21.08.2020

Knochenschonende Lasertechnik

Endoskop-basiertes Lasersystem soll Knochenzement bei Tausch von Hüftprothesen sanft entfernen.

Werden Hüftprothesen ersetzt, muss erst der alte Knochen­zement im Ober­schenkel­knochen entfernt werden – eine komplexe Prozedur. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will ein Endoskop-basiertes Laser­system entwickeln, mit dem Ärzte den alten Zement zukünftig bei besserer Sicht schonender entfernen können. 

Abb.: Auch mit frisch hergestellten Knochen­zement­proben wollen die...
Abb.: Auch mit frisch hergestellten Knochen­zement­proben wollen die Wissen­schaftler des LZH den Laser­abtrag testen und verbessern. (Bild: LZH)

Zwar haben Hüftprothesen mit durchschnittlich zehn bis 15 Jahren eine lange Verweil­dauer im Körper. Pro Jahr werden weltweit aber etwa eine Million Prothesen eingesetzt, somit kommt die Revision, das Einsetzen einer neuen Prothese, relativ häufig vor. Damit diese gut halten, werden sie oft mit Knochen­zement im Ober­schenkel­knochen fixiert. Der alte Knochen­zement muss bei einem Tausch komplett abgetragen werden. Der Chirurg kann diesen bisher nur mit hohem Kraft­aufwand mechanisch oder mittels Ultraschall entfernen. Beide Prozeduren sind sehr zeitaufwändig.

Die Wissenschaftler des LZH wollen ein starres Endoskop entwickeln, durch das ein Laserstrahl und eine Kamera geführt werden. Der Operateur soll mit dem Laser den alten Zement erst segmentieren, um ihn dann leichter entfernen zu können. Das Videobild der Kamera gibt dem Chirurgen dabei direkte Sicht auf den Prozess im Knochen­innenraum. Eine integrierte selektive Beleuchtung soll zudem den Kontrast zwischen Zement und Knochen verstärken. Damit fiele dem Chirurgen die Navigation im Knochen und die Unterscheidung zwischen Knochen und Knochenzement leichter.

Die Gruppe Biophotonik des LZH wird die spektroskopische Analyse des gealterten Knochen­zements, den Laser­abtrag­prozess sowie einen klinischen Demonstrator entwickeln. Langfristiges Ziel ist es dabei, die Operations­dauer zu verringern und den Eingriff für die Patienten schonender und sicherer zu machen.

Das Projekt LaZE (Laser-Zemententfernung) – „Entwicklung eines endoskopischen Systems zur chromatisch kontrastierten Darstellung und Laser-basierten Entfernung von Knochen­zement in der Revisions­endo­prothetik“ wird gefördert von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung (EKFS). Für die technische Realisierung und die klinische Translation wird das LZH eng mit der Helios ENDO-Klinik Hamburg zusammen­arbeiten, um klinisches Feedback direkt in die Entwicklung integrieren zu können. 

LZH / DE
 

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