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Während der letzten 20 Jahre kamen unterschiedliche Lasersysteme in der Mit- telohrchirurgie zum Einsatz. Ergänzend zur konventionellen Mikrochirurgie des Ohres stand mit der Laseranwendung eine Methode zur berührungslosen Arbeit an Mittelohrstrukturen, insbesondere an den Gehörknöchelchen, zur Verfügung. Gleich- zeitig konnten empfindliche umgebende Gewebe weitgehend geschont werden. In der Mittelohrchirurgie wird der Einsatz verschiedener Lasersysteme, wie z. B. der CO 2 -Laser [8, 1, 2] der Er:YAG-Laser [8, 10, 11] oder der Argon-Laser [12], beschrie- ben, die entsprechend ihrer Wellenlänge und ihres zeitlichen Intensitätsprofils be- stimmte Vor- und Nachteile aufweisen. Der „ideale“ Laser sollte permanent verfügbar und universell anwendbar sein, ein zügiges, punktgenaues Arbeiten er- möglichen und die Übertragung von schä- digender thermischer oder akustischer Energie auf wichtige anatomische Struk- turen, wie z. B. den N. facialis oder das In- nenohr, vermeiden. Die klinische Anwen- dung von Lasern in der Mittelohrchirur- gie erstreckt sich auf die Stapeschirurgie zur Abtragung der Stapessuprastruktu- ren und Perforation der Fußplatte [1, 2, 12, 3, 5, 6, 7, 13, 14], auf die Lösung knöcher- ner Fixationen oder Teilresektionen der Ossikel [10, 11], die Laseranwendung in der Cochlear-Implant-Chirurgie [4] oder die Wandlerankopplung an die Gehörknö- Originalien S. Dazert 1 · D. Russ 2 · R. Mlynski 3 · D. Brors 3 · A. Greiner 4 · C. Aletsee 3 · J. Helms 3 1 Universitätsklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und Kopf- und Halschirurgie,Ruhr-Universität Bochum, St.-Elisabeth-Hospital 2 Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Messtechnik an der Universität Ulm 3 Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkranke, Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg 4 Pathologisches Institut der Universität Würzburg,Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg Experimentelle Untersuchungen zur Anwendung des CO 2 -Lasers an Gehörknöchelchenpräparaten chelchenkette bei der Implantation akti- ver Mittelohrhörsysteme [4, 15]. Im Rahmen der letztgenannten Ein- griffe kann bei Auftreten von akustischen Rückkopplungsphänomenen eine Ham- merhalsdurchtrennung notwendig wer- den. In der vorliegenden Studie wurden die technischen Parameter für eine Ge- hörknöchelchenteilresektion am Ham- merhals mit dem CO 2 -Laser bestimmt und die histologischen Befunde am Kno- chenpräparat analysiert. Material und Methode Präparate Die Gehörknöchelchen, 16 menschliche Hammer,wurden im Rahmen von Felsen- beinsektionen entnommen, bei –18°C kon- serviert und dem Institut für Lasertechno- logien in der Medizin und Messtechnik an der Universität Ulm zur experimentel- len laserchirurgischen Behandlung über- geben. Laser Zur Anwendung kam ein CO 2 -Laser (Sharplan 40c), der mit Hilfe eines Mikro- manipulators (Sharplan AcuSpot 712) in den Strahlengang eines Operationsmikro- skops (Zeiss Opmi) mit 300-mm-Objek- tiv eingespiegelt wurde. Strahlprofil Das Strahlprofil des Lasers in der Ar- beitsebene wurde mit Hilfe einer Ple- xiglasscheibe bestimmt, um abschließend eine Leistungsempfehlung unabhängig vom Strahlprofil vornehmen zu können. Dazu wurde die Plexiglasscheibe mit un- terschiedlichen Leistungen für jeweils 50 ms bestrahlt. Bei konstanter Pulsdau- er ergeben sich dabei abhängig von der eingestellten Laserleistung Krater unter- schiedlicher Radien R Krater , die mit einem Messmikroskop bestimmt wurden. Auf- grund der Materialeigenschaften von Ple- xiglas ist davon auszugehen, dass die Leis- tungsdichte I(R Krater ) am jeweiligen Kra- terrand konstant und von der eingestell- ten Laserleistung P unabhängig ist: I (R Krater ) = const. Nimmt man ferner an, dass das räumli- che Strahlprofil einer Gauß-Glocke ent- spricht, I (r) = I 0 · e –(rσ) 2 kann die radiusabhängige Leistungsdich- te im Laserstrahl durch Messung des Kra- terdurchmessers bestimmt werden, da dort gelten muss: const. I 0 = e –(rσ) 2 HNO 7 · 2003 | 563 HNO 2003 · 51:563–568 DOI 10.1007/s00106-002-0758-x Online veröffentlicht: 9. April 2003 © Springer-Verlag 2003 Redaktion H.P.Zenner,Tübingen

