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Im Rahmen eines Verbundprojektes soll ein Funktionsmuster eines Lasertherapiesystems für die Mikrochirurgie im Halsbereich realisiert werden. Dies macht es zunächst erforderlich, das biomechanische Verhalten der Halsweichteile zu untersuchen, da atmungs- und kreislaufinduzierte Bewegungen vom Laser nachverfolgt werden müssen. Das System beinhaltet als bildgebendes Verfahren einen Optischen Kohärenztomographen (OCT), der zur Bewegungsverfolgung eingesetzt wurde.

Ein OCT-Gerät der Fa. LightLabImaging wurde in den Strahlengang eines Operationsmikroskops der Fa. Carl Zeiss Surgical eingekoppelt (Time-domain, zentrale Wellenlänge 1278 nm). Es wurden 1D-OCT-Messungen über die Zeit aufgezeichnet, um Verlagerungen der Hautoberfläche in Richtung der Messachse zu dokumentieren (Abtastfrequenz 1,26 kHz).

Auf der Hautoberfläche über der Carotisbifurkation zeigten sich Pulsationen einer mittleren Amplitude von 0,22 mm mit einer maximalen Geschwindigkeit von 5,54 mm/s. Selbst in einem lateralem Abstand von bis zu 3 cm von der Halsschlagader waren noch Pulswellen nachweisbar, die über dem Systemrauschen von 0,1 mm, bzw. 0,38 mm/s lagen (gemessen über dem Mastoid). Atemabhängige Bewegungen erfolgen mit einer deutlich höheren Amplitude (1,71 mm, bei 3,45 mm/s). Ein Hustenstoß verlagerte die Hautoberfläche um mehr als 7 mm mit einer Geschwindigkeit von bis zu 70,75mm/s.

Die Ergebnisse stellen Grundlagenuntersuchungen zur Mechanik der Halsweichteile dar. Diese sind erforderlich, um im Rahmen lasergestützter mikrochirurgischer Operationen den Fokus trotz atem- und kreislaufabhängiger Pulsationen über der Zielregion zu stabilisieren. Wir konnten zeigen, dass ein OCT-A-Scan zur zeitlich hochaufgelösten Abstandsmessung eingesetzt werden kann.

Unterstützt durch: Dieses Projekt wird unterstützt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Förderprogramms „Optische Technologien“ (BMBF FKZ 13N8711).