Laseroptische Diagnose und Therapie: Perfektes Sehen für jedermann

Prof. Dr. Josef F. Bille

Prof. Dr. Josef F. Bille
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg,
Institut für Angewandte Physik, Heidelberg

Millionen von Menschen in Deutschland sehen schlecht. Gibt es eine technische Möglichkeit, Sehfehler individuell abgestimmt zu korrigieren?

Josef F. Bille hat ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich der Brechwert des menschlichen Auges viel präziser als bisher vermessen und korrigieren lässt. Josef F. Bille ist Ordinarius am Institut für Angewandte Physik an der Fakultät für Physik und Astronomie der Ruprecht-Karls-Universität in Heidelberg.

Kurze Laserblitze als Werkzeug

Grundlage der neuen Technologie ist ein adaptiv-optisches Messverfahren, das hochpräzise und automatisch die Refraktion des Auges bestimmt. Damit können Fehlsichtigkeiten in sehr viel höherer Ordnung erfasst werden als mit herkömmlichen Methoden. Eine ebenfalls von den Heidelberger Forschern entwickelte innovative Lasertechnik auf der Basis von Ultrakurzpulslasern - Lichtquellen, die sehr kurze und extrem intensive Blitze aussenden - ermöglicht eine dauerhafte Korrektur der Abbildungsfehler des menschlichen Auges. Auch diese Anwendung, die refraktive Laserchirurgie, haben in den vergangenen Jahren Bille und sein Team demonstriert.

Um die für eine sichere Anwendung des Verfahrens notwendige hohe räumliche Auflösung und präzise Fokussierung des Laserstrahls zu erreichen, müssen Verzerrungen des Lichtwellen, die beim Durchgang des Laserlichts durch die Spülflüssigkeit im Auge entstehen und die das Auflösungsvermögen begrenzen, korrigiert werden. Dafür entwickelten die Heidelberger Physiker zusammen mit der ebenfalls in Heidelberg ansässigen MRC Systems Medizintechnik GmbH eine geeignete minimalinvasive Operationstechnik.

Intelligentes Laserskalpell für die Hirnchirurgie

Sie lässt sich als intelligentes Mikro-Laserskalpell bei vielerlei chirurgischen Eingriffen verwenden. Zum Beispiel in der Neurochirurgie: Dort kann die Technik mit Ultrakurzpulslasern zum Entfernen von bisher inoperablen Hirntumoren dienen. Derzeit entwickeln die Forscher eine feinere Lasersonde, die dem Laserskalpell auch den Zugang zu anderen Eingriffen in der funktionellen stereotaktischen Neurochirurgie eröffnen soll. Hauptanwendung wird die Behandlung des Parkinson-Syndroms sein. Der Vorteil des neuartigen Operationsverfahrens: Es muss nur wenig Gewebe zerstört oder entfernt werden.

Für die neu entwickelte Technologie zur Vermessung und Korrektur der Refraktion des menschlichen Auges, der „SuperVision“, hat die Universität Heidelberg mehrere Patente angemeldet. Zur Vermarktung der technischen Grundlagen wurde zu Beginn des Jahres die Firma 20/10 Perfect Vision GmbH gegründet.

Das Vorschlagsrecht zum Deutschen Zukunftspreis obliegt den führenden deutschen Einrichtungen aus Wissenschaft und Wirtschaft sowie Stiftungen.

Das Projekt "Laseroptische Diagnose und Therapie - Perfektes Sehen für jedermann" wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft vorgeschlagen.

Videos

zur Mediathek

Video

1999 Erklärfilm ZDF Team 1

Laseroptische Diagnose und Therapie: Perfektes Sehen für jedermann
Dr. Josef F. Bille

Hintergrundmaterial

Fragen an den Nominierten Prof. Dr. Josef F. Bille

Laseroptische Diagnose und Therapie

Ihr Projekt ist - sehr verkürzt gesagt - „Medizintechnik“, das heißt, neue technische Verfahren ermöglichen neue Diagnostikverfahren und Therapiemöglichkeiten.
Erklären Sie uns doch bitte die Entwicklung des Projektes und stellen den Bereich daraus dar, der jetzt mit der Nominierung als Innovation gewürdigt wurde.

Prof. Dr. Josef Bille
Es geht bei diesem Projekt einmal um Grundlagenforschung, um adaptiv-optische Messverfahren, mit denen wir uns hier am Institut für Angewandte Physik an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg seit 20 Jahren beschäftigen. Zum anderen geht es um die Weiterentwicklung der Lasertechnologie, die sich dieser Erkenntnisse bedient, um neue Diagnose- und Therapiemöglichkeiten zu erschließen. Wir arbeiten heute in der Lasertechnologie mit Ultrakurzpulslasern oder Femtosekundenlasern, die sich dadurch auszeichnen, dass sie bei ihrem Einsatz nur noch minimale oder keine thermische Erwärmung des umliegenden Gewebes erzeugen. Die sichere Anwendung eines Laserstrahls erfordert, dass die Verzerrungen des Laserstrahls, z.B. beim Durchgang durch Flüssigkeit, kompensiert werden. Dies wird durch die von uns entwickelte Technologie geleistet.

