Lasery diodowe

Budowa lasera diodowego

Laser diodowy to laser półprzewodnikowy, który generuje koherentne światło. To światło jest następnie wzmocnione i skierowane w jednym kierunku, tworząc strumień o wysokiej intensywności.
Kluczowym elementem lasera diodowego jest dioda półprzewodnikowa, która przekształca prąd elektryczny w światło.
Pierwsze lasery półprzewodnikowe powstały w 1962 niemal równocześnie w czterech laboratoriach amerykańskich i jednym radzieckim.
Dioda laserowa składa się z kilku elementów, które współpracują w celu generowania wiązki światła o unikalnych właściwościach. Centralnym elementem jest układ półprzewodnikowy, zazwyczaj wykonany z arsenku galu lub innych materiałów półprzewodnikowych. Obie strony obszaru półprzewodnikowego pokryte są warstwami, które odbijają światło – jedna całkowicie niczym lustro, druga (zwana zwierciadłem półprzepuszczalnym) częściowo. Układ obu tych zwierciadeł tworzy rezonator optyczny, którego zadaniem jest wielokrotne odbijanie fali świetlnej.

Wewnątrz diody znajduje się warstwa aktywna, w której dochodzi do procesu emisji światła laserowego. Aktywacja diody odbywa się poprzez dostarczanie energii elektrycznej, co powoduje przejście elektronów na wyższy poziom energetyczny. W wyniku powrotu elektronów na niższy poziom energetyczny, dochodzi do emisji fotonów, czyli kwantów światła. Gdy cząstka aktywna zostaje uaktywniona, emituje fotony o konkretnej długości fali. Fotony zderzają się z innymi atomami, co wyzwala kolejne fotony o takiej samej długości fali. To zjawisko powoduje lawinowy wzrost liczby fotonów, co prowadzi do intensywnego promieniowania lasera.

Światło laserowe charakteryzuje się kilkoma unikalnymi cechami, takimi jak:

• koherencja: światło laserowe jest koherentne, co oznacza, że fale świetlne są zsynchronizowane.
• monochromatyczność: światło laserowe ma jedną konkretną długość fali.
• skupienie: dzięki konstrukcji lusterkowej, światło laserowe jest skupione w jednym kierunku, co czyni je bardzo efektywnym

Budowa diody laserowej ma istotny wpływ na jakość generowanej wiązki światła. Parametry takie jak długość fali, moc i stabilność emisji są ściśle związane z konstrukcją diody.

Zastosowanie laserów diodowych w medycynie

Lasery diodowe są to najbardziej perspektywiczne lasery z punktu widzenia ich zastosowań w medycynie ze względu na małe wymiary, wysokie moce i możliwość uzyskania promieniowania od pasma bliskiej podczerwieni do skraju fioletowego pasma widzialnego.
Lasery używane w medycynie można pogrupować na wysokoenergetyczne i niskoenergetyczne (biostymulujące).

Lasery wysokoenergetyczne

Zabiegi wykonywane za pomocą laserów mogą być nieinwazyjne lub inwazyjne. W pierwszym przypadku podczas zabiegu nie następuje naruszenie naskórka. Tkanka jest naświetlana za pomocą głowicy laserowej, w której znajduje się kryształ szafiru poprzez który przenikają fotony.
W zabiegach inwazyjnych światło lasera jest podawane za pomocą światłowodu bezpośrednio do tkanki.
Lasery diodowe znalazły zastosowanie w medycynie estetycznej oraz chirurgii. Wykorzystuje się selektywną fototermolizę.
Selektywna fototermoliza to wybiórcze pochłanianie impulsów światła w poszczególnych składnikach tkanek i ich zamianę na ciepło. Powstające miejscowo ciepło podnosi temperaturę tkanki zawierającej dany składnik, do wartości powodującej jej uszkodzenie. Aby osiągnąć wyżej wymieniony efekt, tkanka będąca celem terapii musi mieć większe stężenie odpowiedniego chromoforu oraz muszą być właściwie dobrane parametry używanej wiązki świetlnej. Wówczas tkanki otaczające, zawierające mniejszą ilość danego składnika, nagrzewają się słabiej i nie ulegają zniszczeniu.

