Λέιζερ στην πλαστική χειρουργική

Στις αρχές του περασμένου αιώνα, ο Αϊνστάιν εξήγησε θεωρητικά τις διεργασίες που πρέπει να συμβαίνουν όταν ένα λέιζερ εκπέμπει ενέργεια σε μια εργασία με τίτλο «Η Κβαντική Θεωρία της Ακτινοβολίας». Ο Maiman κατασκεύασε το πρώτο λέιζερ το 1960. Έκτοτε, η τεχνολογία λέιζερ έχει αναπτυχθεί ραγδαία, παράγοντας μια ποικιλία λέιζερ που καλύπτουν ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Έκτοτε έχουν συνδυαστεί με άλλες τεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων απεικόνισης, ρομποτικής και υπολογιστών, για να βελτιωθεί η ακρίβεια της χορήγησης λέιζερ. Μέσω συνεργασιών στη φυσική και τη βιομηχανική, τα ιατρικά λέιζερ έχουν γίνει ένα σημαντικό μέρος των θεραπευτικών εργαλείων των χειρουργών. Αρχικά, ήταν ογκώδη και χρησιμοποιούνταν μόνο από χειρουργούς που ήταν ειδικά εκπαιδευμένοι στη φυσική των λέιζερ. Τα τελευταία 15 χρόνια, ο σχεδιασμός των ιατρικών λέιζερ έχει εξελιχθεί ώστε να είναι πιο εύχρηστα και πολλοί χειρουργοί έχουν μάθει τα βασικά της φυσικής των λέιζερ ως μέρος της μεταπτυχιακής τους εκπαίδευσης.

Αυτό το άρθρο ασχολείται με: τη βιοφυσική των λέιζερ· την αλληλεπίδραση των ιστών με την ακτινοβολία λέιζερ· τις συσκευές που χρησιμοποιούνται σήμερα στην πλαστική και επανορθωτική χειρουργική· τις γενικές απαιτήσεις ασφαλείας κατά την εργασία με λέιζερ· ζητήματα περαιτέρω χρήσης των λέιζερ σε δερματικές επεμβάσεις.

Βιοφυσική των λέιζερ

Τα λέιζερ εκπέμπουν φωτεινή ενέργεια που ταξιδεύει σε κύματα παρόμοια με το συνηθισμένο φως. Το μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών κορυφών του κύματος. Το πλάτος είναι το μέγεθος της κορυφής, που καθορίζει την ένταση του φωτός. Η συχνότητα, ή η περίοδος, ενός φωτεινού κύματος είναι ο χρόνος που χρειάζεται το κύμα για να ολοκληρώσει έναν κύκλο. Για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ένα λέιζερ, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την κβαντομηχανική. Ο όρος LASER είναι το ακρωνύμιο του Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Όταν ένα φωτόνιο, μια μονάδα φωτεινής ενέργειας, χτυπά ένα άτομο, προκαλεί ένα από τα ηλεκτρόνια του ατόμου να μεταπηδήσει σε υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο. Το άτομο γίνεται ασταθές σε αυτήν την διεγερμένη κατάσταση, απελευθερώνοντας ένα φωτόνιο όταν το ηλεκτρόνιο επιστρέψει στο αρχικό, χαμηλότερο ενεργειακό του επίπεδο. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως αυθόρμητη εκπομπή. Εάν ένα άτομο βρίσκεται σε κατάσταση υψηλής ενέργειας και συγκρουστεί με ένα άλλο φωτόνιο, όταν επιστρέψει σε κατάσταση χαμηλής ενέργειας, θα απελευθερώσει δύο φωτόνια που έχουν ίδιο μήκος κύματος, κατεύθυνση και φάση. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας, είναι θεμελιώδης για την κατανόηση της φυσικής των λέιζερ.

