211service.com
Genezing met laserwarmte
De belofte van medische lasers gaat verder dan schone incisies en oogchirurgie: velen zijn van mening dat lasers niet alleen moeten worden gebruikt om wonden te maken, maar ook om ze te genezen. Abraham Katziro , een fysicus aan de Universiteit van Tel Aviv, heeft een systeem dat misschien wel de juiste oplossing is en dat succesvol blijkt te zijn in de eerste menselijke proeven.
Genezende straal: Bij een patiënt die een galblaasoperatie onderging, werden twee incisies genezen met de klassieke hechttechniek en twee met lasersolderen. Na 30 dagen leken de lasergebonden littekens (onder) kleiner dan die met naald en draad (boven).
In principe biedt lasergebonden genezing bepaalde voordelen ten opzichte van klassieke naald-en-draadhechtingen, waaronder snellere genezing, verminderd risico op infectie en minder littekens. Onderzoekers werken al meer dan een decennium aan lasers voor het lassen van vlees, en een aantal proeven bij mensen hebben veelbelovend getoond. Maar wat tot nu toe ontbrak, was consistentie. Vlees, bloedvaten en zenuwen zijn delicate weefsels die gemakkelijk - bij gebrek aan een beter woord - te gaar kunnen worden.
Om dit probleem te verhelpen, ontwikkelden Katzir en zijn collega's een lasergebaseerd systeem met een feedbacklus die oververhitting voorkomt. Eerst moesten ze de optimale temperatuur bepalen waarbij het vlees smelt maar nog kan genezen (ongeveer 65 graden Celsius). Vervolgens creëerde de groep een hulpmiddel ter grootte van een pen met optische vezels: een die een door koolstofdioxide aangedreven infraroodlaser met uiterste precisie naar de wond leidt, en een andere die van de pen naar een infraroodsensor leidt, die de temperatuur meet en ervoor zorgt dat de warmte blijft binnen het ideale bereik, tussen de 60 en 70 graden. Het enige wat een chirurg hoeft te doen is de punt van de pen langs de snede te bewegen, de las te versterken en af te dichten met een soldeer van in water oplosbaar eiwit.
Hoewel veel wetenschappers hebben geëxperimenteerd met lasergebonden genezing, vertrouwden de meesten op visuele feedback om ervoor te zorgen dat ze de wond niet over- of onderverhitten. Te weinig warmte resulteert in een niet-gesloten wond, terwijl te veel warmte een binding veroorzaakt die aanvankelijk sterk lijkt, maar die afbreekt als het weefsel afsterft. Ons voordeel is dat we optische vezels hebben ontwikkeld - we zijn een van de zeer, zeer weinige groepen ter wereld die optische vezels hebben die IR-straling doorlaten, zegt Katzir. We meten het infrarood dat vanaf de plek wordt uitgezonden en weten precies de temperatuur.
Tot voor kort werkten de onderzoekers aan het perfectioneren van hun techniek op varkens, waarvan de huid het meest lijkt op die van een persoon. Die studies vertelden hen dat hun methode deugdelijk was: de laser-genezen wonden waren net zo sterk, herstelden sneller en resulteerden in minder ontsteking en infectie dan normale hechtingen, aangezien een snee die dichtgelast is, bacteriën beter buiten houdt.
Nu heeft de groep hun eerste klinische proef met menselijke patiënten afgerond. Tien proefpersonen ondergingen laparoscopische operaties voor galblaasverwijdering: elke patiënt had vier kleine incisies, waarvan twee met hechtingen en twee met de lasertechniek van Katzir.
Het leek erop dat de lasergebonden sneden sneller genazen en er beter uitzagen, zegt hij. De onderzoekers wachten om te zien hoe de twee soorten sluitingen 12 maanden na de operatie presteren voordat ze hun resultaten publiceren, maar Katzir is optimistisch en plant al de volgende proef, dit keer op herniapatiënten.
Het is een fantastisch proces, met onmiskenbare biologische voordelen, zegt Michael Traktatie , een chirurg in het New York Presbyterian Hospital en universitair hoofddocent aan het Columbia University Medical Center. Maar in plaats van lasers te gebruiken om de naald en draad van een chirurg te vervangen, gelooft hij dat dergelijke technologie beter kan worden gebruikt in robotsystemen, waarin een hele procedure is geautomatiseerd.
Het is lastig voor een mechanisch systeem om hechtingen te plaatsen, maar een laserstraal is iets dat een computer gemakkelijk zou kunnen regelen, zegt Treat, die betrokken was bij een deel van het baanbrekende werk van het veld. En, merkt hij op, een andere procedure die baat zou kunnen hebben bij laserbinding is zenuwherstel, waarbij hechtingen gemakkelijk te veel littekens kunnen achterlaten en snelle, ultrafijne controle essentieel is.
Een van de concurrenten van Katzir, Irene Kochevar , is een dermatologieprofessor aan het Massachusetts General Hospital en werkt aan haar eigen versie van lasergebonden lassen, maar een die gebruik maakt van licht in plaats van warmte. Als ik zou voorspellen, zou ik zeggen dat zijn technologie en de onze beide leiden tot minder littekens, zegt ze. Hij heeft de thermische benadering tot de hoogste graad van verfijning gedragen van iedereen op dit gebied.
Katzir denkt al verder dan de volgende klinische proef en is van mening dat zijn methode een breed scala aan toepassingen heeft: alles van delicate operaties aan bloedvaten tot procedures zoals hoornvliestransplantaties, waarbij hechtingen ongelooflijk ongemak en ontsteking kunnen veroorzaken, en moeten blijven plaats voor een jaar of langer.
Het is niet alleen een vervanging van wat chirurgen vandaag goed doen, zegt hij, maar het zal chirurgen een beter hulpmiddel geven om in de toekomst betere operaties uit te voeren.