¿Cuáles son las funciones del láser?
1. Efecto fototérmico
Los láseres en luz visible y en luz infrarroja producen principalmente efectos térmicos sobre los tejidos. Porque el efecto de la temperatura sobre las células vivas es un parámetro decisivo. Por lo tanto, cuando el cuerpo se calienta y la temperatura aumenta, se puede promover la circulación sanguínea, mejorar el estado nutricional y lograr fines terapéuticos dentro de un cierto valor seguro. Si la temperatura excede cierta temperatura, el tejido se solidificará o vaporizará y el tejido enfermo será destruido y eliminado, logrando así el propósito del tratamiento. Por lo tanto, utilizar el calor generado por el láser para tratar enfermedades es un medio importante del tratamiento médico con láser.
A continuación se describe en términos de grado el efecto térmico del láser sobre la piel.
1. Calor térmico: La piel se siente caliente porque absorbe la energía del láser. Cuando la temperatura de la superficie de la piel alcanza los 38-40 grados Celsius, se puede producir una sensación de calor. Cuando el láser de CO2 irradia la piel, el diámetro del punto es de 1 cm y la densidad de potencia es de 0,1 W/cm2, lo que puede dar a las personas una sensación de calidez. Debido a que la reflectividad de la piel blanca al láser He-Ne es 10 veces mayor que la del láser CO2, la potencia del láser He-Ne aumenta 10 veces, lo que hace que la piel se sienta cálida. La irradiación láser a este nivel de efecto termotérmico no causará daño a los tejidos biológicos durante ningún período de tiempo, porque su almacenamiento de calor puede compensarse mediante la difusión fisiológica del calor.
2. Eritema inducido por el calor: cuando la temperatura de la piel aumenta a 43-44 grados Celsius, aparecerá eritema en unos segundos, los vasos sanguíneos subcutáneos se expandirán y el flujo sanguíneo se acelerará. Debido a la alta temperatura, aumenta la permeabilidad de las paredes de los vasos sanguíneos y las membranas celulares y aparece una pequeña cantidad de exudado inflamatorio que provoca un leve edema tisular.
3. Ampollas térmicas: Cuando la temperatura de la piel aumenta a 47-48 grados centígrados debido a la absorción de la energía del láser, los exudados inflamatorios permanecerán debajo de la piel después de unos 4-9 segundos, causando la epidermis y la dermis. Separar para formar ampollas. La piel del área dañada es clara y delgada, cuanto más grandes son las ampollas, más evidente es el edema en el área irradiada, la piel está pálida, los vasos sanguíneos superficiales se coagulan con el calor (la albúmina comienza a coagularse a 45-60 grados Celsius), y la piel sentirá dolor. Cuando la temperatura de la piel aumenta de 45 grados centígrados a 52 grados centígrados, el dolor aumenta significativamente. Cuando llega a los 50 grados, además del dolor hay sensación de ardor. Cuando supera los 50 grados, sólo hay dolor pero no sensación de ardor. Esto se debe a que las fibras nerviosas que transmiten calor se destruyen a 50 grados, y cuando la temperatura de la piel supera los 70 grados, las terminaciones de las fibras nerviosas que transmiten el dolor se destruyen.
4. Coagulación térmica: cuando la temperatura de la piel irradiada por el láser aumenta a 55-60 grados Celsius, se producirá necrosis por coagulación rápidamente en el área irradiada en 10 segundos. La observación histológica mostró que la autólisis se produjo en sitios más profundos y que las áreas de inflamación estaban en sitios más profundos. Esta necrosis por coagulación térmica es uniforme y casi todas las células de la zona de coagulación se salvan.
5. Vaporización térmica: Dado que el tejido contiene gran cantidad de agua, hierve a 100 grados. Cuando la temperatura de la piel supera los 100 grados Celsius, la solución acuosa dentro y fuera de las células puede evaporarse rápidamente, produciendo una gran cantidad de vapor de agua, atravesando las células y los tejidos y escapándose, llevándose algunos restos celulares, y se ve humo blanco. a simple vista.
6. Carbonización térmica: Cuando la temperatura de la piel alcanza los 300-400 grados centígrados, la piel se carbonizará rápidamente, es decir, el tejido se secará y se necrótica, y las proteínas de la sangre y el plasma se coagularán para formar Carbonización marrón-negra. Simplemente frótelo suavemente con agua salada.
7. Combustión térmica: Cuando la luz hace que la temperatura de la piel supere los 530 grados centígrados, los componentes inflamables de la piel se incendiarán.
8. Vaporización térmica: se informa que cuando la temperatura de la piel aumenta a 5730 grados Celsius en un instante bajo la acción de la luz, todos los componentes del tejido de la piel pueden cambiar directamente de sólido a gas, lo que puede ocurrir. Mejora enormemente la salud de la piel. Brota de la piel a gran velocidad, dejando un cráter.
En segundo lugar, la fotoquímica
Cuando una molécula absorbe un fotón, hace que la molécula se eleve al estado excitado del electrón. En el proceso en el que las moléculas excitadas regresan a su estado fundamental original, además de las transiciones radiativas y no radiativas, las moléculas excitadas también pueden causar algunas reacciones químicas que rompen los enlaces, es decir, el proceso en el que los enlaces antiguos se destruyen por completo o se crean nuevos enlaces. se forman, es decir, reacción fotoquímica.
