LHM untersucht Gefährdung durch UKP-Laserstrahlung in medizinischen Anwendungen

In enger Kooperation mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) aus Berlin wurden am Laserinstitut Hochschule Mittweida in der Forschungsgruppe Hochrate-Laserbearbeitung von Prof. Löschner erste Untersuchungen zur Gefährdung durch UKP-Laserstrahlung in medizinischen Anwendungen durchgeführt.

Die Einsatzgebiete für UKP-Laser mit dem größten Gefährdungspotential sind die Augen- und Zahnheilkunde. In der Augenheilkunde werden UKP-Laser für die gezielte mikrometergenaue Perforation der Hornhaut im menschlichen Auge eingesetzt ("LASIK"). Im Bereich der Zahnmedizin werden Laserprozesse für das Abtragen und Strukturieren von Zahnhartmaterialien für Zahnerhaltungszwecke genutzt. Diese Anwendungen wurden am LHM exemplarisch anhand von Modellversuchen abgebildet und es konnte gezeigt werden, dass unter bestimmten Voraussetzungen auch an biologischen Materialien laserinduzierte Röntgenstrahlung erzeugt werden kann. Die von den untersuchten Laserbestrahlungsregimen ausgehende Gefährdung fällt aber eher gering aus. Eine genaue Einordung des Gefährdungspotentials während der realen medizinischen Anwendung soll im Nachgang an das Projekt erfolgen, insbesondere auch für den Einsatz höherer mittlerer Laserleistungen. In Bezug auf laserinduzierte Röntgenemissionen in medizinischen Anwendungen bleiben allerdings auch Fragen offen, z.B., was passiert, wenn UKP-Laserstrahlung mit Knochengewebe wechselwirkt oder auf Implantate trifft.

Die Forschungsergebnisse wurden unter dem Titel "X-ray emission during the ablative processing of biological materials by ultrashort laser pulses" in Applied Physics A veröffentlicht (Link). Zur Freude der Autoren wurde der Artikel nicht nur als Editor’s Choice ausgewählt, sondern ziert auch das Cover von Applied Physics A Volume 129, Ausgabe 3 vom März 2023. Auch zukünftig sollen die Ergebnisse einem breiten Fachpublikum zugänglich gemacht werden. So sind dieses Jahr bereits Beiträge anlässlich des 2023 Spring Meetings der EMRS in Strasbourg (Frankreich), der Conference on Lasers in Manufacturing (LiM) im Rahmen des World of Photonics Congress in München sowie zur Mittweidaer Lasertagung angemeldet.

Dieses Projekt wurde vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) unter der Verwaltungsvereinbarung 3621S42451 gefördert.

Weitere Informationen finden Sie in der News der Hochschule Mittweida.