Мека хирургија орална ткиво со автоматска контрола на власта во реално време

ласерска операција а особено ласерска операција на меките ткива на усната шуплина е широко се користат во тековната пракса поради неколку предности во однос на конвенционалните ласерски скалпел скалпели и други хируршки алатки како што се electrocoagulator. Предности на ласерска операција се помалку болка и потребата за анестезија, намалување на постоперативна непријатност моментален коагулација на ткиво и хемостаза, автоматско работење регионот стерилизација. Најчестиот вид стоматолошка хируршки ласери Таа работи во близина на инфрацрвена спектар спектрален бранова должина помеѓу 810 nm и 980 nm, како технички развој на полупроводнички ласери е дозволено да се постигне висока моќност на релативно ниска цена, лесно и сигурноста на полупроводнички уреди со мала потрошувачка на енергија. Познато е дека на апсорпција на светлина во биолошките ткива во оваа спектрален опсег е релативно низок и недоволен за да им обезбеди на локалните ткиво инцизија со минимална колатерална штета на нормалното ткиво. Затоа, доминантен механизам за ласерска операција во оваа спектрален опсег поврзани со т.н. "жешки" врвот. Во овој случај подготвени на посебен начин оптички врвот или дисталниот крај на систем за испорака зрачење со оптички влакна апсорбира ласерска светлина, загрева на високи температури и потоа врши операцијата со помош на топлина, а не директна акција на ласерски зрачење на ткиво.

"Жешка" врвот може да се смета како посебен случај на термо-оптички обрач (термо-оптички врвот, ТОТ). ТОТ - оптички и механички елемент, кој може да се користи за модифицирање или меко ткиво, вклучувајќи сечење, коагулација, испарување, carbonization и отстранување на ткива. ТОТ нормално работи во контакт со ткиво се третира и овозможува намалување на ткиво со пренос на топлина од врвот, која се загрева со оптичко зрачење, се апсорбира врв. Процесот на сечење крпа, натопена со ТОТ јавува како резултат на термо-механички ефекти или аблација. Коагулација на ткиво со користење на ТОТ се должи на пренос на топлина од врвот на ткиво и секундарниот апсорпција, reradiated зрачење од врвот е загреана на висока температура од страна на ласерски зрачење.

ТОТ вклучува компјутерски модел симулација на Монте Карло светлината во влакна, на врвот и слузницата. Исто така, топлина спроводливост равенката беше искористена за да се пресмета дистрибуција на топлинска енергија во врвот и ткива. дистрибуција на топлинска енергија се пресметува во врвот и ткивото и зона на коагулација е дефиниран со користење на Архениус составен. Овој модел овозможува да се земе предвид ефектот на ткиво коагулација, која се јавува како резултат на директен апсорпција на врвот reradiated емисијата на ласерска светлина апсорпција и на сметка на топлинска спроводливост.

Во експериментални дел што се користи ласерски диоди пулсираше хируршки систем на «Стоматолошка фотоника, АД» со бранова должина од 980 nm, влакна зрачење дијаметар на систем за испорака на 400 микрони. Експериментите се врши "ex vivo» користење на примероци на свежо ткиво. Снимање на енергијата потребна за намалување на предодредено длабочина на сечење и брзина. длабочината на коагулација се визуелизира со боење користење лактат дехидрогеназа (LDH) и мери. Системот за ласерски врши контрола на власта во реално време. Во споредба процесот на сечење и коагулација, имплементирано систем за контрола на власта во реално време и конвенционалните ласерски хируршки систем со фиксни моќ. Компјутерски контролирани стапката на движење на врвот во опсег од 0,8-12,5 mm / s.



Компјутерски симулации покажаа дека главниот механизам на сечење и коагулација на ткиво е во размена на топлина помеѓу структурата и термо-оптички врвот. Во експериментални секција се покажа дека предложениот метод за контрола на моќта во реално време може да обезбеди постојана коагулација зона големина на околу 0,20 ± 0,05 мм при промена на брзина за сечење во широк спектар 1-12,5 mm / s без деградација врвот. За разлика од фиксни инсталации моќ на која коагулација зони се од различна големина од околу 0,5 до 1 мм, и врвот на деградација забележани по околу 20-30 мм инцизија. Се покажа дека нивото на коагулација и тоа на ниво на температура hemostatic зависни и може да се контролира од страна на системските поставувања. моќ следење во реално време може да обезбеди брзо, поконзистентна и безбеден ласерска операција од традиционалните моќ метар.


МК Altshuler, А. Belikov, AE Pushkareva, AV Skrypnyk, FI Feldstein, ТВ Strunina, К. Magid
Компанијата Паломар медицински технологии (САД), Санкт Петербург на Државниот универзитет ITMO