Der Einsatz der Lasertechnologie bei der Cholesteatomresektion

Fuchs, Sebastian (2025): Der Einsatz der Lasertechnologie bei der Cholesteatomresektion: eine Ex-vivo-Studie. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Diese ex-vivo-Studie untersucht den Einsatz der Lasertechnologie bei der Cholesteatomresektion und vergleicht dabei die Wirksamkeit und Sicherheit des Diodenlasers (940 nm) und des CO2-Lasers (10600 nm). Hierzu wurden vergleichende Ablationstiefenbestimmungen mittels zweier unterschiedlicher Messmethoden (H.E. gefärbte kryohistologische Schnitte und optische Kohärenztomographie) durchgeführt. Die zur Ablation am Cholesteatom notwendigen Energiemengen wurden ebenfalls an Gehörknöchelchen angewendet, um mögliche Kollateralschäden zu ermitteln. Hierfür wurde mittels optischer Kohärenztomographie eine vergleichende Ablationstiefenmessung am Ossikel durchgeführt. Ablationsfläche und die entstehenden thermischen Schäden am Cholesteatom wurden mittels H.E. gefärbten kryohistologischen Schnitten bestimmt. Für den Diodenlaser konnte hier eine ausgeprägtere Wirkung in die Breite dargestellt werden, wohingegen sich der CO2-Laser als präziseres, ablativ-schneidendes Instrument mit ausgeprägterer Tiefenwirkung zeigte. Mit den in dieser Studie zur Cholesteatomablation notwendigen Energiemengen konnte eine sichere Anwendung des Diodenlasers im Bereich der Gehörknöchelchenkette aufgezeigt werden. Zur zukünftigen Optimierung der Auswahl eines geeigneten Lasers und dessen sichereren Anwendung wurden die optischen Eigenschaften des Cholesteatomgewebes mit Hilfe einer Ulbrichtkugel im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm bestimmt. Hier konnte gezeigt werden, dass der Absorptionskoeffizient im ermittelten Wellenlängenbereich maßgeblich durch das Vorhandensein von Hämoglobin innerhalb der Probe beeinflusst wird. Aufgrund äußerer Einflüsse wie etwa einer Austrocknung der Proben bei der Asservation bis zur Verarbeitung und der unterschiedlichen Eigenschaften der Cholesteatomproben, insbesondere den Hämoglobingehalt betreffend, gilt es die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf eine in-vivo-Situation in zukünftigen Studien zu prüfen. Zusammenfassend liefert diese Studie neue Erkenntnisse zu optischen Eigenschaften des Cholesteatoms, notwendigen Energiemengen zur Ablation am Cholesteatomgewebe für die beiden verwendeten Laser, den thermischen Wechselwirkungen am Zielgewebe und den hiermit verbundenen Kollateralschäden am Gehörknöchelchen, um die Anwendung von Lasern in der Cholesteatomchirurgie verständlicher und sicherer zu gestalten.

Abstract

This ex-vivo study investigates the use of laser technology in cholesteatoma resection and compares the efficacy and safety of the diode laser (940 nm) and the CO2 laser (10600 nm). For this purpose, comparative ablation depth measurements were performed using two different measurement methods (H.E. stained cryohistologic slides and optical coherence tomography). The energy settings required to create ablation on the Cholesteatoma were used on ossicles to determine possible collateral damage. Therefore a comparative ablation depth measurement on ossicles was also carried out using optical coherence tomography. The ablation area and the resulting thermal damage on the Cholesteatoma were determined using H.E. stained cryohistological slides. The diode laser was shown to have a more extensive effect in width, whereas the CO2 laser proved to be a ore precise, ablative-cutting instrument with a more extensive effect in depth. Using the energy settings required to create ablation on cholesteatoma in this study, a safe application of the diode laser in the area of the ossicular chain was demonstrated. For future optimization of the selection of a suitable laser and its safer application, the optical properties of the cholesteatoma tissue were determined using an integrating sphere in the wavelength range from 400 nm to 700 nm. Here it could be shown that the absorption coefficient in the determined wavelength range is significantly influenced by the presence of hemoglobin within the sample. Due to external influences such as dehydration of the samples during preservation until processing and the different characteristics of the cholesteatoma samples, in particular with regard to the haemoglobin content, the transferability of the results to an in vivo situation must be examined in future studies. In summary, this study provides new insights into the optical properties of the cholesteatoma, the amount of energy required for ablation on the cholesteatoma tissue, the thermal interactions on the target tissue and the associated collateral damage to the ossicular chain, in order to make the use of lasers in choleteatoma surgery more comprehensible and safer.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Cholesteatom, Laserresektion, optische Eigenschaften, OCT, thermische Schäden
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 11. Dezember 2025
• 1. Bericht­erstatter:in: Sroka, Ronald