Zur Anwendung kommt diese Technologie heute wesentlich bei der Vermessung und Korrektur von refraktiven Fehlern des menschlichen Auges und, als intelligentes Mikro-Laserskalpell, in der Hirnchirurgie oder demnächst auch in der Orthopädie.

Die Hälfte der Menschheit ist fehlsichtig. Bisher werden diese Fehler durch Sehhilfen wie Brillen und Kontaktlinsen oder durch Operationen ausgeglichen. Das Sehen, damit auch die Fehlsichtigkeit, ist komplex. Das menschliche Auge weist - wie jedes optische Abbildungssystem - Refraktionsfehler auf. Diese Störungen machen sich mehr oder weniger bemerkbar, abhängig davon, wie das optische System jeweils ausgeleuchtet wird. Jeder kennt das, man sieht besser oder schlechter, je nachdem wie die Beleuchtung ist.

Diese komplexen Refraktionsfehler des Auges konnten bisher nicht gemessen oder genügend exakt korrigiert werden. Mit unserer Technologie ist es nun möglich, diese Abbildungsfehler objektiv und quantitativ zu messen. Anschließend erfolgt ein Ausgleich durch innovative Techniken. Man kann heute ein perfektes Sehen erzielen, die natürlichen optischen Beschränkungen des Auges aufheben und so die Fehlsichtigkeit korrigieren.

Die zweite derzeitige Einsatzmöglichkeit der Technologie ist in der Hirnchirurgie, bei der Behandlung bisher inoperabler Hirntumoren, gegeben. Dabei kommen der Ultrakurzpulslaser und adaptiv-optische Mikrooptiken zum Einsatz. Auch Parkinson und Schmerzerkrankungen können in Zukunft so behandelt werden.

Was Sie zuvor beschrieben haben, ist die Entwicklung eines Gesamtprojektes über viele Jahre. Was war der Impuls für die Innovation? War es der Bedarf im Medizinischen, die Erkenntnis, dass da Behandlungsmethoden gesucht waren, oder war Ihre Innovation eine technische Erfindung, aus der plötzlich Anwendungsbereiche resultierten?

Prof. Dr. Josef Bille
Das ist schwierig darzustellen: Ich bin von meiner Grundforschungsrichtung her Festkörperphysiker und habe mit Medizin nichts zu tun gehabt. Ich habe mich von Anfang an, schon seit meiner Diplomarbeit 1966 - das war 6 Jahre nach der Erfindung des Lasers - damit befasst, Kurzpulslaser zu bauen, Festkörperlaser für die Anwendung in der Grundlagenforschung. Auf dem Gebiet habe ich auch habilitiert. Dann habe ich entdeckt, dass es zwei Wege für mich gibt: Entweder bleibe ich bei Kurzpulslasern, untersuche grundlegende Eigenschaften von Festkörpern, deren elektronische Eigenschaften usw., oder ich versuche das anzuwenden, was im Laser als Möglichkeit impliziert ist. Dabei habe ich von vornherein an die Medizin gedacht, bin aber nicht in den Bereich hineingekommen. Damals hat sich noch keiner dafür interessiert, Laser in der Medizin anzuwenden, es war zu früh. Als es 1978 die Möglichkeit gab, nach Heidelberg zurückzukommen, habe ich das verwirklicht. Mein Ziel war, den Laser zu nehmen, den ich beherrsche und die Datenverarbeitung zu nehmen, die ich auch beherrsche - Bildverarbeitung habe ich in der Industrie gemacht - und das zusammenzubringen. Und genau das habe ich getan, bis zum heutigen Tag! Damals habe ich angefangen, nur optisch zu arbeiten. Eben die Laserdiagnose zu entwickeln, mit einem diagnostischen Laserstrahl. Der nächste Schritt war, den Laser dann - aufgrund der am Gewebeort erkannten Differentialdiagnose - im Gewebebereich einzuführen, um schließlich - auch wiederum auf Zellenniveau - zu schneiden. Mit Ultrakurzpulslaser molekulare Chirurgie durchzuführen, sie als molekulares Laserskalpell zu nutzen, das ist originär hier überlegt worden und entwickelte sich immer weiter, je feiner die Technik wurde. Der Laser war da, die kurzen Laserpulse haben wir und andere in der Grundlagenforschung entwickelt. Aber wir haben die Laser so gebaut, dass sie für die Medizin anwendbar sind. Die Technik, die sogenannte adaptive Optik oder Wellenfronttechnologie, ist hier in diesem Institut seit Anfang der 80er Jahre entwickelt worden. Sie nutzt sogenannte aktive Spiegel, das sind Spiegel, die sich in der Oberfläche variieren lassen und elekrostatisch ausgelenkt werden.

