Augenheilkunde, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar
  • P. Mestres - Institut für Anatomie und Zellbiologie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar
  • M. Hild - Klinik für Augenheilkunde, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar
  • K. König - Fraunhofer Institut für Biomedizinische Technik (IBMT), St. Ingbert

Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft e.V.. 104. Jahrestagung der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft (DOG). Berlin, 21.-24.09.2006. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2006. Doc06dogP095

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.egms.de/en/meetings/dog2006/06dog617.shtml

Published: September 18, 2006

© 2006 Troeber et al.
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Ziel

Verstärkte fs-Laser werden klinisch für Hornhautchirurgie eingesetzt. Unverstärkte fs-Laser mit niedrigeren Pulsenergien im µJ- und nJ-Bereich gestatten feinste Gewebemanipulationen. Eine experimentelle Studie erzeugte in-vitro intrastromale Hornhautläsionen mit dem unverstärkten fs-Laser und untersuchte sie mit hochauflösender zeitnaher Bildgebung (LSM).

Methode

Hornhäute (von Keratoplastiken und enukleierten Schweineaugen) erhielten intrastromale lineare Scans mit einem modengekoppelten Titanium:Saphir-Laser (ChameleonTM, Coherent Inc., Santa Clara, CA, USA, Wellenlänge 800 nm, Pulsdauer <140 fs) unterschiedlicher Pulsenergie, Expositionsdauer und Gewebetiefe. Vor und nach den Scans erfolgte eine Bildgebung mit LSM (LSM510TM, Zeiss, Jena), basierend auf Autofluoreszenz- bzw. Second Harmonic Generation (SHG). Der Laserstrahl gelangte durch ein 40x Öl-Immersionsobjektiv (Apertur 1,3). Zum Vergleich dienten Licht- und Transmissions-Elektronenmikroskopie.

Ergebnisse

Normale und pathologische Hornhäute (u.a. Endothelzelldystrophie, Keratokonus) konnten bis 200 µm Tiefe untersucht werden. Autofluoreszenz zeigte zelluläre Strukturen (u.a. Fibroblasten), SHG vorrangig die Kollagenmatrix. Intrastromale Läsionen korrelierten mit dem Alter des Gewebes. Bei Schweinehornhäuten <8 h nach Enukleation zeigte sich Plasmalumineszenz entlang der Scanlinie (Läsionsbreite <10 µm), fehlte dagegen bei Schweinehornhäuten >48 h nach Enukleation sowie menschlichen Hornhäuten (Läsionsbreite <3 µm). Eine Scandauer von 15 s erwies sich als besonders effektiv. Die Läsionsbreite korrelierte mit abnehmender Gewebetiefe und zunehmender Pulsenergie. Die Läsionen ließen sich licht- und elektronenmikroskopisch präzise von Vitalgewebe abgrenzen.

Schlussfolgerungen

Unverstärkte fs-Laser erlauben präzisen Hornhautabtrag mit limitierten kollateralen Gewebeschäden. LSM ermöglicht Nativdiagnostik sowie die Beurteilung des Gewebeabtrags innerhalb von Sekunden. Weitere Studien untersuchen die korneale Wundheilung im Tierversuch.