T*bbi Laser Sistemleri ve Kullan*m Alanlar*

Report
Tıbbi Laser Sistemleri
ve
Kullanım Alanları
Melike Güney
Biyomedikal Mühendisliği Bölümü
Laser nedir? Nasıl çalışır?


Light Amplification by Stimulated Emission
of Radiation
Işınımın uyarılmış yayılımıyla ışığın
güçlendirilmesi
Laser – Doku Etkileşimleri



Hipertermi
Koagülasyon
Ablasyon



Termal
Fotoablasyon
Karbonizasyon
Laser Seçiminde Nelere Dikkat
Edilmeli?



Dalgaboyu
 Doku nüfuz derinliği
 Optik pencere (600-1400 nm)
 Kromofor etkileşimi
Hedef dokunun optik özellikleri
Doku kaldırma verimliliği
Canlı dokudaki kromoforlar ve soğurma katsayıları
Tıbbi Laserlerin Avantajları ve
Dezavantajları
Avantajları
•En az girişimli
operasyon olanağı
•En az komplikasyon
•Operasyon sırası ve
sonrasında en az acı/ağrı
•Kanamanın tamamen
durdurulması ya da en
aza indirilmesi
•Kısa operasyon süresi
•Sterilizasyon
Dezavantajları
•Yanlış parametre
kullanılması ihtimali
•Termal hasar
•Karbonizasyon/ doku
nekrozu
Excimer (excited dimer) Laserler





Aktif ortam = Asal gaz + halid
Ultraviyole ışın
193 nm ArF – LASIK
308 nm XeCl – osteoartrit (vazgeçildi)
Anjioplasti (sol ana koroner arterin
açılması)
Diyot (yarıiletken) Laserler







Aktif ortam = yarıiletken
Küçük, hafif, geniş ışın spektrumu
808 nm – diş beyazlatma
810 nm – retinoblastomanın
fotokoagülasyonu
980 nm – ankiloglosi ve iyi huylu prostat
büyümesi tedavisi
1318 nm – kısmi nefrektomi
1470 nm - prostatın buharlaştırılması
Nd:YAG / KTP




Aktif ortam = Neodimyum katılmış YAG
(yttrium aluminium garnet) kristali (1064 nm)
Potasyum titanil fosfat (KTP)kristaliyle
süzülerek (532 nm- GreenLight)
1064 nm – glokom tedavisi, retinal
operasyonlar, ilaca dirençli taşikardi tedavisi,
ankiloglosi
532 nm – iyi huylu prostat büyümesinin seçici
buharlaştırılması, dövme silme, maküler ödem
ve diyabetik retinopatinin fotokoagülasyonu,
diş beyazlatma
Tulyum Fiber Laser






Aktif ortam = tulyum katılmış fiber
1900- 2100 nm ışınım suyun soğurma
eğrisindeki tepelerden biri ile örtüşür.
1908 nm – iyi huylu prostat büyümesinde
buharlaştırma (yüksek zaman verimliliği)
1920 nm – nefrektomi (hızlı, iyi koagülasyon)
1940 nm – idrar yollarında oluşan taşların
parçalanması(litotripsi)
2013 nm – idrar yollarındaki fazla dokunun
buharlaştırılması
Ho: YAG





Aktif ortam = Holmiyum nadir elementi
katılmış YAG kristali
2100 nm ışınım su tarafından kuvvetli
soğurulur, sert ve yumuşak doku kesimi için
uygundur.
Boşaltım sistemindeki taşların parçalanması
(litotripsi)
Ortopedik cerrahi ve dişçilikte kemik kesimi
Omurlar arasındaki disklerin fıtığında fazla
dokunun buharlaştırılması
Er : YAG






Aktif ortam = Erbiyum nadir metali ile
zenginleştirilmiş YAG kristali
2940 nm ışınım hidroksiapatit ( kemiğin ana
yapı malzemesi)tarafından iyi soğurulur.
Ortopedide sert doku şekillendirilmesi
(minimal termal hasar, çabuk iyileşme)
Dişçilikte açılan kanalların bakteri ve mekanik
artıklardan temizlenmesi
Diş yüzeyindeki sertleşmiş organik atıkların
buharlaştırılması
Dermatolojide fraksiyonel ablasyonla yeniden
şekillendirme
CO2 (Karbondioksit) Laser





Aktif ortam = karbondioksit ve azot/helyum
gaz karışımı
En yüksek güçlü sürekli dalga laseri, 9400 –
10600 nm çıkış su tarafından iyi soğurulur,
fiberle taşınamaz
Her türlü yumuşak ve sert dokunun kesimi ve
buharlaştırılması
Dişçilik, jinekoloji, ortopedi ve dermatolojinin
en çok kullanılan laseri
Tümor buharlaştırma, kesip çıkarma, dokunun
yeniden şekillendirilmesi, çürük hazırlama
Er, Cr: YSGG