Inzwischen sind wir soweit in der Entwicklung fortgeschritten, dass für uns im Fraunhofer-Institut in Dresden ein Chipmirror gemacht wird. Er hat auf kleinster Dimension 10.000 kleine Spiegel, um einen Laserstrahl sehr fein zu steuern. Das ist notwendig, wenn man in der Chirurgie so exakt schneiden und den Laser stabil immer genau an seinen Target-Punkt bringen will. Das stellen diese Spiegel ein.

Der zweite Teil der Technik sind die sogenannten Wellenfrontsensoren, viele kleine Linsen, 256. Dieser Sensor misst, wo der Strahl eigentlich ist oder wie die Optik aussieht. Das spielt bei der Anwendung am Gehirn eine Rolle, dort müssen wir durch Flüssigkeit durch. Wenn die Flüssigkeit Schlieren bildet, lenkt das den Strahl etwas ab. Diese Veränderung können wir messen und dauernd nachstellen. Oder am Auge, für die Diagnostik: Wenn wir ganz genau wissen wollen, wie ein Auge exakt aussieht, dann müssen wir mit der Bewegung des Auges arbeiten. Das Auge ist nicht statisch. Es gibt mikrosakkadische Bewegungen, es bewegt sich immer etwas, um scharfe Bilder zu machen, um die Ermüdung der Rezeptoren auszugleichen. Oder die Akkomodation, also die Einstellung auf den Abstand. Das Auge misst dauernd und stellt dann die Linse nach. Das geschieht 10 mal pro Sekunde, also mit 10 Hertz gibt es eine Akkomodationsschwankung um 1/10 - 2/10 Dioptrien. Das ist wenig, aber wenn man ein perfektes Auge will, muss man unabhängig von der momentanen Akkomodation, von der mikrosakkadischen Bewegung, exakt die optischen Eigenschaften des Auges kennen.

Erst wenn man diese ganz genau kennt, kann man auch einen bestimmten Zustand genau kompensieren. Wir brauchen ungefähr 100 sogenannte Iterationszyklen - Messzyklen von einer Messung zur Stellung der Spiegel - bis wir das Auge in seinem momentanen Zustand optisch ganz genau gemessen haben. Der Spiegel macht das nach, was das Auge in dem Moment tut, wenn sich das Licht irgendwo irregulär bricht. Die Elemente, die wir dazu entwickelt haben, sind so schnell, dass sie innerhalb von 1/10 Sekunde erkennen, wie das Auge ganz genau aussieht und ebenso genau kompensieren. Fängt das Auge an sich wieder dynamisch zu verändern, durch Akkomodationsschwankungen, fährt der Spiegel sofort nach.

Wie kann man das jetzt für einen Laien beschreiben, ist das eine Art „abtasten“?

Prof. Dr. Josef Bille
Was hier passiert ist, einen Lichtpunkt auf die Netzhaut abzubilden. Die Messgeräte, die es bisher gibt, beim Augenoptiker, bei der optischen Industrie usw., messen die Brechkraft des Auges nur für einen Lichtstrahl, und zwar nur für den, der durch die Achse geht, achsennah. Dann rechnet man die Sphäre und den Astigmatismus aus, berechnet eine Kontaktlinse oder ein Brillenglas. Damit kann man diese Fehler kompensieren. Wir nehmen, das macht dieser Sensor, nicht einen Lichtstrahl, wir nehmen 256 Lichtstrahlen, messen die Informationen ganz präzise. Bisher wurden z.B. die Randbereiche, wie das Licht dort gebrochen wird, nie berücksichtigt. Wie gesagt - mit dem Augenrefraktor wird bisher immer nur ein Lichtstrahl gemessen. Jetzt aber entsteht ein Oberflächenrelief, das die Brechkraftunterschiede des Auges abbildet. Analog zu diesem Relief kann eine Kontaktlinse geformt werden. Oder wir nehmen dieses Relief als Vorschrift für einen Excimerlaser, um in der LASIK-Prozedur die Hornhaut aufzuschneiden, abzuklappen und die Oberfläche - entsprechend dem Relief - neu zu modellieren.

Diese laserrefraktiven Methoden werden in der hochindustrialisierten Welt - an erster Stelle in den USA und in Europa, Japan und Südamerika - Brillen und Kontaktlinsen in den Hintergrund drängen. Man kann damit auch etwas machen, was mit der Brille und Kontaktlinse nicht geht, man kann ein 200%-Auge machen. Und man kann ein Auge modellieren, das bei Dämmerung fünf- bis zehnmal so gut sieht, wie ein anderes Auge mit Korrekturen. Das geht nur, wenn man eine Messtechnik hat, die ungefähr 20 mal genauer ist als alles, was z.B. die refraktiven Chirurgen jetzt benutzen. Die Genauigkeit, die Ärzte jetzt erreichen, liegt bei etwa 0,5 Dioptrien, unser System erzielt eine Genauigkeit von ungefähr 1/20 Dioptrien. Wenn wir 20 mal genauer sind, können die refraktiven Chirurgen, die den Excimerlaser haben, im Prinzip 20 mal genauer korrigieren. Die Entwicklung wurde hier im Institut gemacht, die Umsetzung haben wir mit einer kleinen Firma begonnen, der Perfect Vision, die das finanziert. Die Umsetzung wird erst jetzt offiziell vorgestellt. Es ist ein Gerät produziert worden, das es ermöglicht, aus Augen mit kleineren Fehlern, im Bereich -2 Dioptrien oder leichteren Astigmatismen, Augen zu machen, die den Visus 2,0 haben, also 20/10 Perfect Vision.

