Quale emettitore è meglio utilizzare per la chirurgia laser. Nella chirurgia laser

Quale emettitore è meglio utilizzare per la chirurgia laser.  Nella chirurgia laser
Chirurgia operativa: dispense di I. B. Getman

5. Laser in chirurgia

5. Laser in chirurgia

Il meccanismo d'azione di un bisturi laser si basa sul fatto che l'energia di un raggio di luce monocromatico e coerente aumenta bruscamente la temperatura in un'area limitata corrispondente del corpo e porta alla sua combustione ed evaporazione istantanea. In questo caso l'effetto termico sui tessuti circostanti si estende su una distanza molto breve, poiché la larghezza del fascio focalizzato è di 0,01 mm. Sotto l'influenza della radiazione laser, si verifica anche una distruzione "esplosiva" dei tessuti dall'impatto di una sorta di onda d'urto, che si forma durante la transizione istantanea del fluido tissutale allo stato gassoso. Le caratteristiche dell'azione biologica della radiazione laser dipendono da alcune delle sue caratteristiche: lunghezza d'onda, durata dell'impulso, struttura del tessuto, proprietà fisiche del tessuto. Consideriamo le caratteristiche dei principali laser utilizzati in chirurgia.

Laser con una lunghezza d'onda di 1064 nm. La radiazione penetra relativamente in profondità, fino a 5–7 mm. A temperature superiori a 43°C le molecole proteiche vengono danneggiate irreversibilmente (denaturate), il tessuto muore, subendo coagulazione termica; a temperature superiori a 100°C l'acqua comincia ad evaporare; a temperature superiori a 300 °C la combustione avviene con rilascio dei prodotti della combustione e loro deposizione sulla superficie del cratere.

La distruzione del tessuto mediante la formazione di un cratere, di un foro o di un'incisione durante l'operazione laser è chiamata ablazione e le condizioni in cui avviene sono chiamate modalità di ablazione del laser. A bassa potenza di radiazione e esposizione a breve termine, il riscaldamento del tessuto è relativamente piccolo e si verifica solo la sua coagulazione o fusione (modalità di subablazione).

Un laser con una lunghezza d'onda compresa tra 3 e 10 nm agisce sui tessuti molli in modo simile. Questi laser solitamente funzionano in modalità pulsata. Sono spesso utilizzati nelle procedure cosmetiche sulla pelle.

I laser ad eccimeri con una lunghezza d'onda di 300 nm hanno la potenza maggiore rispetto ad altri gruppi di laser. L'energia viene assorbita intensamente dai componenti non acquosi dei tessuti molli e duri, comprese le proteine ​​del DNA. La zona di danno termico quando esposta ad essa è di diversi micrometri. L'effetto emostatico è debolmente espresso.

Il laser ai vapori di rame con lunghezze d'onda di 578 e 585 µm ha proprietà interessanti. La pelle per lui è “trasparente”, le sostanze che percepiscono le radiazioni sono la melanina e l'emoglobina, il che offre opportunità uniche nel trattamento degli emangiomi, ecc. con ottimi risultati cosmetici.

Grazie alle sue elevate proprietà coagulanti ed emostatiche, il laser ha trovato ampia applicazione nell'endoscopia operativa. L'uso di un bisturi laser è conveniente per l'apertura del lume degli organi addominali cavi, la resezione dell'intestino, la formazione di un'anastomosi interintestinale o gastrointestinale, mentre il momento più cruciale dell'operazione viene eseguito su un campo “asciutto”.

Nei pazienti oncologici il rischio di diffusione di cellule tumorali maligne al di fuori del campo chirurgico è ridotto grazie all'azione coagulante e ablastica del raggio laser. La guarigione delle ferite laser è accompagnata da una risposta infiammatoria minima, che migliora notevolmente i risultati estetici.

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Capitolo 5 Innovazioni nella chirurgia refrattiva

Per la coagulazione o la necrosi di ampie aree di tessuto vengono utilizzati i laser, la cui radiazione è debolmente assorbita (m è piccola). In questo caso, a causa della diffusione, è possibile agire su zone poste al di fuori dell'azione del raggio.

Per il taglio e l'evaporazione si dovrebbe utilizzare un laser la cui radiazione sia fortemente assorbita (m è grande).

Laser applicabili:

laser a CO2 a gas;

laser YAG:Nd a stato solido (comprese le armoniche superiori della lunghezza d'onda fondamentale della radiazione);

laser ionici (argon, kripton); laser liquidi; laser ad erbio; laser a vapori di rame;

laser ad eccimeri.

Per i laser al neodimio, all'argon e ai liquidi, sono state sviluppate guide luminose in fibra ottica per l'impatto locale in aree difficili da raggiungere. Le fibre ottiche non sono ancora state sviluppate per il laser a CO2 e per il laser ad erbio.