Ανεξάρτητα από τον τύπο, όλα τα λέιζερ έχουν τέσσερα βασικά συστατικά: έναν μηχανισμό διέγερσης ή πηγή ενέργειας, ένα μέσο λέιζερ, μια οπτική κοιλότητα ή συντονιστή και ένα σύστημα εκτίναξης. Τα περισσότερα ιατρικά λέιζερ που χρησιμοποιούνται στην πλαστική χειρουργική προσώπου έχουν έναν ηλεκτρικό μηχανισμό διέγερσης. Ορισμένα λέιζερ (όπως ένα λέιζερ χρωστικής που διεγείρεται από φλας) χρησιμοποιούν φως ως μηχανισμό διέγερσης. Άλλα μπορεί να χρησιμοποιούν κύματα ραδιοσυχνοτήτων υψηλής ενέργειας ή χημικές αντιδράσεις για να παρέχουν ενέργεια διέγερσης. Ο μηχανισμός διέγερσης αντλεί ενέργεια σε έναν θάλαμο συντονισμού που περιέχει το μέσο λέιζερ, το οποίο μπορεί να είναι ένα στερεό, υγρό, αέριο ή ημιαγωγό υλικό. Η ενέργεια που διοχετεύεται στην κοιλότητα του συντονιστή ανεβάζει τα ηλεκτρόνια των ατόμων στο μέσο λέιζερ σε υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο. Όταν τα μισά από τα άτομα στο συντονιστή είναι σε υψηλό βαθμό διεγερμένα, συμβαίνει μια αντιστροφή πληθυσμού. Η αυθόρμητη εκπομπή ξεκινά καθώς φωτόνια εκπέμπονται προς όλες τις κατευθύνσεις και μερικά συγκρούονται με ήδη διεγερμένα άτομα, με αποτέλεσμα την διεγερμένη εκπομπή ζευγαρωμένων φωτονίων. Η διεγερμένη εκπομπή ενισχύεται καθώς τα φωτόνια που ταξιδεύουν κατά μήκος του άξονα μεταξύ των κατόπτρων ανακλώνται κατά προτίμηση μπρος-πίσω. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα διαδοχική διέγερση καθώς αυτά τα φωτόνια συγκρούονται με άλλα διεγερμένα άτομα. Το ένα κάτοπτρο είναι 100% ανακλαστικό, ενώ το άλλο κάτοπτρο μεταδίδει εν μέρει την εκπεμπόμενη ενέργεια από τον θάλαμο συντονισμού. Αυτή η ενέργεια μεταφέρεται στον βιολογικό ιστό μέσω ενός συστήματος εκτίναξης. Για τα περισσότερα λέιζερ, αυτό είναι οπτικές ίνες. Μια αξιοσημείωτη εξαίρεση είναι το λέιζερ CO2, το οποίο διαθέτει ένα σύστημα κατόπτρων σε έναν αρθρωτό βραχίονα. Διατίθενται οπτικές ίνες για το λέιζερ CO2, αλλά περιορίζουν το μέγεθος της κηλίδας και την ενέργεια εξόδου.

Το φως λέιζερ είναι πιο οργανωμένο και ποιοτικά έντονο από το συνηθισμένο φως. Δεδομένου ότι το μέσο λέιζερ είναι ομοιογενές, τα φωτόνια που εκπέμπονται από την εξαναγκασμένη εκπομπή έχουν ένα μόνο μήκος κύματος, γεγονός που δημιουργεί μονοχρωματικότητα. Κανονικά, το φως σκεδάζεται σε μεγάλο βαθμό καθώς απομακρύνεται από την πηγή. Το φως λέιζερ είναι ευθυγραμμισμένο: σκεδάζεται ελάχιστα, παρέχοντας σταθερή ενεργειακή ένταση σε μεγάλη απόσταση. Τα φωτόνια του φωτός λέιζερ όχι μόνο κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση, αλλά έχουν και την ίδια χρονική και χωρική φάση. Αυτό ονομάζεται συνοχή. Οι ιδιότητες της μονοχρωματικότητας, της ευθυγράμμισης και της συνοχής διακρίνουν το φως λέιζερ από την άτακτη ενέργεια του συνηθισμένου φωτός.

Αλληλεπίδραση λέιζερ-ιστού

Το φάσμα των επιδράσεων του λέιζερ στους βιολογικούς ιστούς εκτείνεται από τη διαμόρφωση βιολογικών λειτουργιών έως την εξάτμιση. Οι περισσότερες κλινικά χρησιμοποιούμενες αλληλεπιδράσεις λέιζερ-ιστού αφορούν τις θερμικές ικανότητες πήξης ή εξάτμισης. Στο μέλλον, τα λέιζερ μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι ως πηγές θερμότητας, αλλά ως ανιχνευτές για τον έλεγχο των κυτταρικών λειτουργιών χωρίς κυτταροτοξικές παρενέργειες.