Aktif ortam = hem erbiyum hem krom
katılmış YSGG (yttrium scandium galium
garnet) kristali
2790 nm ışınım hem hidroksiapatit hem de
su tarafından güçlü soğurulur
Braket yapıştırılmadan önce dişin
pürüzlendirilmesi
Atımlı Boya (pulsed dye) Laserler



Aktif ortam = sıvı içerisinde çözünmüş
organik boya
Ayarlanabilir geniş dalga boyu spektrumu
Dermatolojide renk bozukluğu ve
güneş/yaşlılık lekelerinin giderilmesi,
damar genişlemeleri ve şarap lekelerinin
tedavisi
Serbest Elektron (FEL-free
electron laser) Laseri





Aktif ortam = Manyetik bir yapı içerisinde
belirli bir salınımla hareket eden serbest bir
elektron ışını
Bütün dalga boylarına ayarlanabilir
Mükemmel derecede monokromatik
Büyük, ağır, pahalı, pratikte kullanımı çok
zor
6100 ve 6450 nm gibi proteinlerin en iyi
soğurduğu dalga boylarına ayarlanabilir,
yumuşak doku için ideal
Sonuç




Geniş kullanım alanı
Dalga boyu önemli (fiberle taşınımı, etki
ettiği kromofor, dokuya nüfuz derinliği)
Fiberle taşınamayan laserler minimal girişim
için yeterli değil (CO2)
Canlı doku kromoforu = su

En uygun dalgaboyları kesi ve buharlaştırma için
10600 nm karbondioksit, 1940 nm tulyum fiber,
2100 nm Ho:YAG; koagülasyon ve derin doku
etkileşimleri için ise 1064 nm Nd:YAG

Dermatoloji kromoforu = hemoglobin,
melanin


Ortopedi ve dişçilik kromoforu =
hidroksiapatit


Uygun dalga boyları 532 nm KTP ve
ayarlanabilir atımlı boya laserleri
Uygun dalga boyu 2940 nm Er:YAG
Oftalmoloji kromoforu = kornea

Uygun dalga boyları = 193 nm ArF Excimer













Referanslar
Franzco G.,L. ve Kim P., Laser in situ keratomileusis in 2010 – a review, Clinical and Experimental Ophthalmology 2010; 38: 192–210.
Topaz O., Polkampally P.R., et al. , Excimer Laser Debulking for Percutaneous Coronary Intervention in Left Main Coronary Artery
Disease, Lasers in Medical Science (2009) 24:955–960.
. Houston S.K., Wykoff C.C., Berrocal A.M.,et al., Lasers for the treatment of intraocular tumors, Lasers in Medical Science, DOI
10.1007/s10103-012-1052-0
Yang S.S., Hsieh C., Lee Y., Chang S., Diode laser(980nm) enucleation of the prostate: a promising alternative to transurethral
resection of the prostate, Lasers in Medical Science, DOI 10.1007/s10103-011-1046-3.
Khoder W.Y., Sroka R., Hennig G.,et al., The 1318 nm diode laser supported partial nephrectomy in laparoscopic and open surgery:
preliminary results of a prospective feasiblity study, Lasers in Medical Science, (2011) 26:689–697.
.Lock J.H., Fong K.C.S., An update on retinal laser therapy,Clinical and Experimental Optometry, 2011; 94: 1: 43–51
Fried N.M., High power laser vaporization of the canine prostate using a 110 W thulium fiber laser at 1.91 µm, Lasers in Surgery and
Medicine 36:52–56 (2005).
Theisen-Kunde D., Tedsen S., Doehn C., et al., Comparison between a 1.92µm fiber laser and a Standard HF dissection device for
nephron sparing kidney resection in a porcine in vivo study, Lasers in Medical Science, (2011) 26:509–514.
Fried, N.M., Thulium fiber laser lithotripsy: an in vitro analysis of Stone fragmentation using a modulated 110 watt thulium fiber
laser at 1.94µm, Lasers in Surgery and Medicine 37:53–58 (2005).
Mello, E.D.A., Pagnoncelli R.M., Munin E., et al., Comparative histological analysis of bone healing of standardized bone defects
performed with the Er:YAG laser and steel burs, Lasers in Medical Science, (2008) 23:253–260
Togsverd-Bo K., Paasch U., Haak C.S., Haedersdal M., Lesion dimension following ablative fractional laser treatment in nonmelanoma skin cancer and premalignant lesions, Lasers in Medical Science, DOI 10.1007/s10103-011-0997-8
Beer F., Buchmair A., Körpert W., et al. Morphology of resin-dentin interfaces after Er,Cr:YSGG laser and acid etching preparation and
application of different bonding systems, Lasers in Medical Science, DOI 10.1007/s10103-011-0979-x.
Mackanos M.A., Simanovskii D.M., Contag C.H., et al., Comparing an optical parametric oscillator (OPO) as a viable alternative for
mid-infrared tissue ablation with a free electron laser (FEL), Lasers in Medical Science, DOI 10.1007/s10103-011-1048-1

similar documents