Laser ad anidride carbonica (laser CO2, n0 = 10600 nm). I tessuti costituiti per l'80% da acqua assorbono fortemente la radiazione laser CO2, quindi il laser CO2 viene utilizzato esclusivamente come bisturi per tagliare e asportare i tessuti. L'azione di taglio si basa sull'evaporazione esplosiva dell'acqua intracellulare ed extracellulare nell'area di messa a fuoco. Dopo che l'acqua è evaporata, la temperatura sale sopra i 100 °C, il che porta alla carbonizzazione e all'evaporazione. L'allargamento necrotico del taglio ha uno spessore di 30…40 µm. A una distanza di 300...600 micron il tessuto non viene danneggiato. I vasi con un diametro di 0,5 ... 1 mm si chiudono spontaneamente. La perdita di sangue è molto piccola, particolarmente evidente durante le operazioni al fegato, ai polmoni, al cuore. Quando si sezionano le pareti dello stomaco, non si verifica sanguinamento. Le ustioni vengono facilmente asportate e i tessuti necrotici vengono rimossi. Nella chirurgia purulenta, il laser è indispensabile, poiché elimina completamente la ferita dall'infezione (nel solito modo non è possibile). La rimozione della crosta nelle malattie infiammatorie purulente e nelle ustioni avviene mediante escissione (evaporazione). Allo stesso tempo, la velocità di lavorazione di un laser CO2 da 60 W è paragonabile alla velocità di lavorazione di un bisturi convenzionale.

Principali vantaggi:

sterilità e località d'azione; coagulazione spontanea dei tessuti e dei vasi tagliati (diminuzione

molte volte perdita di sangue); mancanza di irritazione durante le operazioni al cervello e al cuore;

la possibilità di tagliare i tessuti molli senza fissazione; trauma tissutale minimo.

Screpolatura:

velocità di taglio inferiore rispetto a un bisturi convenzionale; la profondità di taglio è scarsamente controllata.

Pertanto, il laser CO2 viene utilizzato principalmente nei seguenti casi:

intervento chirurgico per sanguinamento e scarsa coagulazione del sangue;

chirurgia e microchirurgia delle cavità corporee e degli organi interni.

Nella microchirurgia, un raggio laser CO2 viene diretto nel campo visivo di un microscopio operatorio. Per questo viene utilizzato un raggio "pilota". Per la chirurgia generale la potenza del laser CO2 è di 50...100 W, per la microchirurgia 10...20 W.

YAG:Laser Nd (n0 = 1064 nm). Sotto l'azione di un'intensa radiazione laser al neodimio, si forma un focus di coagulazione sufficientemente profondo. L'azione di taglio è trascurabile rispetto al laser CO2. Pertanto, il laser al neodimio viene utilizzato principalmente per la coagulazione di sanguinamenti e per la necrosi di aree di tessuto patologicamente alterate (tumori) in quasi tutti i settori della chirurgia. L'uso di una fibra monofilamento di polimero di quarzo per la trasmissione del fascio offre grandi opportunità per la chirurgia nelle cavità corporee.

I più importanti ambiti di applicazione del laser Nd.

Fotocoagulazione endoscopica del sanguinamento gastrointestinale. Un laser ad argon può essere utilizzato per arrestare il sanguinamento acuto nel tratto gastrointestinale superiore, ma la profondità di penetrazione della radiazione laser al neodimio è 4-5 volte maggiore. Con l'aiuto del laser Nd, i grandi vasi vengono chiusi meglio e le grandi emorragie si fermano (ad esempio, con le vene varicose dell'esofago). La fibra di polimero di quarzo (o polimero-polimero) è installata nell'endoscopio, l'estremità della guida luminosa viene soffiata con un flusso di gas. La dose di radiazioni ottimale per la coagulazione è di 600…2000 J/cm2 a fi = 1…2 s.

Endoscopochirurgia. Con l'aiuto di una fibra e di un endoscopio, i tumori nel tratto gastrointestinale, nei sistemi tracheobronchiale e genito-urinario sono necrotici.

Oftalmologia. Si riferisce alla microchirurgia non termica e verrà discussa più avanti.

La conversione armonica consente di espandere significativamente i campi di applicazione dei laser di questo tipo.

Laser a ioni (argon) (n0 = 480 nm). L'elevata capacità di assorbimento dell'emoglobina nella zona blu-verde della radiazione laser ad argon consente di arrestare l'emorragia o di chiudere un tessuto riccamente irrorato. La radiazione del laser ad argon viene assorbita debolmente dall'acqua, quindi la coagulazione è possibile dietro uno strato d'acqua (ad esempio sul fondo).