Das sind zunächst notwendige, aber unterschiedliche Schritte. Auf der einen Seite die Diagnostik, sie ist die Basis für die notwendige Korrektur. Weitergehend wollen Sie das „perfekte Sehen“ gestalten. Ist das notwendig oder eine Hybris?

Prof. Dr. Josef Bille
Nein. Der entscheidende Punkt bei dem perfekten Sehen ist die Verbesserung des Kontrastsehens. Wenn man altersweitsichtig wird, muss man eine Lesebrille haben. Ein optimiertes 20/10-Auge ist keine „Schönheitsoperation“, sondern man braucht eine Lesebrille statt mit 45 erst mit 55 Jahren. Besonders wichtig ist das perfekte Sehen, wenn wir feine Details bei schlechtem hell/dunkel-Kontrast sehen wollen. Je älter man wird, desto schwieriger wird das. Dann braucht man einen höheren Kontrast, um das noch sehen zu können. Und diesen Kontrast in Grautönen, den können wir im Schnitt um den Faktor fünf verbessern, d.h. man kann fünf mal so weit sehen, bei schwachen Kontrasten! Das spielt im täglichen Leben eine große Rolle, es kann, z.B. beim Autofahren, der Unterschied zwischen Leben und Tod sein. Wenn das umgesetzt wird, ist das keine Schönheitsoperation. Für einen großen Bereich des Lebens kann der Komfort des Sehens, die Sicherheit des Sehens, durch Sehen ohne Brille mit dieser Technologie verbessert werden.

Wie kann man sich das ganz pragmatisch vorstellen, hat man dann eine Art „Minioperation“?

Prof. Dr. Josef Bille
Wenn es mit unserem Femtosekundenlaser stabil funktioniert, dann ist es keine Operation, das merkt man gar nicht. Es wird nicht geschnitten. Ca. 20 Sekunden sieht man in das Gerät, das wir da unten stehen haben. Das misst und gleichzeitig modifiziert es etwas.

Solche Verfahren müssen in Deutschland genehmigt werden. Wie kann man sich jetzt die zeitlichen Abläufe vorstellen? Bis wann kann das Ganze einsatzfähig sein?

Prof. Dr. Josef Bille
Wir werden die Umsetzung demnächst erstmalig am Menschen vornehmen, höchstwahrscheinlich durch einen refraktiven Chirurgen in London. Er wird als erster diesen Femtosekunden-Laser einsetzen, um Perfect Vision zu machen. Die erste klinische Studie wird in London erstellt, vielleicht dann auch in Kanada. In den USA wird das erst im nächsten Schritt gehen, denn da haben wir den FDA-approval-Prozess. In England gibt es überhaupt keine Regulation, dort setzt man das gleich an Patienten um.

Das klingt so phantastisch einfach und trotzdem sind es viele einzelne Entwicklungsschritte, wie ging das vor sich?

Prof. Dr. Josef Bille
Vor zwei Jahren haben wir gesehen, dass wir das, was wir schon seit 10 Jahren im Labor gemacht haben, umsetzen können, dass es die Wellenfront gibt. Nachdem wir nachgewiesen hatten, dass die Technologie funktioniert, brauchten wir das Geld, um das Projekt marktfähig zu machen. Nach dem Plan der Firma Perfect Vision soll die Umsetzung auf der Academy nächstes Jahr in Dallas erstmals demonstriert werden, am Markt wird die Femtosekundentechnik in einem guten Jahr sein. Wenn man 20 Jahre dran arbeitet, ist ein gutes Jahr nicht mehr viel. Die Messtechnik kommt jetzt auf den Markt. Der Laser, das Zusammenschalten von Messung und Optimierung, das wird sich noch bis zum nächsten Frühjahr hinziehen.

Alle, die heute erst dreißig sind, bei denen die Probleme mit dem Sehen erst noch anfangen, haben eine realistische Chance, dass sie damit keine Malaise erleben werden?

