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Untersuchungen der Puls-zu-Puls-Wechselwirkung zur Schnittoptimierung hochrepetierender fs-Lasersysteme in der Medizin

Während der durch Einzelpulse vermittelte Schneideffekt in der Gewebebearbeitung mit fs-Pulsen gut verstanden ist, ist die Wechselwirkung zeitlich und räumlich dicht aufeinander folgender Pulse in vielerlei Hinsicht unbekannt. Ein besseres Verständnis der Abhängigkeiten von Pulswiederholrate und Laserspotabstand beim Schneiden von biologischem Weichgewebe ist Gegenstand des geplanten Vorhabens. Es sollen sowohl die in Abhängigkeit der gewählten Parameter auftretenden nachteiligen als auch vorteilhaften Effekte identifiziert und untersucht werden. Dies ist nicht nur von hohem wissenschaftlichem Interesse, sondern auch für die klinische Anwendung von besonderer Bedeutung, da ein chirurgischer Eingriff immer einen Kompromiss zwischen Präzision und Effektivität bei minimierten Nebeneffekten darstellt. Experimentell soll die Wechselwirkung räumlich und zeitlich dicht aufeinander folgender ultrakurzer Laserpulse über der Durchbruchschwelle mit Kurzzeitfotografie sichtbar gemacht werden. Die Analyse der Dynamik der dabei entstehenden Kavitationsblase sowie der folgenden resistenten Gasblasen gibt Aufschluss über die Wechselwirkungszone sowie über die zu erreichende Effizienz der Schneidwirkung. Mit diesem Wissen kann der Schneidprozess hinsichtlich seiner Präzision versus Bearbeitungsgeschwindigkeit optimiert werden.

 

Ansprechpartner:

 

Dr. Tammo Ripken