Η επίδραση ενός συμβατικού λέιζερ στον ιστό εξαρτάται από τρεις παράγοντες: την απορρόφηση των ιστών, το μήκος κύματος του λέιζερ και την πυκνότητα ενέργειας του λέιζερ. Όταν μια δέσμη λέιζερ χτυπά τον ιστό, η ενέργειά της μπορεί να απορροφηθεί, να ανακλαστεί, να μεταδοθεί ή να διασκορπιστεί. Και οι τέσσερις διεργασίες συμβαίνουν σε ποικίλους βαθμούς σε οποιαδήποτε αλληλεπίδραση ιστού-λέιζερ, εκ των οποίων η απορρόφηση είναι η πιο σημαντική. Ο βαθμός απορρόφησης εξαρτάται από την περιεκτικότητα του ιστού σε χρωμοφόρα. Τα χρωμοφόρα είναι ουσίες που απορροφούν αποτελεσματικά κύματα ορισμένου μήκους. Για παράδειγμα, η ενέργεια του λέιζερ CO2 απορροφάται από τους μαλακούς ιστούς του σώματος. Αυτό συμβαίνει επειδή το μήκος κύματος που αντιστοιχεί στο CO2 απορροφάται καλά από τα μόρια νερού, τα οποία αποτελούν έως και το 80% των μαλακών ιστών. Αντίθετα, η απορρόφηση του λέιζερ CO2 είναι ελάχιστη στα οστά, λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε νερό του οστικού ιστού. Αρχικά, όταν ο ιστός απορροφά την ενέργεια του λέιζερ, τα μόριά του αρχίζουν να δονούνται. Η απορρόφηση πρόσθετης ενέργειας προκαλεί μετουσίωση, πήξη και τελικά εξάτμιση της πρωτεΐνης (εξάτμιση).

Όταν η ενέργεια λέιζερ ανακλάται από τον ιστό, ο τελευταίος δεν καταστρέφεται, καθώς αλλάζει η κατεύθυνση της ακτινοβολίας στην επιφάνεια. Επίσης, εάν η ενέργεια λέιζερ περάσει μέσω των επιφανειακών ιστών στο βαθύ στρώμα, ο ενδιάμεσος ιστός δεν επηρεάζεται. Εάν η δέσμη λέιζερ διασκορπιστεί στον ιστό, η ενέργεια δεν απορροφάται στην επιφάνεια, αλλά κατανέμεται τυχαία στα βαθιά στρώματα.

Ο τρίτος παράγοντας που αφορά την αλληλεπίδραση του ιστού με το λέιζερ είναι η πυκνότητα ενέργειας. Στην αλληλεπίδραση λέιζερ και ιστού, όταν όλοι οι άλλοι παράγοντες είναι σταθεροί, η αλλαγή του μεγέθους της κηλίδας ή του χρόνου έκθεσης μπορεί να επηρεάσει την κατάσταση του ιστού. Εάν το μέγεθος της κηλίδας της δέσμης λέιζερ μειωθεί, η ισχύς που ασκείται σε έναν ορισμένο όγκο ιστού αυξάνεται. Αντίθετα, εάν το μέγεθος της κηλίδας αυξηθεί, η πυκνότητα ενέργειας της δέσμης λέιζερ μειώνεται. Για να αλλάξει το μέγεθος της κηλίδας, το σύστημα εκτίναξης στον ιστό μπορεί να εστιαστεί, να προεστιαστεί ή να αποεστιαστεί. Στις προεστιασμένες και αποεστιασμένες δέσμες, το μέγεθος της κηλίδας είναι μεγαλύτερο από την εστιασμένη δέσμη, με αποτέλεσμα χαμηλότερη πυκνότητα ισχύος.