Experimentelle Untersuchungen zur Anwendung des CO2-Lasers an Gehörknöchelchenpräparaten

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Page 1: Experimentelle Untersuchungen zur Anwendung des CO2-Lasers an Gehörknöchelchenpräparaten

Während der letzten 20 Jahre kamenunterschiedliche Lasersysteme in der Mit-telohrchirurgie zum Einsatz. Ergänzendzur konventionellen Mikrochirurgie desOhres stand mit der Laseranwendung eineMethode zur berührungslosen Arbeit anMittelohrstrukturen,insbesondere an denGehörknöchelchen,zur Verfügung.Gleich-zeitig konnten empfindliche umgebendeGewebe weitgehend geschont werden. Inder Mittelohrchirurgie wird der Einsatzverschiedener Lasersysteme, wie z. B. derCO2-Laser [8,1,2] der Er:YAG-Laser [8,10,11] oder der Argon-Laser [12], beschrie-ben, die entsprechend ihrer Wellenlängeund ihres zeitlichen Intensitätsprofils be-stimmte Vor- und Nachteile aufweisen.

Der „ideale“ Laser sollte permanentverfügbar und universell anwendbar sein,ein zügiges, punktgenaues Arbeiten er-möglichen und die Übertragung von schä-digender thermischer oder akustischerEnergie auf wichtige anatomische Struk-turen,wie z.B.den N.facialis oder das In-nenohr,vermeiden.Die klinische Anwen-dung von Lasern in der Mittelohrchirur-gie erstreckt sich auf die Stapeschirurgiezur Abtragung der Stapessuprastruktu-ren und Perforation der Fußplatte [1,2,12,3, 5, 6, 7, 13, 14], auf die Lösung knöcher-ner Fixationen oder Teilresektionen derOssikel [10, 11], die Laseranwendung inder Cochlear-Implant-Chirurgie [4] oderdie Wandlerankopplung an die Gehörknö-

Originalien

S. Dazert1 · D. Russ2 · R. Mlynski3 · D. Brors3 · A. Greiner4 · C. Aletsee3 · J. Helms3

1 Universitätsklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und Kopf- und Halschirurgie, Ruhr-UniversitätBochum, St.-Elisabeth-Hospital 2 Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Messtechnik an der Universität Ulm 3 Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkranke, Bayerische Julius-Maximilians-UniversitätWürzburg 4 Pathologisches Institut der Universität Würzburg, Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Experimentelle Untersuchungenzur Anwendung des CO2-Lasersan Gehörknöchelchenpräparaten

chelchenkette bei der Implantation akti-ver Mittelohrhörsysteme [4, 15].

Im Rahmen der letztgenannten Ein-griffe kann bei Auftreten von akustischenRückkopplungsphänomenen eine Ham-merhalsdurchtrennung notwendig wer-den. In der vorliegenden Studie wurdendie technischen Parameter für eine Ge-hörknöchelchenteilresektion am Ham-merhals mit dem CO2-Laser bestimmtund die histologischen Befunde am Kno-chenpräparat analysiert.

Material und Methode

Präparate

Die Gehörknöchelchen, 16 menschlicheHammer,wurden im Rahmen von Felsen-beinsektionen entnommen,bei –18°C kon-serviert und dem Institut für Lasertechno-logien in der Medizin und Messtechnikan der Universität Ulm zur experimentel-len laserchirurgischen Behandlung über-geben.

Laser

Zur Anwendung kam ein CO2-Laser(Sharplan 40c),der mit Hilfe eines Mikro-manipulators (Sharplan AcuSpot 712) inden Strahlengang eines Operationsmikro-skops (Zeiss Opmi) mit 300-mm-Objek-tiv eingespiegelt wurde.

Strahlprofil

Das Strahlprofil des Lasers in der Ar-beitsebene wurde mit Hilfe einer Ple-xiglasscheibe bestimmt,um abschließendeine Leistungsempfehlung unabhängigvom Strahlprofil vornehmen zu können.Dazu wurde die Plexiglasscheibe mit un-terschiedlichen Leistungen für jeweils50 ms bestrahlt. Bei konstanter Pulsdau-er ergeben sich dabei abhängig von dereingestellten Laserleistung Krater unter-schiedlicher Radien RKrater,die mit einemMessmikroskop bestimmt wurden. Auf-grund der Materialeigenschaften von Ple-xiglas ist davon auszugehen,dass die Leis-tungsdichte I(RKrater) am jeweiligen Kra-terrand konstant und von der eingestell-ten Laserleistung P unabhängig ist:

I (RKrater) = const.