Para los tejidos biológicos, las reacciones fotoquímicas generales son una forma de almacenamiento de energía necesaria para la supervivencia y se llevan a cabo de forma continua en los organismos normales. Los láseres con efectos térmicos como factor principal, como los láseres infrarrojos, tienen efectos fotoquímicos en los tejidos biológicos cuando su energía no es lo suficientemente alta como para destruir los tejidos biológicos y los efectos térmicos y de presión no son dominantes.
Cuando un láser con efectos principalmente fotoquímicos, como el láser ultravioleta, irradia un organismo, el efecto fotoquímico es el principal.
Tercer efecto de presión fotoinducida
Cuando se utiliza luz ordinaria para iluminar organismos vivos, los fotones chocan con la superficie del objeto iluminado para formar presión de radiación. Esta presión es muy pequeña. y puede ser ignorado. Los láseres, por otro lado, tienen una alta densidad de potencia instantánea. El láser puede concentrar una pequeña cantidad de energía (de varios J a decenas de J) en muy poco tiempo (10-9-10-12 segundos) y en un espacio muy pequeño (miliradianes), haciendo que la densidad de potencia alcance los 1.065.438.
Existen dos tipos de presión generada por la irradiación láser: una es la presión formada por la presión de radiación del propio láser, que se denomina presión primaria. Aunque la presión de radiación del láser en sí es muy débil, la energía está bastante concentrada y la presión es bastante alta. Otro tipo de láser puede producir presión secundaria después de actuar sobre el tejido biológico, además de la presión ligera, esta presión secundaria también es causada por la reacción del vapor, la presión de vaporización interna, la expansión térmica, la presión ultrasónica, la presión electroestrictiva y otros factores.
En aplicaciones clínicas, el efecto de presión de los láseres se utiliza para tratar muchas enfermedades, como la perforación del ángulo de la cámara anterior del glaucoma, el corte con láser de cataratas y la vitrectomía.
Se debe prestar especial atención al tratamiento de los tumores, porque la presión puede hacer que los fragmentos del tumor salgan volando, y algunos fragmentos aún permanecen después de volar 8 pies (aproximadamente 2,4 m). Cuando los tumores medían más de 1,2 cm, el 100% de los fragmentos de salpicadura sobrevivieron después de la inoculación.
Cuarto, campo eléctrico fuerte inducido por la luz
Debido a que el láser es una onda electromagnética, la interacción entre el láser y el tejido biológico es también la interacción entre el campo electromagnético y el tejido biológico. La alta intensidad del campo eléctrico del láser con conmutación Q de alta densidad de potencia o del láser de modo bloqueado es suficiente para provocar cambios rápidos en el campo eléctrico de los tejidos biológicos. El láser de rubí Q-switched con una densidad de potencia de 1015W/cm2 provocará una serie de cambios en los tejidos biológicos. Como generación armónica, formación de radicales libres, dispersión Brillouin, dispersión Raman, absorción multifotónica, etc. Un láser de campo eléctrico fuerte puede producir una onda fundamental con la misma frecuencia que el láser y un segundo armónico con una frecuencia que es el doble o la mitad de la longitud de onda. 5. Fotobioestimulación
Bajo la irradiación de un láser de baja intensidad, el tejido biológico no se dañará y también puede promover el regreso del tejido enfermo a su estado normal. Esto se ha informado en experimentos con animales y ensayos clínicos, principalmente con láseres de helio-neón, pero hay pocos informes sobre los efectos de los láseres débiles de otras longitudes de onda en los tejidos biológicos.
1. Estimulación nerviosa: El láser débil puede estimular el sistema nervioso central, los ganglios y el sistema nervioso periférico, provocando cambios funcionales.
Efectos en el cerebro: La irradiación con láser de helio-neón de los ojos de los animales puede provocar cambios en el electroencefalograma y en la circulación sanguínea cerebral. Efecto sobre el sistema nervioso autónomo: puede descomponer la membrana de mielina, estimular el crecimiento de nuevos axones, acelerar la formación de mielina nerviosa y acelerar la redistribución de los músculos y nervios esqueléticos.
2. Efecto sobre el sistema cardiovascular: la irradiación local con láser de helio-neón puede estimular la vasodilatación, reducir el colesterol, mejorar significativamente la isquemia miocárdica y reducir la aparición de fibrilación ventricular. Puede reducir los lípidos en sangre.
3. Efectos sobre el sistema sanguíneo: Cuando el láser de helio-neón irradia la piel, la hemoglobina, los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas disminuyen significativamente.
4. Efecto sobre el hueso: la irradiación láser de baja intensidad del tejido óseo tiene un efecto estimulante evidente y promueve el crecimiento de callos.
5. Efecto sobre la piel y los músculos: La irradiación con láser del tejido de la piel puede aumentar el número de fibroblastos y acelerar la formación de colágeno, fortaleciendo así la regeneración celular y favoreciendo el crecimiento del tejido de granulación y del cabello. El láser de helio-neón ha logrado buenos resultados en el tratamiento de las úlceras rebeldes.
6. Efecto sobre la función inmune: La irradiación con láser de helio-neón puede inhibir la función inmune de los timocitos. Puede promover la función inmune celular pero tiene poco efecto sobre la función inmune humoral.
7. Efecto sobre las glándulas endocrinas: La irradiación con láser de baja intensidad puede mejorar la función de las glándulas suprarrenales, la función tiroidea y la función de la próstata.
8. Efecto sobre las bacterias: La energía del láser es pequeña y promueve el crecimiento bacteriano. Cuando la energía alcanza un determinado valor, actúa como supresor.