Ένας άλλος τρόπος για να μεταβάλλετε τις επιδράσεις στους ιστούς είναι να παροχετεύσετε παλμικά την ενέργεια του λέιζερ. Όλες οι παλμικές λειτουργίες εναλλάσσονται μεταξύ περιόδων ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Δεδομένου ότι η ενέργεια δεν φτάνει στον ιστό κατά τις περιόδους απενεργοποίησης, υπάρχει πιθανότητα διάχυσης της θερμότητας. Εάν οι περίοδοι απενεργοποίησης είναι μεγαλύτερες από τον χρόνο θερμικής χαλάρωσης του ιστού-στόχου, μειώνεται η πιθανότητα βλάβης στον περιβάλλοντα ιστό μέσω αγωγιμότητας. Ο χρόνος θερμικής χαλάρωσης είναι ο χρόνος που απαιτείται για να διαχυθεί η μισή θερμότητα στον στόχο. Η αναλογία του ενεργού διαστήματος προς το άθροισμα των ενεργών και παθητικών διαστημάτων παλμικής δράσης ονομάζεται κύκλος λειτουργίας.

Κύκλος λειτουργίας = ενεργοποίηση/απενεργοποίηση

Υπάρχουν διάφορες λειτουργίες παλμών. Η ενέργεια μπορεί να απελευθερωθεί σε ριπές ορίζοντας την περίοδο στην οποία εκπέμπει το λέιζερ (π.χ. 10 δευτ.). Η ενέργεια μπορεί να μπλοκαριστεί, όπου το σταθερό κύμα μπλοκάρεται σε ορισμένα χρονικά διαστήματα από ένα μηχανικό κλείστρο. Στη λειτουργία υπερπαλμών, η ενέργεια δεν μπλοκάρεται απλώς, αλλά αποθηκεύεται στην πηγή ενέργειας του λέιζερ κατά την περίοδο απενεργοποίησης και στη συνέχεια απελευθερώνεται κατά την περίοδο ενεργοποίησης. Δηλαδή, η μέγιστη ενέργεια στη λειτουργία υπερπαλμών είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτήν στη λειτουργία σταθερού ή μπλοκαρίσματος.

Σε ένα γιγαντιαίο παλμικό λέιζερ, η ενέργεια αποθηκεύεται επίσης κατά την περίοδο απενεργοποίησης, αλλά στο μέσο του λέιζερ. Αυτό επιτυγχάνεται με έναν μηχανισμό κλείστρου στον θάλαμο κοιλότητας μεταξύ των δύο κατόπτρων. Όταν το κλείστρο είναι κλειστό, το λέιζερ δεν εκπέμπει λέιζερ, αλλά η ενέργεια αποθηκεύεται σε κάθε πλευρά του κλείστρου. Όταν το κλείστρο είναι ανοιχτό, οι καθρέφτες αλληλεπιδρούν για να παράγουν μια δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας. Η μέγιστη ενέργεια ενός γιγαντιαίου παλμικού λέιζερ είναι πολύ υψηλή με έναν σύντομο κύκλο λειτουργίας. Ένα λέιζερ με κλειδωμένη λειτουργία είναι παρόμοιο με ένα γιγαντιαίο παλμικό λέιζερ, καθώς υπάρχει ένα κλείστρο μεταξύ των δύο κατόπτρων στον θάλαμο κοιλότητας. Το λέιζερ με κλειδωμένη λειτουργία ανοίγει και κλείνει το κλείστρο του σε συγχρονισμό με τον χρόνο που χρειάζεται το φως για να ανακλαστεί μεταξύ των δύο κατόπτρων.

Χαρακτηριστικά των λέιζερ

• Λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα

Το λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα χρησιμοποιείται συχνότερα στην ωτορινολαρυγγολογία/χειρουργική κεφαλής και τραχήλου. Το μήκος κύματός του είναι 10,6 nm, ένα αόρατο κύμα στην περιοχή του άπω υπέρυθρου του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Η καθοδήγηση κατά μήκος της δέσμης λέιζερ ηλίου-νέονος είναι απαραίτητη, ώστε ο χειρουργός να μπορεί να δει την περιοχή δράσης. Το μέσο λέιζερ είναι το CO2. Το μήκος κύματός του απορροφάται καλά από τα μόρια νερού στον ιστό. Τα αποτελέσματα είναι επιφανειακά λόγω της υψηλής απορρόφησης και της ελάχιστης σκέδασης. Η ακτινοβολία μπορεί να μεταδοθεί μόνο μέσω κατόπτρων και ειδικών φακών που τοποθετούνται σε αρθρωτή ράβδο. Ο βραχίονας στροφάλου μπορεί να συνδεθεί σε μικροσκόπιο για εργασία ακριβείας υπό μεγέθυνση. Η ενέργεια μπορεί επίσης να εκτοξευθεί μέσω μιας λαβής εστίασης που είναι προσαρτημένη στην αρθρωτή ράβδο.

