Công ty TNHH Thiết bị Khoa học Jinuohua tại Hạ Môn

Xiamen KingNoahva Scientific Instrument Co., Ltd

Khám phá ban đầu về laser, dẫn bạn vào thế giới laser (phần ba)
Nguồn: | Tác giả: Trần Ngọc Uyên | Thời gian đăng tải: 2022-08-16 | 394 Lượt xem: | Chia sẻ lên:

Phần trước của loạt bài về laser đã giới thiệu nguyên lý hình thành của laser, vậy Laser có những ứng dụng nào trong cuộc sống, sản xuất và khoa học công nghệ Hãy cùng chờ đón một loạt bài viết nhỏ tiếp theo để tìm hiểu thêm về những kiến thức thú vị liên quan đến ứng dụng củ Chúng tôi hy vọng điều này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về sức mạnh của công nghệ này.

Trước tiên là ba đặc điểm chính của laser (Đã được giới thiệu ở phần một! Chắc chắn mọi người đã hiểu rồi): (1) Hướng tốt

(2) Tính đồng nhất tốt

(3) Độ sáng cao (tức năng lượng tập trung)

Đặc tính hướng tốt của laser;

Trong các lĩnh vực cuộc sống và sản xuất, việc áp dụng tia laser hầu hết xoay quanh ba điểm chính, chỉ khác nhau ở cách tùy chỉnh cho từng tình huống cụ thể. Ví dụ như máy đo khoảng cách bằng laser hay radar laser đều dựa trên nguyên lý này. Các ảnh hologram toàn diện, thông tin quang học, v.v. đã sử dụng Tính đồng nhất tốt của laser; dao phẫu thuật bằng ánh sáng Ánh sáng có độ sáng cao. Công nghệ ứng dụng của laser cũng liên quan đến nhiều lĩnh vực: Ứng dụng trong lĩnh vực thông tin:


Bao gồm: truyền thông quang, lưu trữ quang, khuếch đại quang, tính toán quang, bộ cách ly quang, v.v.;

A. Ứng dụng trong lĩnh vực kiểm tra: Đo chiều dài, đo khoảng cách, đo tốc độ, đo hình dạng ba chiều, v.v.;

B. Xử lý laser: Hàn, khoan, cắt, xử lý nhiệt, tạo hình nhanh, v.v.;

C. Ứng dụng y học: Phẫu thuật ngoại khoa, chiếu xạ laser (da liễu, phụ sản), phẫu thuật mắt, máy đo huyết học bằng laser, đo thị học, v.v.;

D. Ứng dụng nghiên cứu khoa học: 1. Đặc tính quang học của cơ thể sinh học:

F. Gần như tán xạ đồng đều ở mọi hướng : tổng hợp hạt nhân bằng laser, đo trọng lực, quang phổ laser, tác động của tia laser lên mô sinh học, làm lạnh bằng laser, quá trình hóa học kích hoạt bởi laser và nhiều ứng dụng khác.



Hình 1.1(a) Hướng phân tán ánh sáng do hạt đơn lẻ gây ra


Bài viết hôm nay sẽ tập trung vào một số ứng dụng của laser trong lĩnh vực y tế (chủ yếu là điều trị). Trước tiên, chúng ta cần hiểu rõ bản chất ánh sáng trong cơ thể sinh học ra sao?

Như hình 1.1(a) cho thấy, sự tán xạ ánh sáng từ một hạt đơn lẻ tồn tại ở mọi hướng, nhưng theo hình 1.1(b), đây là sơ đồ minh họa tương tác giữa cơ thể sinh học và ánh sáng, với sự tán xạ đa lần (liên tục), ánh sáng trong cơ thể sinh học trở nên Hình 1.1(b) Biểu đồ minh họa các tương tác giữa cơ thể sinh học và ánh sáng


