Kirurgija mehko ustno tkivo s samodejno regulacijo moči v realnem času

Laserska kirurgija in zlasti lasersko kirurgijo mehkih tkiv ustne votline se pogosto uporablja v sedanji praksi zaradi številnih prednosti v odnosu laser skalpela običajnih skalpeli in drugih kirurških orodij, kot so electrocoagulator. Prednosti laserske kirurgije so manj bolečine in potreba za anestezijo, zmanjšanje pooperativne nelagodje trenutnega koagulacijo tkiva in hemostazo, avtomatsko sterilizacijo delovanje regiji. Najpogostejša vrsta zobni kirurški laserji Deluje v bližnjem infrardečem spektralnem območju valovnih dolžin med 810 nm in 980 nm, kot je tehnični razvoj snopa pustimo, da se doseže visoke moči z relativno nizkimi stroški, enostavnost in zanesljivost polprevodniških elementov z nizko porabo energije. Znano je, da je absorpcija svetlobe v bioloških tkivih v tem delu spektra relativno nizek in ne zadostuje za zagotavljanje lokalne rez tkiva z minimalnim stranske škode v normalnem tkivu. Zato, dominanten mehanizem za lasersko kirurgijo v tem delu spektra, povezanega s tako imenovanim "vroče" konice. V tem primeru pripravljeno na poseben način optično konico ali distalnem koncu sistema za dajanje sevanja optičnega absorbira lasersko svetlobo, segreje na visoke temperature ter nato izvede operacijo s pomočjo toplote in brez neposrednega delovanja laserskega sevanja na tkiva.

"Vroče" tip se lahko šteje kot poseben primer toplotno optičnih kapice (termo-optični konico, TOT). TOT - optično in mehansko element, ki se lahko uporabljajo za modificiranje ali mehkega tkiva, vključno z rezanjem, koagulacije, izhlapevanje, karbonizacijo in odstranjevanje tkiva. TOT normalno deluje v stiku s tkivom, ki ga zdravimo in omogoča rezanje tkiva s prenosom toplote s konico, ki je segrevan z optičnega sevanja, absorbira konico. Postopek rezanja tkanine uporabljajo tot nastane zaradi termo-mehansko učinkov ali ablacijo. Koagulacije tkiva z uporabo TOT je zaradi prenosa toplote od konice do tkiva in sekundarni absorpciji reradiated sevanje od konice se segreje na visoke temperature z laserskim sevanjem.

TOT vključuje modela računalnika simulacijo Monte Carlo svetlobe na vlakna, konico in sluznice. Prav tako je toplotna prevodnost enačbe se uporabljajo za izračun porazdelitve toplote v konico in tkiva. porazdelitev toplote je bila izračunana na konici in tkiva ter koagulacijski cona je določena z Arrheniusovo integralni. Ta model omogoča, da upoštevajo učinek tkiva koagulacije, do katere pride zaradi neposrednega absorpcijo absorpcije laserske svetlobe konico reradiated emisij in na račun toplotne prevodnosti.

V eksperimentalnem delu smo uporabili lasersko diodo impulzni kirurški sistem «Dental Photonics, Inc.» z valovno dolžino 980 nm, vlaken sevanja premerom sistema za 400 mikronov. Poskuse smo izvedli "ex vivo" uporabo vzorcev svežega tkiva. Zapišite moč, potrebno za rezanje z vnaprej določeno globino reza in hitrosti. Globina koagulacijski smo vizualizirali z barvanjem z uporabo laktat dehidrogenaze (LDH) in izmeri. Laserski sistem izvaja nadzor moči v realnem času. V primerjavi procesov rezanje in koagulacijo, vzpostavljen sistem za nadzor moči v realnem času in konvencionalne lasersko operacijo sistema s fiksno močjo. Računalniško nadzorovano stopnjo pretoka konice v območju od 0,8-12,5 mm / s.




Računalniške simulacije so pokazale, da je glavni mehanizem za rezanje in koagulacijo tkiva v izmenjavo toplote med tkanino in termo-optičnih konico. V eksperimentalnem delu je bilo dokazano, da je predlagani postopek za zatiranje moč v realnem času lahko zagotavlja konstantno velikost koagulacijski pas pri približno 0,20 ± 0,05 mm, spreminjanjem hitrosti rezanja v širokem območju od 1 do 12,5 mm / s brez poslabšanja tip. Za razliko fiksno elektrarne, pri kateri koagulacijske cone so različnih velikosti od okoli 0,5 do 1 mm, in da je konica degradacije opazili po približno 20-30 mm rezu. Izkazalo se je, da se stopnja koagulacija in s tem stopnja temperature strjevanja krvi odvisnih in lahko nadzorujejo nastavitve sistema. Spremljanje moči v realnem času lahko zagotovi hiter, dosleden in varen lasersko operacijo kot tradicionalni meter moči.


SLO Altshuler, A. Belikov, AE Pushkareva, AV Skrypnyk, FI Feldstein, TV Strunina, K. Magid
Podjetje Palomar Medicinska tehnika (ZDA), St Petersburg State University ITMO