Prof. Dr. Josef Bille
Wir machen noch viel schönere Sachen: Es gibt etwas, das alle Menschen betrifft, Altersweitsichtigkeit. Wir wollen keinen mehr presbyop werden lassen. Das dauert zwar noch ein bißchen länger, nicht nur ein Jahr. Presbyopie entsteht, weil sich in der Linse aus kleinen Kollagenfasern lange Fasern, Polymerisationen, bilden. Es entwickeln sich kleine Zentren von diesen polymerisierten Produkten und die streuen das Licht stärker. Wegen dieser stärkeren Lichtstreuung wird im Laufe der Jahre die Linse schließlich grau, das heißt „Grauer Star“. Aufgrund dieser kleinen polymerisierten Nester muss die Linse rausgenommen und zertrümmert werden. Eine neue Kunstlinse wird eingesetzt, das nennt sich Kataraktoperation. Keiner konnte bisher messen, live, wie diese kleinen Polymerisationsnester entstehen. Wir haben sie nachgewiesen und können das messen. Mit unserem neuen Scanning-Ellipsometer. Mit diesem Gerät können wir jetzt feststellen, dass sich irgendwo kleine Nuklei von Polymerisationsnestern bilden, wodurch die Linse steif wird. Dann schneiden wir mit einem ganz feinen Laserskalpell, dem Femtosekundenlaser, diese Ketten wieder durch. Das haben wir zuvor mit dem Pikosekundenlaser schon gemacht, aber dabei brauchte man mehr Energie. Die dadurch erzeugten Mikroexplosionen führten dazu, dass sich Risse in der Linse gebildet haben. Diese haben die Linse wieder undurchsichtig gemacht, weil wir zu hohe Energie zugeführt hatten. Wir haben aber nachgewiesen, dass wir Molekülketten schneiden können. Die Methode hat sich also vor zehn Jahren nicht anwenden lassen. Mit der neuen Technik, die von der Firma Heidelberg Engineering auf den Markt kommen wird, können wir die Linse standardmäßig durchsuchen. Sobald sich da Nester bilden, schneiden wir die wieder durch.

Wir vermeiden, dass man eine Lesebrille braucht, wenn wir mit dieser feinen Messtechnik und dieser feinen Eingriffstechnik, mit dem Femtosekundenlaserskalpell auch die Presbyopie behandeln können.

Und wir vermeiden den Katarakt. Die Kataraktoperation ist übrigens die teuerste Ausgabe im Gesundheitswesen, das ist die teuerste Operation, die es gibt. In Deutschland werden etwa 850.000 pro Jahr gemacht, jede Operation kostet DM 3000,00. Das ist die teuerste Einzelindikation als Ausgabe im Gesundheitswesen, weil sie fast jeden Menschen trifft. Wenn wir den Menschen zu perfektem Sehen verhelfen, wird das Auge bis ins hohe Alter elastisch bleiben und akkomodieren können. Damit entfällt letztlich die Operation.

Wir werden auch das Glaukom beherrschen. Es ist eine ganz neue Methode, die wir zusammen mit einem bekannten Glaukomspezialisten in Köln entwickeln. Mit Hilfe dieser Techniken können wir operative Eingriffe so durchführen, dass man Beschwerden und Behinderungen beseitigen oder den Zeitpunkt, an dem diese Erkrankungen auftreten, zeitlich weiter nach hinten schieben kann.

Was ich jetzt in aller Ausführlichkeit am Auge erklärt habe, das kann man in entsprechender Form in jedem delikaten Operationsgebiet des menschlichen Körpers nutzen. Der Laser hat in der Augenheilkunde begonnen, dort macht man mit ihm heute noch 60% der Eingriffe. Man hat seinerzeit in den Anfängen der Lasertechnologie versucht, die Standardmethoden aus der Augenheilkunde in andere chirurgische Disziplinen zu verbreiten. Und jetzt sind wir beim Auge wieder ein Stück weiter und gehen damit wieder in andere Gebiete.

Lassen Sie uns zu den Rahmenbedingungen kommen. Ihr Projekt ist ein „Verbundprojekt“ zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Das ist, wenn man den typisch deutschen Wissenschaftsbetrieb ansieht, nicht üblich. Wie funktioniert diese Verbindung?

Prof. Dr. Josef Bille
Wenn man etwas in die Medizin einbringen will, so wie ich das jetzt tue, Optik in die Medizin, Laser in die Medizin, dann ist Forschung 10% des Weges. 90% des Weges sind es, daraus ein medizinisch einsetzbares Gerät zu machen, ganz zu schweigen von der Vermarktung, Zulassung, FDA usw. Wenn es DM 300.000,00 mit einem DFG-Projekt kostet, einen Effekt im Prinzip zu zeigen, kostet es nochmal 3 Millionen Mark, um daraus einen in der Klinik einsatzfähigen Prototyp zu machen. Und dann kostet es wahrscheinlich noch einmal 3 Millionen, um so ein Gerät zu vermarkten. Es kostet allein 10 Millionen Mark, ein neues chirurgisches Verfahren bei der FDA in den USA zuzulassen, 5 Millionen Dollar ist das Minimum. Wenn man diese Größenordnung kennt, wenn man also wie ich Medizinphysiker ist und die Dinge umsetzen will, dann kann man das nur machen, indem man sich der Wirtschaft annähert.

