Arten und wichtigste klinische Anwendungen medizinischer Laser

Verschiedene Lasertypen haben unterschiedliche Leistungsparameter und Arbeitsmethoden, und auch ihre Wechselwirkungen mit menschlichen biologischen Geweben sind unterschiedlich. Nach der Bestimmung der Parameter und der erforderlichen LeistungMedizinischer Laserund der erforderlichen Arbeitsweise ist es grundsätzlich möglich, den konkreten Typ des geeigneten Lasers zu bestimmen. Nachfolgend stellen wir einige typische medizinische Lasergeräte und die wichtigsten klinischen Anwendungen basierend auf der Klassifizierung häufig verwendeter Arbeitsstoffe kurz vor.

Feststofflaser
Festkörperlaser sind derzeit die am weitesten verbreiteten und ausgereiftesten medizinischen Laser. Der typische medizinische Festkörperlaser ist der Nd:YAG-Laser, also der Neodym-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser. Die Hauptbetriebswellenlänge beträgt 1064 nm. Bei Skalpellanwendungen wird im Allgemeinen eine kontinuierliche Leistung verwendet, und die Leistung beträgt etwa mehrere zehn Watt. Für die Behandlung von dermatologischen Pigmentkrankheiten wird häufig ein gütegeschalteter Ausgang verwendet. Die Energie kann 1 Joule pro Impuls erreichen und die Impulsbreite kann nur wenige Nanosekunden betragen. Es kann auch für innere Augenoperationen wie Membrankatarakt, Linsenkapsulotomie, Iridotomie, Linsen- und Glaskörperstrangdurchtrennung in der Vorderkammer verwendet werden.

Wenn dieser Lasertyp als langer Impuls ausgegeben wird, kann er auch zur Haarentfernung verwendet werden, und die Impulsbreite kann bis zu 200 ms betragen; Als freier Oszillationsmodus kann es zur Behandlung chronischer Tränenwegsobstruktionen in der Augenheilkunde eingesetzt werden. Darüber hinaus hat der frequenzverdoppelte 532-nm-Wellenlängenlaser des Nd:YAG-Lasers auch wichtige Anwendungen in vielen Behandlungsbereichen wie Augenheilkunde, Zahnmedizin, Dermatologie, Prostataresektion usw. und kann zur symptomatischen Behandlung von dermatologischen Falten und Falten eingesetzt werden Haarentfernung. Behandlung und Behandlung von Funduserkrankungen usw.

Die andere Wellenlänge des Nd:YAG-Lasers beträgt 1320 nm und eignet sich für die Behandlung von großen und kleinen Saphena-Krampfadern und nicht funktionierenden oberflächlichen Krampfadern, die durch Blutrückfluss verursacht werden. Die 1,3-μm-Laserleistung des Nd:YAP-Lasers (Neodym-dotiertes Yttriumaluminat) ähnelt dieser Wellenlänge. Aufgrund seiner relativen Sicherheit für das menschliche Auge wird dieser Wellenlängenlaser häufig in medizinischen Praxen eingesetzt und kann zur Entfernung von Zahnkaries eingesetzt werden. Und Behandlung der Pulpahöhlenpräparation, Dentinüberempfindlichkeit, Entfernung von Zahnfleischtumoren und Hämangiomen, externe Bestrahlung von Mundgeschwüren usw.

Das Aufkommen und die Entwicklung von Festkörperlasern im mittleren Infrarotbereich mit Wellenlängen über 2 mm haben in den letzten Jahren eine Vielzahl neuer idealer Optionen für die Lasermedizin hervorgebracht, beispielsweise typische YAG-Laser, die mit Holmium, Thulium und Erbium dotiert sind. Die meisten dieser Laser arbeiten im Pulsmodus. Die Wellenlänge des Ho:YAG-Lasers (Holmium-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat) beträgt 2,1 μm und eignet sich zum kontakt- und berührungslosen Schneiden, Resektionieren und Koagulieren von weichem und hartem Gewebe, beispielsweise für Harnwegssteine; Die Dermatologie behandelt pyogenes Granulom, Alterswarzen und Alterskeratose; Geburtshilfe und Gynäkologie behandeln Gebärmutterhalskrebs; Die Hals-Nasen-Ohrenheilkunde behandelt Nasenpolypen und Rachenpapillome. perkutane Bandscheibenchirurgie usw.; Dieses Lasersystem wird in der perkutanen Myokardchirurgie eingesetzt. Die Gefäßrekonstruktion als ideales Instrument in der Angioplastie gilt als „vierter Meilenstein in der Behandlung der koronaren Herzkrankheit“.

