Mekih hirurgija oralna tkiva sa automatskom kontrolom u realnom vremenu

laserska operacija a posebno laserske operacije mekih tkiva usne šupljine se naširoko koristi u trenutnoj praksi zbog nekoliko prednosti u odnosu laserski skalpel konvencionalne skalpeli i drugih kirurških alata kao što electrocoagulator. Prednosti laserske operacije su manje bolova i potrebe za anesteziju, smanjenje postoperativnih nelagode trenutnog koagulacija tkiva i hemostaze, automatski sterilizacija operacija regiji. Najčešći tip zubni hirurških lasera Ona radi u bliskoj infracrvenom području spektralne valne duljine između 810 nm i 980 nm, što je tehnički razvoj poluvodičkih lasera dozvoljeno da postigne velike snage uz relativno niske troškove, olakšati i pouzdanost poluvodičkih uređaja s niskom potrošnjom energije. Poznato je da je apsorpcija svjetlosti u biološkim tkivima u ovom spektra je relativno niska i nedovoljna za pružanje rez lokalnog tkiva s minimalnim kolateralna šteta u normalu tkiva. Stoga, dominantni mehanizam za lasersku operaciju u ovom spektra u vezi sa takozvanim "vruće" tip. U ovom slučaju, pripremljena na poseban način optički tip ili distalni kraj optičkog sistema za isporuku zračenja apsorbuje laserske svjetlosti, zagrijava na visokim temperaturama, a zatim obavlja operacije uz pomoć topline i bez direktnog djelovanja laserskog zračenja na tkivo.

"Hot" tip može se smatrati kao poseban slučaj termo-optički priključak (termo-optički tip, TOT). TOT - optički i mehanički element koji se može koristiti za modifikaciju ili mekog tkiva, uključujući i rezanje, koagulacija, isparavanje, karbonizacije i uklanjanje tkiva. TOT normalno posluje u kontaktu s tkivom se tretira i omogućava rezanje tkiva prijenos topline od vrha, koji se grije putem optičkih zračenja, apsorbuje savjet. Proces rezanja tkanine pomoću TOT nastaje zbog termo-mehanički efekti ili ablacija. Koagulacija tkiva pomoću TOT je zbog prijenos topline od vrha do tkiva i sekundarne apsorpciju, reradiated zračenje od vrha se zagrijava na visoke temperature od laserskog zračenja.

TOT uključuju modela kompjuterska simulacija Monte Carlo svjetlosti u vlaknima, vrh i sluznice. Također, toplote jednačina je koriste za izračunavanje distribucije topline u vrh i tkiva. distribuciju topline je izračunat na vrh i tkiva i zona koagulacije se definira pomoću Arrhenius integral. Ovaj model omogućava da se uzmu u obzir snagu koagulacije tkiva koja se javlja zbog direktnog apsorpcije apsorpcije laserske svjetlosti reradiated emisije vrh i na račun toplotne provodljivosti.

U eksperimentalnom dijelu koristili smo laserska dioda pulsirala hirurški sistem «Dental Photonics, Inc» sa valne duljine od 980 nm, a vlakna zračenja promjera sistem za isporuku od 400 mikrona. Eksperimenti su izvedeni "ex vivo» korištenjem uzoraka svježeg tkiva. Snimanje snagu koja je potrebna za rezanje po unapred utvrđenoj dubini rezanja i brzinu. dubina koagulacija je vizualizirati pomoću bojenja koristeći laktat dehidrogenaze (LDH) i izmjeriti. Laserskog sistema vrši kontrolu u realnom vremenu. U odnosu na rezanje i koagulacije procesa, implementiran sistem za kontrolu snage u realnom vremenu i konvencionalnih laserski hirurški sistem sa fiksnim snage. kontrolirana brzina Computer kretanja vrha u rasponu od 0,8-12,5 mm / s.

Kompjuterske simulacije pokazale su da je glavni mehanizam za rezanje i koagulacija tkiva je u razmjeni topline između tkanine i termo-optičkih savjet. U eksperimentalnoj sekciji je pokazala da je predložena metoda kontrole moći u realnom vremenu može pružiti konstantnu veličinu koagulacije zone na oko 0,20 ± 0,05 mm kada se mijenja brzine rezanja u širokom opsegu od 1 do 12,5 mm / s, bez degradacije tip. Za razliku od fiksne instalacije snage koju koagulacije zone su različitih veličina od oko 0,5 do 1 mm, a vrh degradacije poštovati nakon oko 20-30 mm rez. Pokazano je da je nivo koagulacije, a time i nivo hemostatske ovisi o temperaturi i može se kontroliše postavke sistema. praćenje u realnom vremenu može pružiti brzu, dosljedan i siguran lasersku operaciju od tradicionalnog mjerač snage.


GB Altšuler, A. Belikov, AE Pushkareva, AV Skrypnyk, FI Feldstein, TV Strunina, K. Magid
Kompanija Palomar Medical Technologies (SAD), St. Petersburg State University ITMO