Prognosen zum Behandlungserfolg von Laserchirurgie am Auge

Eine erfolgreiche refraktive Laserchirurgie kann die fehlerhafte Lichtbrechung und damit Sehstörung korrigieren, allerdings ist das Verfahren nicht für jeden Patienten geeignet. Obwohl in einer Voruntersuchung Hornhauttopographie und –dicke detailliert untersucht werden, können auch nach der Operation noch Brechungsfehler verbleiben.

Die Wissenschaftler führen das Restrisiko darauf zurück, dass die biomechanische Reaktion der Hornhaut auf die Operation nicht vorhersehbar ist. So sollte das EU-finanzierte Projekt POPCORN (Development of corneal biomechanical model. Dynamic topographical characterization based on 3D plenoptic imaging) ein nicht-invasives 3D-plenoptisches Bildgebungsverfahren zur Erstellung eines Hornhautmodells entwickeln, um das wahrscheinliche Behandlungsergebnis zu ermitteln.

Bereits in der ersten Projektphase machten die Projektmitglieder enorme Fortschritte: sie definierten Spezifikationen für die dynamische Hornhauttopographie und entwickelten einen ersten vorläufigen Prototypen als Tischgerät. Sie testeten unterschiedliche Methoden der Triangulierung für die 3D-Oberflächenrekonstruktion und erstellten ein maßgeschneidertes Softwarepaket mit Bildverarbeitungsalgorithmen.

Derzeit werden die elektromechanischen Komponenten für das System entwickelt und des Design fertiggestellt. Parallel dazu soll ein patientenspezifisches Finite-Elemente-Modell der Hornhaut die topographische Geometrie einer menschlichen Hornhaut darstellen. Bei den numerischen Simulationen werden Parameter wie Geometrie und mechanische Eigenschaften integriert.

Die Projektergebnisse erschienen auf der Projektwebseite und in regionalen Fachjournalen und werden derzeit in Form vier weiterer Artikel unabhängigen Fachzeitschriften vorgelegt.

Das POPCORN-System liefert auf nicht-invasive Art klinische Daten zu biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut und prognostiziert die Behandlungsergebnisse einer refraktiven Laserchirurgie. Damit dürfte das System die Wahrscheinlichkeit einer erneuten Lasertherapie um bis zu sagenhafte 90% reduzieren, zudem könnten Hornhauterkrankungen schneller erkannt, das Ansprechen auf Therapien überwacht und Modelle patientenspezifischer Augenimplantate angefertigt werden.

Nach Erhalt der ethischen Zulassung für die klinische Validierung des Systems bereitet POPCORN nun die Patentanmeldung vor, was dazu beitragen wird, einen Markt im Wert von Hunderten Mio. Euro zu erschließen, sobald die Machbarkeit des Verfahrens demonstriert ist.