Quais são as aplicações do laser na área médica?

Com o rápido desenvolvimentoTecnologia Laser, a aplicação do laser na área médica tem recebido cada vez mais atenção. Devido às suas vantagens de sem contato, alta precisão, pequenos danos, portabilidade e operação flexível, o tratamento médico a laser enriqueceu enormemente os meios técnicos de tratamento médico clínico, substituiu gradualmente os métodos tradicionais no tratamento de algumas doenças e melhorou a saúde geral. indústria. nível técnico. Atualmente, a participação de mercado do tratamento médico a laser está aumentando continuamente e as perspectivas de desenvolvimento são muito amplas.

O laser tem coerência, monocromaticidade e diretividade extremamente altas e pode concentrar energia em um espaço pequeno para alcançar extrema interação luz-matéria. Tendo em vista o fato de que os materiais derretem e gaseificam após absorverem a energia do laser, os lasers foram utilizados pela primeira vez no processamento de diversos materiais, como perfuração, corte e soldagem. Posteriormente, descobriu-se que estruturas específicas de tecidos biológicos podem ser aquecidas sob irradiação a laser, o que pode atingir o objetivo de ablação e remoção de substâncias nocivas, dando origem a um novo conceito de tratamento médico a laser. O tratamento médico a laser tem as vantagens de sem contato, alta precisão, pequenos danos, fácil de transportar e operação flexível, e tem recebido ampla atenção e pesquisa. Após anos de desenvolvimento, a medicina a laser tornou-se inicialmente um assunto interdisciplinar abrangente, desempenhando um papel cada vez mais importante na área médica. O tratamento médico a laser tem sido amplamente utilizado em diversas disciplinas médicas desde que foi aprovado para aplicação clínica pelas autoridades reguladoras de medicamentos nacionais e estrangeiras.

Devido às suas vantagens únicas, o tratamento médico a laser tem sido aceito por cada vez mais médicos e pacientes, substituindo gradativamente os métodos tradicionais de tratamento no tratamento de algumas doenças, e sua participação no mercado também está aumentando.

Lasers Médicos
Com a melhoria contínua do desempenho do laser, vários parâmetros dos lasers são cada vez mais otimizados, como a expansão da faixa de comprimento de onda do laser, o aumento da potência média, a redução do volume e o aprimoramento da estabilidade do sistema, etc., e a faixa de aplicação de lasers na área médica também está aumentando. A tabela a seguir mostra a aplicação de lasers com diferentes comprimentos de onda, modos e potências em diferentes doenças. Diferente dos lasers industriais, os lasers médicos têm requisitos específicos para lasers, como comprimento de onda do laser, largura de pulso, modo de trabalho, potência de saída, tamanho do equipamento e monitoramento de segurança, etc. , lasers com diferentes comprimentos de onda precisam ser selecionados; para algumas aplicações terapêuticas de alta precisão, é necessário controlar rigorosamente a largura do pulso, o modo de trabalho e a potência de saída; o laser deve ser pequeno e leve, fácil de transportar e operar; para operações que necessitam estender a fibra óptica para dentro do corpo, o diâmetro da fibra óptica deve ser pequeno o suficiente; para reduzir danos aos tecidos normais, o módulo laser deve ser equipado com feedback de temperatura, indicação de luz vermelha, monitoramento de potência óptica e monitoramento de entrada de conexão de fibra óptica e outras funções para garantir a estabilidade dos parâmetros durante o processo de tratamento.

Outra importante direção de desenvolvimento do laser médico é o laser ultrarrápido. Lasers ultrarrápidos referem-se a lasers de pulso ultracurtos com largura de pulso de picossegundos (10⁻¹²s) e abaixo. Como a largura do pulso é menor que a escala de tempo da transferência de calor da rede eletrônica nos materiais, o mecanismo de ablação dos lasers ultrarrápidos é diferente daquele dos lasers tradicionais. Com diferenças significativas, o laser ultrarrápido pode reduzir significativamente o efeito térmico do tecido circundante e minimizar os danos ao tecido circundante, ao mesmo tempo que remove com precisão o tecido na área de foco do laser, alcançando a "ablação a frio". Atualmente, os lasers ultrarrápidos são utilizados para tratamentos oftalmológicos e dermatológicos que exigem alta precisão. Com o desenvolvimento contínuo de lasers ultrarrápidos de alta potência e alta estabilidade, os lasers ultrarrápidos desempenharão um papel cada vez mais importante na área médica no futuro.

Sistema de controle de laser médico
O sistema de controle do laser médico precisa atender aos seguintes requisitos:

(1) Melhorar a precisão do tratamento a laser. A precisão cirúrgica é um pré-requisito importante para a aplicação de lasers na medicina clínica. Tomando como exemplo a cirurgia de osteotomia, muitas vezes ocorrem grandes erros no tratamento da osteotomia, que se refletem especificamente nos seguintes aspectos: No link de predição pré-operatória, traçado cefalométrico, corte e correspondência Neste método, a trajetória da osteotomia é desenhada manualmente pelo médico , o que é impreciso; durante a operação, a linha de osteotomia geralmente é marcada com um furo, mas como o espaço real da operação é muito pequeno e o estado psicológico do médico operador flutua, o furo manual será diferente daquele do operador. Existe um certo desvio na posição do projeto. O projeto do sistema de controle do laser precisa reduzir ao máximo as operações manuais incertas: por exemplo, projeto e rastreamento de trajetória com base em soluções totalmente digitais e automatizadas e calibração da linha de osteotomia usando robôs ou manipuladores inteligentes, etc.

(2) Melhorar a eficiência da operação. O tempo de operação muito longo provavelmente causará riscos; portanto, a eficiência da operação também é um importante índice de avaliação. O sistema de controle de laser médico deve formular os melhores procedimentos cirúrgicos, melhorar a velocidade de resposta do sistema e reduzir operações manuais redundantes e desnecessárias de confirmação e intervenção. Por outro lado, a equipe médica pode não ser boa na operação de equipamentos eletrônicos. Portanto, o projeto do sistema médico de controle do laser não deve ser muito complicado e deve ser fácil de operar pelos médicos.

(3) Garantir estabilidade e segurança. Em comparação com a produção industrial, os sistemas médicos apresentam requisitos mais elevados para a estabilidade e segurança dos equipamentos. A instabilidade e o comportamento incontrolável de qualquer máquina podem causar o fracasso da operação e até colocar em risco o corpo do paciente. A lógica subjacente do sistema de controle do laser médico deve ser tão simples e robusta quanto possível, e passar por testes sistemáticos e de longo prazo para eliminar todos os fatores incontroláveis. Além disso, o sistema médico de laser também deve ter a capacidade de lidar com emergências, ser capaz de encerrar o procedimento a tempo e evitar causar danos ao paciente.

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