Parameteroptimierung zur Resektion von Septumknochen mit dem CO2-Laser am Tiermodell Schaf

Abstract

Die vorliegende Studie wurde als experimentelle Grundlagenstudie an Schafen zum Einsatz des CO2-Lasers für rhinologische Anwendungen konzipiert. Das Ziel lag darin, die Parameter Leistung und Zeit bei CO2-Lasern so zu optimieren, dass im Verhältnis zum Gewebeabtrag (Vaporisationsvolumen) eine möglichst geringe thermische Schädigung (Koagulationsvolumen) entsteht. Die Veränderungen am Knochen wurden bei Leistungen von 3 W, 5 W, 7 W, 9 W und 12 W und Laserbeschusszeiten von 0,1 s und 0,2 s ermittelt. Die Gewebeabtragung „Vaporisationszone” nach Laserbestrahlung nahm eine spitz zulaufende Kegelform an. An die Vaporisationszone schloss sich ein minimaler Karbonisationssaum an. Darunter befand sich die Koagulationszone mit anschließender Zone der reversiblen Schädigung. Die Eindringtiefe nahm mit zunehmender Leistung bis 9 W zu. Sie war bei einer Laserbeschusszeit von 0,2 s höher als bei 0,1 s. Die Vaporisationsbreite wurde nur geringfügig durch die Leistung und die Laserbeschusszeit beeinflusst. Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Koagulationsbreite als ein Maß für die thermische Schädigung und der Leistung bestand nicht. Allerdings führte eine Laserbeschusszeit von 0,2 s zu einer deutlich höheren Koagulationsbreite als 0,1 s. Das Vaporisationsvolumen als ein Maß für die Abtragung nahm mit zunehmender Leistung zu. Auch war es bei einer Laserbeschusszeit von 0,2 s höher als bei 0,1 s. Auch das Koagulationsvolumen nahm mit zunehmender Leistung zu. Eine Laserbeschusszeit von 0,2 s führte zu einem weitaus höheren Koagulationsvolumen als 0,1 s. Die optimalen Laserparameter mit der die geringste thermische Schädigung im Verhältnis zur Abtragung waren 12 W und 0,1 s. Dabei wurde histologisch eine Eindringtiefe von 1,84±0,70 mm, eine Vaporisationsbreite von 0,56±0,19 mm und eine Koagulationsbreite von 0,071±0,014 mm bestimmt. Das Vaporisationsvolumen betrug 0,17±0,12 mm3 und das Koagulationsvolumen 0,095±0,053 mm3.

This study is designed to explore the performance of CO₂ lasers in Rhinology, using sheep as basis. The aim is to explore and optimise the performance of CO₂ lasers, so that in comparison to tissue ablation, relatively little thermal damage is caused. The effects on bone are measured at strength from 3w, 5w, 7w, 9w and 12w at laser shot times of 0.1 s and 0.2 s. The area of excised tissue, after laser treatment, takes on a pointed conical form with a minimal carbonised border. Underneath is found an area of reversibly thermal damaged tissue. The penetration depth increases with increased strength up to 9w and is deeper with 0.2 s shots than 0.1 s. The area of ablation increases only minimally with increased strength and shot time. A definite correlation between coagulation, as a measure of thermal damage, and laser strength cannot be seen. However a significant difference is noticed with increased shot time from 0.1 s to 0.2 s. The tissue ablation as a measure for excision increases with increased strength and shot time. The optimum laser performance causing the least thermal damage compared to tissue removal is found to be 12w and 0.1s. The histological finding is a penetration depth of 1.84 ± 0.7mm, an area of ablation of 0.56 ± 0.19mm and a coagulated area of 0.071 ± 0.014mm. The volume of ablation is found to be 0.17 ± 0.12mm³ and the volume of coagulation 0.095 ± 0.053mm³