Snart slutsågat för benkirurgen? Ny laser skär rekorddjupt

Fördelen med laserkirurgi är att den skär med hög precision och utan att utöva något mekaniskt tryck som kan orsaka skador.

Idag används metoden för mjukvävnad, men när det gäller ben har det hittills bara varit möjligt att åstadkomma ett snittdjup på 2-3 centimeter, vilket är för lite för många typer av ingrepp, exempelvis insättning av ledimplantat.

Nu har en forskargrupp vid universitetet i Basel utvecklad en metod som gör det möjligt att göra snitt till ett djup av så mycket som 4,5 centimeter. Men tricket är inte att öka energin i laserstrålen.

– Det skulle kunna förkolna benet och påverka läkningsprocessen negativt. Därför ändrade vi laserstrålens form – eller snarare dess profil, säger Ferda Canbaz, som leder forskargruppen, i en artikel på universitets webbsajt.

Med den vanliga profilen är strålen starkast i mitten och blir svagare mot kanterna, men den nya profilen ser annorlunda ut. Där är toppen avskuren, vilket gör att energin kan fördelas jämnare över hela strålens yta innan den faller abrupt vid kanten. Profilen har därför getts namnet ”top hat”.

– Eftersom energin överförs mer jämnt skär lasern både effektivare och snabbare, säger doktoranden Mingyi Liu, huvudförfattare till studien.

Forskargruppen har testat de bägge laserprofilerna på nötkreatursben och funnit att top hat-profilen skar nästan två centimeter djupare än den vanliga profilen.

Samtidigt är laserstrålen fortfarande betydligt långsammare än ett metallblad, som på en sekund tar bort mer än 20 gånger så mycket ben. Det innebär att lasern ännu är för långsam, men att den nu för första gången närmar sig det skärdjup som krävs.

Forskarna arbetar nu med att optimera både skärdjupet och hastigheten hos sin laser.

– Som ett nästa steg behöver vi också undersöka hur vi kan anpassa systemet till den mer komplexa situationen i kroppen. Där handlar det också om att skydda den omgivande vävnaden, säger Ferda Canbaz.

Studien Influence of laser beam intensity profile on deep bone ablation in laser osteotomy har publicerats i Scientific Reports.