Nominee 1999

Perfektes Sehen

Laseroptische Diagnose und Therapie: Perfektes Sehen für jedermann

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

Prof. Dr. Josef F. Bille

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.

Weitere Details

Lebensläufe

Prof. Dr. Josef F. Bille

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

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

Beschreibung der Institute und Unternehmen zu ihren nominierten Projekten

Der bedeutende Physiker und Physiologe Hermann von Helmholtz hat vor 150 Jahren in einer Publikation über das menschliche Auge gesagt: „Wollte mir jemand ein optisches Gerät mit derartigen Fehlern anbieten, würde ich es in aller Deutlichkeit zurückweisen“. Hermann von Helmholtz war damals Direktor des Instituts für Physiologie an der Universität Heidelberg.

Ausgehend von Grundlagenuntersuchungen im Institut für Angewandte Physik der Universität Heidelberg sind in den vergangenen zwanzig Jahren neue adaptiv-optische Messverfahren entwickelt worden, die eine hochpräzise automatisierte Vermessung der Refraktion des menschlichen Auges ermöglichen. Damit können - im Vergleich zur heutigen Praxis - Fehlsichtigkeiten in sehr viel höherer Ordnung erfasst und möglicher Weise korrigiert werden. Fortschritte in der Mikrotechnik und in der Produktionstechnik weicher Kontaktlinsen erlauben die Herstellung neuartiger kundenspezifischer Sehhilfen („Super-Kontaktlinsen“) zur bestmöglichen Ausnutzung der individuellen Sehfunktion.

Durch innovative refraktive Laserchirurgie auf der Basis von Ultrakurzpulslasern, die ebenfalls in den vergangenen Jahren zuerst an der Universität Heidelberg demonstriert wurden, ist eine dauerhafte Korrektur der von Hermann von Helmholtz beklagten Abbildungsfehler des menschlichen Auges erstmals möglich.

Zur umgehenden Vermarktung der technologischen Grundlagenarbeiten entstand zu Beginn dieses Jahres die Firma 20/10 Perfect Vision GmbH, Heidelberg.

In den vergangenen fünf Jahren wurde des weiteren an der Universität Heidelberg in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum, Heidelberg, der Klinik für Neuroonkologie und Stereotaxie an der Universität zu Köln und der neugegründeten Firma MRC Systems Medizintechnik GmbH, Heidelberg ein neuartiges Operationsverfahren zur Resektion von bisher inoperablen Hirntumoren mit der stereotaktischen Laser-Neurochirurgie entwickelt. Dabei kommen ebenfalls medizinische Ultrakurzpulslaser und neuentwickelte adaptiv-optische Mikrooptiken zum Einsatz. Derzeit wird eine feinere Lasersonde entwickelt, die den Zugang zu anderen Indikationen in der funktionellen stereotaktischen Neurochirurgie eröffnet. Hauptanwendung ist die Behandlung des Parkinson-Syndroms. Möglich sein sollten auch Behandlungen von Hydrozephalus und von Schmerzerkrankungen. Alle Indikationen haben gemeinsam, dass nur ein kleines Zielvolumen zerstört oder entfernt werden muss. Das Zielvolumen liegt allerdings in der Regel in der Nähe sensibler Hirnareale.

Um die für die sichere Anwendung des Laserverfahrens notwendige räumliche Auflösung und Fokussierung des Laserstrahls zu erreichen, müssen die Verzerrungen der Wellenfront des Laserstrahls, die beim Durchgang des Laserlichts durch die Spülflüssigkeit entstehen und das Auflösungsvermögen begrenzen, korrigiert werden. Die in Zusammenarbeit mit der Firma MRC Systems Medizintechnik GmbH, Heidelberg entwickelte minimal-invasive Operationstechnik lässt sich über die Neurochirurgie hinaus als intelligentes Mikro-Laserskalpell auf viele chirurgische Disziplinen anwenden. Ein erster Spinoff in die Orthopädie in Form eines spinalen Lasers ist in Vorbereitung.

Die erforderlichen mikrooptischen und mikroelektronischen Bauelemente werden in Zusammenarbeit mit den beteiligten Hochtechnologie-Unternehmen und dem Institut für mikroelektronische Systeme IMS in der Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt und hergestellt.

Im Bereich der bahnbrechenden Neuentwicklung zur Vermessung und Korrektur der Refraktion des menschlichen Auges („SuperVision“) gibt es mehrere Patentanmeldungen, die Mitte Mai 1999 dem amerikanischen Patentamt zugestellt wurden.

Informationen und Kontakt zum Deutschen Zukunftspreis unter:

E-Mail: info@deutscher-zukunftspreis.de
Internet: www.deutscher-zukunftspreis.de

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.

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