Тепловий вплив на тканину

Під тепловим впливом лазерного випромінювання в медицині розуміють в основному випар (різання) і коагуляцію біотканини. Це стосується різних лазерів із шільністю потужності від 1 до 107(Вт/см2) і тривалістю опромінення від мілісекунд до декількох секунд

Різні теплові впливи описуються на основі досягнутій шляхом температури лазерного опромінення і тривалості цього температурного впливу. У залежності від оптичних властивостей біотканини при різній довжині хвилі лазера ці температури в тканині можуть бути досягнуті з різними рівнями потужності і тривалості опромінення.

Вплив лазерного випромінення.

Тепловий вплив лазерного випромінення в біотканині ґрунтується на поглинанні випромінення і перетворенні його енергії в тепло. У залежності від коефіцієнта поглинання в тканині поглинається визначена потужність і в залежності від тривалості опромінення депонується визначена енергія. Коефіцієнт поглинання залежить від виду тканини і від довжини хвилі лазерного випромінення.

В ультрафіолетовій, видимій, та ІЧ області спектра ЛВ поглинається в основному електронами атомів і потім перетвориться в тепло при безвипромінювальній релаксації. У ІЧ області спектра випромінювання поглинається через порушення обертального і коливального станів молекул. За допомогою атомарного і молекулярного поглинання і наступної релаксації збуджених частинок оптична енергія перетвориться в теплову. У залежності від теплоємності матеріалу досягається та або інща температура.

Кількість поглиненого випромінення зменшується з глибиною (закон Ламберта-Бугера), тому теплова енергія і температура зменшується в глибині тканини. У наслідок багаторазового розсіювання значна частина світла поглинається осторонь від первісного напрямку поширення пучка.

Одночасно тепло перерозподіляється внаслідок теплопровідностей і току кроку. Таким чином, виникає температурний градієнт, як по глибині так і в перпендикулярному напрямку.

Оптичні і термічні властивості тієї або іншої тканини відіграють вирішальну роль для досягнення визначеної температури за допомогою ЛВ.

Реакція біотканини, залежність від температури.

Класифікація теплового впливу в залежності від температури показані в таблиці. При температурі до 450С не очікується яких-небуть необоротних ушкоджень тканини, при температурі близько 600С настає коагуляція, а при температурі понад 3000С тканина випаровується і може бути розрізана.

Але при цьому варто врахувати, що тривалість температурного впливу на тканину, тобто в сутності час застосування ЛВ, також обумовлює ефект на тканині.

Далі варто враховувати, що оптичні, механічні і термічні властивості тканин змінюються під час ЛВ і нагрівання.

Коли випромінювання попадає на гомогенну біотканину, воно проникає при ослабленні потужності в глибину тканини і частово поглинається і розсіюється.

Оставьте комментарий к статье