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Idee der LASER (allgemeine Grundsätze und Physik) laser

Was ist LASER?

LASER = LIght AMplification STimulated EMission der RAdiation.

Ein LASER ausgestattete Gerät kann ein hoher Intensität Licht generieren, Monochrom, einseitigund parallel ist.

Laser physics Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

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Geschichte der Verwendung von LASER in der Medizin!

-Die Rubin-LASER wurde die erste medizinische LASER als es 1963 zur Koagulation der Netzhaut Läsionen verwendet wurde. Andere Substanzen wurden gefunden, die als aktives Medium von einem Lasergerät dienen könnte. Viele Substrate, vor allem Metalle der seltenen Erden wie Erbium (Er), Gadolinium (Gd), Holmium (Ho), Praseodym (Pr), Thulium (Tm), Uran (Ihr) und Ytterbium (Yb), bereits erfolgreich eingesetzt.
-Das erste Gas-LASER, die auch im Jahre 1961 entwickelt wurde, verwendet eine Mischung aus Helium und Neon. Seine rote Farbe darf es als eine unsichtbare LASER verwendet werden. Derzeit ist es verwendet, um Schmerzen zu lindern und die Wundheilung fördern.
-Im Jahre 1962 wurde der Argon LASER entwickelt. Dieser LASER emittiert Energie im blau-grünen Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Mit Wellenlängen in diesem Teil des Spektrums wird leichter durch 2 natürlich vorkommende Chromophore (absorbierende Pigmente) im menschlichen Körper-Melanin und Hämoglobin absorbiert-als durch das umgebende Gewebe


Die Physik der medizinischen LASER!

Physics of Medical LASER


Grundkomponenten der medizinischen LASER!

Das Grundgerät LASER besteht aus 3 Komponenten:

(1) ein aktives Medium oder erkennbare Medium; ein fest, flüssig oder gasförmig kann sein. Verschiedene aktive Medien emittieren verschiedene Energien oder Wellenlängen des Lichts.
(2) einen optischen Resonator oder Resonator; enthält aktives Medium. An beiden Enden des Resonators liegen parallel Reflektoren oder spiegeln einander zugewandt. Die vor dem Ausgang Spiegel soll teilweise reflektierend sein. Es spiegelt nur einen Teil des Lichts Auftreffen auf, so dass einen Teil der Gesamtenergie oder Licht zu entkommen. Der Rückspiegel ist ein total Reflektor, der 100 % der auftreffenden drauf Energie widerspiegelt.
(3) eine belebende Quelle oder Pumpe, liefert die Energie (thermische, elektrische oder optische [z. B. eine Blitzlampe]) für die Absorption durch das aktive Medium.

Basic Components of Medical LASER



Mechanismus: Energie Pumpe aktiviert die aktive mittlere Führung, spontane Emission von Photonen. Einige dieser Photonen sind hin und her zwischen den 2 Spiegeln reflektiert. In den vorderen Ausgang Spiegel darf ein Teil der Energie zu entkommen. Diese Energie wird in Form von einem intensiven Lichtstrahl monochromatisches (gleiche Wellenlänge), kollimierten (parallel, nondiverging) und kohärent (gleichsinnig) = LASER.


LASER Beam Eigenschaften (Messungen):

-Energie ist proportional zur Anzahl der Photonen und wird in Joule (J) gemessen.
-Schalten Sie die Rate der Lieferung der Energie, gemessen in Watt (W) wo: 1 W = 1 J/Sec.
-Bestrahlungsstärke = Leistung pro Flächeneinheit und wird gemessen in W/cm2.
-Fluence = die Energie pro Flächeneinheit und wird gemessen in J/cm2.


Arten von LASER(Wavelength):

-Die Wirkung von Licht auf die Haut hängt von der Wellenlänge des Lichts.
-Licht im UV-Bereich (100-400 nm), unsichtbar, verursachen schädliche Wirkungen wie Erythem, Hyperpigmentierung und Hauttumoren.
-Licht-Energie im sichtbaren Spektralbereich (380-700 nm) ist meist harmlos, aber es kann absorbiert werden und thermische Schäden verursachen, wenn es um die Haut mit einer hohen Intensität geliefert wird.
-Licht im Nahen IR-Bereich des Spektrums (780-3000 nm), auch unsichtbare, bewirkt, dass Haut und retinalen Defekte.