Principali ambiti di applicazione.

Fotocoagulazione in oftalmologia. In precedenza qui venivano utilizzati coagulatori allo xeno (lampade ad arco allo xeno). Poi sono comparsi i laser a rubino: per saldare la retina (in modalità di generazione libera), per il trattamento del glaucoma (modalità Q-switched). Nel primo caso viene eseguita l'azione termica, nel secondo lo shock. Ma la luce rossa del laser a rubino è scarsamente assorbita dal sangue e sono inefficaci nelle lesioni vascolari dell'organo della vista. Più tardi arrivò il laser ad argon. Nella maggior parte dei casi è sufficiente un coagulatore allo xeno, ma per gli interventi locali è indispensabile un laser ad argon. La potenza di radiazione di un laser ad argon è di diversi watt. L'impatto avviene sul polo posteriore dell'occhio per la coagulazione di piccoli focolai (~ 50 µm di dimensione durante 50…100 ms). È usato per trattare la retinopatia diabetica, la trombosi venosa, la trombosi retinica, ecc.

Fotocoagulazione endoscopica del sanguinamento gastrointestinale. L'azione è simile a quella di un laser al neodimio, solo la profondità di penetrazione è inferiore (~0,2 mm). La dose ottimale di coagulazione è di 150…500 J/cm2 in pochi secondi. In caso di sanguinamento abbondante è meglio utilizzare il laser Nd. Il laser ad argon non solo può distruggere, ma anche stimolare le funzioni visive della retina con un flusso a bassa energia.

Trattamento delle lesioni cutanee. Il trattamento avviene mediante desolazione mirata dei vasi sanguigni. Viene utilizzato un cavo ottico. Una dose tipica è 12 J/cm2 a phi = 0,5 s, db = 3 mm. L'emangioma è ben trattato.

Laser a vapori di rame (n0 = 512; 570 nm). Il laser emette nella regione verde dello spettro. Potenza fino a 10 W. Utilizzato come bisturi per la resezione degli organi interni. Quando si taglia il fegato, mostra un vantaggio rispetto ai laser a CO2.

Laser ad eccimeri (n0 = 308 nm, n0 = 193 nm, ecc.). L'applicazione principale è l'oftalmologia. Sono utilizzati per correggere i difetti della vista: ipermetropia, miopia, astigmatismo, ecc.

Nell’ultimo mezzo secolo, i laser hanno trovato applicazione in oftalmologia, oncologia, chirurgia plastica e in molti altri settori della medicina e della ricerca biomedica.

La possibilità di utilizzare la luce per curare le malattie è nota da migliaia di anni. Gli antichi greci ed egiziani utilizzavano la radiazione solare in terapia, e le due idee erano addirittura collegate tra loro nella mitologia: il dio greco Apollo era il dio del sole e della guarigione.

E solo dopo l'invenzione della fonte di radiazione coerente, più di 50 anni fa, il potenziale dell'uso della luce in medicina è stato davvero rivelato.

Grazie alle loro proprietà speciali, i laser sono molto più efficienti delle radiazioni solari o di altre fonti. Ogni generatore quantistico opera in un intervallo di lunghezze d’onda molto ristretto ed emette luce coerente. Inoltre, i laser in medicina consentono di creare potenze elevate. Il raggio di energia può essere concentrato in un punto molto piccolo, grazie al quale si ottiene la sua alta densità. Queste proprietà hanno portato al fatto che oggi i laser vengono utilizzati in molti settori della diagnostica medica, della terapia e della chirurgia.

Trattamento pelle e occhi

L'uso del laser in medicina è iniziato con l'oftalmologia e la dermatologia. Il generatore quantistico fu scoperto nel 1960. E un anno dopo, Leon Goldman ha dimostrato come il laser rosso rubino in medicina può essere utilizzato per rimuovere la displasia capillare, un tipo di voglia e il melanoma.

Tale applicazione si basa sulla capacità delle sorgenti di radiazioni coerenti di operare ad una determinata lunghezza d'onda. Le fonti di radiazioni coerenti sono ora ampiamente utilizzate per rimuovere tumori, tatuaggi, capelli e nei.

In dermatologia vengono utilizzati laser di vario tipo e lunghezza d'onda, a causa dei diversi tipi di lesioni da curare e della principale sostanza assorbente al loro interno. dipende anche dal tipo di pelle del paziente.

Oggi non è possibile praticare la dermatologia o l'oftalmologia senza disporre dei laser, poiché sono diventati gli strumenti principali per la cura dei pazienti. L’uso di generatori quantistici per la correzione della vista e un’ampia gamma di applicazioni oftalmiche crebbe dopo che Charles Campbell nel 1961 divenne il primo medico a utilizzare un laser rosso in medicina per curare un paziente con un distacco di retina.

