Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Der handgeführte
Roboter wird an
einem
Phantomschädel
geprüft
Optimierung der Geschwindigkeit der Laserknochenablation
Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik
(M. Mehrwald, J. Raczkowsky, H. Wörn)
Ziel des Projekts ist eine Steigerung der Geschwindigkeit der Laserknochenablation mittels
kurz gepulstem CO2 Laser. Für den Einsatz während einer Operation muss das Schneiden
mit dem Laser eine entsprechend hohe Geschwindigkeit aufweisen, um die Vorteile des
Laserschneidens nicht durch eine hohe Operationszeit zunichte zu machen. Im Jahr 2009
wurden zu diesem Zweck verschiedene Möglichkeiten ausprobiert, um die Geschwindigkeit
der Laserablation zu erhöhen. So wurden in Zusammenarbeit mit dem Institut für
Anorganische Chemie verschiedene
Säuren und Basen ausprobiert, die durch
Ihre Wirkung den Knochen "aufweichen"
sollen und somit den Abtrag eines einzelnen
Laserpulses erhöhen. Außerdem
kamen noch andere Chemikalien zum
Einsatz, die einen höheren Siedepunkt als
Wasser aufweisen. Dadurch sollte mehr
Energie in den Knochen eingebracht werden
können, als durch Verdampfung des
Wassers verloren geht. Bei einigen der verwendeten
Chemikalien konnte eine
geringfügige Steigerung der Ablationsgeschwindigkeit
erreicht werden. Diese ist
jedoch noch nicht ausreichend, um den
Einsatz während einer Operation zu rechtfertigen.
3D-Rekonstruktion eines durch Laserablation
entstandenen Kraters
103
3