Pobierz prezentację
Pobieranie prezentacji. Proszę czekać
OpublikowałJowita Majczak Został zmieniony 9 lat temu
1
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18 Lampy (termiczne)Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów Źródła światła:
2
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 2/18 Lampy: a) szerokopasmowe, rozkład Plancka b) lampy selektywne – np. niebieskie – do terapii hyperbilirubinemii i łuszczycy c) lampy „monochromatyczne” – np. Hg – źródło UVC(253,7 nm), „kwarcówka”,
3
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 3/18 Diody luminescencyjne (LEDy)Diody luminescencyjne (LEDy) (Light Emitting Diodes) (Light Emitting Diodes) - porównanie widma lampy (filtrowanej z widmem LED) (filtrowanej z widmem LED) - bardzo tanie lampa LED małe rozmiary - małe rozmiary - wąskie widmo optyczne - wąskie widmo optyczne
4
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 4/18 Właściwości promieniowania laserowego - duża intensywność (spektralna i przestrzenna gęstość mocy) - monochromatyczność - kolimacja - spójność - polaryzacja - przestrajalność (lasery barwnikowe, Ti:szafir i diodowe) - możliwość generacji ultrakrótkich impulsów Lasery diodowe umożliwiają akcję laserową głównie w zakresie ok. 650 – 950 nm (choć tzw. lasery niebieskie sięgają też już do ok. 400 nm). Mogą być przestrajane przez zmianę temperatury w zakresie znacznie mniejszym niż lasery barwnikowe. Są za to małe, proste w obsłudze i ekonomiczne,
5
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 5/18 Elementarne warunki działania lasera Dodatek: Elementarne warunki działania lasera Konieczne spełnienie 2 warunków Emisja promieniowania spójnego możliwa gdy: emisja wymuszona > em. spontaniczna liczba aktów em. wym. liczba aktów em. spont. N 2 B 21 N 2 A 21 > B 21 > A 21 konieczne duże rezonator Wzmocnienie możliwe gdy: emisja > absorpcja E2E1E2E1 N2N1N2N1 N2N1N2N1 N 2 > N 1 inwersja obsadzeń
6
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 6/18 2. Koncentrację energii, spełnienie warunku przewagi emisji wymuszonej Dodatek: Rozwój akcji laserowej ośrodek z inwersją: < 0 – wzmocnienie R<1 Rezonator pozwala na: 1.Sprzężenie zwrotne – przejście od wzmacniania promieniowania spontanicznego do generacji spójnej wiązki światła B 21 > A 21 3. Selekcję spektralną (jak w interferometrze F-P) L struktura modowa promieniowania laserowego
7
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 7/18 Dodatek: przykład konstrukcji wskaźnika laserowego
8
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 8/18 wybór konkretnego typu lasera zależy od konkretnego zastosowania: absorpcji tkanek. światło musi dotrzeć tam, gdzie ma działać (prawo Grotthusa-Drapera) konieczna transmisja przez tkankę „po drodze” i absorpcja światła „u celu” widma chromoforów Penetracja tkanki przez światło różnych laserów (głębokość, po jakiej natężenie wiązki spada e-krotnie w typowej tkance miękkiej): Lasery w medycynie Ar + 0,5-2 mm Nd:YAG 2-6 mm CO 2 0,1-0,2 mm Er:YAG 0,4-0,6 mm
9
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 9/18 Znaczenie różnych właściwości światła laserowego dla zastosowań medycznych duże natężenie duże natężenie – umożliwia dostarczenie dużej energii do ściśle określonego miejsca koagulację, ablację tkanek, monochromatyczność i przestrajalność monochromatyczność i przestrajalność – umożliwia selektywne wzbudzanie wybranych chromoforów inicjację określonej reakcji kolimacja wiązki laserowej kolimacja wiązki laserowej – umożliwia osiągnięcie dużej gęstości energii i dobre zogniskowanie promieniowania (użycie światłowodów) koherencja koherencja – umożliwia silne ogniskowanie, zastosowanie holograficzne metod krótkie impulsy krótkie impulsy – zmniejszanie ef. termicznych, możliwość badania szybkich reakcji biol./chem.
10
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 10/18 Popularne typy laserów „medycznych”: ekscymerowe (193-351 nm) – głównie do korekcji wad widzenia przez chirurgiczne modyfikowanie soczewki ocznej (zmiana krzywizny przez ablację rogówki) Ar+ (488 i 514,5 nm) – głównie w okulistyce (operacje siatkówki) - znaczenie historyczne – wypierany przez 2 harmoniczną lasera Nd:YAG (532 nm) Nd:YAG (1,064 m) – chirurgia (najczęściej stosowany laser chirurgiczny) Ho:YAG (2,09 m) – chirurgia (ablacyjne operacje prostaty) Er:YAG (2,94 m) – ablacyjna chirurgia kosmetyczna (wygładzanie zmarszczek) CO2 (10,6 m) – chirurgia (działanie głownie koagulacyjne – chyba, że krótkie impulsy), obecnie coraz rzadziej stosowany barwnikowy (równe dł. fali, głównie w obszarze widzialnym) – głównie w terapii fotodynamicznej (PDT), okulistyce i dermatologii Ti:szafir (bliska podczerwień) – głównie w okulistyce, PDT diodowy (niebieski oraz czerwień i bliska podczerwień) – głównie w biostymulacji (low-level laser therapy – LLLT) oraz do wzbudzania profiryny
11
Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 11/18 Zastosowania chirurgiczne – wykorzystują przeważnie termiczne działanie światła laserowego (lasery pracujące w bliskiej i średniej podczerwieni wzbudzają oscylacyjne i rotacyjne stany molekuł w tkankach). Główne zalety lasera w chirurgii: bezkontaktowe działanie sterylność, możliwość zabiegów na dnie oka (światło przechodzi przez przezroczystą soczewkę oczną, absorbowane przez siatkówkę), precyzja (możliwość ogniskowania do ok. 10 m), bezkrwawość (ważne przy operacjach rozległych obszarów np. mastektomii), możliwość stosowania bezinwazyjnych technik wziernikowych Ablacja = rozpad tkanek (dysocjacja cząsteczek) w wyniku bezpośredniego rozrywania wiązań i nadania fragmentom energii kinetycznej przez krótkie impulsy światła UV. Bardzo atrakcyjna dla precyzyjnej chirurgii dzięki nietermicznemu działaniu – eliminacja blizn i efektów ubocznych termicznego działania tradycyjnych laserów „chirurgicznych” (np. lasera CO 2 ) Różne skutki działania światła w zależności od długości impulsu laserowego przy zachowaniu tej samej dawki promieniowania świetlnego
Podobne prezentacje
© 2024 SlidePlayer.pl Inc.
All rights reserved.