Фракционный СО2 лазер как основной тип в лазерной медицине возник благодаря американскому доктору Леон Голдману которого справедливо называют отцом лазерной медицины.
Доктор Леон Голдман
Сразу после изобретения рубинового лазера в 1960 г. он использовал типы лазеров для лечения различных пигментных образований и исследовал их влияние на нормальную и пигментированную кожу. В 1963 году ученый опубликовал первую в истории научную статью, посвященную лазерному взаимодействию и использованию изобретения в медицине.
С тех пор физики и врачи по всему миру работая совместно довели применение лазерной медицины и хирургии на современный этап. В отличие от других немедицинских областей, оборудование этого типа до сих пор продолжает действовать как продолжение органов чувств человека.
Характеристики лазерного луча
Лазерный свет является монохроматическим, ярким, однонаправленным и последовательным.
Монохроматичность
Излучаемая световая волна выходит с той же длиной и энергией. Одна длина волны или узкой полосой излучаемых длин позволяет точно ориентировать в ткани, не повреждая смежные структуры.
Блеск
Излучаемый свет интенсивен и хорошо центрирован. Яркость или интенсивность является одним из важных свойств и может быть повышена за счет таких методов, как пульсация и добротность. Пиковая мощность может быть сосредоточена в наносекундах.
Когерентность
Все фотоны, излучаемые лучом, согласованы в пространстве и времени. Когерентность является мерой точности сигнала. Высококогерентный луч более точно нацелен.
Направленность
Все фотоны летят в одном направлении. Направленность луча коррелирует с излучением в чрезвычайно узком пучке света. Внутри лазерного аппарата фотоны сосредоточены в одном направлении приводя к снижению расходимости примерно 1 мм на каждый пройденный метр. Направленность позволяет сфокусировать маленький размер пятна.
Основные типы лазеров
Технология стала одним из ключевых компонентов в диагностических и терапевтических инструментах по медицинским специальностям, в том числе офтальмологии, дерматологии, кардиологии, гастроэнтерологии, онкологии и косметической хирургии применяя различные типы лазеров:
Углекислотный фракционный СО2 лазер
Углекислотный СО2 лазер наиболее распространенный точный инструмент, используемый в дерматологии, косметологии и хирургии. Световая среда образуется благодаря смеси газов двуокиси углерода, азота и гелия, обычно возбужденных электроэнергией постоянного тока. Фракционный СО2 лазер излучает непрерывный луч с длиной волны 10600 Нм, в невидимой части электромагнитного спектра. Луч устройства невидим и поэтому для вспомогательных функций используется дополнительно видимый свет для обеспечения прицельной точки для хирурга, чтобы довести прямой луч к желаемой цели.
Целевая ткань для этого типа лазера применяется водянистая, где свет поглощается биологическими тканями, вызывая нужное разрушение путем быстрого нагрева и парообразования межклеточной воды. Особенно часто применяются такого типа лазерные процедуры в косметологии.
Выходная мощность аппарата может превышать 100 ватт в непрерывной эксплуатации и 50 ватт при использовании импульсного режима.
Факторы, влияющие на взаимодействие с тканью, зависят от размера пятна, времени тепловой релаксации (время нагрева тканей лучом и время охлаждения тканей). CO2 лазеры теперь представляют компьютеризированные устройства, которые делают их использование гораздо легче и безопаснее для пользователей. Эти компьютеризированные устройства программируются при использования для омоложения кожи, хирургической резки или просто абляции поверхности кожи. Хирург изменяет только параметры в зависимости от конкретного случая, что он должен лечить. Мощность фракционного СО2 лазера и размеры луча настраиваются автоматически.
Использование СО2 лазера
CO2 лазер может успешно использоваться опытным хирургом для удаления шрамов от угревой сыпи, кожных морщин, гипертрофических поражений, ксантелазмы, себорейный кератоз, псориаза патчи.
Рубиновый
Это первый тип лазера, который использовал доктор Гольдман в 1965 году для лечения поражений пигментированной кожи и татуировок.
Рубиновый прибор (длина волны 694 нм) может удалить синюю и черную татуировки пигмента. Этот тип лазера удаляет татуировки с минимальными рубцами и без анестезии. Однако может потребоваться несколько сеансов для удаления пигментных пятен рубиновым устройством.
Неодимовый
Неодимовый лазер с длиной волны (1064 нм) может использоваться для удаления татуировки и пигментированной кожи.
Необходимая среда использует кристалл иттрий-алюминия с неодимом. Этот тип лазера используется в офтальмологии.
На парах меди
Принцип действия состоит в излучении возбуждёнными атомами меди, когда они переходят из резонансного состояния в стабильное состояние. При этом происходит эффективная генерация видимого излучения в газовом разряде при самоограниченных переходах атомов металлов на парах разных металлов: марганца, золота, бария, свинца, таллия.
Лазер на парах меди излучает две спектральные линии: зелёную с длиной волны 511 нм и жёлтую 578 нм. Зеленый свет на 511 нм используется для лечения доброкачественных пигментных поражений, таких как лентиго и доброкачественных кожных опухолей. Желтый с длиной волны 578 нм используется для лечения сосудистых поражений.
Аргоновый ионный
Аргоновый ионный лазер испускает луч 488 — 514 нм сине-зеленого цвета в видимой части электромагнитного спектра. Среда возбуждения представляет ионизированный аргон газ в герметизированной лазерной трубке, которая возбуждается разрядом электрического тока. Эти типы лазеров используются в офтальмологии и в дерматологии для лечения гемангиомы.
На основе гольмия
Лазерная среды образуется с помощью гольмия, испуская луч с длиной волны (2097 нм). Гольмий относительно недорогой редкоземельный минерал. Эти типы лазеров используются для ортопедического лечения порванного мениска, синовиальной болезни и суставной дегенерации. Ионами гольмия, оптически накачивается лампа-вспышка и излучает на длине волны 2097 нм в ИК-диапазоне, хорошо поглощаемом тканями. Используется это оборудование для операций на суставах, в лечении зубов, для испарения раковых клеток, почечных и желчных камней
Эксимерный ультрафиолетовый газовый
Эти типы лазеров испускают луч в ультрафиолетовой части спектра (193-351 нм). Такое оборудование используются в сердечно-сосудистых исследованиях для удаления сосудистых бляшек и в офтальмологии.
Успешное применение лазерных технологий в различных отраслях связано с тем, что в отличие от стандартного светового луча пучок фотонов работает в узком диапазоне длин волн и может быть сосредоточен с высокой мощностью на малой площади.