Die vom Tm:YAG-Laser (Thulium-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat) abgegebene Wellenlänge von 2,0 μm ähnelt dem Ho:YAG-Laser und kann zum kontaktierenden und berührungslosen Schneiden, Resektionieren und Koagulieren von weichem Gewebe verwendet werden und Hartgewebe.

Ein anderer Typ von Er:YAG-Lasern (Erbium-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat) hat eine Ausgangswellenlänge von 2,9 μm. Da Wasser diese Wellenlänge stark absorbiert, wird es hauptsächlich zur Laserbehandlung von oberflächlichem Gewebe verwendet, beispielsweise zum Stanzen von Blut, zur Augenbehandlung und zur Behandlung von Druckempfindlichkeit. Hautchirurgie usw. Darüber hinaus wird es auch in anderen Bereichen wie der HNO-Heilkunde und der Tumorbehandlung eingesetzt. Das Behandlungsprinzip lässt sich grundsätzlich auf das Laserskalpell zurückführen. Ebenso gibt es den sogenannten „Wasserlaser“ (Er,Cr:YSGG-Laser, benannt nach Wasser zur Lichtführung), der eine Wellenlänge von 2780 nm hat und in der Zahnheilkunde eingesetzt wird.

Einige frühe Festkörperlaser, wie etwa Rubinlaser mit einer Wellenlänge von 694,3 nm und Alexandritlaser mit einer Wellenlänge von 755 nm, wurden als erste medizinische Lasergeräte zur Entfernung von Hautpigmenten, Hauthaaren, Tätowierungen und zur Behandlung von verwendet gutartige pigmentierte Hautläsionen. Aspekt.

In den letzten Jahren hat sich dieser Lasertyp mit dem kontinuierlichen Aufkommen fortschrittlicher Lasergeräte mit umfassender Leistung allmählich aus dem Bereich der medizinischen Laser zurückgezogen. Erwähnenswert ist, dass der derzeit in der wissenschaftlichen Forschung weit verbreitete Femtosekunden-Titan-dotierte Saphirlaser nicht nur über ein breitbandiges Spektrum einschließlich der oben genannten Wellenlängen und Wellenlängenabstimmungsmöglichkeiten verfügt, sondern auch eine hervorragende Pulsbreite von weniger als 100 fs aufweist in der Krankheitsdiagnose und Präzisionschirurgie. immer weiter verbreitete Anwendungen.

Ein weiterer Trend bei medizinischen Lasern ist der Faserlaser. Als eine Art Festkörperlaser deckt der Faserlaser nicht nur die Wellenlängen häufig verwendeter Festkörperlaser in der Medizin ab, wie z. Leistungsabgabe und andere Betriebsarten. Es ist absehbar, dass Faserlaser künftig einen immer größeren Anteil an medizinischen Lasern ausmachen werden.

Gaslaser
Zu den häufig verwendeten medizinischen Gaslasern gehören:
Der Kohlendioxidlaser mit einer Ausgangswellenlänge von 10,6 μm ist ein Ferninfrarotlaser. Es verfügt über zwei Arbeitsmodi: kontinuierlich und pulsierend. In der klinischen Praxis erfolgt die Übertragung in der Regel über einen lichtleitenden Gelenkarm. Da Kohlendioxidlaser leicht eine hohe Leistung (über Kilowatt) erreichen können, die Kosten relativ niedrig sind und seine Wellenlänge eine extrem hohe Absorptionsrate für Wasser aufweist, wird er hauptsächlich für intensive Laserbehandlungen verwendet.

Helium-Neon-Laser, Ausgangswellenlänge beträgt 632,8 nm. Es handelt sich hauptsächlich um einen kontinuierlichen Arbeitsmodus mit einer Leistung von nur 10 mW. Es kann nur für schwache Laserbehandlungen verwendet werden, nämlich Laserphysiotherapie und Laserakupunktur; Es kann auch als therapeutische Lichtquelle für die photodynamische Therapie verwendet werden.

Argon-Ionenlaser, die Hauptausgangswellenlänge beträgt 514,5 nm und 488 nm, kontinuierlicher Arbeitsmodus, die Leistung kann mehrere zehn Watt erreichen. Dieser Laser hat eine kurze Lebensdauer und hohe Betriebskosten. Grundsätzlich ist es sehr kostenintensiv, die Laserröhre alle 3 bis 4 Jahre auszutauschen. Sein sichtbarer blaugrüner Wellenlängenlaser kann über optische Fasern übertragen werden. Hämoglobin hat bei dieser Wellenlänge eine sehr hohe Absorptionsrate und kann als therapeutische Lichtquelle für die photodynamische Therapie verwendet werden.