Nimmt man ferner an, dass das räumli-che Strahlprofil einer Gauß-Glocke ent-spricht,

I (r) = I0 · e–(rσ)2

kann die radiusabhängige Leistungsdich-te im Laserstrahl durch Messung des Kra-terdurchmessers bestimmt werden, dadort gelten muss:

const. I0 = e–(rσ)2

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HNO 2003 · 51:563–568DOI 10.1007/s00106-002-0758-xOnline veröffentlicht: 9. April 2003© Springer-Verlag 2003

RedaktionH.P. Zenner,Tübingen

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Originalien

Hierfür muss die inverse Laserleistung,als einer der Leistungsdichte proportio-nalen Größe, über dem Radius des Kra-ters aufgetragen werden. Durch Anfitteneiner Gauß-Kurve an diese Werte und an-schließende dreidimensionale Normie-rung kann die radiusabhängige Energie-dichte als Funktion der Laserleistung be-stimmt werden.

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Anschnitt

Die Gehörknöchelchen waren in einerselbstschließenden Pinzette an einem Sta-tiv fixiert (Abb. 1a). Im cw-Betrieb bei ei-ner Laserpulsdauer von 50 ms und kon-stantem Vorschub (100 µm zwischen2 Pulsen) kamen unter standardisiertenBedingungen verschiedene Laserleistun-

gen (19–30 W) am Präparat zur Anwen-dung, was einer Leistungsdichte im Zen-trum des Fokus von 35–55 kW/cm2 amKnochen entsprach.Der Hammerhalsan-schnitt erfolgte in nur einem Durchgangzu ca.3/4 der Knochendicke,um die Lageder Hälften zu einander zu erhalten undsomit die Dimension des Spalts nach demSchnitt exakt beurteilen zu können.

Unter den genannten Bedingungenführte die Applikation eines Laserpulsesjeweils zu einer vollständigen Perforati-on des Knochens. Zur Bestimmung derthermischen Energieausbreitung undWärmeleitung im Hammergewebe zeich-nete eine Wärmebildkamera (Auflösung∆T=2,5°C, Tmax=60°C) exemplarisch aneinzelnen Proben transiente Temperatur-veränderungen auf.

Histologie

Im Anschluss an die laserexperimentel-len Behandlungen wurden die Präparatein 3,7%igem Formaldehyd fixiert,entwäs-sert und in Methylmethacrylat eingebet-tet.Von den unentkalkten Proben wurdenim Dünnschliffverfahren ca. 50 µm dickeSchnitte angefertigt und eine Paragonfär-bung nach Dell durchgeführt. Anschlie-ßend erfolgte die histologische und histo-morphometrische Auswertung der Schnit-te unter dem Lichtmikroskop.

Histomorphometrie

Der Laserkrater in den Gehörknöchel-chen wurde bezüglich seiner Weite undseiner die Knochenablation umgebendenRänder mit einer selbstentwickelten Histo-morphometriesoftware beurteilt [9].DerKnochendefekt wurde an 3 Stellen in derersten Hälfte des Schnittkanals vermes-sen und die Messungen anschließend ge-mittelt (⊡ Abb. 1). Am Kraterschnittrandwaren aufgrund der Hitzeeinwirkung3 thermische Schädigungszonen abgrenz-bar. Die Zone I entstand durch direktenKontakt mit dem Laserstrahl und wurdeals Schmelzzone bezeichnet. An dieseSchicht schloss sich in Richtung zum ge-sunden Knochen die schwärzliche Zone II,die Karbonisationszone, an. Als Zone IIIwurde der Übergang zwischen thermi-scher Schädigung zum normalen Kno-chen bezeichnet (⊡ Abb.1).Die Dicke der

Abb. 1a–c.▲ Hammerhalspräparat nach Laser-Durchtrennung. a Präparat nach Abschluss der Laserbehandlung. b Die Kratertiefen und -breiten wurden histomorphometrisch vermessen.Kraterform und thermische Schädigungszonen am Kraterschnittrand in Relation zum umgeben-den Knochen. c Zonen der thermischen Schädigung. Am Hammerpräparat entstanden 3 Zonen derthermischen Schädigung: Schmelz (Zone I), Karbonisation (Zone II) und Dehydratation (Zone III)

Abb. 2 ▲ Räumliche Energieverteilung beim verwendeten CO2-Laser. Für die Fehlerabschätzungbei den extrapolierten Werten des Strahlzentrums sind auch die gaußförmigen Profile beiσ=100 µm und σ=150 µm eingetragen

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3 Zonen wurde an jedem Präparat an3 verschiedenen Stellen gemessen unddaraus ein gemittelter Wert berechnet(⊡ Abb. 1b, c).