Successivamente, a questo scopo, gli oftalmologi iniziarono a utilizzare fonti di argon di radiazione coerente nella parte verde dello spettro. Qui, le proprietà dell'occhio stesso, in particolare del suo cristallino, venivano utilizzate per focalizzare il raggio nell'area del distacco della retina. La potenza altamente concentrata del dispositivo lo salda letteralmente.

I pazienti affetti da alcune forme di degenerazione maculare possono essere aiutati dalla chirurgia laser - coagulazione laser e terapia fotodinamica. Nella prima procedura, un fascio di radiazioni coerenti viene utilizzato per sigillare i vasi sanguigni e rallentare la loro crescita patologica sotto la macula.

Studi simili furono condotti negli anni ’40 con la luce solare, ma per completarli con successo i medici avevano bisogno delle proprietà uniche dei generatori quantistici. L'utilizzo successivo del laser ad argon è stato quello di fermare l'emorragia interna. L'assorbimento selettivo della luce verde da parte dell'emoglobina, il pigmento dei globuli rossi, è stato utilizzato per bloccare i vasi sanguigni sanguinanti. Per curare il cancro, i vasi sanguigni che entrano nel tumore e gli forniscono sostanze nutritive vengono distrutti.

Ciò non può essere ottenuto utilizzando la luce solare. La medicina è molto conservatrice, come dovrebbe essere, ma le fonti di radiazioni coerenti hanno ottenuto il consenso in vari campi. I laser in medicina hanno sostituito molti strumenti tradizionali.

Anche l'oftalmologia e la dermatologia hanno tratto beneficio dalle fonti di radiazione coerente ad eccimeri nella gamma degli ultravioletti. Sono diventati ampiamente utilizzati per il rimodellamento corneale (LASIK) per la correzione della vista. I laser in medicina estetica vengono utilizzati per rimuovere macchie e rughe.

Chirurgia estetica redditizia

Tali sviluppi tecnologici sono inevitabilmente apprezzati dagli investitori commerciali, poiché hanno un enorme potenziale di profitto. La società di analisi Medtech Insight nel 2011 ha stimato la dimensione del mercato delle apparecchiature laser di bellezza a oltre 1 miliardo di dollari USA. Infatti, nonostante un calo della domanda complessiva di sistemi medici durante la crisi globale, gli interventi di chirurgia estetica basati su generatori quantistici continuano a godere di una forte domanda negli Stati Uniti, il mercato dominante per i sistemi laser.

Imaging e diagnostica

I laser in medicina svolgono un ruolo importante nella diagnosi precoce del cancro, così come di molte altre malattie. Ad esempio, a Tel Aviv, un gruppo di scienziati si interessò alla spettroscopia IR utilizzando sorgenti infrarosse di radiazione coerente. La ragione di ciò è che il cancro e i tessuti sani possono avere una permeabilità agli infrarossi diversa. Una delle applicazioni promettenti di questo metodo è l'individuazione dei melanomi. Nel cancro della pelle, la diagnosi precoce è molto importante per la sopravvivenza del paziente. Attualmente, l'individuazione del melanoma viene effettuata a occhio, quindi resta da affidarsi all'abilità del medico.

In Israele, ogni persona può sottoporsi a uno screening gratuito del melanoma una volta all’anno. Alcuni anni fa, in uno dei maggiori centri medici, sono stati condotti studi, a seguito dei quali è stato possibile osservare chiaramente la differenza nella gamma degli infrarossi tra segni potenziali, ma innocui, e il melanoma reale.

Katzir, l'organizzatore della prima conferenza SPIE sull'ottica biomedica nel 1984, e il suo gruppo a Tel Aviv hanno sviluppato anche fibre ottiche trasparenti alle lunghezze d'onda degli infrarossi, consentendo di estendere il metodo alla diagnostica interna. Inoltre, può essere un'alternativa rapida e indolore allo striscio cervicale in ginecologia.

Il blu in medicina ha trovato applicazione nella diagnostica fluorescente.

Anche i sistemi basati su generatori quantistici stanno iniziando a sostituire i raggi X, tradizionalmente utilizzati nella mammografia. I raggi X pongono i medici di fronte a un difficile dilemma: hanno bisogno di un’elevata intensità per rilevare in modo affidabile i tumori, ma l’aumento delle radiazioni stesso aumenta il rischio di cancro. In alternativa, si sta esplorando la possibilità di utilizzare impulsi laser molto veloci per acquisire immagini del torace e di altre parti del corpo, come il cervello.

