Các hiệu ứng quang đông và bay hơi của laser tác động lên cơ thể sống
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (41.25 KB, 2 trang )
Các hiệu ứng quang đông và bay hơi
Khi năng lượng của bức xạ laser không quá lớn và được giải phóng trong một
thời gian không quá nhanh, có thể đạt tới tác dụng quang đông, khi nhiệt độ vùng tổ
chức chịu tác động tăng đến khoảng 60 – 100 o C. Khi đó tổ chức sinh học bị đông kết
rồi hoại tử, dẫn tới hệ quả điều trị mong muốn.
Tăng năng lượng và do đó mật độ năng lượng tăng lên, có thể đạt tới tác dụng than
hóa, khi nhiệt độ tổ chức đạt tới 100 – 300 o C, hay tác dụng bay hơi tổ chức khi nhiệt
độ vượt qua ngưỡng 300 o C.
Khi đó cả các matrix rắn của tổ chức sinh học cũng nhận đủ năng lượng để bốc bay, tạo cơ
sở
ứng dụng cho dao mổ laser trong y học.
Hiệu ứng quang cơ
Trong số các hiệu ứng quang cơ, bóc lớp bằng laser excimer vùng tử ngoại
Muốn đạt được một hiệu ứng bóc lớp phi nhiệt như vậy, cần dùng các xung laser
cực ngắn, cỡ nano giây (10 –9 s), công suất đỉnh cực cao và nằm trong một ngưỡng hiệu
ứng rất hẹp. Cường độ ngưỡng của hiệu ứng bóc lớp quang cơ phụ thuộc trước hết vào
bước sóng của laser. Mật độ năng lượng ngưỡng để bóc lớp của laser excimer 10 lần
nhỏ hơn laser CO 2 và 100 lần nhỏ hơn Nd:YAG.
Tổ chức sinh học chứa các phân tử hữu cơ kích thước lớn, ở giữa là vô số các phân tử
nước liên kết và không liên kết. Bức xạ laser vùng tử ngoại chỉ bị các phân tử hữu cơ hấp
thụ. Khi năng lượng hấp thụ đạt giá trị ngưỡng, các mạch hữu cơ bị đứt gãy và xuất hiện
các vi nổ trong một vùng kích thước khá lớn so với kích thước phân tử hữu cơ. Nước bị
đẩy ra khỏi vùng này
Ưu điểm của bóc lớp bằng laser excimer là tổ chức sinh học được bóc từng lớp rất mỏng,
chỉ cỡ vài chục micron (vài phần trăm của một milimet). Với các xung laser khoảng 100 Hz
như được dùng trong thực hành, tốc độ bóc lớp ở mức đại thể sẽ là vài mm một giây, một
giá trị thích hợp cho các can thiệp tinh tế như tạo hình mạch vành hay phẫu thuật giác
mạc.
Hiệu ứng quang cơ của các laser công suất cao siêu xung cũng được dùng trong chuyên
khoa tiết niệu để phá sỏi qua nội soi
CÁC HIỆU ỨNG NHIỆT
Phân hủy quang nhiệt: Các hiệu ứng tăng nhiệt trong phạm vi hẹp
Tăng nhiệt : 37 – 42 o C: tổn thương nhiệt thuận nghịch, 43 – 60 o C: tổn thương
nhiệt bất thuận nghịch như tiêu màng, biến dạng tổ chức, biến tính enzyme.
Than hóa : 100 – 300 o C: sấy khô, bay hơi nước và than hóa.
QUANG ION HÓA HAY QUANG TÁCH
Bóc lớp
Quang cắt các liên kết
Nổ nhiệt nhanh (như trong tạo hình mạch)
đứt gãy quang, sóng xung kích cơ học
(như trong laser phá sỏi).
Quang tách.
Các hiệu ứng trên có vai trò khác nhau trong thực hành y học Tăng nhiệt được
dùng trong nhiệt trị ung thư, khi tế bào ung thư trở nên rất nhạy cảm với các tác
nhân ngoài khi ở nhiệt độ tới 42 o C.
Quang đông và bay hơi tổ chức là hai hiệu ứng nhiệt có ứng dụng nổi bật trong
laser ngoại khoa. Trong khi đó, quang ion hóa hay quang tách là cơ sở của việc
ứng dụng các laser siêu xung hay laser eximer trong một số can thiệp rất tinh
tế như tạo hình mạch hay phẫu thuật giác mạc
