Wachoperationen am Gehirn stellen für Patientinnen und Patienten eine große psychische Belastung dar. Bei herkömmlichen Kraniotomien – dem Öffnen des Schädels – verursachen mechanische Instrumente starke Vibrationen und Lärm, die im wachen Zustand schwer zu ertragen sind. Daher werden solche Eingriffe meist nur bei wenigen Schädelöffnungen durchgeführt, etwa zur tiefen Hirnstimulation bei Bewegungsstörungen. Größere Eingriffe wie Tumorentfernungen finden meist in Vollnarkose statt – obwohl die Möglichkeit zur Kommunikation mit dem Patienten während der Operation medizinisch wertvoll wäre.
Am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT arbeitet ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Achim Lenenbach an einer Lösung: Ein neu entwickeltes Laserverfahren soll Kraniotomien künftig nahezu geräusch- und vibrationsfrei ermöglichen. Im Projekt STELLA entsteht ein robotergeführter Laserschneidprozess, der mit ultrakurzen Pulsen arbeitet. Die Methode erlaubt präzise Schnitte im Knochen, ohne angrenzendes Gewebe thermisch zu schädigen.
Ein sensorisches Überwachungssystem auf Basis der optischen Kohärenztomografie (OCT) kontrolliert die Schnittgenauigkeit und schützt empfindliche Strukturen wie die Hirnhaut. Sobald der Laser fast den gesamten Knochen durchtrennt hat, stoppt der Prozess automatisch. Der verbleibende dünne Knochenschnitt lässt sich dann manuell entfernen. Ergänzend nutzt das Team ein virtuelles Systemmodell zur Optimierung des Verfahrens und zur Simulation verschiedener Einsatzszenarien.
Langfristig könnten so mehr neurochirurgische Eingriffe im Wachzustand durchgeführt werden – mit besseren Behandlungsergebnissen und höherer Lebensqualität für die Patienten.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