OCT per gli occhi e altro ancora

I laser in biologia e medicina hanno trovato impiego nella tomografia a coerenza ottica (OCT), che ha generato un'ondata di entusiasmo. Questa tecnica di imaging utilizza le proprietà di un generatore quantistico e può fornire immagini molto chiare (dell'ordine di un micron), in sezione trasversale e tridimensionali del tessuto biologico in tempo reale. L'OCT è già utilizzato in oftalmologia e può, ad esempio, consentire a un oculista di vedere una sezione trasversale della cornea per diagnosticare malattie della retina e glaucoma. Oggi la tecnica comincia ad essere utilizzata anche in altri settori della medicina.

Una delle più grandi aree emergenti dall’OCT è l’imaging a fibra ottica delle arterie. può essere utilizzato per valutare le condizioni di una placca instabile soggetta a rottura.

Microscopia degli organismi viventi

Anche i laser nella scienza, nella tecnologia e nella medicina svolgono un ruolo chiave in molti tipi di microscopia. In quest'area sono stati fatti numerosi sviluppi, il cui scopo è visualizzare ciò che accade all'interno del corpo del paziente senza l'uso di un bisturi.

La parte più difficile della rimozione del cancro è la necessità di utilizzare costantemente un microscopio in modo che il chirurgo possa assicurarsi che tutto venga fatto correttamente. La capacità di eseguire microscopia dal vivo e in tempo reale rappresenta un progresso significativo.

Una nuova applicazione dei laser in ingegneria e medicina è la scansione a campo vicino della microscopia ottica, che può produrre immagini con una risoluzione molto maggiore di quella dei microscopi standard. Questo metodo si basa su fibre ottiche con tacche alle estremità, le cui dimensioni sono inferiori alla lunghezza d'onda della luce. Ciò ha consentito l'imaging a lunghezza d'onda secondaria e ha gettato le basi per l'imaging di cellule biologiche. L'uso di questa tecnologia nei laser IR consentirà una migliore comprensione del morbo di Alzheimer, del cancro e di altri cambiamenti nelle cellule.

PDT e altri trattamenti

Gli sviluppi nel campo delle fibre ottiche aiutano ad espandere le possibilità di utilizzo dei laser in altri settori. Oltre a consentire la diagnosi all'interno del corpo, l'energia della radiazione coerente può essere trasferita dove è necessaria. Può essere utilizzato nel trattamento. I laser a fibra stanno diventando molto più avanzati. Cambieranno radicalmente la medicina del futuro.

Il campo della fotomedicina, che utilizza sostanze chimiche sensibili alla luce che interagiscono con il corpo in modi specifici, può utilizzare generatori quantistici sia per diagnosticare che per curare i pazienti. Nella terapia fotodinamica (PDT), ad esempio, un laser e un farmaco fotosensibile possono ripristinare la vista in pazienti affetti dalla forma "umida" della degenerazione maculare legata all'età, la principale causa di cecità nelle persone di età superiore ai 50 anni.

In oncologia, alcune porfirine si accumulano nelle cellule tumorali e diventano fluorescenti quando illuminate a una determinata lunghezza d'onda, indicando la posizione del tumore. Se questi stessi composti vengono poi illuminati con una lunghezza d’onda diversa, diventano tossici e uccidono le cellule danneggiate.

Il laser a gas rosso elio-neon viene utilizzato in medicina nel trattamento dell'osteoporosi, della psoriasi, delle ulcere trofiche, ecc., poiché questa frequenza è ben assorbita dall'emoglobina e dagli enzimi. Le radiazioni rallentano i processi infiammatori, prevengono l'iperemia e il gonfiore e migliorano la circolazione sanguigna.

Trattamento personalizzato

Altre due aree in cui ci saranno applicazioni per i laser sono la genetica e l'epigenetica.

In futuro, tutto avverrà su scala nanometrica, il che ci consentirà di fare medicina su scala cellulare. I laser in grado di generare impulsi al femtosecondo e sintonizzarsi su lunghezze d'onda specifiche sono partner ideali per i professionisti medici.

Ciò aprirà la porta a un trattamento personalizzato basato sul genoma individuale del paziente.

Leon Goldman - fondatore della medicina laser

Parlando dell'uso dei generatori quantistici nel trattamento delle persone, non si può non menzionare Leon Goldman. È conosciuto come il "padre" della medicina laser.

Nel giro di un anno dall’invenzione della sorgente di radiazioni coerente, Goldman divenne il primo ricercatore a utilizzarla per curare una malattia della pelle. La tecnica applicata dallo scienziato ha aperto la strada al successivo sviluppo della dermatologia laser.

Le sue ricerche a metà degli anni '60 portarono all'uso del generatore quantico del rubino nella chirurgia della retina e a scoperte come la capacità della radiazione coerente di tagliare contemporaneamente la pelle e sigillare i vasi sanguigni, limitando il sanguinamento.