Types of LASER

-Da der LASER einfarbig ist und es eine sehr schmale Bandbreite hat, ermöglicht es, gezielte Ausrichtung der Chromophore im Gewebe für die Behandlung. Diese Eigenschaft ist eines der Grundprinzipien der selektiven Photothermolyse (SP).

- Chromophor: ist eine chemische Substanz des Moleküls, die ihm seine Farbe verleihen. d. h. sind Hämoglobin und Melanin natürliche endogene Chromophore während Tätowierfarbe exogene Chromophor ist.

-Der Grad der Absorption und seine thermische Wirkung auf Haut variieren mit der Menge und Art der Chromophore, die in den Empfänger vorhanden sind.

-Verschiedene Chromophore haben unterschiedliche Absorption Koeffizienten = "ein Maß für den Grad der Absorption durch die Chromophore bei einer bestimmten Wellenlänge".


Komplementärfarben und subtraktive Farbmischung:

Newtons Farbton Kreis komplett erfordert, dass alle spektralen Farbton haben eine einzelne spektrale gegenüber (oder Mischung aus zwei gegenüberliegenden spektralen Farben) kombinieren, die mit ihm um weißes Licht zu erzeugen.


 

Complementary Colors and subtractive color mixing


-Newton erklärte die Definition der Komplementärfarben, die heute noch verwendet wird: zwei Farbtöne, die in den richtigen Proportionen gemischt produzieren ein "schwaches anonyme" Neutral (reines weiß, grau oder schwarz) Farbe. (d. h. gelb + blau und rot + grün).

-Lichtfarbe mischen Farbmischung Stoffen unterscheidet: drei monochromatisches Licht (blau 460nm, grün 530nm und rot 650nm)

-Wie bestimmen wir die exakten Komplementärfarbe für jede Farbe, die wir wählen? Am einfachsten ist es, die Mengen der beiden Gegner Prozesse zu bestimmen, die die gewählte Farbe zu bestimmen (redC1 + yellowC2)=(orange), dann bestimmen die Farbe, die entsteht, wenden wir die gleichen Mengen an die gegnerischen Prozess Farbtöne (greenC1 + blueC2) = (grünlich blau).

- subtraktive Farbmischung: Eine subtraktive Mischung absorbiert alle Lichtwellenlängen, die jeder Farbstoff absorbiert von selbst. Es gibt eine allgemeine Regel setzen wir auf, aber "Wenn wir materiell Lacke, Farbstoffe oder Filter mischen, wir nicht ihre lichtreflektierende (Sende-) Verhalten, aber ihre lichtabsorbierenden Verhalten erhöhen".


Selektive Photothermolyse Theorie:

-Im Jahr 1983, Anderson und Parrish beschrieb die Theorie der selektiven Photothermolyse (SP) ist eine Methode zur Lokalisierung von Gewebeschäden zu bestimmten Chromophor Zielen auf zellulärer Ebene; Daher kann es verwendet werden, um unerwünschte thermische Schädigung des umliegenden Gewebes verursacht durch thermische Diffusion zu minimieren.

-Die genannten Laserparameter [Leistungsdichte, Fluence und Wellenlänge] sind die Grundprinzipien in den Betrieb von medizinischen Lasern in das Konzept bekannt als SP.

Thermische Relaxationszeit (TR): der Zeitaufwand für eine gegebene beheizten Gewebe zu verlieren 50 % seiner Wärme durch Diffusion.

-Daher, wenn die Dauer der Laserpuls TR der Zielgewebe unterschreitet dann thermische Diffusion ist geringer und auch die nicht wirksame thermische Schäden an das umliegende Gewebe.