• Nd:YAG λέιζερ

Το μήκος κύματος του λέιζερ Nd:YAG (ύττριο-αλουμινίου-γρανάτης με νεοδύμιο) είναι 1064 nm, δηλαδή βρίσκεται στην περιοχή του εγγύς υπέρυθρου. Είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι και απαιτεί μια καθοδηγούμενη δέσμη λέιζερ ηλίου-νέονος. Το μέσο λέιζερ είναι ύττριο-αλουμινίου-γρανάτης με νεοδύμιο. Οι περισσότεροι ιστοί του σώματος απορροφούν αυτό το μήκος κύματος ελάχιστα. Ωστόσο, ο χρωματισμένος ιστός το απορροφά καλύτερα από τον μη χρωματισμένο ιστό. Η ενέργεια μεταδίδεται μέσω των επιφανειακών στρωμάτων των περισσότερων ιστών και διαχέεται στα βαθιά στρώματα.

Σε σύγκριση με το λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα, η σκέδαση του Nd:YAG είναι σημαντικά μεγαλύτερη. Επομένως, το βάθος διείσδυσης είναι μεγαλύτερο και το Nd:YAG είναι κατάλληλο για την πήξη βαθιών αγγείων. Στο πείραμα, το μέγιστο βάθος πήξης είναι περίπου 3 mm (θερμοκρασία πήξης +60 °C). Έχουν αναφερθεί καλά αποτελέσματα στη θεραπεία βαθιών περιστοματικών τριχοειδών και σπηλαιωδών σχηματισμών με τη χρήση του λέιζερ Nd:YAG. Υπάρχει επίσης μια αναφορά για επιτυχή φωτοπηξία με λέιζερ αιμαγγειωμάτων, λεμφαγγειωμάτων και αρτηριοφλεβωδών συγγενών σχηματισμών. Ωστόσο, το μεγαλύτερο βάθος διείσδυσης και η μη επιλεκτική καταστροφή προδιαθέτουν σε αυξημένη μετεγχειρητική ουλοποίηση. Κλινικά, αυτό ελαχιστοποιείται με ασφαλείς ρυθμίσεις ισχύος, σημειακή προσέγγιση της βλάβης και αποφυγή θεραπείας περιοχών του δέρματος. Στην πράξη, η χρήση του σκούρου κόκκινου λέιζερ Nd:YAG έχει ουσιαστικά αντικατασταθεί από λέιζερ με μήκος κύματος που βρίσκεται στο κίτρινο μέρος του φάσματος. Ωστόσο, χρησιμοποιείται ως ανοσοενισχυτικό λέιζερ για σκούρες κόκκινες (πορτό κρασιού) οζώδεις βλάβες.

Το Nd:YAG laser έχει αποδειχθεί ότι αναστέλλει την παραγωγή κολλαγόνου τόσο σε καλλιέργεια ινοβλαστών όσο και σε φυσιολογικό δέρμα in vivo. Αυτό υποδηλώνει επιτυχία στη θεραπεία υπερτροφικών ουλών και χηλοειδών. Ωστόσο, κλινικά, τα ποσοστά υποτροπής μετά από εκτομή χηλοειδών είναι υψηλά, παρά την ισχυρή συμπληρωματική τοπική θεραπεία με στεροειδή.