Den ersten Schritt macht man sowieso selbst als Forscher, aber auch den zweiten Schritt, bis zum klinisch einsetzbaren Prototyp, muss man noch selbst machen. Dabei geht keine große Firma mit. Wenn ich eine große etablierte Medizintechnik-Firma frage, dann kommt gleich die Aussage: Ja, wir haben so und so viel Produkte, die das alles schon abdecken, wenn ich jetzt noch ein neues Produkt entwickle, macht das meinen eigenen Produkten Konkurrenz! Diese Innovationshemmung, die in den Großfirmen herrscht, ist durch die Macht des existierenden Geschäftes bedingt. Insbesondere gibt es in deutschen Industrien dieses NIH-Syndrom, not invented here. Wenn etwas von außen kommt, ist immer eine gewisse Reserve zu spüren. Und dann muss man den Schritt eben selbst gehen. Wir konnten unsere Entwicklungen durch die Zuschüsse einer amerikanischen Stiftung sichern. Letztlich sind daraus die Firmen entstanden, die heute am Markt agieren. Die Umsetzung einer neuen Idee bis in die Klinik hinein lässt sich nicht innerhalb der Universität realisieren. Ich kann nur diesen ersten Schritt tun, die ersten 10%. Und die 90%, das müssen diese kleinen High-Tech-Firmen leisten. Außerdem müssen meistens noch größere Vermarktungsorganisationen angesprochen werden, damit ein Produkt sich durchsetzt. Ähnliches gilt auch für die Produkte, die in der Hirnchirurgie eingesetzt werden. Wir haben fünf Jahre die Entwicklungen aus Institutsmitteln finanziert. Dann haben wir eine Firma gegründet, denn wir brauchten nicht mehr DM 500.000,00 sondern 5 Millionen. Als junge Firma haben wir von der EU eine Förderung bekommen. Das Programm nennt sich Biomed 2, Biomedizinische Technik. Aus 70 Anträgen sind 7 ausgewählt worden und wir mit diesem Projekt waren immerhin Nummer 2. Wenn wir im Mai 2000 im OP sind, haben wir 5 Millionen Mark reingesteckt und haben eine Mannschaft von 10 Leuten, meistens ehemalige Doktoranden von mir, die das jetzt Full-time umsetzen.

Wie setzt sich das Team zusammen, mit dem Sie arbeiten, das Team hier im Haus? Ist es überwiegend universitär geprägt oder kamen dann auch Leute von außen dazu?

Prof. Dr. Josef Bille
Ich habe ungefähr 10 Doktoranden und 10 Diplomanden, das ist meine Gruppe, ungefähr mit 20 Leuten. Aber ich habe keine Zwischenstation, betreue alle selbst. Wir sind im Team, die Doktoranden betreuen die Diplomanden und jetzt hat sich eine gewisse Infrastruktur gebildet. 7 von meinen ehemaligen Doktoranden sitzen in der Firma Heidelberg Engineering. Da die alle früher hier waren und das ganze Know-how haben, können meine Studenten zu denen hingehen, sie sind „Assistenten“, wenn man so will, aber von der Industrie finanziert. Oder Perfect Vision, da sind jetzt 5 von meinen ehemaligen Doktoranden, bei MRC sind 4 direkt von hier. Die Gruppe - das Team - hat den Nukleus hier, aber in den letzten Jahren hat sich herausgebildet, dass ehemalige Mitarbeiter jetzt in den Firmen die Projekte weiter begleiten.

Gut. Eine Zielsetzung des Preises des Bundespräsidenten ist es, der Öffentlichkeit die Leistungen der Wissenschaft bewusst zu machen und den Dialog zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit zu fördern. Ihr Projekt ist, von einer Fachöffentlichkeit abgesehen, für die Öffentlichkeit im geheimen entstanden. Wie halten Sie und Ihre Kollegen es mit diesem Dialog, warum bleibt die Wissenschaft in ihrem Türmchen und kommt nicht raus mit diesen doch phantastischen Projekten?

Prof. Dr. Josef Bille
Schwierig auszudrücken. Es ist ganz klar, dass es da bei uns ein Riesendefizit gibt. Nicht nur, dass die Art wie ich arbeite in Deutschland nicht so stark verbreitet ist, anders als in den USA. Dort ist die Öffentlichkeit, auch durch die Medien, ganz anders informiert über das, was in der Wissenschaft stattfindet. Z.B. in einer lokalen Zeitung, der San Diego Union, ist jeden Samstag eine dreiseitige große Wissenschaftsreportage. Es gibt viele angewandt arbeitende Wissenschaftler in Deutschland, auf allen Gebieten, die sicher jederzeit bereit wären, über ihre Arbeiten Auskunft zu geben, aber sie werden auch nicht gefragt. Es wird nicht transportiert und darum ist die Öffentlichkeit bei uns auch nicht bereit, darüber nachzudenken. Da ist sicher genausoviel - eher mehr - nachzuholen auf diesem Sektor, als dass die deutsche Forschung aus den Unis heraus Innovationen in die Wirtschaft hineingibt. Da läuft schon sehr viel im Moment, aber im Verborgenen.