Goldman, che ha lavorato per gran parte della sua carriera come dermatologo presso l'Università di Cincinnati, ha fondato l'American Society for Lasers in Medicine and Surgery e ha contribuito a gettare le basi per la sicurezza del laser. Morto nel 1997

Miniaturizzazione

I primi generatori quantistici da 2 micron avevano le dimensioni di un letto matrimoniale ed erano raffreddati con azoto liquido. Oggi esistono diodi che stanno nel palmo di una mano e anche diodi più piccoli e cambiamenti di questo tipo aprono la strada a nuove applicazioni e sviluppi. La medicina del futuro avrà piccoli laser per la chirurgia cerebrale.

I progressi tecnologici riducono costantemente i costi. Proprio quando i laser sono diventati comuni negli elettrodomestici, hanno iniziato a svolgere un ruolo chiave nelle attrezzature ospedaliere.

Laddove i laser in medicina erano molto grandi e complessi, la produzione odierna da fibre ottiche ha ridotto significativamente i costi e la transizione alla nanoscala ridurrà ulteriormente i costi.

Altri usi

Con i laser, gli urologi possono trattare la stenosi uretrale, le verruche benigne, i calcoli urinari, la contrattura della vescica e l’ingrossamento della prostata.

L'uso del laser in medicina ha permesso ai neurochirurghi di effettuare incisioni precise ed esami endoscopici del cervello e del midollo spinale.

I veterinari utilizzano i laser per procedure endoscopiche, coagulazione del tumore, incisioni e terapia fotodinamica.

I dentisti utilizzano la radiazione coerente per la realizzazione di fori, la chirurgia gengivale, le procedure antibatteriche, la desensibilizzazione dentale e la diagnostica orofacciale.

Pinzette laser

I ricercatori biomedici di tutto il mondo utilizzano pinzette ottiche, selezionatori di cellule e una serie di altri strumenti. Le pinzette laser promettono una diagnosi del cancro migliore e più rapida e sono state utilizzate per catturare virus, batteri, piccole particelle metalliche e filamenti di DNA.

Nelle pinzette ottiche, un raggio di radiazione coerente viene utilizzato per trattenere e ruotare oggetti microscopici, in modo simile a come le pinzette di metallo o di plastica sono in grado di raccogliere oggetti piccoli e fragili. Le singole molecole possono essere manipolate fissandole su vetrini di dimensioni micron o perle di polistirolo. Quando la trave colpisce la palla, si curva e ha un leggero impatto, spingendo la palla direttamente al centro della trave.

Ciò crea una "trappola ottica" in grado di intrappolare una piccola particella in un raggio di luce.

Laser in medicina: pro e contro

L'energia della radiazione coerente, la cui intensità è modulabile, viene utilizzata per tagliare, distruggere o modificare la struttura cellulare o extracellulare dei tessuti biologici. Inoltre, l’uso del laser in medicina, insomma, riduce il rischio di infezioni e stimola la guarigione. L'uso di generatori quantistici in chirurgia aumenta la precisione della dissezione, tuttavia sono pericolosi per le donne incinte e esistono controindicazioni per l'uso di farmaci fotosensibilizzanti.

La complessa struttura dei tessuti non consente un'interpretazione univoca dei risultati delle analisi biologiche classiche. I laser in medicina (foto) sono uno strumento efficace per la distruzione delle cellule tumorali. Tuttavia, potenti fonti di radiazioni coerenti agiscono indiscriminatamente e distruggono non solo i tessuti colpiti, ma anche i tessuti circostanti. Questa proprietà è uno strumento importante nella tecnica di microdissezione utilizzata per eseguire analisi molecolari in un sito di interesse con la capacità di distruggere selettivamente le cellule in eccesso. L'obiettivo di questa tecnologia è superare l'eterogeneità presente in tutti i tessuti biologici per facilitarne lo studio in una popolazione ben definita. In questo senso la microdissezione laser ha dato un contributo significativo allo sviluppo della ricerca, alla comprensione di meccanismi fisiologici che oggi possono essere chiaramente dimostrati a livello di popolazione e anche di singola cellula.

La funzionalità dell’ingegneria tissutale oggi è diventata un fattore importante nello sviluppo della biologia. Cosa succede se le fibre di actina vengono tagliate durante la divisione? Un embrione di Drosophila sarà stabile se la cellula viene distrutta durante il ripiegamento? Quali sono i parametri coinvolti nella zona meristematica di una pianta? Tutti questi problemi possono essere risolti con l’aiuto dei laser.