Hồng ngoại có dải hấp thụ rất mạnh


Hemoglobin


Thành phần chính của cơ thể sinh học là nước, ngoài ra còn có protein, chất béo và khoáng chất vô cơ. Nước trong da, cơ và mô mềm (soft tissue) chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể. Nước đóng vai trò Ở trạng thái oxy hóa , do đó, nếu chiếu ánh sáng hồng ngoại lên các mô mềm này, có thể chuyển đổi hiệu quả năng lượng ánh sáng thành nhiệt. Ngoài nước, các chất hấp thụ ánh sáng điển hình trong cơ thể sinh học còn bao gồm hemoglobin trong hồng cầu của máu. Ở trạng thái chưa oxy hóa , hai trạng thái này có phổ hấp thụ giống nhau. Dù trong trường hợp nào, ở Dưới 600nm Khi bước sóng ở dải dưới này Sự hấp thụ tăng lên . Protein thể hiện sự hấp thụ mạnh ở vùng tử ngoại, tổng hợp các đặc tính này, như Hình 1.2, trên dải quang phổ hồng ngoại, Phạm vi Hấp thụ ít hơn Do đó dải quang phổ này được gọi là Cửa sổ quang phổ sinh học 700-1500nm Hình 1.2 Hệ số hấp thụ của các chất khác nhau trên mô mềm theo bước sóng 2. Ưu điểm khi ứng dụng laser cho cơ thể sinh học: (1) Con người sống trong môi trường điện từ trường của ánh sáng, trừ trường hợp đặc biệt Tác hại của ánh sáng đối với cơ thể sinh học là rất ít


(2) Trong y học, tận dụng tính thẳng của ánh sáng trong không khí, có thể



Áp dụng cho cơ thể sinh học mà không tiếp xúc trực tiếp


Và có thể Sử dụng sợi quang học

Đưa laser vào sâu bên trong cơ thể; (3) Tận dụng tính hướng tốt của ánh sáng, hội tụ nó thành một điểm cực nhỏ, làm Điều trị tinh tế và xác định không gian cao trở nên khả thi; (4) Ánh sáng có những tương tác vô cùng Đa dạng với cơ thể sinh học

Nhưng đến nay chỉ mới khai thác được một phần nhỏ, cần phải phát triển thêm nhiều ứng dụng mới trong tương lai. 3. Điều trị lâm sàng bằng laser (ứng dụng điều trị laser) Tác động nhiệt của ánh sáng

Tác động áp điện Tác động quang hóa Tuy nhiên, thực tế cho thấy rằng


Dù loại điều trị nào cũng không nhất thiết chỉ sử dụng một tác động duy nhất


Trong lâm sàng, laser thường được sử dụng để cắt, tách; bay hơi, hòa tan; đốt cháy, cầm máu; đông cứng, phong bế; phá sỏi bằng sóng âm; và chiếu xạ cục bộ. Những phương pháp điều trị này tận dụng khả năng của laser đối với cơ thể sinh học Ứng dụng của laser trong y học được chia thành hai loại lớn: Chẩn đoán laser Điều trị laser Trước hết, chẩn đoán laser Sử dụng laser như một phương tiện mang thông tin Sau đó, điều trị laser

Sử dụng laser như một phương tiện mang năng lượng Do hạn chế về mặt nội dung, phần này người biên tập sẽ trình bày trước Khi bước sóng ở dải dưới này Ứng dụng điều trị laser 3.1 Ứng dụng của laser trong da liễu và phẫu thuật chỉnh hình Điều trị laser là Thích hợp điều chỉnh điều kiện chiếu xạ Không làm tổn thương mô bình thường, nhưng có chọn lọc phá hủy mô bệnh Trong nhiều năm qua, công nghệ laser đã trở thành một công cụ hữu ích trong điều trị lâm sàng và đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển chẩn đoán y học. trò chơi bắn cá trò chơi bắn cá Sự phát triển của laser đã giải quyết được nhiều vấn đề trong y học và đóng góp đáng kể cho sự tiến bộ của nó.

Hình 3.1.1 Sơ đồ cấu trúc cắt ngang của da Như hình 3.1.1, mô da quyết định màu sắc của da có các sắc tố điển hình như Ví dụ một số ứng dụng trong chẩn đoán (các ứng dụng cụ thể trong chẩn đoán laser sẽ được giới thiệu chi tiết trong bài viết tiếp theo). Điều này giúp người dùng cảm nhận được sức hút của công nghệ laser thông qua ứng dụng y học.


