Der Erbium
Der Erbium:YAG-Laser ist ein Festkörperlaser, bestehend aus einem Halbleitermaterial, welches - wie beim Neodym:YAG-Laser - in ein Metallgitter, dem Yttrium-Aluminium-Garnet, eingelagert ist. Seine Wellenlänge liegt bei 2790 nm und damit im mittleren bis fernen Infrarotbereich. Dank der Struktur des Lasers sind sehr kompakte Bauformen möglich, so daß Kühlung und Steuerung ebenfalls kaum größer als das Laserarray entstehen. Solche Einheiten können zum Beispiel als fest angebautes Zusatzgerät an einem Operationsmikroskop für die lasergestützte Stapedotomie (siehe unten) verwirklicht werden.
Eigenschaften
Die Energie des Erbium:YAG-Laser wird an der Oberfläche praktisch aller Biomaterialien - Festgewebe wie auch Wasser und somit allen Flüssigkeiten - absorbiert, so daß die Eindringtiefe wenige zehn bis einhundert Mikrometer beträgt. Zudem zeigt der Laser ein besonderes Anschwingverhalten, welches in schwächerer Form auch bei weiteren YAG-Festkörper-Lasern, dem Holmium:YAG- und dem Thullium:YAG-Laser beobachtet wird: Initial werden einige besonders energiereiche Pulse abgegeben, welche in Verbindung mit der geringen Eindringtiefe ausschließlich an der Gewebeoberfläche wirksam werden. Die so erzeugte maximale Energiedichte ist bedeutend höher als bei anderen Lasern, so daß hier im Gegensatz zu der sogenannten thermi-schen Ablation eine Plasmawolke über dem bestrahlten Gewebe erzeugt wird, die nach Mikrosekunden zusammenbricht und deren Implosion feinste Gewebeschichten ohne wesentliche Erhitzung aus dem Verband reißt. Es handelt sich hierbei um einen nichtthermischen Effekt, eine sogenannte "Photoablation".
Wie bei allen Lasern im fernen Infrarot wird die Energie an transparenten festen Materialien größtenteils reflektiert. Daraus folgt, daß bei der Anwendung über ein Operationsmikroskop der Operateur selbst keinen zusätzlichen Augenschutz benötigt. Allerdings ist eine Fortleitung der Energie über herkömmliche Glasfasern ebenso schlecht möglich, so daß praktisch nur Spiegeloptiken, zum Beispiel über den Mikromanipulator eines Mikroskops, in Frage kommen. Wegen der geringen Eindringtiefe ist eine Abtragung tieferer Gewebsschichten in einem Schritt praktisch nicht möglich. Ebenso ist die Koagulation unter dem Operationsfeld liegender oder oberflächlicher Blutgefäße auch bei defokussiertem Laserstrahl nicht möglich, so daß schon bei geringgradiger Blutung die Laserstrahlung praktisch wirkungslos wird. In der Literatur wird vielfach auch auf die akustische Belastung durch die oben erwähnte Implosion der Plasmawolke bei der Stapedotomie hingewiesen. Dauerhafte nachteilige Folgen für das sensorineurale Hörvermögen haben sich allerdings in unserer Klinik bei Einhaltung enger Energiegrenzen pro applizierte Einzelpuls nicht gezeigt.
