Exploration of new concepts for sensor based tissue specific laser surgery

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Michael Schmidt; Professor Dr. Florian Dominik Stelzle
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 172825098

Die Laserchirurgie bietet gegenüber der konventionellen Chirurgie eine Reihe von Vorteilen. Allerdings fehlen dem Chirurg wichtige Information über die Schnitttiefe oder die aktuell abgetragene Gewebeart. Somit besteht das Risiko einer iatrogenen Schädigung anatomisch wichtiger Strukturen, wie z.B. Nervgewebe. Aus diesem Grund ist der Lasereinsatz in der Chirurgie bislang auf Gewebeoberflächen begrenzt. Um die laserbasierte Chirurgie als universelles chirurgisches Instrument zu etablieren ist eine Weiterentwicklung zu einer gewebespezifischen Laserchirurie notwendig. Ziel des vorgestellten Forschungsprojektes ist es daher im Rahmen einer interdisziplinären Arbeitsgruppe die sensorbasierte gewebespezifische Laserchirurgie zu entwickeln und an unterschiedlichen Gewebetypen zu erproben. Das Forschungsprojekt konzentriert sich besonders auf die Schonung von Nervengewebe bei chirurgischen Eingriffen mit Hilfe einer berührungslosen optischen Gewebeerkennung. Für die Untersuchungen wurden zwei chirurgische Eingriffe gewählt, bei denen eine hohe Gefahr der iatrogenen Nervenschädigung besteht: die Osteotomie des Unterkiefers in dem der Nervus alveolaris inferior verläuft und der Eingriff an der Parotis (Ohrspeicheldrüse) in deren Nähe sich der Nervus facialis befindet. Die Gewebediskriminierung wird mit Hilfe der diffusen Reflexionsspektroskopie, der Autofluoreszenz-Spektroskopie sowie anhand optischer Prozessemissionen während der Er:YAG-Laserablation von Gewebe untersucht. Anhand der experimentellen Daten wird ein Sensor- und Regelungskonzept etabliert und in vivo durch experimentelle Tierstudien verifiziert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Friedrich Wilhelm Neukam; Professor Dr. Emeka Nkenke; Dr.-Ing. Katja Tangermann-Gerk