Ergebnisse

Unter den oben genannten technischenLaserparametern wurden die Hammer-hälse quer zu ihrer Längsachse mit derLaserstrahlung beschossen. Pro Einstel-lung in der Stativhalterung wurde ein La-serpuls appliziert und zwischen den ein-zelnen Pulsen das Präparat durch einenSchrittmotor mit einem Vorschub von100 µm weiterbewegt.

Laser

Bei der Bestimmung des räumlichenStrahlprofils und dem damit verbunde-nen Leistungsdichteprofil des Lasers wur-de ein 1/e-Durchmesser von 260 µm ge-messen.Bei einem Radius von 130 µm warsomit die Leistungsdichte auf ca. 1/3 ge-genüber dem Zentrum des Strahls abge-fallen.(⊡ Abb.2) zeigt das ermittelte Strahl-profil normiert auf eine Laserleistung von1 W. Die ermittelten Kraterdurchmesserwaren sehr gut reproduzierbar. Die mitt-lere Standardabweichung bei den jeweils9 Messwerten pro Leistungswert lag bei12,5 µm.

Mit dem vorliegendem Lasersystemkonnte eine vollständige Durchtrennungder Gehörknöchelchen mit Leistungen,die größer als 19 W waren, entsprechendeiner zentralen Leistungsdichte von35 kW/cm2, erreicht werden. Bei niedri-geren Leistungsdichten war keine voll-ständige Durchtrennung des Hammer-halses möglich.Vielmehr schmolzen dieProben und erstarrten glasartig. Diesführte im Einzelfall zu einer erneuten Ver-schmelzung bereits getrennter Bereichedes Hammerhalses. Dieser Effekt wurdemit abnehmender Energiedichte deutli-cher.Einmal geschmolzenes Material ließsich nicht oder nur noch schwer vapori-sieren.

Mit dem kürzest möglichen Pulsmo-dus von 50 ms konnten die besten Er-gebnisse erzielt werden. Die Anwendungdes Superpuls-Modes war im Ergebnisdeutlich schlechter. Die Pulsenergie derUnterpulse von jeweils 40 mJ reichte

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Zusammenfassung · Abstract

HNO 2003 · 51:563–568DOI 10.1007/s00106-002-0758-x© Springer-Verlag 2003

S. Dazert · D. Russ · R. Mlynski · D. Brors · A. Greiner · C. Aletsee · J. Helms

Experimentelle Untersuchungen zur Anwendung des CO2-Lasers an Gehörknöchelchenpräparaten

0,14 und 0,55 mm.Als Korrelat der thermischenSchädigung entstanden in den Knochenprä-paraten 3 Zonen der Hitzeschädigung: eine Schmelzzone, eine Karbonisationszone und eineDehydratationszone.Die metrische Ausdehnungder Schädigungszonen zeigte keine Korrelationzur applizierten Leistungsdichte.Schlussfolgerung. Die Daten der Studie zeigen, dass mit handelsüblichen CO2-LasernTeilresektionen an Gehörknöchelchen mit einerLeistungsdichte von 35 kW/cm2 effektiv undsicher durchgeführt werden können.

SchlüsselwörterCO2-Laser · Gehörknöchelchen · Mittelohrchirurgie

between laser energy and thermal tissuedestruction, three zones of thermal damage weredifferentiated: a cinder zone, a carbonizationzone, and a zone of dehydration.The metrical dimensions of these zones did not show anycorrelation to the applied laser energy.Conclusions. The data of this study show thatcommercially available CO2 lasers are sufficientfor a safe and effective partial resection of middle ear ossicles using a power output of35 kW/cm2.

KeywordsCO2 laser · Middle ear · Ossicles · Microsurgery

AbstractBackground. During the last few years, severallaser systems have been applied for proceduresin middle ear surgery. In this study, we deter-mined the technical parameters for the dissec-tion of the middle ear ossicles with the CO2 laserand analyzed the histological findings.Methods. The malleus necks of 16 human tem-poral bones were dissected under standardizedconditions using a CO2 laser with a power outputbetween 35 and 55 kW/cm2.The specimens werefixed and histological probes of 50-µm thicknesswere prepared.Results. The laser outputs led to crater diameters from 0.14 to 0.55 mm.As an analogy