• Λέιζερ Nd:YAG επαφής

Η χρήση του λέιζερ Nd:YAG σε λειτουργία επαφής αλλάζει σημαντικά τις φυσικές ιδιότητες και την απορρόφηση της ακτινοβολίας. Η άκρη επαφής αποτελείται από έναν κρύσταλλο ζαφειριού ή χαλαζία που συνδέεται απευθείας με το άκρο της ίνας λέιζερ. Η άκρη επαφής αλληλεπιδρά άμεσα με το δέρμα και λειτουργεί ως θερμικό νυστέρι, κόβοντας και πήζοντας ταυτόχρονα. Υπάρχουν αναφορές χρήσης της άκρης επαφής σε ένα ευρύ φάσμα επεμβάσεων μαλακών ιστών. Αυτές οι εφαρμογές είναι πιο κοντά σε εκείνες της ηλεκτροπηξίας από ό,τι στη λειτουργία Nd:YAG χωρίς επαφή. Γενικά, οι χειρουργοί χρησιμοποιούν πλέον τα εγγενή μήκη κύματος του λέιζερ όχι για την κοπή ιστού, αλλά για τη θέρμανση της άκρης. Επομένως, οι αρχές της αλληλεπίδρασης λέιζερ-ιστού δεν εφαρμόζονται εδώ. Ο χρόνος απόκρισης στο λέιζερ επαφής δεν σχετίζεται τόσο άμεσα όσο με την ελεύθερη ίνα και επομένως υπάρχει μια περίοδος καθυστέρησης για τη θέρμανση και την ψύξη. Ωστόσο, με την εμπειρία, αυτό το λέιζερ γίνεται βολικό για την απομόνωση δερματικών και μυϊκών κρημνών.

• Λέιζερ αργού

Το λέιζερ αργού εκπέμπει ορατά κύματα μήκους 488-514 nm. Λόγω του σχεδιασμού του θαλάμου συντονισμού και της μοριακής δομής του μέσου λέιζερ, αυτός ο τύπος λέιζερ παράγει ένα εύρος μεγάλου μήκους κύματος. Ορισμένα μοντέλα μπορεί να διαθέτουν φίλτρο που περιορίζει την ακτινοβολία σε ένα μόνο μήκος κύματος. Η ενέργεια του λέιζερ αργού απορροφάται καλά από την αιμοσφαιρίνη και η σκέδασή της είναι ενδιάμεση μεταξύ αυτής ενός λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα και ενός λέιζερ Nd:YAG. Το σύστημα ακτινοβολίας για το λέιζερ αργού είναι ένας φορέας οπτικών ινών. Λόγω της υψηλής απορρόφησης από την αιμοσφαιρίνη, τα αγγειακά νεοπλάσματα του δέρματος απορροφούν επίσης ενέργεια λέιζερ.

• Λέιζερ KTF

Το λέιζερ KTP (φωσφορικό τιτανύλιο καλίου) είναι ένα λέιζερ Nd:YAG του οποίου η συχνότητα διπλασιάζεται (το μήκος κύματος μειώνεται κατά το ήμισυ) με τη διέλευση της ενέργειας του λέιζερ μέσω ενός κρυστάλλου KTP. Αυτό παράγει πράσινο φως (μήκος κύματος 532 nm), το οποίο αντιστοιχεί στην κορυφή απορρόφησης της αιμοσφαιρίνης. Η διείσδυση και η σκέδαση του στους ιστούς είναι παρόμοιες με εκείνες ενός λέιζερ αργού. Η ενέργεια του λέιζερ μεταδίδεται από μια ίνα. Σε λειτουργία χωρίς επαφή, το λέιζερ εξατμίζεται και πήζει. Σε λειτουργία ημι-επαφής, η άκρη της ίνας αγγίζει μόλις τον ιστό και γίνεται εργαλείο κοπής. Όσο υψηλότερη είναι η ενέργεια που χρησιμοποιείται, τόσο περισσότερο το λέιζερ λειτουργεί ως θερμικό μαχαίρι, παρόμοιο με ένα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα. Οι μονάδες χαμηλότερης ενέργειας χρησιμοποιούνται κυρίως για πήξη.