Gibt es so etwas, wie ein Motto, eine formulierbare Motivation für das, was Sie tun? Sie sagten, dass Sie immer wussten, dass Sie in die Medizin wollten?

Prof. Dr. Josef Bille
Es ist eine persönliche Lebenseinstellung, dass ich hier etwas tun möchte. Ich habe selbst schlechte Augen, das ist schon eine gewisse persönliche Motivation dafür, dass es gerade die Augenheilkunde ist. Ich hätte mich ebenso auf die Krebschirurgie konzentrieren können. Es ist auch für meine Mitarbeiter sehr befriedigend, dass unsere Forschungsarbeiten umgesetzt werden, um Krankheiten und Behinderungen besser diagnostizieren und letztendlich heilen zu können. Großartig für meine Mitarbeiter und mich ist auch, dass wir durch unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten und die daraus entstehenden Produkte und Verfahren allen Menschen - in jedem Teil der Welt - eine höhere Lebensqualität ermöglichen können. Ein Großteil der Motivation kommt aber einfach aus dem persönlichen Umfeld. Wie schon gesagt, nur Technik und nur Grundlagenforschungen, nur zu verstehen wie das Elektron um das Proton herumläuft, und wie die Quantenmechanik funktioniert, das hätte mich nicht richtig gefesselt.

Der Begriff „Innovation“ ist viel- oder abgenutzt: Wie definieren Sie Innovation, insbesondere im Zusammenhang mit Ihrem Projekt?

Prof. Dr. Josef Bille
Innovativ kann nicht nur eine Weiterentwicklung sein, dieses kleine Zeichen e mehr entwickeln, was standardmäßig in der Industrie passiert. Innovation ist - wenn ich mein Gebiet nehme -, dass man etwas macht, das aus meiner Sicht völlig neu ist und versucht, das wirklich umzusetzen. Innovation ist nicht nur die Idee zu haben, sondern auch aufzuzeigen, wie sie umgesetzt werden kann, so dass sie schließlich auch wirtschaftlich genutzt werden kann. Das Kommerzielle spielt bei Innovation eine Rolle. Innovation, die im Schreibtisch irgendwo ruht, ist eigentlich keine.

Wie schätzen Sie das Klima für Forschung und Innovation in Deutschland ein und wie stehen wir momentan im internationalen Vergleich da?

Prof. Dr. Josef Bille
Ich glaube, wir haben gute Standortvoraussetzungen. Vielleicht nicht überall, aber in Heidelberg haben wir eine ideale Situation bezogen auf das Umfeld Medizintechnik. Wir haben hier für Medizintechnik tatsächlich in Deutschland das bedeutendste Zentrum. Wir brauchen uns auch mit unserer Intelligenz - der Professoren, der Assistenten, der Doktoranden und der Diplomanden - nicht zu verstecken. Und es kommt natürlich hinzu, dass Wissenschaft ohnehin nicht zu lernen braucht, dass die globale Welt existiert. Wir sind verknüpft mit allen großen Zentren und wir arbeiten mit ihnen zusammen. Und die haben keine besseren Bedingungen als wir. Nach meinen Kenntnissen sind die Infrastrukturvoraussetzungen hier - Forschung, Lehre und unsere jungen Leute - im Weltmaßstab konkurrenzfähig.

Haben Sie Wünsche an die Öffentlichkeit, die Politik oder Gesellschaft, um Projekte wie Ihres durchzusetzen? Wo hätten Sie sich mehr Unterstützung gewünscht?

Prof. Dr. Josef Bille
Vor 20 Jahren war es sehr schwer. Was schwierig ist, hat mit uns Deutschen zu tun. Es ist auch heute noch in so einer klassischen Universität etwas schwierig, das zu tun, was ich tue. In dieser Fakultät bin ich der einzige, der draußen in der Wirtschaft aktiv ist. Viele Kollegen haben die tollsten Vorstellungen, was ich da alles tue, viel Geld verdienen, Patente machen. Es geht für mich um die öffentliche Akzeptanz von Wissenschaft und ihrer Umsetzung. Es wäre schon wünschenswert, dass die Medien und die Öffentlichkeit mehr Interesse an uns hätten.

Wenn Sie noch einmal die Wahl hätten, würden Sie wieder Ihren Berufsweg so gehen? Zuletzt, mit was entspannen Sie sich eigentlich, oder was gibt es nach dem Projekt und Ihrer universitären Tätigkeit?

Prof. Dr. Josef Bille
Da gibt‘s schon einiges. Allerdings, wenn man so einen Weg geht, muss man relativ viel arbeiten, das fällt einem nicht in den Schoß. Auch dieses parallel arbeiten in der Uni und mit den Firmen, das ist viel Arbeit. Entspannung ist meine Familie. Seit ein paar Jahren male ich ein bißchen, ein kleines Bildchen hier, mit Wasserfarbe, ein Berg in der Schweiz, auch mit Öl, Sonnenuntergänge. Ich habe ein sehr schönes Bild gemalt für Perfect Vision, ein Sonnenuntergang in San Diego. Dort wo man eigentlich in die Ferne sieht und da habe ich kleine Segelboote eingebaut, in denen man diese Vision Card (i.e. Snellen-Sehtafel) drin hat.