ZusammenfassungHintergrund. In der Mittelohrchirurgie kamenwährend der letzten Jahre unterschiedliche Lasersysteme zum Einsatz. In der vorliegendenStudie wurden die technischen Parameter füreine Gehörknöchelchenteilresektion mit demCO2-Laser bestimmt und die histologischenBefunde am Knochenpräparat analysiert.Methode. Die Hammerhälse von 16 mensch-lichen Felsenbeinpräparaten wurden unter standardisierten Bedingungen mit dem CO2-Laser bei verschiedenen Leistungsdichten von35–55 kW/cm2 angeschnitten.Die Präparatewurden fixiert und Proben von 50 µm Dicke imDünnschliffverfahren hergestellt.Ergebnisse. Bei den verwendeten Laserener-gien fanden sich Kraterdurchmesser zwischen

Experimental investigations of CO2 laser application in middle ear ossicles

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Originalien

nicht für eine Vaporisation des knöcher-nen Materials aus. Erst die Akkumula-tion der Energie mehrerer Unterpulseermöglichte eine Vaporisation. Mit Leis-tungsdichten von mehr als 35 kW/cm2

konnten alle 16 Proben pro 100 µmSchritt mit jeweils einem Schuss voll-ständig perforiert werden.

Die Messungen mit der Thermokame-ra ergaben Temperaturen > 60°C auf einerBreite von ca.0,5 mm links und rechts desSchnittspalts.Vom Schnittrand an erfolg-te ein steiler Temperaturabfall als Hinweisauf einen großen Temperaturgradienten(⊡ Abb. 3).

Histologie

Als histologisches Korrelat dieser Behand-lung zeigte sich im Dünnschliff ein Kno-

chenkrater, der am Eingang meist einenweiteren und im Kratergrund einen en-geren Durchmesser aufwies (⊡ Abb. 1b).Die Weite des Kraters wurde histomor-phometrisch vermessen und als Mittel-wert in Abhängigkeit von der angewand-ten Laserenergie aufgetragen (⊡ Abb. 4).Hierbei ergab sich das Problem, dass imDünnschliffverfahren bei unterschiedli-chen Präparaten nicht exakt die gleicheEbene getroffen werden konnte, sodasssich eine direkte Korrelation der Weite desV-förmigen Kraters mit der Pulsenergieals schwierig erwies.Es wurde jedoch beiallen verwendeten Leistungsdichten einesichere Knochendurchtrennung mit einerPulsgabe pro Applikationsort erreicht.Beigeringeren Laserenergien war eine Ein-zelpulsperforation des Knochens nichtmehr möglich.

Bei den verwendeten Laserenergienfanden sich Kraterdurchmesser zwischen0,14 und 0,55 mm. Der Laserschnittrandim Knochenkrater der einzelnen Präpa-rate wurde entsprechend der Hitzeschädi-gung von innen nach außen in die thermi-schen Zonen I–III eingeteilt (⊡ Abb. 1c).

▂ Die Zone I war dem Laserstrahl un-mittelbar benachbart und wies einevollständige Destruktion der zellulä-ren Knochenstrukturen mit einemschlackigen Restzustand des Gewe-bes auf. Sie wurde als Schmelzzonebezeichnet.

▂ An diese Schicht schloss sich nachaußen die schwärzliche Zone II an, inder bei mikroskopischer Beurteilungneben geschädigten Bezirken nocheinzelne ossäre Verbände auszuma-chen waren und die Karbonisations-zone genannt wurde.

▂ Als Zone III bezeichneten wir dasAreal, das den Übergang zwischenthermischer Schädigung zum nor-malen Knochen ausmachte. Hierzeigte sich bei nahezu regulärer Kno-chenarchitektur eine Farbaufhellungim histologischen Schnitt, die aufeine thermische Entwässerung zu-rückgeführt und als Dehydratations-zone bezeichnet wurde.

Die genannten Zonen wurden histomor-phometrisch vermessen und mit den an-gewendeten Laserenergien verglichen.Unabhängig von der Pulsenergie warendie Breiten der einzelnen Zonen am Kra-tereingang größer als am Grund des Kra-ters, wo aufgrund der offensichtlich ge-ringeren Einwirkung der Laserenergieein dreischichtige Gliederung z. T. nichtmehr möglich war. Die metrischen Da-ten sind in ⊡ Abb. 4 graphisch darge-stellt.

