Die Einwirkung von Laserstrahlung kann zu Schädigung der menschlichen Haut führen. Ein sicherer Umgang erfordert daher besondere Sicherheitsmaßnahmen zur Minimierung von Hautschäden. "Trotz der weiten Verbreitung von CO2-Lasern, beispielsweise in der industriellen Materialbearbeitung, in der Forschung oder bei medizinischen Eingriffen wie Hautoperationen, sind die Auswirkungen auf die menschliche Haut noch nicht umfassend erforscht", erklärt Florian Treiber, Masterand im Bereich Medizin- und Gesundheitstechnologie der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ). Seine Studie konzentriere sich auf die Auswirkungen elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen im infraroten Spektralband, insbesondere auf den Einsatz von CO2-Lasern mit einer Wellenlänge von λ = 10,6 Mikrometer (µm).
Erste Auswertung zeigt signifikanten Anstieg der Schädigung
Für seine Studie erzeugte Treiber Hautschäden mithilfe eines CO2-Lasers auf Schweinehaut-Proben, die als Modell für menschliche Haut dienten. Den entstandenen Schaden analysierte er mit einem optischen Mikroskop. Durch ein teilautomatisiertes Bewertungsverfahren führte Treiber die Schadensklassifizierung anhand der spektralen Veränderung der thermisch geschädigten Zone durch. Die erhobenen Daten ermöglichen eine detaillierte Analyse der Schädigung in Abhängigkeit von den Parametern der einwirkenden Laserstrahlung. Der Verlauf des geschädigten Bereichs deutet darauf hin, dass ab einem bestimmten Schwellenwert ein signifikanter Anstieg der Schädigung zu beobachten sei. Die Ergebnisse können zur Ermittlung von Schwellenwerten herangezogen werden und ermöglichen die Bewertung und Vorhersage von Hautschäden durch Einwirkung von CO2-Laserstrahlung. Weitere Forschungsarbeiten sind geplant, um sichere Aussagen im Laserschutz treffen zu können.
Über die Arbeitsgruppe „Optische Technologien“ der WHZ
„Auch in diesem Jahr präsentiert sich unsere Arbeitsgruppe Optische Technologien mit vielen Forschungsarbeiten einem internationalen Fachpublikum auf der SPIE in San Francisco", freut sich Peter Hartmann, Professor für Lasertechnik an der WHZ und Leiter des Fraunhofer Anwendungszentrum für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien AZOM. Er reist seit über 20 Jahren mit seinem Team in die USA. Diese Gelegenheit bietet er auch Studierenden der WHZ. Die Arbeitsgruppe „Optische Technologien“ des Leupold-Instituts für angewandte Naturwissenschaften der WHZ forscht und entwickelt modernste Lösungen für messtechnische Fragestellungen in der Automobiltechnik, Halbleiterproduktion, Medizintechnik und Photonik. Seit Jahren arbeiten die Wissenschaftler in enger Kooperation mit dem Fraunhofer-Anwendungszentrum für Oberflächentechnologien und Optische Messtechnik (AZOM) zusammen. Das Fraunhofer AZOM wird in Kooperation mit der WHZ und dem Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS betrieben.
Weitere Forschungsarbeiten der Wissenschaftler auf der SPIE Photonics West
- Entwicklung eines endoskopischen LIBS-Systems zur In-situ-Materialanalyse von Metallverbundwerkstoffen (Paper 12840-47)
- Verwendung des Zustands eines physikalisch eingeschränkten Modells für maschinelles Lernen, das auf den ausgegebenen Intensitätsbildern trainiert wurde, um die Eigenmoden einer optischen Faser zu rekonstruieren (Paper 12840-47)
- Lock-In-verbesserter Nicht-Quantengeisterbild-Ansatz für Oberflächen mit geringer Streuung in einer Umgebung mit starker Lichtverschmutzung (Paper 12840-47)
- Differenzierung von biologischem Gewebe durch hyperspektrale Bildgebung unter Verwendung einer fasergekoppelten Lichtquelle mit hoher spektraler Leistungsdichte (Paper 12840-47)
- Untersuchung der Hautschädigung durch Kohlendioxidlaser mittels semiautomatisierter Auswertung des Schädigungsgrades (Paper 12840-47)
Kontakt
Westsächsische Hochschule Zwickau
Fakultät Physikalische Technik/ Informatik
Kornmarkt 1, 08056 Zwickau
Prof. Dr. rer. nat. habil. Peter Hartmann
Peter.hartmann[at]fh-zwickau.de
+49 375 536-1538
+49 1522 9262090