Lasery diodowe w medycynie estetycznej

W medycynie estetycznej j lasery diodowe są najczęściej stosowane w zabiegach: depilacji, usuwaniu zmian naczyniowych, modelowaniu sylwetki, podologii.
Depilacja
W zabiegach epilacji chromoforem pochłaniającym światło jest melanina zawarta w łodydze włosa. Jest to zabieg nieinwazyjny. Największa absorpcja światła przez melaninę jest dla długości fali w zakresie od 600 do 800nm. Obecnie są produkowane lasery emitujące w jednym impulsie dwie długości fali 755 i 800nm (Diolaze Inmode).

Usuwanie zmian naczyniowych.
Laser diodowy emitujący światło o długości 1064nm jest stosowany do usuwaniu naczyń o dużych średnicach położonych głęboko (np. duże naczynia zasilające na nogach) oraz na obszarach w podwyższonym ryzykiem powstania przebarwień lub odbarwień (nogi). Jest to zabieg nieinwazyjny.

Modelowanie ciała

Długość fali 1470nm lasera doskonale oddziałuje termicznie i selektywnie z wodą i tłuszczem. Efektem zabiegu jest: ujędrnienie i poprawa napięcia skóry, redukcja nadmiaru tłuszczu, poprawa konturu twarzy i innych obszarów ciała.
Zabieg jest małoinwazyjny. Cienki światłowód jest wprowadzane podskórnie do tkanki, która ma być leczona. Nie jest wymagane nacięcie skóry.
Podologia
Laserowe zabiegi podologiczne to: leczenie grzybicy paznokci, usuwanie brodawek podeszwowych, odciskow i modzeli. Wykonuje się je za pomocą lasera emitującym światło o długości 1064nm. pod płytkę i niszczy zarodniki grzyba. Skuteczność leczenia bez względu na rodzaj grzybicy jest na poziomie 92%. Wybór laserowego leczenia brodawek wynika głównie z wysokiej skuteczności zabiegu. Jest to szczególnie istotne w przypadkach gdzie stosowanie innych metod jest nieefektywne lub utrudnione.

Lasery diodowe w chirurgii

W chirurgii lasery diodowe są najczęsciej stosowane w: flebologii, otolaryngologii, bronchoskopii, proktologii, leczeniu dyskopatii, ginekologii i urologii. Ogólne zalety zastosowania laserów w chirurgii to:

• Precyzja – mała plamka, płytka penetracja, płytka strefa martwicy, mniejsze blizny po zabiegu
• Sterylność – praca bezkontaktowa
• Zamykanie naczyń krwionośnych i limfatycznych – brak krwawienia, strupów, tamponady, możliwość leczenia pacjentów ze skłonnościami do krwotoków
• Mniejszy ból i obrzęk po zabiegu
• Jedno narzędzie do cięcia, koagulacji i odparowywania

Flebologia
Lasery stosowane w flebologii emitują światło o długości fali 1470nm. Światło jest dostarczane do żyły za pomocą dwupierścieniowego światłowodu radialnego. Jest to technika zapewniająca najmniejszy ból pooperacyjny i najmniejsze ryzyko wystąpienia efektów ubocznych, jednocześnie gwarantująca stabilną i długoterminową skuteczność. Obecnie jest międzynarodowym standardem leczenia niewydolności żylnej.

Proktologia
Alternatywną metodą leczenia do klasycznych metod operacyjnych: hemoroidów II i III stopnia, przetok odbytu oraz torbieli włosowych są zabiegi laserem diodowym 1470nm wyposażonym w specjalistyczne światłowody.
Poza skutecznością, największą zaletą zabiegów laserowych jest minimalne ryzyko uszkodzenia zwieracza.