Diskussion

Die Ergebnisse der vorliegenden Unter-suchung zeigen,dass die Anwendung desCO2-Lasers zur Resektion an den Gehör-knöchelchen,insbesondere am Hammer-hals, unter den genannten Parameternmöglich ist.Eine Durchtrennung des Kno-chens gelingt sicher und reproduzierbar ineiner Spaltbreite von etwa 0,5 mm und

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Abb. 3 ▲ Thermographische Aufnahme des Schnittspalts unmittelbar nach Laserapplikation.Auffallend ist ein steiler Temperaturgradient unmittelbar am Schnittrand

Abb. 4 ▲ Graphische Darstellung der Kraterbreite (Kasten) sowie der Schmelz- (Raute), Karbonisati-ons- (Dreieck) und Dehydratationszone (Kreis) über die Laserleistung. Eine Korrelation zwischen Krater- und Zonenausdehnung zur Laserleistung ist nicht nachweisbar

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mit einer nur geringen thermischen Schä-digungszone des umgebenden Knochen-gewebes von unter 100 µm.

Das thermische Schädigungsareal wur-de in 3 lichtmikroskopisch zu unterschei-dende Zonen unterteilt. Bei der Beschrei-bung und der Benennung dieser Zonen istzu bedenken,dass die Laserdissektion nichtin vivo, sondern an Felsenbeinpräparatendurchgeführt wurde. Aus diesem Grundwurden nicht die in der Laserchirurgie üb-lichen Bezeichnungen verwendet,sondernvon einer Schmelz- (I), einer Karbonisati-ons- (II) und einer Dehydratationszone (III)gesprochen (s.Material und Methode).

Die Schmelzzone kam unmittelbar mitdem Laserstrahl in Kontakt, wodurch einevollständige Verschlackung des Knochen-gewebes entstanden war.In der schwärzlichverfärbten Karbonisationszone fanden sich,insbesondere am Übergang zur Zone III,vereinzelt Knochenzellstrukturen, im Üb-rigen kam es jedoch zu einer weitgehendenDestruktion des ossären Gewebes. In derZone III zeigte sich aufgrund thermischerDehydratation eine Änderung im Färbever-halten.Die zellulären Strukturen blieben imWesentlichen erhalten. Unter In-vivo-Be-dingungen kann in den Zonen I und II kei-ne Knochenregeneration erwartet werden,während in der Zone III, die am lebendenGewebe einer Ödemzone entspräche,Rege-nerationsvorgänge denkbar wären.

Die am zu behandelnden Gewebewirksam werdende Leistungsdichte ist vonder am Lasergerät eingestellten Leistung(W),dem Laserstrahldurchmesser (mm)und der Pulsdauer (s) abhängig und wirdals Leistungsdichte (W/cm2) angegeben.Bei der Anwendung des CO2-Lasers in derMittelohrchirurgie sollte für die Einstel-lung der Leistungsdichte zwischen Ein-griffen an der Stapesfußplatte und Mani-pulationen an trommelfellnäheren Struk-turen,wie z.B.Hammer und Amboss,un-terschieden werden.

Für die Perforation der etwa 0,4 mmdicken Fußplatte mit dem CO2-Laser istdie Anwendung niedriger Leistungsdich-ten (1300–4200 W/cm2) ausreichend [1,5,14]. Zudem trägt die niedrige Energie-applikation in unmittelbarer Nähe desN.facialis,des Promontoriums sowie nachPerforation der Fußplatte am eröffnetenVestibulum zur Reduzierung thermischerGewebeeinflüsse bei [3].

Bei Laserpräparationen an den z. T.mehrere Millimeter dicken Gehörknö-chelchen (Hammer,Amboss) wurde in ei-genen Versuchen mit geringen Leistungs-dichten (I < 35 kW/cm2) keine vollständi-ge Knochendurchtrennung mit einem La-serpuls erreicht. Das Gehörknöchelchensoll aber nach Möglichkeit mit einem Pulsperforiert werden, da bei wiederholterPulsapplikation an gleicher Stelle auf-grund der Dehydratation eine breiteSchmelzzone entsteht und dadurch eineweitere Vaporisation des Knochens erheb-lich behindert wird.

Bei Mehrfachpulsapplikationen giltauch zu bedenken, dass die Energie desletzten, perforierenden Pulses großen-teils hinter dem perforierten Knochenwirksam werden und dadurch zu einerErhöhung des Risikos einer umgebendenGewebsschädigungen führen kann. Un-sere Experimente haben gezeigt,dass miteiner Leistungsdichte ab 35 kW/cm2 (Leis-tung 19 W, Fokus 0,32 mm, Pulsdauer0,05 s) eine Perforation der untersuchtenHammerhälse mit einer Laserpulsappli-kation reproduzierbar möglich war, so-dass dieser Wert für die laserchirurgischeTeilresektion an fußplattenfernen Gehör-knöchelchenstrukturen empfohlen wer-den kann.

Empfindliche benachbarte Strukturenwie z. B. der N. facialis und das Promon-torium werden während der Laserarbeitmit angefeuchteter neurochirurgischerWatte abgedeckt und auf diese Weise voreiner möglichen Schädigung durch denLaserstrahl geschützt.

