Хирургия на меките тъкани устна с автоматично регулиране на мощността в реално време

Лазерна хирургия и по-специално лазерна хирургия на меките тъкани в устната кухина е широко използван в настоящата практика поради няколко предимства по отношение лазерен скалпел конвенционални скалпели и други хирургични инструменти като electrocoagulator. Предимства на лазерната хирургия са по-малко болка и необходимостта от анестезия, намаляване на следоперативния дискомфорт мигновен коагулация на тъканта и хемостаза, автоматичен режим област стерилизация. Най-често срещаният тип стоматологични хирургични лазери Тя работи в близката инфрачервена спектрална диапазон на дължина на вълната между 810 нм и 980 нм, като техническото развитие на полупроводникови лазери оставя да се постигне висока мощност при относително ниска цена, лекота и надеждност на полупроводникови устройства с ниска консумация на енергия. Известно е, че абсорбцията на светлината в биологични тъкани в този спектрален диапазон е относително ниска и недостатъчно, за да се осигури локална тъкан разрез с минимални щети на нормална тъкан. Следователно, доминиращ механизъм за лазерна хирургия в този спектрален диапазон, свързани с така наречените "горещи" върха. В този случай получава по специален начин оптичен върха или дистален край на система за доставяне на радиация оптична абсорбира лазерна светлина, се нагрява до висока температура и след това изпълнява операцията с помощта на топлина и няма пряко действие на лазерно излъчване на тъканта.

"Hot" връх може да се разглежда като специален случай на термо-оптичен втулка (термо-оптичен върха, TOT). TOT - оптични и механични елемент, който може да се използва за модифициране или меките тъкани, включително рязане, коагулация, изпаряване, карбонизация и отстраняване на тъкани. TOT обикновено работи в контакт с тъканта, което се лекува и позволява рязане на тъкан чрез пренос на топлина от върха, която се загрява от оптични лъчения, абсорбира върха. Процесът на рязане плат използване TOT се дължи на термо-механични ефекти или аблация. Коагулацията на тъканта, като се използва TOT се дължи на пренос на топлина от върха към тъканта и вторичния абсорбцията, излъчва обратно излъчване от върха се нагрява до висока температура от лазерно лъчение.

TOT включва компютърен модел на Монте Карло симулация светлина във влакното, върхът и лигавицата. Също така, топлопроводимост уравнение се използва за изчисляване разпределението на топлината на върха и тъкан. разпределение на топлина е изчислен на върха и тъканта и зоната на коагулация се определя с помощта на Арениус неразделна. Този модел позволява да се вземе предвид влиянието на тъкан на кръвосъсирването, което възниква в резултат на директно абсорбцията на върха излъчва обратно емисии на лазерна светлинна абсорбция и за сметка на топлопроводимост.

В експерименталната част се използва лазерен диод импулсни хирургическа система на «Dental Photonics, Inc.» с дължина на вълната 980 нм, фибри радиация диаметър на система за доставяне на 400 микрона. Експериментите бяха проведени "екс виво» използване на проби от свежа тъкан. Запишете силата, необходима за намаляване на предварително определена дълбочина на рязане и скорост. дълбочина коагулация се визуализира с оцветяване с помощта на лактат дехидрогеназа (LDH) и се измерва. Лазерната система извършва управление на мощността в реално време. В сравнение процесите на рязане и коагулация, внедрена система за контрол на силата в реално време и конвенционален лазер хирургическа система с фиксирана мощност. Компютърно контролирана скорост на движение на върха в диапазона от 0,8-12,5 мм / сек.



Компютърни симулации показват, че основният механизъм на рязане и коагулация на тъкан е в топлообмен между тъканта и термо-оптичен върха. В експерименталната част беше демонстрирано, че предложеният метод за контрол на мощност в реално време може да осигури постоянна коагулация зона размер приблизително 0.20 ± 0.05 mm при промяна на скоростта на рязане в широк диапазон от 1 до 12.5 mm / и без влошаване бакшиш. За разлика от фиксирана инсталация мощност, с която коагулацията зони са с различни размери от около 0.5 до 1 mm, а на върха на разграждане се наблюдава след около 20-30 mm разрез. Показано е, че нивото на коагулация и по този начин нивото на температура хемостатична зависими и могат да бъдат контролирани от системните настройки. мониторинг на енергия в реално време може да осигури бърз, последователна и сигурна лазерната хирургия, отколкото традиционните електромера.


GB Altshuler, A. Беликов, AE Pushkareva, AV Skrypnyk, FI Feldstein, TV Strunina, К. Magid
Компанията Palomar Медицински Technologies (САЩ), Санкт Петербург държавен университет ITMO