• Λάμπα λάμψης με διεγερμένο λέιζερ χρωστικής

Το λέιζερ διέγερσης χρωστικής με λάμπα flash ήταν το πρώτο ιατρικό λέιζερ που σχεδιάστηκε ειδικά για τη θεραπεία καλοήθων αγγειακών βλαβών του δέρματος. Είναι ένα λέιζερ ορατού φωτός με μήκος κύματος 585 nm. Αυτό το μήκος κύματος συμπίπτει με την τρίτη κορυφή απορρόφησης της οξυαιμοσφαιρίνης και επομένως η ενέργεια αυτού του λέιζερ απορροφάται κυρίως από την αιμοσφαιρίνη. Στην περιοχή των 577-585 nm υπάρχει επίσης μικρότερη απορρόφηση από ανταγωνιστικά χρωμοφόρα όπως η μελανίνη και μικρότερη σκέδαση της ενέργειας του λέιζερ στο χόριο και την επιδερμίδα. Το μέσο λέιζερ είναι η χρωστική ροδαμίνης, η οποία διεγείρεται οπτικά από μια λάμπα flash, και το σύστημα εκπομπής είναι ένας φορέας οπτικών ινών. Η άκρη του λέιζερ χρωστικής έχει ένα σύστημα εναλλάξιμων φακών που επιτρέπει τη δημιουργία κηλίδας μεγέθους 3, 5, 7 ή 10 mm. Το λέιζερ παλμοποιείται με περίοδο 450 ms. Αυτός ο δείκτης παλμικότητας επιλέχθηκε με βάση τον χρόνο θερμικής χαλάρωσης των εκτατικών αγγείων που βρίσκονται σε καλοήθεις αγγειακές βλάβες του δέρματος.

• Λέιζερ ατμών χαλκού

Το λέιζερ ατμών χαλκού παράγει ορατό φως δύο ξεχωριστών μηκών κύματος: ένα παλμικό πράσινο κύμα 512 nm και ένα παλμικό κίτρινο κύμα 578 nm. Το μέσο λέιζερ είναι ο χαλκός, ο οποίος διεγείρεται (εξατμίζεται) ηλεκτρικά. Ένα σύστημα ινών μεταδίδει ενέργεια στην άκρη, η οποία έχει μεταβλητό μέγεθος κηλίδας 150-1000 µm. Ο χρόνος έκθεσης κυμαίνεται από 0,075 s έως σταθερό. Ο χρόνος μεταξύ των παλμών ποικίλλει επίσης από 0,1 s έως 0,8 s. Το κίτρινο φως του λέιζερ ατμών χαλκού χρησιμοποιείται για τη θεραπεία καλοήθων αγγειακών βλαβών στο πρόσωπο. Το πράσινο κύμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία μελαγχρωματικών βλαβών όπως φακίδες, φακίδες, σπίλους και κεράτωση.

• Λέιζερ κίτρινης χρωστικής που δεν ξεθωριάζει

Το κίτρινο λέιζερ χρωστικής CW είναι ένα λέιζερ ορατού φωτός που παράγει κίτρινο φως με μήκος κύματος 577 nm. Όπως και το λέιζερ χρωστικής διέγερσης με φλας, συντονίζεται αλλάζοντας τη χρωστική ουσία στον θάλαμο ενεργοποίησης λέιζερ. Η χρωστική ουσία διεγείρεται από ένα λέιζερ αργού. Το σύστημα εκτίναξης για αυτό το λέιζερ είναι επίσης ένα καλώδιο οπτικών ινών που μπορεί να εστιαστεί σε διαφορετικά μεγέθη κηλίδων. Το φως λέιζερ μπορεί να παλμοποιηθεί χρησιμοποιώντας ένα μηχανικό κλείστρο ή μια άκρη Hexascanner που συνδέεται στο άκρο του συστήματος οπτικών ινών. Το Hexascanner κατευθύνει τυχαία παλμούς ενέργειας λέιζερ μέσα σε ένα εξαγωνικό μοτίβο. Όπως το λέιζερ χρωστικής διέγερσης με φλας και το λέιζερ ατμών χαλκού, το κίτρινο λέιζερ χρωστικής CW είναι ιδανικό για τη θεραπεία καλοήθων αγγειακών βλαβών στο πρόσωπο.

• Λέιζερ ερβίου

Το λέιζερ Erbium:UAS χρησιμοποιεί τη ζώνη απορρόφησης νερού των 3000 nm. Το μήκος κύματος των 2940 nm αντιστοιχεί σε αυτήν την κορυφή και απορροφάται έντονα από το νερό των ιστών (περίπου 12 φορές περισσότερο από το λέιζερ CO2). Αυτό το λέιζερ εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι αόρατο στο μάτι και πρέπει να χρησιμοποιείται με ορατή δέσμη στόχευσης. Το λέιζερ αντλείται από μια λάμπα λάμψης και εκπέμπει μακροπαλμούς διάρκειας 200-300 μs, οι οποίοι αποτελούνται από μια σειρά μικροπαλμών. Αυτά τα λέιζερ χρησιμοποιούνται με μια χειρολαβή προσαρτημένη σε έναν αρθρωτό βραχίονα. Μια συσκευή σάρωσης μπορεί επίσης να ενσωματωθεί στο σύστημα για ταχύτερη και πιο ομοιόμορφη αφαίρεση ιστών.