Der steile Temperaturgradient, deram Schnittrand gemessen wurde, deu-tet auf eine geringe thermische Schä-digung umgebender Gewebe hin. Diein der vorliegenden Studie dargelegtegeringe thermische Belastung bei derAnwendung von CO2-Lasern in der Mit-telohrchirurgie wurde auch durch an-dere Autoren beschrieben [8, 1, 2]. Diethermischen Effekte auf umgebendeGewebe lassen sich durch Verwendungvon Er:YAG-Lasern weiter mindern [8,3, 13]; bei Operationen mit diesem La-ser entstehen jedoch akustische Ener-gien von bis zu 120 dB(A) [8], sodasseine Lärmschädigung des Innenohres,zumindest vorübergehend, nicht aus-zuschließen ist.

Als Nachteil des CO2-Lasers wird ange-führt, dass die Laserenergie bisher nichtüber flexible Fiberoptiken applizierbar ist[13]. Da bei der unter dem Operations-mikroskop durchgeführten Mittelohrchi-rurgie das Operationsfeld im Geradeaus-blick übersehen wird, erscheint der CO2-Laser aus medizinischen,technischen undökonomischen Gründen das am bestengeeignete System für derartige Eingriffezu sein.

Fazit für die Praxis

Die Daten der hier vorgestellten Untersu-chungen zeigen, dass laserchirurgische Ein-griffe an der Gehörknöchelchenkette mithandelsüblichen CO2-Lasern mit einer Laser-leistungsdichte ab 35 kW/cm2 effektiv und si-cher durchgeführt werden können. Ein we-sentlicher Vorteil des CO2-Lasers im Vergleichzu anderen Lasersystemen besteht in der ge-ringen akustischen und thermischen Belas-tung des Innenohres und benachbarter ana-tomischer Strukturen während der Behand-lung sowie in einer hohen Verfügbarkeit die-ser Geräte in den meisten Kliniken.

Danksagung

Die Autoren danken Frau P. Joa, Frau R. Koch und Frau A. Hafner für die Durchführung der Fotoarbeitenund die Erstellung der Graphiken.

Korrespondierender AutorPriv.-Doz. Dr. Stefan Dazert

HNO-Klinik der Ruhr-Universität Bochum,St. Elisabeth-Hospital,Bleichstraße 15, 44787 BochumE-Mail: [email protected]

Literatur

1. Jovanovic S, Schonfeld U, Fischer R et al. (1995)Thermische Belastung des Innenohres bei der Lasersta-pededotomie,Teil I. HNO 43: 702–709

2. Jovanovic S, Schonfeld U, Fischer R et al. (1996)Thermische Belastung des Innenohres bei der Lasersta-pededotomie,Teil II. HNO 44: 6–13

3. Jovanovic S, Schonfeld U, Fischer R et al. (1998) Thermiceffects in the „vestibule“ during laser stapedotomy withpulsed laser systems. Lasers Surg Med 23: 7–17

4. Kautzky M, Susani M, Franz P, Zrunek M (1996) Flexiblefiberoptic endoscopy and laser surgery in obliteratedcochleas: human temporal bone studies. Lasers SurgMed 18: 271–277

5. Lesinski SG, Palmer A (1989) Lasers for otosclerosis: CO2

vs. Argon and KTP-532. Laryngoscope 99: 1–86. Lesinski SG, Stein JA (1989) CO2 laser stapedotomy.

Laryngoscope 99: 20–247. Lesinski SG, Stein JA (1989) Stapedectomy revision with

the CO2 laser. Laryngoscope 99: 13–19

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Beratung, besonders wichtig für die betroffenenFrauen, findet gleichermaßen Platz. Bindetech-niken für Kopftücher und Erstinformationen überkünstlichen Haarersatz runden diese Ausfüh-rungen ab. Auch die Ausführungen über dieStomapflege sind sehr ausführlich behandelt.

Einen Wermutstropfen gibt es jedoch imKapitel „Spezielle Bereiche der onkologischenPflege“.Weshalb die häusliche Betreuung undPflege von Tumorpatienten unter dieses Kapitelsubsumiert wurde, ist nicht ganz nachvollziehbar.Eine mögliche Erklärung ist, dass sich dieses Buchprimär an der stationären Behandlung orientiert.Schwerpunkt in diesem Abschnitt ist die Pflegevon terminalen Patienten im häuslichen Bereich.Leider fehlen Empfehlungen und Hinweise fürPatienten, die sich zwischen den Chemotherapie-blocks befinden.Wünschenswert wären hierInformationen für Patienten und Angehörigeüber Verhaltensweisen, die im täglichen Leben zubeachten sind.

