Gepulste Laser werden im Allgemeinen bevorzugt für die thermische Ablation, da sie im Vergleich zu kontinuierlichen Wellen (CW) eine überlegene "thermische Einschränkung" erreichen. Durch die Abgabe von hochenergetischen Impulsen in extrem kurzen Zeiträumen verdampfen gepulste Laser das Zielgewebe, bevor die Wärme Zeit hat, in den umliegenden Bereich zu diffundieren. Dies verhindert unbeabsichtigte Schäden am gesunden peripheren Gewebe und gewährleistet ein hohes Maß an chirurgischer Präzision.
Der Kernvorteil: Während Laser mit kontinuierlicher Welle durch stetige Wärmeleitung das Risiko des "Kochens" umliegender Zellen bergen, म्हणतात gepulste Laser schneller ab, als sich Wärme ausbreiten kann. Dies erzeugt einen sauberen Schnitt, der das Ziel entfernt und gleichzeitig angrenzendes Gewebe kühl und lebensfähig lässt.
Die Physik der thermischen Einschränkung
Die Geschwindigkeit der Wärmeleitung übertreffen
Das Grundprinzip hinter gepulsten Lasern, wie z. B. UV-Excimer- oder IR-Er:YAG-Systemen, ist Geschwindigkeit.
Wärme benötigt eine bestimmte Zeit, um durch biologisches Gewebe zu wandern. Gepulste Laser liefern ihre Energieportion in einer Dauer, die kürzer ist als diese Leitungszeit.
Beseitigung der thermischen Ausbreitung
Da die Energieabgabe augenblicklich und nicht kontinuierlich erfolgt, wird das Zielgewebe sofort abgetragen (verdampft).
Im Gegensatz dazu liefern kontinuierliche Wellen (CW) eine stetige Energieströme. Dies ermöglicht es der thermischen Energie, sich vom Fokuspunkt wegzubewegen und nicht-Zielbereiche zu erwärmen und potenziell zu schädigen.
Klinische Vorteile und Präzision
Schutz von gesundem Gewebe
Das bedeutendste Ergebnis der thermischen Einschränkung ist die Erhaltung des peripheren Gewebes.
Durch die Verhinderung der Wärmeleitung reduzieren gepulste Laser die unnötige Koagulation und thermische Nekrose (Zelltod) in den gesunden Zellen unmittelbar um den Schnitt herum erheblich.
Hochpräzises Schneiden
Das Fehlen von thermischer Ausbreitung führt zu saubereren, schärferen chirurgischen Rändern.
Chirurgen können mit hoher Präzision arbeiten, da sie wissen, dass die Wirkung des Lasers streng auf das spezifische Gewebevolumen beschränkt ist, das den Puls absorbiert.
Verständnis der Kompromisse
Der Hämostase-Faktor
Während die primäre Referenz die Reduzierung der Koagulation als Vorteil für die Gewebeschonung hervorhebt, ist es erwähnenswert, die umgekehrte Auswirkung zu berücksichtigen.
Koagulation ist oft der Mechanismus, der verwendet wird, um Blutungen zu stoppen (Hämostase). Da gepulste Laser die thermische Ausbreitung und Koagulation minimieren, sind sie möglicherweise weniger wirksam als CW-Laser in Szenarien, in denen das gleichzeitige Verschließen von Blutgefäßen eine höhere Priorität hat als die Erhaltung der Gewebestruktur.
Anwendung auf chirurgische Ziele
Berücksichtigen Sie bei der Bewertung von Lasersystemen für die Ablation biologischen Gewebes die klinische Priorität:
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Minimierung von Kollateralschäden liegt: Gepulste Laser sind unerlässlich, da sie die Energie auf das Ziel beschränken und verhindern, dass Wärme empfindliche periphere Strukturen schädigt.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf hochauflösender Geometrie liegt: Die "thermische Einschränkung" von gepulsten Systemen ermöglicht mikroskopische Präzision, die CW-Quellen aufgrund der Wärmediffusion nicht erreichen können.
Gepulste Laser entkoppeln effektiv die Energieabgabe von der Wärmeleitung und ermöglichen so eine aggressive Gewebeentfernung ohne die Nachteile weit verbreiteter thermischer Traumata.
Zusammenfassungstabelle:
| Merkmal | Gepulste Lasersysteme | Laser mit kontinuierlicher Welle (CW) |
|---|---|---|
| Mechanismus | Augenblickliche hochenergetische Impulse | Stetiger, kontinuierlicher Energiestrom |
| Thermische Ausbreitung | Minimal (Thermische Einschränkung) | Erheblich (Wärmeleitung zur Peripherie) |
| Präzision | Hochpräzise, scharfe Ränder | Geringere Präzision aufgrund thermischer Diffusion |
| Kollateralschäden | Minimale Nekrose von gesundem Gewebe | Risiko des "Kochens" umliegender Zellen |
| Am besten geeignet für | Mikroskopische Chirurgie & empfindliche Ablation | Verfahren, die hohe Hämostase erfordern |
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Referenzen
- Valery V. Tuchin. Tissue Optics and Photonics: Light-Tissue Interaction II. DOI: 10.18287/jbpe16.02.030201
Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Belislaser Wissensdatenbank .
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