Positionieren, Therapieren, Operieren
Laser in der Medizintechnik
In der Medizintechnik eröffnen sich der Lasertechnik viele Anwendungen. Das Spektrum reicht von der optimalen Positionierung des Patienten im Tomografen über die Behandlung von Hautkrankheiten bis zu Operationen am Auge. Bei dieser Bandbreite sind die Zulieferer gefordert, ihre Lasersysteme genau auf die Anforderungen zuzuschneiden.
Für Laser-Spezialunternehmen wie Z-Laser besteht auf dem Medizintechnikmarkt eine der wichtigsten Kernkompetenzen darin, für spezielle Anforderungen oder knifflige Aufgaben sehr spezielle und oft einzigartige Lösungen auszuarbeiten und umzusetzen. Kein Wunder also, dass eine eigene Entwicklungsabteilung zum Team des Laseranbieters gehört, die im Bereich Optoelektronik und Lasertechnik laufend neue und an die technischen Gegebenheiten angepasste Lösungen erstellt.
Eine der Anwendungen für die Lasertechnik in der Medizintechnik ist beispielsweise die optimale und sehr exakte Positionierung von Patienten in Röntgen- oder Kernspintomografen (Bild 1). Hier kommen typischerweise Lasermodule der Laserklasse 1 zum Einsatz, die auf das jeweilige System zugeschnitten sind. So visualisiert bei C-Bögen beispielsweise ein Laserkreuz die Achse des Röntgenstrahls und markiert auf diese Weise das exakte Isozentrum (Bilder 2 und 3). Mit diesem Hilfsmittel kann der Radiologe das Risiko von Fehlaufnahmen minimieren und damit auch unnötige Strahlenbelastungen des Patienten vermeiden, weil gleich die erste Aufnahme den gewünschten Bereich zeigt. Je nach Anwendung werden die Laser entweder im Bilderverstärker- oder Röntgenquellenteil integriert.
In der Dermatologie kommt ebenfalls Lasertechnik zum Einsatz. Zur Behandlung von Weichteilgewebe in der Kosmetik und Dermatologie verwenden die Fachleute beispielsweise Laser verschiedener Wellenlängen von blau bis infrarot, deren Laserleistungen bis zu einem halben Watt betragen kann. Für die einfachere Anwendung durch das Fachpersonal lassen sich auch Faserkopplungen realisieren.
Positionierung ist nicht nur beim bildgebenden Röntgen ein Thema, auch im Fall der Radiotherapie ist die optimale Ausrichtung der Strahlenquelle auf die zu therapierenden Körperzonen des Patienten wichtig.
Hier kommt jedoch noch der Abstand zwischen Bestrahlungsgerät und dem Patienten als wesentlicher Parameter der Therapie hinzu. Hierfür projiziert das Radiotherapiegerät aus zwei unterschiedlichen Positionen ein Laserkreuz und eine Laser-Messskala auf den Patienten (Bild 4).
Mit dieser Anordnung lässt sich der Abstand zwischen Patient und Bestrahlungsquelle ermitteln und so die Strahlungsquelle exakt auf den Patienten einstellen.
Dabei wird die Messskala mittels einer Spezialoptik
generiert, die Z-Laser eigens für den Hersteller des Bestrahlungssystems entwickelt hat.
Unsichtbare Strahlen sichtbar machen
Schließlich entwickelt das Unternehmen für chirurgische Laser, die im infraroten und damit für das Auge des Chirurgen nicht sichtbaren Bereich arbeiten, kundenspezifische Pilotlaser in der gewünschten sichtbaren Wellenlänge. Bei für diese Anwendungen typischen langen Strahlablenkungssystemen sind eine gute Fokussierung und die Zirkularität des Pilotlasers sehr wichtig.
Für den Medizinbereich und die oben genannten Anwendungen hat Z-Laser seit kurzem die neue Laserfamilie »ZFSM« im Angebot.
Die Laser sind mit roten, grünen, blauen und infraroten Wellenlängen erhältlich und verfügen über eine Ausgangsleistung von bis zu 50 mW (Bild 5). Im Vergleich zu reinen Laserdioden weisen die Fasern hinsichtlich des Strahlprofils (M² ~ 1,05) und der Geometrie der Abstrahlung laut Aussagen des Herstellers bessere optische Eigenschaften auf. Je nach verwendeter Optik lassen sich kleine und perfekt runde Punkte oder sehr dünne homogene Linien projizieren (zum Beispiel 8 µm bei 30 mm Arbeitsabstand, 1/e² und ±5% Linienhomogenität).
Bei der ZFSM-Laserfamilie ist die Optik durch ein optisches Faserkabel von der Laserquelle mit der zugehörigen Elektronik getrennt. Dadurch beeinflusst die durch Elektronik und Laserquelle entstehende Wärme die Optik nicht direkt, wodurch wiederum die Projektion sehr stabil ist. Zudem lässt sich die Optik mehrere Meter von der Laserquelle entfernt anbringen. Weil Standard-Faseranschlüsse zum Einsatz kommen, kann der Anwender zudem die Projektionsoptik innerhalb eines laufenden Systems wechseln.
Z-Laser bietet ZFSM als OEM-Lösung einmal mit bloßem Elektronikmodul, einer festen Faser und beigefügtem Optikmodul an oder untergebracht in einem vorgefertigten Gehäuse mit Laserquelle, Treiberelektronik und Standard-Faseranschluss. So kann der Anwender frei wählen, ob er eine eigene Faserlösung verwenden will, oder die passende Faser und das passende Optikzubehör mit erwerben möchte. Zudem lässt sich das Modul aufgrund der Faserkopplung beliebig skalieren. Es können beispielsweise mehrere Laserquellen (RGB) einzeln angesteuert und in eine oder mehrere Fasern gekoppelt werden.
Über den Autor:
Alexander Klein ist bei Z-Laser im Marketing tätig.
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