Besonders positiv fällt auf, dass am Ende dermeisten Kapitel und im Anhang weiterführendeLiteratur, wichtige Adressen von Fachgesellschaf-ten, Selbsthilfegruppen und interessante Inter-netadressen aufgezeigt werden.

Das Buch orientiert sich an den DKG-Empfeh-lungen für die Weiterbildung onkologischerKrankenpflege. Es stellt ein komplettes Nach-schlagewerk dar, das während der gesamtenWeiterbildung benutzt werden kann. Darüberhinaus gibt es für bereits examiniertes Personal,Praxisanleiter und Lehrkräfte Anlass genug,„maleben schnell“ erfolgreich etwas nachzulesen.

Fazit: Mit diesem Buch haben die Autoren einsehr praxisnahes, umfangreiches Fachbuch vor-gelegt, das sich, wie der Titel zum Ausdruckbringt, in erster Linie an Pflegende richtet, obwohles durchaus auch für andere Berufsgruppen inder Onkologie lesenswert ist. Allen Pflegekräften,die onkologische Patienten betreuen, kann diesesBuch bestens empfohlen werden.

Christine Fiedler

Buchbesprechung

A. Margulies, K. Fellinger,Th. Kroner,A. Gaisser (Hrsg.)Onkologische KrankenpflegeBerlin Heidelberg New York: Springer 2003, 3.überarb.Aufl., 1067 S., 161 Abb., 104 Tab., (ISBN 3-540-67537-x),geb., 37.00 EUR

Zurzeit gibt es etwa vierbis fünf Millionen Krebs-kranke. Jährlich erkrankenzwischen 330.000 und380.000 Menschen neu.Diese Patienten bedürfeneiner spezielle Pflege, fürdie Pflegenden detaillier-tes Wissen und für eine

gezielte Ausbildung entsprechende Literaturbenötigen. Im Springer-Verlag ist zu diesemThema bereits die 3. Auflage der „OnkologischeKrankenpflege“ von A. Margulies, K. Fellinger,Th.Kroner, A. Gaisser erschienen.

Für die professionelle Betreuung und Ver-sorgung von onkologischen Patienten in denverschiedenen Fachgebieten, besteht Bedarf aneinem verständlichen Grundlagenwerk, das Infor-mationen zu brennenden Fragen enthält undallgemein über das Thema informiert. Das Stich-wortverzeichnis des Werkes erlaubt eine schnelleOrientierung. Da man oft zunächst nur einespezielle Frage hat und diese möglichst schnellbeantwortet haben will, sind diese Orientierungs-punkte sehr hilfreich. Hier sammelt das Buch erstePluspunkte. Auch als nicht onkologische Fachkrafterhält man durch die Struktur des Buches schnelleinen Überblick über das Thema: Vor jedemKapitel gibt es eine kurze Einführung in das je-weilige Themengebiet sowie die Definition derwichtigsten Fachbegriffe. Essenzielle Faktensowie Bemerkungen sind durch blaue Ausrufe-zeichen gekennzeichnet. Am Ende von einzelnenPassagen erfolgen Hinweise auf spezielle Pflege-techniken. Schnell und fundiert werden Fragenbeantwortet und der Leser bekommt „Lust aufmehr“.

Besonders spannend und aufschlussreich fürdie klinisch tätige Krankenschwester ist das 4.Kapitel. Ausführlich, in über 15 Unterkapiteln,erfolgt die Beschreibung der häufigsten klini-schen, pflegerischen Aspekte wie Schmerz, Übel-keit, Erbrechen, Hautveränderungen, Müdigkeitusw. Im Abschnitt „Haarausfall“ werden neben derBeschreibung der Ätiologie des therapieindu-zierten Haarausfalls praktische Hilfen vorgestellt.Die kurze Checkliste ermöglicht es, sich schnellund adäquat auf ein Informationsgespräch mitdem Patienten vorzubereiten. Die kosmetische

8. Li ZZ, Reinisch L,Van de Merwe WP (1992) Bone abla-tion with Er:YAG and CO2 laser: study of thermal andacoustic effects. Lasers Surg Med 12: 79–85

9. Mlynski R, Brors D, Aletsee C, Dazert S (2002)Histomorphometrische Bestimmung des Wachstums-verhaltens von Spiralganglienzellneuriten in vitro.Laryngorhinootologie 81: 184–188

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11. Pfalz R, Hibst R, Bald N (1995) Suitability of differentlasers for operations ranging from the tympanic mem-brane to the base of the stapes. Adv Otorhinolaryngol49: 87–94

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| HNO 7 · 2003568