Quelles sont les applications du laser dans le domaine médical ?

Avec le développement rapide deTechnologie laser, l’application du laser dans le domaine médical fait l’objet de plus en plus d’attention. En raison de ses avantages de sans contact, de haute précision, de faibles dommages, de portabilité et de fonctionnement flexible, le traitement médical au laser a considérablement enrichi les moyens techniques du traitement médical clinique, a progressivement remplacé les méthodes traditionnelles dans le traitement de certaines maladies et a amélioré l'ensemble des soins médicaux. industrie. niveau technique. À l’heure actuelle, la part de marché du traitement médical au laser augmente continuellement et les perspectives de développement sont très larges.

Le laser a une cohérence, une monochromaticité et une directivité extrêmement élevées et peut concentrer l'énergie dans un petit espace pour obtenir une interaction lumière-matière extrême. Étant donné que les matériaux fondent et se gazéifient après avoir absorbé l'énergie du laser, les lasers ont d'abord été utilisés dans le traitement de divers matériaux, tels que le perçage, la découpe et le soudage. Plus tard, il a été découvert que des structures tissulaires biologiques spécifiques pouvaient être chauffées sous irradiation laser, ce qui permettait d'atteindre l'objectif d'ablation et d'élimination des substances nocives, donnant ainsi naissance à un nouveau concept de traitement médical au laser. Le traitement médical au laser présente les avantages d'un fonctionnement sans contact, de haute précision, de petits dommages, d'un transport facile et flexible, et a fait l'objet d'une attention et de recherches approfondies. Après des années de développement, la médecine laser est initialement devenue un sujet interdisciplinaire complet, jouant un rôle de plus en plus important dans le domaine médical. Le traitement médical au laser a été largement utilisé dans diverses disciplines médicales depuis qu'il a été approuvé pour une application clinique par les autorités nationales et étrangères de réglementation des médicaments.

En raison de ses avantages uniques, le traitement médical au laser a été accepté par de plus en plus de médecins et de patients, et il a progressivement remplacé les méthodes de traitement traditionnelles dans le traitement de certaines maladies, et sa part de marché augmente également.

Lasers médicaux
Avec l'amélioration continue des performances du laser, divers paramètres des lasers sont de plus en plus optimisés, tels que l'expansion de la plage de longueurs d'onde du laser, l'augmentation de la puissance moyenne, la réduction du volume et l'amélioration de la stabilité du système, etc., ainsi que la gamme d'applications de Les lasers dans le domaine médical sont également en augmentation. Le tableau suivant montre l'application de lasers avec différentes longueurs d'onde, modes et puissances dans différentes maladies. Différent des lasers industriels, les lasers médicaux ont des exigences spécifiques pour les lasers, telles que la longueur d'onde du laser, la largeur d'impulsion, le mode de fonctionnement, la puissance de sortie, la taille de l'équipement et la surveillance de la sécurité, etc. Compte tenu des différences d'efficacité d'absorption et de pénétration des différents tissus humains , des lasers de différentes longueurs d'onde doivent être sélectionnés ; pour certaines applications thérapeutiques de haute précision, il est nécessaire de contrôler strictement la largeur d'impulsion, le mode de fonctionnement et la puissance de sortie ; le laser doit être de petite taille et léger, facile à transporter et à utiliser ; pour les opérations nécessitant d'étendre la fibre optique dans le corps, le diamètre de la fibre optique doit être suffisamment petit ; afin de réduire les dommages aux tissus normaux, le module laser doit être équipé d'un retour de température, d'une indication de lumière rouge, d'une surveillance de la puissance optique et d'une surveillance d'entrée de connexion par fibre optique et d'autres fonctions pour assurer la stabilité des paramètres pendant le processus de traitement.

Une autre direction importante du développement du laser médical est le laser ultrarapide. Les lasers ultrarapides font référence à des lasers à impulsions ultracourtes avec une largeur d'impulsion de picosecondes (10⁻¹²s) et ci-dessous. Étant donné que la largeur d’impulsion est inférieure à l’échelle de temps du transfert thermique entre réseaux électroniques dans les matériaux, le mécanisme d’ablation des lasers ultrarapides est différent de celui des lasers traditionnels. Avec des différences significatives, le laser ultrarapide peut réduire considérablement l'effet thermique des tissus environnants et minimiser les dommages aux tissus environnants tout en retirant avec précision les tissus dans la zone de focalisation du laser, réalisant ainsi une « ablation à froid ». Les lasers ultrarapides sont actuellement utilisés pour des traitements ophtalmiques et dermatologiques nécessitant une grande précision. Avec le développement continu de lasers ultrarapides de haute puissance et de haute stabilité, les lasers ultrarapides joueront à l’avenir un rôle de plus en plus important dans le domaine médical.

Système de contrôle laser médical
Le système de contrôle du laser médical doit répondre aux exigences suivantes :

(1) Améliorer la précision du traitement laser. La précision chirurgicale est une condition préalable importante pour l’application des lasers en médecine clinique. En prenant comme exemple la chirurgie d'ostéotomie, il y a souvent des erreurs importantes dans le traitement de l'ostéotomie, qui se reflètent spécifiquement dans les aspects suivants : Dans le lien de prédiction préopératoire, le tracé céphalométrique, la coupe et l'appariement. Dans cette méthode, la trajectoire de l'ostéotomie est tracée manuellement par le médecin. , ce qui est inexact ; pendant l'opération, la ligne d'ostéotomie est généralement marquée d'un trou de forage, mais comme l'espace opératoire réel est très petit et que l'état psychologique du médecin opératoire fluctue, le trou de forage manuel sera différent de celui de l'opérateur. Il existe un certain écart dans la position de conception. La conception du système de contrôle laser doit réduire autant que possible les opérations manuelles incertaines : par exemple, conception et traçage de trajectoire basés sur des solutions entièrement numériques et automatisées, calibrage de lignes d'ostéotomie à l'aide de robots ou manipulateurs intelligents, etc.

(2) Améliorer l’efficacité des opérations. Une durée de fonctionnement trop longue est susceptible d'entraîner des risques. Par conséquent, l'efficacité du fonctionnement est également un indice d'évaluation important. Le système de contrôle laser médical doit formuler les meilleures procédures chirurgicales, améliorer la vitesse de réponse du système et réduire les opérations manuelles de confirmation et d'intervention redondantes et inutiles. D’un autre côté, le personnel médical peut ne pas être doué pour faire fonctionner les équipements électroniques. Par conséquent, la conception d’un système de contrôle laser médical ne devrait pas être trop compliquée et devrait être facile à utiliser pour les médecins.

(3) Assurer la stabilité et la sécurité. Par rapport à la production industrielle, les systèmes médicaux imposent des exigences plus élevées en matière de stabilité et de sécurité des équipements. L'instabilité et le comportement incontrôlable de toute machine peuvent provoquer l'échec de l'opération et même mettre en danger le corps du patient. La logique sous-jacente du système de contrôle du laser médical doit être aussi simple et robuste que possible, et faire l'objet de tests systématiques et à long terme pour éliminer tous les facteurs incontrôlables. En outre, le système laser médical doit également avoir la capacité de faire face aux urgences, de terminer la procédure à temps et d'éviter de nuire au patient.

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