Melanin đen

Hemoglobin đỏ Melanin được sản xuất bởi các tế bào sinh melanin (melanosome) trong các cơ quan nhỏ của tế bào hắc tố. Những gì gọi là Nốt ruồi đen, nốt ruồi xanh Phương pháp điều trị này phụ thuộc rất nhiều vào loại và vị trí của bệnh trĩ. Do đó, việc chẩn đoán chính xác trước khi điều trị là vấn đề quan trọng cần giải quyết.

Là sự gia tăng cục bộ của melanin trên da.

Nốt ruồi đỏ Các sắc tố và tế bào bệnh có chọn lọc hấp thụ nhiệt Khi bước sóng ở dải dưới này Điều này khiến Tissue bệnh bị biến dạng và phá hủy Tuy nhiên, sau khi chiếu laser, sự thay đổi sắc tố da (trắng bớt) cần thời gian dài để phục hồi. 3.2 Ứng dụng của laser trong nhãn khoa Trong việc điều trị các bệnh nguy hiểm như viêm võng mạc Là các mạch máu bị giãn và tăng sinh dưới da hoặc mô dưới da (u mạch máu), do có nhiều hồng cầu nên nhìn giống như các vết loét màu đỏ. Có thể sử dụng laser để làm giảm sự hiện diện của các mạch máu này. Xuất huyết đáy mắt Laser đã thể hiện Ưu thế lớn Gần đây, điều trị khúc xạ cận thị bằng laser cũng được chú trọng.


3.2.1 Điều trị đáy mắt:

Mắt là cơ quan tiếp nhận tín hiệu ánh sáng để tạo hình ảnh, vì vậy trong bất kỳ trường hợp nào, ánh sáng (bao gồm cả laser) đều đóng vai trò quan trọng. Máy điều trị bệnh lý đáy mắt bằng laser đã được ứng dụng trong lâm sàng từ rất sớm. Trong Hình 3.2.1(a) Kết cấu của mắt Điều trị laser Hình 3.2.1(b) Biểu đồ đặc tính hội tụ ánh sáng trong mắt Thông thường chúng ta nhìn thấy các vật thể là vật thật qua Tác dụng kính của giác mạc và thủy tinh thể Tạo thành hình ảnh thật trên võng mạc, sau đó được thần kinh thị giác đọc


Hình ảnh không đồng nhất


Hình 3.2.1(c) Phẫu thuật mắt bằng laser


3.2.2 Ứng dụng trong điều trị cận thị:


Điều trị cận thị là Quá trình khắc nghiệt bề mặt giác mạc bằng cách đốt cháy Kiểm soát tỷ lệ khúc xạ (sửa chữa) Quá trình. Hình dưới đây là sơ đồ minh họa về phẫu thuật giác mạc bằng laser. Khi chùm tia laser (ánh sáng liên kết) chiếu vào mắt, nó hội tụ thành một điểm nhỏ trên võng mạc. i9bet.com nhận 100k Dựa trên nguyên lý này, có thể chiếu laser vào khu vực bệnh lý của đáy mắt và làm nóng mô võng mạc bị bong ra, giúp dính lại (đóng băng) hoặc cầm máu ở vùng xuất huyết.


Hình 3.2.2(a) Sơ đồ phẫu thuật giác mạc bằng laser


Hình 3.2.2(b) Thiết bị laser excimer dùng cho phẫu thuật giác mạc

Hiện tại Điều chỉnh khúc xạ cận thị Đối với Mặt trước của giác mạc


Thực hiện


Phẫu thuật cắt hai chiều


Làm cho Bán kính cong lớn hơn (Làm phẳng nó) phương pháp (Photorefractive keratectomy) và phương pháp cắt giác mạc hình sao 193nm ArF laser excimer 3.3 Ứng dụng của laser trong tai mũi họng: Hiện tại, nghiên cứu của laser trong lĩnh vực tai mũi họng chủ yếu bao gồm hai khía cạnh: Phẫu thuật vi phẫu trong ốc tai tai giữa Phẫu thuật laser đường thở PRK Hình 3.1.3 Hệ thống laser "Song Tử" (1) Công nghệ này được dẫn dắt bởi các cơ sở hình ảnh học, thông qua kim chọc qua da đưa sợi quang học đặt bên trong Đến tâm bệnh lý của cơ quan thực chất RK . Hiện tại, phương pháp PRK với ít tác dụng phụ hơn đã trở thành xu hướng chính. Nguồn sáng thường sử dụng là loại có thể tạo bề mặt cháy mòn chất lượng cao Và truyền laser qua thiết bị này