Ich bin weiter sehr interessiert an Wirtschaft, bin „Hobby-Wirtschaftsmensch“, ich lese viel und befasse mich damit. Ich habe generell an allem Interesse, bin ein kreativer Mensch und habe überhaupt keine Lust auf reproduzierende Tätigkeiten. Ich habe genügend Dinge, mit denen ich mich sehr gut befassen kann, wenn ich mal Zeit habe.

Was wünschen Sie sich für die Zukunft?

Prof. Dr. Josef Bille
Was wünsche ich mir? Sagen wir mal auf uns bezogen hier, in Deutschland, dass wir das schaffen, mit dem, was ich selbst in den USA als Beispiel sehe, mithalten zu können in den nächsten Jahren. Wir haben die Ressourcen dafür, wir müssen nur bereit sein, die Randbedingungen zu schaffen, die man dazu braucht. Wir dürfen nicht so stark reglementieren, wie wir das bei uns immer tun. Wir müssen der Kreativität, die bei uns genauso existiert, freien Raum lassen. Dann schaffen wir es auch in 50 Jahren noch die stärkste Kraft in Europa zu sein und mit den Amerikanern durchaus einigermaßen mithalten zu können. Ich wünsche mir, dass wir die Bereitschaft haben, dass unsere Gesellschaft bereit ist, diesen Weg zu gehen. Manchmal denkt man, dass diese Null-Bock-Gesellschaft, die sich da ansagt, dass diese Leute nicht mehr bereit sind, das zu tun. Wenn man manche Diskussionen bei den Politikern hört, dann fragt man sich schon, ob die Rahmenbedingung ganz falsch gestellt werden. Man muss die Eigeninitiative der Menschen, die Kreativität, fördern. Der Individuelle muss zu Leistung wieder angereizt werden, muss belohnt werden, Leistung muss belohnt werden. Woran wir zu ersticken drohen, ist die Regulierungswut. Das ist in Deutschland schlimm, das ist in Europa noch schlimmer. In Amerika ist alles absolut dereguliert und das ist vielleicht das große Geheimnis der letzten zwanzig Jahre und der Grund, warum die Amerikaner diese Blüte erlebt haben. Wenn die Rahmenbedingungen stimmen, können wir mitmachen und es gibt soviele Dinge zu erfinden, ich hab so viel Spaß, das alles weiterzumachen…

mehr

Lebenslauf

Prof. Dr. Josef F. Bille

20.09.1944
geboren in Neuenkirchen, Westfalen
1964
Abitur in Recklinghausen
1970
Diplom der Physik an der Universität Fridericiana Karlsruhe
1970
Promotion an der Universität Fridericiana Karlsruhe
1973
Habilitation an der Universität Fridericiana Karlsruhe
1970 – 1974
Wissenschaftlicher Assistent am Institut für Angewandte Physik der Universität Fridericiana Karlsruhe
1974 – 1978
Wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der Hoechst AG, Frankfurt/Main
seit 1978
Ordinarius am Institut für Angewandte Physik, Fakultät für Physik und Astronomie der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
1986 – 1991
Gastprofessor am Department of Ophthalmology, University of California, San Diego, CA, USA
1984
Mitgründer des Technologie-Parks in Heidelberg
Mitgründer der Firma Heidelberg Instruments GmbH
1987
Mitgründer der Firma Intelligent Surgical Lasers (ISL), San Diego, CA, USA
1992
Merger von ISL mit Escalon, Med, N.J., USA
1995
Mitgründer der Firma MRC Systems Medizintechnik GmbH, Heidelberg
1999
Mitgründer der Firma 20/10 Perfect Vision GmbH, Heidelberg

mehr

Kontakt

Projektsprecher:

Prof. Dr. Josef Bille
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Institut für Angewandte Physik
Albert-Ueberle-Straße 3-5
69120 Heidelberg
Tel.: +49 (0) 6221 / 54 92 51
Fax: +49 (0) 6221 / 54 92 62
E-Mail: josef.bille@urz.uni-heidel-berg.de

Dr. Frieder Lösel
20/10 PERFECT VISION
Optische Geräte GmbH
Waldhofer Straße 100
69123 Heidelberg
Tel.: +49 (0) 6221 / 82 81 310
Fax: +49 (0) 6221 / 82 81 321
E-Mail: loesel@2010pv.com

Pressekontakt:

Dr. Michael Schwarz
Albert-Ueberle-Straße 3-5
69120 Heidelberg
Tel.: +49 (0) 6221 / 54 23 11
Fax: +49 (0) 6221 / 54 23 17
E-Mail: michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de