- Forschung
SPECTRALIS CENTAURUS
In diesem Projekt wird ein Gerät zur schonenden Netzhautbehandlung (SRT) und insbesondere einer automatischen Dosiskontrolle des Behandlungslasers entwickelt. Kerntechnologie dabei ist die optische Kohärenztomographie (OCT).
Steckbrief
- Lead-Departement(e) Technik und Informatik
- Institut(e) Institute for Human Centered Engineering HuCe
- Forschungseinheit(en) optoLab
- Laufzeit (geplant) 23.09.2015 - 31.12.2024
- Projektverantwortung Prof. Christoph Meier
- Projektleitung Christian Burri
- Projektmitarbeitende Boris Povazay
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Partner
Heidelberg Engineering
Meridian Medical
Institute for Human Centered Engineering (HuCE) / optoLab, BFH TI
Biomedical Photonics Group, Institute of Applied Physics, Universität Bern
Augenklinik Inselspital Bern
Eye Clinic Sulzbach, Knappschaft Hospital Saar
Klaus Heimann Eye Research Institute
Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering, Sulzbach
Technical University Dresden, Center for Regenerative Therapies
Department of Clinical Medicine, University of Copenhagen - Schlüsselwörter Optische Kohärenztomographie, optical coherence tomography (OCT), Selektive Netzhauttherapie, selective retina therapy (SRT), Retinales Pigmentepithel, retinal pigment epithelium (RPE), RPE Entfernung, Laser Mikrochirurgie, Zelltherapie
Ausgangslage
Laseranwendungen im Auge werden seit Jahrzehnten erfolgreich durchgeführt. Bekanntestes Beispiel ist die Photokoagulation, bei welcher, je nach Krankheitsbild, bestimmte Areale der Netzhaut gezielt verödet werden. Die selektive Netzhauttherapie (SRT) ist eine neue, schonendere Laser-Behandlungsmethode für verschiedene Erkrankungen des Augenhintergrunds, die mit einer reduzierten Funktion des Retinalen Pigmentepithels (RPE) assoziiert werden. Klinisch wurde die SRT bereits erfolgreich für Erkrankungen wie die Retinopathie Centralis Serosa und das diabetische Makulaödeme getestet. SRT wird auch als mögliche Behandlung bei der trockenen Form der altersbedingten Makuladegeneration diskutiert. Eine Erkrankung für die es bis dato keine Behandlungsmöglichkeit gibt.
Die SRT zielt darauf ab, selektiv auf die 10 μm dicke RPE-Zellschicht in der Netzhaut einzuwirken und dabei die Neuroretina, insbesondere die Photorezeptoren, sowie die Aderhaut zu schonen. Entwickelt wurde die SRT am Medizinischen Laserzentrum Lübeck in Deutschland und 1992 erstmals von Roider et al. erfolgreich in-vivo getestet. Ziel der Methode ist es, das regenerative RPE zu verjüngen, was zu einem verbesserten Stoffwechsel an den Behandlungsstellen führt. Aufgrund der Schonung der neurosensorischen Netzhaut sollten auch Behandlungen nahe am Sehzentrum, der Fovea, ermöglicht werden.
Eine grosse Herausforderung beim SRT-Behandlungsansatz ist jedoch die Lasertransmission durch das Auge sowie die Pigmentierung der Netzhaut, welche bei jedem Menschen sehr unterschiedlich ausfällt. So benötigt jeder einzelne Laserspot, der appliziert wird, eine unterschiedliche Pulsenergie, damit das Zielgewebe (RPE) zwar zerstört wird, zeitgleich jedoch keine Überbehandlung (z.B. der Photorezeptoren) stattfindet. Ein Umstand, an dem sich mehrere Forschungsgruppen seit zwei Jahrzenten die Zähne ausbeissen. Am HuCE-optoLab wurde nun erfolgreich eine automatische Laser-Dosiskontrolle für die SRT entwickelt und in ein Gerät namens SPECTRALIS CENTAURUS integriert. Kerntechnologie dabei ist die optische Kohärenztomographie (OCT). Das System wird zurzeit klinisch auf seine Sicherheit untersucht.
Vorgehen
Die Erkenntnisse und Erfahrungen aus vielen Bachelor- und Masterthesen sowie Dissertationen des HuCE-optoLabs rund um SRT, unzähligen ex- und in-vivo Versuche sowie der enge Austausch mit international renommierten Forschungspartnern, führten zur Spezifikation, Planung und Umsetzung eines SRT-Behandlungssystems. Dazu kommt das jahrelange Know-How im Bereich OCT, welches im HuCE-optoLab rund um Prof. Christoph Meier tief verankert ist und nun nebst der Bildgebung auch zur automatisch Laser-Dosiskontrolle eingesetzt wird.
Die Zusammenarbeit mit den Firmen Heidelberg Engineering und Meridian Medical ermöglichte schliesslich die Modifikation und Erweiterung eines verbreiteten OCT Diagnosegerätes mit einem spezifisch auf die SRT-Anwendung angepassten Behandlungslasers. Eine Zusammenarbeit welche im Gerät namens SPECTRALIS CENTAURUS gipfelte.
Ergebnisse
Mit dem SPECTRALIS CENTAURUS wurde ein System entwickelt, welches Möglichkeiten zur Identifikation von Netzhauterkrankungen, zum Planen und Ausführen von SRT und klassischen Photokoagulationsbehandlungen sowie zur Überprüfung der Behandlungsergebnisses bietet. Das Gerät wurde von Swissmedic für eine klinische Studie zugelassen und am Inselspital Bern wurden damit bereits erste Patient*innen erfolgreich behandelt. Mehrere ex- und in-vivo Studien deuten auf eine breite Anwendbarkeit der OCT-Dosimetrie für die SRT-Behandlung hin.
Ausblick
Nach der erfolgreichen Initialisierung der first-in-man Sicherheitsstudie soll als nächstes die klinische Wirksamkeit sowie der Echtzeit-Einsatz der Laser-Dosiskontrolle in einer Multicenter-Studie geprüft werden.