Ähnlich ist es mit dem Kupferdampflaser. Gegenwärtig kann der von einem Diodenlaser gepumpte frequenzverdoppelte Nd:YAG-Laser einen grünen 532-nm-Laser mit einer durchschnittlichen Leistung von mehr als 10 W im Dauerbetrieb und einer durchschnittlichen Leistung von mehr als 100 W im Betrieb mit hoher Wiederholfrequenz erhalten. Daher kann es nicht nur in vielen medizinischen Bereichen eingesetzt werden. Es ersetzt den Argonionenlaser und den Kupferdampflaser und bietet neue Anwendungen in der Augenheilkunde, der Prostata usw. sowie eine hohe wirtschaftliche Praktikabilität.

Krypton-Ionenlaser, die Hauptbetriebswellenlängen sind 406,7 nm, 415,4 nm, 568 nm und 647 nm. Hauptsächlich für den kontinuierlichen Arbeitsmodus. Kann als diagnostische Lichtquelle für die photodynamische Therapie verwendet werden.

Helium-Cadmium-Laser, Ausgangswellenlänge 441,6 nm. Hauptsächlich für den kontinuierlichen Arbeitsmodus. Kann als diagnostische Lichtquelle für die photodynamische Therapie verwendet werden.

Halbleiterlaser
Derzeit gibt es viele Optionen für die Ausgangswellenlänge von Halbleiterlasern von 405 nm bis 1500 nm, und die Arbeitsmodi umfassen kontinuierlichen und gepulsten Betrieb. Im Allgemeinen werden die Wellenlänge und der Arbeitsmodus zur Definition des Namens verwendet, z. B.: 630 nm kontinuierlicher Halbleiterlaser, 780 nm gepulster Halbleiterlaser usw.; Halbleitermaterialien werden auch verwendet, um den Namen direkt zu definieren, wie zum Beispiel: Galliumarsenid-Halbleiterlaser, Arsen-Aluminium-Gallium-Halbleiterlaser usw.

Halbleiterlaser bieten einzigartige Vorteile wie geringe Größe, hohe Effizienz und die Möglichkeit, die Stromversorgung direkt zur Modulation des Ausgangslasers zu nutzen. Sie eignen sich für Situationen, in denen ein leichtes Gerät erforderlich ist und keine hohe Laserausgangsleistung erforderlich ist.

Eine Halbleiterlasereinheit von der Größe eines gewöhnlichen Computers erfüllt die gleichen Funktionen wie ein viel größerer Laser. Aufgrund des hohen elektrischen und optischen Wirkungsgrads sowie der langen Lebensdauer sind neben dem günstigen Preis auch die Betriebskosten niedrig. Die Lebensdauer der Diodenlaserröhre ist viel länger als die des Ionenlasers. Aufgrund seiner großen Auswahl an Wellenlängen vom ultravioletten bis zum infraroten Band und seiner Fähigkeit, über optische Fasern übertragen zu werden, wird das Spektrum klinischer Anwendungen immer größer.

Farbstofflaser
Man kann sagen, dass der Farbstofflaser der Laser mit der größten Wellenlängenabdeckung ist. Durch die Auswahl verschiedener Farbstoffe kann eine abgestimmte Leistung von 400 nm bis 950 nm erzielt werden. Zu den Hauptarbeitsmethoden gehören Dauerstrich und Pulswelle. Nach verschiedenen Pumpmethoden werden sie in Blitzpumpen und lasergepumpte Farbstofflaser unterteilt. Farbstofflaser in Kombination mit einem frequenzverdoppelten gütegeschalteten Nd:YAG-Laser können zur Entfernung von Tätowierungen, zur Behandlung von Gefäß- und Pigmentläsionen, zum Schneiden, Herausschneiden, Abtragen und Verdampfen von Weichgewebe in der allgemeinen Dermatologie sowie zur Entfernung überschüssiger menschlicher Haare verwendet werden.

Excimer-Laser
Die Ausgangswellenlänge des Excimer-Lasers liegt im Allgemeinen im ultravioletten Bereich, und häufig verwendete Lasermedien definieren seinen Namen, wie zum Beispiel: Argonfluorid-Excimer-Laser, Xenonfluorid-Excimer-Laser. Der Arbeitsmodus ist hauptsächlich Pulswelle. Derzeit wird es häufig in der Augenheilkunde und Dermatologie eingesetzt.

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