-Es wird gemessen in Bezug auf die Fläche (R = Radius des Zielbereiches) betroffen und die thermische Diffusivität (D) der Zielgewebe, wie folgt:
                                                         TR = R24 D

proper SP


MODI des LASERS: CONTINUOUS WAVE (CW), PULSED und Q SWITCHING:

-Ein Dauerstrich-(CW) LASER: Pumpen kontinuierlich Energie in das aktive Medium, ein Gleichgewicht zwischen der Anzahl der aktivierten Atome und die Anzahl der emittierten Photonen zu erreichen. Ein CW Laserpuls dauert ca. 0,25 Sekunden.

-PULSLASER: liefern Sie hochenergetische Strahlen in sehr kurzen Impulsen im Bereich von Millisekunden ohne den Einsatz von einem Auslöser.

-Q-Switch LASER: beide Arten von können weiter geändert werden, um noch kürzere Impulse in der Regel im Bereich von 10-250 Nanosekunden erzeugen.


Haut-Optik:

Licht, das auf die Haut gerichtet kann reflektiert, übertragen, verteilt oder in jeder Schicht absorbiert. Nur absorbiert Licht produziert Gewebe Effekte.

-Die Epidermis entspricht etwa 4 % bis 7 % des sichtbaren Lichts, die die Haut stößt.
-Die Dermis streut das Licht überwiegend wegen der dichten Kollagengehalt.
-Innerhalb der Haut gibt es endogene und exogene Chromophore.

-Absorbiert Lichtenergie kann thermische, mechanische und chemische Veränderungen in der Haut produzieren:

-Thermische Effekte: reichen von Protein-Denaturierung, Verdampfung und CO2-Bildung.
-Chemische Reaktionen: chemisch reaktive Produkte begeistert Zustand Moleküle, wie die photodynamische Therapie.
-Physikalische oder mechanische "photoakustische Änderungen": entsteht durch das schnelle thermische Gewebeexpansion, Erstellen von Druckwellen, die Pigmentteilchen in der Dermis zu fragmentieren.


Anwendungen der LASER im Bereich der plastischen Chirurgie!

 Für diejenigen, die keine Laser-Behandlung in Betracht ziehen, sollten sie beachten:
-Wer führt die Behandlung?
-Welche genauen Gerät verwendet werden?
-Die Einstellung in dem sie beabsichtigen, das Verfahren zu unterziehen.
- Und vor allem, was den Ausbildungsstand des Teams ist, das Verfahren zu tun?


Lasertyp

Wellenlänge (nm)

Farbe

Chromophor

Anwendung

Argon

488/514

Blau

Melanin und Hämoglobin

Vaskuläre Läsionen

Lange Gepulste Farbstoff

510

Grün

Melanin

Pigmentierte Läsionen
Tattoo-Entfernung

KTP/Double Ferq nd: YAG

532

Grün

Melanin und Hämoglobin

Pigmentierte Läsionen
Vaskuläre Läsionen

SmartLipo

Kupfer-Dampf

578

Grünlich-gelb

Melanin und Hämoglobin

Pigmentierte Läsionen
Vaskuläre Läsionen

FLPPD

585

Grünlich-gelb

Melanin und Hämoglobin

Vaskuläre Läsionen

Langen Puls

595-600

Grünlich-gelb

Melanin und Hämoglobin

Bein-Besenreiser

Rubinrot, Q-switched langen Puls

694

Rot

Melanin

Pigmentierte Läsionen
Haarentfernung

Q-switched Alexandrit

755

Rot

Melanin und Hämoglobin

Pigmentierte Läsionen
Tattoo-Entfernung

ND: YAG

1064

Mitte-Infrarot

Melanin und Hämoglobin

Pigmentierte Läsionen
Tief vaskuläre

SmartLipo

Q-switched YAG

1064

Mitte-Infrarot

Melanin und Hämoglobin

Pigmentierte Läsionen
Tattoo-Entfernung

Er: YAG

2940

Infra Rot

Protein (verstreut)

Skin resurfacing

CO 2  

10600

Infra Rot

Wasser

Schnitt/Coag Chirurgie
Skin resurfacing