• Λέιζερ ρουμπινιού

Το λέιζερ ρουμπίνι είναι ένα λέιζερ με φλας που εκπέμπει φως σε μήκος κύματος 694 nm. Αυτό το λέιζερ, το οποίο βρίσκεται στην κόκκινη περιοχή του φάσματος, είναι ορατό στο μάτι. Μπορεί να έχει διάφραγμα λέιζερ για να παράγει σύντομους παλμούς και να επιτύχει βαθύτερη διείσδυση στους ιστούς (βαθύτερα από 1 mm). Το λέιζερ ρουμπίνι μεγάλου παλμού χρησιμοποιείται για την κατά προτίμηση θέρμανση των θυλάκων των τριχών στην αποτρίχωση με λέιζερ. Αυτό το φως λέιζερ μεταδίδεται χρησιμοποιώντας καθρέφτες και ένα αρθρωτό σύστημα βραχίονα. Απορροφάται ελάχιστα από το νερό, αλλά απορροφάται έντονα από τη μελανίνη. Διάφορες χρωστικές που χρησιμοποιούνται για τατουάζ απορροφούν επίσης ακτίνες 694 nm.

• Λέιζερ Αλεξανδρίτη

Το λέιζερ Αλεξανδρίτη, ένα λέιζερ στερεάς κατάστασης που μπορεί να αντληθεί από μια λάμπα φλας, έχει μήκος κύματος 755 nm. Αυτό το μήκος κύματος, στο κόκκινο μέρος του φάσματος, δεν είναι ορατό στο μάτι και επομένως απαιτεί μια δέσμη οδηγού. Απορροφάται από τις μπλε και μαύρες χρωστικές του τατουάζ, καθώς και από τη μελανίνη, αλλά όχι από την αιμοσφαιρίνη. Είναι ένα σχετικά συμπαγές λέιζερ που μπορεί να μεταδώσει ακτινοβολία μέσω ενός εύκαμπτου οδηγού φωτός. Το λέιζερ διεισδύει σχετικά βαθιά, καθιστώντας το κατάλληλο για αφαίρεση τριχών και τατουάζ. Τα μεγέθη κηλίδων είναι 7 και 12 mm.

• Δίοδος λέιζερ

Πρόσφατα, οι δίοδοι σε υπεραγώγιμα υλικά έχουν συνδεθεί απευθείας με οπτικές ίνες, με αποτέλεσμα την εκπομπή φωτός λέιζερ σε διάφορα μήκη κύματος (ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των υλικών που χρησιμοποιούνται). Τα λέιζερ διόδου διακρίνονται για την αποτελεσματικότητά τους. Μπορούν να μετατρέψουν την εισερχόμενη ηλεκτρική ενέργεια σε φως με απόδοση 50%. Αυτή η απόδοση, σε συνδυασμό με τη χαμηλότερη παραγωγή θερμότητας και την ισχύ εισόδου, επιτρέπει τον σχεδιασμό συμπαγών λέιζερ διόδου χωρίς μεγάλα συστήματα ψύξης. Το φως μεταδίδεται μέσω οπτικών ινών.

• Φιλτραρισμένη λάμπα φλας

Η φιλτραρισμένη παλμική λάμπα που χρησιμοποιείται για την αποτρίχωση δεν είναι λέιζερ. Αντίθετα, είναι ένα έντονο, μη συνεκτικό, παλμικό φάσμα. Το σύστημα χρησιμοποιεί κρυσταλλικά φίλτρα για να εκπέμπει φως με μήκος κύματος 590-1200 nm. Το πλάτος και η ολοκληρωμένη πυκνότητα του παλμού, επίσης μεταβλητά, πληρούν τα κριτήρια για επιλεκτική φωτοθερμόλυση, γεγονός που καθιστά αυτήν τη συσκευή ισότιμη με τα λέιζερ για την αποτρίχωση.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]