Quá trình này phụ thuộc vào hình ảnh

(2) Đối với ung thư vú nhỏ, có thể thay thế phẫu thuật cắt khối u bằng kỹ thuật đông laser nội mạch, điều này Sẽ không để lại sẹo hoặc dị tật thẩm mỹ Điều trị laser Đồng thời vì phương pháp đơn giản, có thể thực hiện như một cuộc phẫu thuật ngoại trú dưới gây tê tại chỗ.

(3) Kỹ thuật đông laser nội mạch chủ yếu áp dụng cho các bệnh rõ ràng và xác định trong bất kỳ cơ quan thực chất nào, và kỹ thuật này có thể được định vị tốt, không gây bất kỳ tổn thương nào cho mô bình thường xung quanh


3.4 Công nghệ mới nhất - Laser quang đông nội soi

3.5 Điều trị quang động học Một số chất nhạy cảm với ánh sáng Có tính thân thiện với khối u Vì vậy tiêm tĩnh mạch cho bệnh nhân ung thư loại chất nhạy cảm với ánh sáng này Sau một thời gian nhất định, chiếu laser vào vùng bệnh, có thể Phá hủy chọn lọc tế bào ung thư Phương pháp này được gọi là Điều trị quang động học Thành công của phương pháp này phụ thuộc vào việc đặt ống dẫn quang đúng vị trí, đồng thời phải điều chỉnh chính xác mức độ tổn thương mà laser gây ra và đảm bảo cả vùng bình thường và không bình thường đều có thể lành thương an toàn. keo ca cuoc Vì vậy (PDT: điều trị quang động học) hoặc

Điều trị quang hóa học Các chất nhạy cảm với ánh sáng được sử dụng có Dérivés de porphyrine máu

Hình 3.5(a) Quang phổ hấp thụ của chất nhạy cảm với ánh sáng (dérivés de porphyrine máu (HpD)) Hình 3.5(b) Biểu đồ cơ chế phản ứng điều trị quang động học Đã nói nhiều về ứng dụng của laser trong điều trị, nếu mọi người vẫn còn xa lạ, khi nhắc đến Dao phẫu thuật laser


Châm cứu bằng laser

(Như hình dưới đây), chúng ta có thể đã từng nghe qua; hoặc những người yêu thích cái đẹp chắc chắn đã biết về Làm đẹp bằng laser (Như hình dưới đây). Đây là những phương pháp điều trị laser phổ biến trong cuộc sống hàng ngày. Một số ứng dụng trong lĩnh vực điều trị y tế, Phần tiếp theo sẽ tiếp tục giới thiệu ứng dụng của laser trong Chẩn đoán y tế Hãy chờ đón! Khám phá ban đầu về laser, dẫn bạn vào thế giới laser (bốn) Khám phá ban đầu về laser, dẫn bạn vào thế giới laser... Khám phá ban đầu về laser, dẫn bạn vào thế giới laser (hai)

Khám phá ban đầu về laser, dẫn bạn vào thế giới laser (bốn) Khám phá ban đầu về laser, dẫn bạn vào thế giới laser... . Như hình minh họa, nó có dải hấp thụ mạnh gọi là Soret trong vùng tử ngoại và dải hấp thụ yếu gọi là Q trong vùng nhìn thấy được.


Khám phá ban đầu về laser, dẫn bạn vào thế giới laser (hai)



3.5(b)


”,“ ”“





Do đó, trong lĩnh vực y học, phạm vi ứng dụng của laser rất rộng rãi. Trong lâm sàng, laser được sử dụng như một công cụ kỹ thuật trong các chuyên ngành lâm sàng để chẩn đoán và điều trị các bệnh. Bài viết này đã giới thiệu sơ lược về một số ứng dụng của laser trong lĩnh vực này.



--------