Nanomedicina

Recentemente sono emerse molte nanostrutture con proprietà adatte a una varietà di applicazioni biologiche. I più importanti sono:

  • punti quantici: minuscole particelle che emettono luce di dimensioni nanometriche utilizzate nell'imaging cellulare altamente sensibile;
  • nanoparticelle magnetiche, che hanno trovato applicazione nella pratica medica;
  • particelle polimeriche per molecole terapeutiche incapsulate;
  • nanoparticelle metalliche.

Lo sviluppo delle nanotecnologie e l’uso dei laser in medicina, insomma, ha rivoluzionato il modo di somministrare i farmaci. Le sospensioni di nanoparticelle contenenti farmaci possono aumentare l'indice terapeutico di molti composti (aumentare la solubilità e l'efficacia, ridurre la tossicità) influenzando selettivamente i tessuti e le cellule colpiti. Forniscono il principio attivo e regolano anche il rilascio del principio attivo in risposta alla stimolazione esterna. La nanoteranostica è un ulteriore approccio sperimentale che consente il duplice uso di nanoparticelle, composti farmaceutici, strumenti terapeutici e di imaging diagnostico, aprendo la strada a trattamenti personalizzati.

L'uso dei laser in medicina e biologia per la microdissezione e la fotoablazione ha permesso di comprendere i meccanismi fisiologici dello sviluppo delle malattie a diversi livelli. I risultati aiuteranno a determinare i migliori metodi di diagnosi e trattamento per ciascun paziente. Sarà inoltre indispensabile lo sviluppo delle nanotecnologie in stretta connessione con i progressi nel campo dell’imaging. La nanomedicina è una nuova e promettente forma di trattamento per alcuni tumori, malattie infettive o strumenti diagnostici.

La chirurgia laser si basa sull’utilizzo di tecnologie avanzate. Sono dispositivi contenenti un mezzo gassoso (anidride carbonica, xeno o argon) e che restituiscono potenti raggi luminosi.

Esistono due tipi di laser. I laser a bassa frequenza vengono utilizzati in terapia e servono a trattare molte malattie, iniziando e terminando con l'eliminazione delle cellule tumorali. I laser ad alta frequenza hanno trovato la loro maggiore diffusione negli interventi di rimozione e rimozione delle cicatrici.

Il laser è praticamente senza sangue (il laser cauterizza la superficie dei vasi) e non lascia cicatrici e. La guarigione delle ferite dopo si verifica a causa della rigenerazione della normale struttura della pelle. Le ferite stesse rimangono sterili per lungo tempo e lo sviluppo del processo infiammatorio è ridotto al minimo.

I primissimi "clienti" della chirurgia laser furono per il trattamento delle anomalie oculari (ipermetropia, miopia, astigmatismo e altre patologie). I tessuti dell'occhio sono superfici ideali su cui focalizzare i raggi laser.

Le operazioni stesse non sono considerate complesse. Gli ultimi modelli di laser garantiscono un lavoro indolore, la possibilità di eseguirlo su entrambi gli occhi in un giorno e un breve periodo di riabilitazione.

Con l'aiuto della chirurgia laser si possono eliminare anche molte altre malattie, tra le quali vorrei segnalare: formazioni cutanee maligne, alcune malattie maligne del bordo rosso delle labbra o della mucosa orale, malattie otorinolaringoiatriche, malattie vascolari, infiammatorie purulente della pelle e del grasso sottocutaneo, nonché violazioni dell'area genitale femminile.

La chirurgia laser è utilizzata attivamente in cosmetologia e chirurgia plastica. Permette di eliminare molti problemi che fino a poco tempo fa sembravano insolubili, di correggere quasi tutti i difetti del tuo corpo. Tali procedure includono la depilazione laser, la rimozione di tatuaggi, macchie senili, verruche, vasi sottocutanei, nei, cicatrici postoperatorie, papillomi, smagliature, chirurgia delle unghie incarnite e resurfacing della pelle con laser.

A seconda del tipo di operazione, vengono utilizzati uno o più tipi di raggi laser. Viene selezionato un programma individuale, che può essere una o più sessioni. Di solito non è necessaria l’anestesia durante l’intervento laser.

Per qualche tempo dopo il completamento del lavoro, sulla pelle rimane un'area rosa uniforme. Dovrebbe essere protetto dai raggi UV. Altrimenti, potrebbe verificarsi il processo di pigmentazione della pelle.

La chirurgia laser è diventata una vera svolta nel trattamento delle palpebre varicose e un vero assistente per i flebologi. A tale scopo viene utilizzato un metodo endovasale che utilizza laser ad alta energia. Tali operazioni sono caratterizzate da indolore, alta efficienza e facile periodo postoperatorio.

La chirurgia laser utilizza una sorgente di luce laser (raggio laser) per rimuovere il tessuto malato o trattare i vasi sanguigni. In alternativa il laser viene utilizzato per scopi cosmetici; può rimuovere rughe, nei o tatuaggi.

