Optical Tissue Differentiation for Sensor-Controlled Tissue-Specific Laser Surgery

Laser ablation is already an established process in the medical applications to be used as a surgery device, including soft and hard tissues. Tissue differentiation as feedback system is crucial for guiding the laser to cut and preserve important tissue. The most important difficulty in tissue differentiation is to differentiate tissue not only before, but also after condition of high laser power (laser ablation). It was shown in this work that in tissue differentiation for feedback can be provided by diffuse reflectance and autofluorescence spectroscopy. These methods can be used for blind detection of tissue through its spectral signature as basis for automated feedback mechanism for tissue-specific laser surgery.

Die Laserablation ist ein etabliertes chirurgisches Verfahren in der Medizin, welches für Hart- und Weichgewebe eingesetzt werden kann. Für die Laserchirurgie ist ein Feedback-System aber außerordentlich wichtig, um sensible Gewebestrukturen, die nicht verletzt werden dürfen, während einer Laseroperation nicht zu schädigen. Die größte Schwierigkeit besteht darin, das Gewebe sowohl vor der Wechselwirkung mit dem
Laserlicht, als auch danach richtig zu differenzieren. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass mit Hilfe der diffusen Reflexion und der Autofluoreszenz-Spektroskopie ein geeignetes Feedbacksystem für die Gewebedifferenzierung zur Verfügung steht. Diese Methoden können für blinde Detektion von Gewebe durch seine spektrale Signatur als Grundlage für eine automatisierte Feedback-Mechanismus für die Gewebe-spezifische Laser-Chirurgie eingesetzt werden.