Otolaryngologia
Małżowiny nosowe, migdałki, język należą do narządów mocno ukrwionych. W ich przypadku podczas zabiegu bardzo ważna jest jak najlepsza hemostatyka. Z tego powodu standardem w otolaryngologii jest dziś laser diodowy 980nm lub laser o podwojnej dlugości fali 980 i 1470nm charakteryzujący się wysoką absorpcją światła w hemoglobinie. Najczęściej wykonywane zabiegi to:

• Chirurgia nosa (małżowiny, przegroda, zatoki, itp.)
• Chirurgia nosogardła (LAUP, migdałki, poszerzanie ujścia trąbki Eustachiusza, itp.)
• Chirurgia jamy ustnej (leukoplakie, itp.)
• Udrażnianie kanalika łzowego
• Koagulacja naczyń

Zabiegi mogą być wykonywane ambulatoryjnie. Lasery zapewniają brak krwawienia, brak konieczności zakładania tamponady, mniejszy ból i obrzęk po zabiegu, krótszy czas rekonwalescencji.

Bronchoskopia
Nowoczesne zabiegi bronchoskopowe wykonuje się za pomocą giętkich endoskopów, wymagających stosowania giętkich narzędzi, doprowadzanych do zmiany chorobowej przez kanał endoskopu.
Idealnym rozwiązaniem są lasery o podwójnej dlugości fali 980 i/lub 1470nm, których cienkie światłowody idealnie spełniają wymagania zabiegów fiberoskopowych w tchawicy i oskrzelach. Laserowe zabiegi umożliwiają precyzyjne cięcie, odparowanie lub koagulację zmian takich jak zwężenia, brodawczaki, guzy.

Ginekologia
Obecnie preferowanym laserem diodowym w ginekologii do zabiegów: histeroskopii, laparoskopii, fetoskopii oraz „z wolnej ręki” jest laser dużej mocy, emitujący światło dwóch długościach fali – 1470nm i 980nm. Zalety:

• Praca w trybie bezkontaktowym lub kontaktowym, z dobrym czuciem kontaktu z tkanką
• Zdefiniowana głębokość penetracji bez wpływu na otaczającą tkankę
• Zachowanie funkcji jajników
• Doskonała hemostaza
• Zmniejszone ryzyko powstania blizn i zrostów

Leczenie dyskopatii
W przypadku dyskopatii bez rozerwania pierścienia włóknistego dysku, lasery diodowe umożliwiają wykonanie małoinwazyjnej, przezskórnej dekompresji dysku (PLDD). Wykonuje się je laserem 1470nm. Laser charakteryzuje się wysokim współczynnikiem absorpcji wody i niskim przenikaniem do tkanek co ogranicza obrażenia termiczne.
Zabiegi te dają natychmiastowe efekty i prowadzone są w ramach chirurgii jednego dnia.
Urologia
TULA to uznana technika laserowego leczenia powierzchownych, nawracających guzów pęcherza, w znieczuleniu miejscowym. Jest to zabieg oszczędzający czas, z doskonałą hemostatyką, brakiem odruchu nerwu zasłonowego i brakiem ryzyka perforacji pęcherza. Wykonuje się go za pomocą lasera o podwójnej dlugości fali 980 i 1470nm w połączeniu ze specjalnymi światłowodami i zestawami zabiegowymi.

Podsumowanie

Technologia laserowa, a w szczególności laser diodowy, odgrywa kluczową rolę w dzisiejszej medycynie. Dzięki swoim unikalnym właściwościom, laser diodowy jest niezastąpiony w wielu zabiegach,
Należy pamiętać, że na skuteczność zabiegów laserowych wpływa bardzo dużo czynników – pierwszym i najważniejszym z nich jest jakość sprzętu. Tylko sprawdzone i oryginalne urządzenia