Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe inzichten in hoe lasers vlees snijden

Lasers kunnen met verschillende mechanismen door vlees snijden, afhankelijk van het type laser en het weefsel dat wordt gesneden. Enkele van de meest voorkomende mechanismen zijn:

VERDAMPING:

Lasers met hoog vermogen, zoals koolstofdioxide (CO2) lasers en neodymium-gedoteerde yttrium aluminium granaat (Nd:YAG) lasers, kunnen weefsel onmiddellijk verdampen, waardoor een zuivere, nauwkeurige snede ontstaat met minimale bijkomende schade. De intense energie van de laser zorgt ervoor dat de watermoleculen in het weefsel snel verdampen, wat resulteert in explosieve verdamping en weefselverwijdering.

NIET-LINEAIRE OPTISCHE ABSORPTIE:

Sommige lasers, zoals gepulseerde lasers, kunnen vertrouwen op niet-lineaire optische absorptiemechanismen om door weefsel te snijden. Deze lasers zenden korte pulsen met hoge intensiteit uit die multi-fotonabsorptie of ionisatie in het weefsel kunnen veroorzaken. Dit proces leidt tot plaatselijke verwarming en daaropvolgende weefselverstoring.

FOTOCOAGULATIE:

Bij dit proces worden lasers gebruikt om de bloedvaten te verwarmen en af ​​te dichten, waardoor bloedverlies en weefselschade tot een minimum worden beperkt. Lasercoagulatie wordt vaak gebruikt bij chirurgische ingrepen om hemostase (controle van bloedingen) te bereiken en om weefsel te coaguleren voor nauwkeurige dissectie en verwijdering.

FOTOVERSTORING:

Ultrakorte gepulseerde lasers, zoals femtosecondelasers, kunnen fotodisruptie veroorzaken, een proces waarbij intens laserlicht schokgolven genereert die de moleculaire structuur van het weefsel mechanisch verstoren. Deze verstoring leidt tot uiterst nauwkeurige en gecontroleerde weefselscheiding, vaak op cellulair niveau.

CAVITATIE:

Bepaalde lasergolflengten kunnen cavitatie veroorzaken, de vorming en ineenstorting van gasbellen in het weefsel. Deze belvorming en instorting creëren een mechanisch effect dat kan leiden tot weefselverstoring en -snijden.

Het is belangrijk op te merken dat de keuze van de laser voor een specifieke snijtoepassing afhankelijk is van verschillende factoren, waaronder de gewenste precisie, snijdiepte, weefseltype en de kans op bijkomende schade. Bovendien vereist de veiligheid van lasersnijden in medische toepassingen gespecialiseerde training, beschermende maatregelen en het naleven van laserveiligheidsprotocollen om de risico's voor zowel patiënten als artsen te minimaliseren.