Esistono diversi tipi di laser, ciascuno con usi e specifiche diverse. I centri di chirurgia laser utilizzano tre tipi di laser: ad anidride carbonica (CO 2); Laser YAG; e impulso.

Obiettivi della chirurgia laser

La chirurgia laser viene utilizzata per:

  • tagliare o distruggere il tessuto malato senza danneggiare il tessuto sano,
  • riduzione o distruzione di tumori e lesioni,
  • chiusura delle terminazioni nervose per ridurre il dolore postoperatorio,
  • cauterizzazione (sigillatura) dei vasi sanguigni per ridurre la perdita di sangue,
  • sigillare i vasi linfatici per ridurre al minimo il gonfiore,
  • rimozione di nei, verruche, tatuaggi,
  • ridurre la comparsa delle rughe sulla pelle.

Misure precauzionali

Alcuni tipi di chirurgia laser non dovrebbero essere eseguiti su donne incinte, persone con gravi malattie cardiache, malattie cardiache o altri gravi problemi di salute.

Inoltre, poiché alcune procedure chirurgiche laser vengono eseguite in anestesia generale, i rischi dell’operazione dovrebbero essere discussi approfonditamente con l’anestesista.

Chirurgia laser: descrizione

Il laser può essere utilizzato per eseguire quasi tutte le procedure chirurgiche. Le cliniche di chirurgia laser utilizzano una varietà di sistemi laser in grado di tagliare, coagulare, vaporizzare e rimuovere i tessuti. La maggior parte dei centri di chirurgia laser utilizza dispositivi laser originali per eseguire procedure sia standard che non standard. Utilizzando un laser, un chirurgo esperto e formato può eseguire una serie di attività, riducendo significativamente la perdita di sangue, il disagio postoperatorio del paziente, l'infezione della ferita, la diffusione di alcuni tumori e minimizzando l'entità dell'intervento chirurgico (in alcuni casi).

I laser sono estremamente utili negli interventi chirurgici aperti e laparoscopici. Le applicazioni chirurgiche comuni del laser includono la chirurgia del seno, la rimozione della cistifellea, la resezione intestinale, l'emorroidectomia e molte altre.

Applicazione laser

La chirurgia laser è spesso una procedura standard per gli specialisti nel campo di:


L'uso regolare del laser è praticato per:

  • rimozione dei nei,
  • rimozione di tessuti o tumori benigni, precancerosi o cancerosi,

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  • rimozione delle tonsille,
  • depilazione o trapianto di capelli.

I laser vengono utilizzati anche per trattare:


Vantaggi della chirurgia laser

Spesso definita "chirurgia senza sangue", le procedure laser di solito provocano meno sanguinamento rispetto alla chirurgia convenzionale. Il calore generato dal laser riduce il rischio di infezione. Poiché è necessaria un’incisione più piccola, le procedure laser spesso richiedono meno tempo rispetto agli interventi chirurgici tradizionali. La sigillatura dei vasi sanguigni e dei nervi riduce il sanguinamento, il gonfiore, le cicatrici, il dolore e la durata del periodo di recupero.

Diagnosi e preparazione

Poiché la chirurgia laser viene utilizzata per trattare un'ampia varietà di condizioni, il paziente deve ricevere istruzioni dettagliate dal medico su come prepararsi per una particolare procedura.

Dopo cura

La maggior parte degli interventi chirurgici laser possono essere eseguiti in regime ambulatoriale e ai pazienti viene solitamente consentito di lasciare l'ospedale o lo studio medico una volta che i loro segni vitali si sono stabilizzati.

Il medico può prescrivere un analgesico (antidolorifico) dopo l'intervento chirurgico. Il tempo necessario per il recupero dall’intervento dipende dalla complessità dell’operazione e dal singolo paziente.

Chirurgia laser: rischi

La chirurgia laser può comportare rischi non associati alle procedure chirurgiche tradizionali. Il raggio laser, combinato con energia e assorbimento sufficientemente elevati, può incendiare indumenti, carta e capelli. Il rischio di incendio di un laser aumenta in presenza di ossigeno. È anche importante proteggersi dalle scosse elettriche, poiché i laser richiedono l'uso di alta tensione.

Il raggio laser può colpire i tessuti sani, nel qual caso provoca danni dolorosi. Errori o imprecisioni nella chirurgia laser possono portare a problemi di vista per il paziente o lasciare cicatrici sulla pelle.

Tutti i rischi, le precauzioni e le possibili complicanze per il paziente devono essere discussi con il medico.

Negazione di responsabilità: Le informazioni fornite in questo articolo sulla chirurgia laser hanno lo scopo esclusivo di informare il lettore. Non può sostituire il consiglio di un professionista sanitario.





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