Các bài trước trong loạt bài khám phá tia laser đã giới thiệu nguyên lý hình thành của tia laser, vậy Tia laser có những ứng dụng nào trong cuộc sống, sản xuất và khoa học công nghệ? --- Trong loạt bài viết ngắn sắp tới, mình sẽ chia sẻ một số kiến thức thú vị về ứng dụng của tia laser, hy vọng giúp mọi người hiểu rõ hơn về loại công nghệ này. ---

Đầu tiên là ba đặc điểm chính của Tia laser: (Đã được giới thiệu trong phần một! Chắc hẳn mọi người đã hiểu rõ) :

(1) Tính hướng tốt

(2) Tính tương quan tốt

(3) Độ sáng cao (tức năng lượng tập trung)

--- Trong các lĩnh vực sản xuất và khoa học công nghệ, việc áp dụng tia laser thường xoay quanh ba điểm chính, chỉ khác nhau ở chỗ tùy theo từng tình huống cụ thể mà điều chỉnh cho phù hợp. Ví dụ như máy đo khoảng cách bằng laser, . tỷ lệ nhà cái đều dựa trên nguyên lý này. Đặc tính của tia laser có tính hướng tốt; Hologram, truyền thông quang học, v.v., sử dụng Tính tương quan tốt của tia laser; dao mổ quang học Độ sáng của ánh sáng; Các đặc tính.

Công nghệ ứng dụng của tia laser cũng liên quan đến nhiều lĩnh vực:

A. Ứng dụng trong lĩnh vực thông tin: : Truyền thông quang học, lưu trữ quang học, khuếch đại quang học, tính toán quang học, bộ cách ly quang học, v.v.;

B. Ứng dụng trong lĩnh vực kiểm tra: : Đo chiều dài, đo khoảng cách, đo tốc độ, đo hình dạng ba chiều, v.v.;

C. Gia công bằng tia laser: : Hàn, đục lỗ, cắt, xử lý nhiệt, tạo hình nhanh, v.v.;

D. Ứng dụng y tế: : Phẫu thuật ngoại khoa, chiếu xạ bằng tia laser (da liễu, sản phụ khoa), phẫu thuật mắt, máy đo huyết học bằng tia laser, đo thị học, v.v.;

F. Ứng dụng trong nghiên cứu khoa học: --- Như vậy, có thể kể đến một số ứng dụng nổi bật như: hợp nhất hạt nhân bằng laser, đo trọng lực, phổ học laser, tác động của laser lên mô sinh học, làm lạnh bằng laser, quá trình hóa học được kích hoạt bởi laser... ---

1. Đặc tính quang học của cơ thể sinh học:

--- Trong bài viết này, mình sẽ tập trung vào một số ứng dụng của laser trong lĩnh vực y tế (chủ yếu là điều trị). Trước hết, cần hiểu rằng trong cơ thể sống, tính chất của ánh sáng là gì? ---

--- Như hình 1. tỷ lệ nhà cái 1(a) cho thấy, sự tán xạ ánh sáng do một hạt đơn lẻ gây ra xuất hiện ở tất cả các hướng. Còn hình 1.1(b) là sơ đồ minh họa tương tác giữa sinh thể và ánh sáng, trong đó tán xạ đa lần (tán xạ lại nhiều lần), ánh sáng trong cơ thể sinh học lan tỏa và trở nên. Gần như tán xạ đồng hướng; ：

Hình 1.1(a) Hướng phân tán ánh sáng do một hạt đơn lẻ tạo ra;

Hình 1.1(b) Sơ đồ tương tác giữa cơ thể sinh học và ánh sáng;

--- Thành phần chính của sinh thể là nước, ngoài ra còn có protein, lipid và các khoáng chất vô cơ. Nước trong da, cơ và mô mềm (soft tissue) chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể. Nước ảnh hưởng... --- Ánh sáng hồng ngoại có các dải hấp thụ mạnh; --- Do đó, khi chiếu tia hồng ngoại lên các mô mềm này, có thể chuyển đổi hiệu quả năng lượng ánh sáng thành nhiệt. Ngoài nước, các chất hấp thụ ánh sáng điển hình trong cơ thể còn có hemoglobin trong hồng cầu của máu. --- Hemoglobin; Ở trạng thái oxy hóa; Ở trạng thái chưa oxy hóa; Hai trạng thái hấp thụ quang phổ này là giống nhau. Dù ở tình huống nào, trong Dải bước sóng dưới 600nm; Dải bước sóng; Sự hấp thụ tăng lên; . Protein biểu hiện sự hấp thụ mạnh trong vùng tử ngoại, tổng hợp các đặc tính này, như Hình 1.2, trên dải quang phổ hồng ngoại, Phạm vi; Hấp thụ ít hơn; 700-1500nm Do đó dải quang phổ này được gọi là Cửa sổ quang phổ cơ thể sinh học; Hình 1.2 Hệ số hấp thụ của các chất khác nhau trong mô mềm theo bước sóng; 2. Ưu điểm khi ứng dụng tia laser cho cơ thể sinh học: 。

(1) Mọi người sống trong trường điện từ của ánh sáng, trừ trường hợp đặc biệt

Tác hại của ánh sáng đối với cơ thể sinh học ít hơn;

(2) Trong y học, tận dụng tính chất truyền thẳng của tia laser trong không khí, có thể Áp dụng cho cơ thể sinh học mà không tiếp xúc; ；

Và có thể Sử dụng sợi quang dẫn Để dẫn tia laser vào sâu bên trong cơ thể; (3) Tận dụng tính hướng tốt của ánh sáng, hội tụ thành một điểm rất nhỏ, làm Điều trị vi mô và chính xác, đo đạc có độ phân giải không gian cao

Thành hiện thực; (4) Ánh sáng tương tác với cơ thể sinh học một cách vô cùng Đa dạng;

Cho đến nay chỉ một phần nhỏ đã được khai thác, cần phải phát triển thêm nhiều ứng dụng mới trong tương lai. 3. Điều trị lâm sàng bằng tia laser (ứng dụng điều trị tia laser): Tác dụng nhiệt ánh sáng;

Tác dụng áp điện;

--- Trong lâm sàng, các ứng dụng của laser bao gồm: cắt, phân tách; bay hơi, hòa tan; đốt cháy, cầm máu; đông cứng, đóng kín; phá sỏi bằng sóng âm; chiếu xạ tại chỗ... Những phương pháp điều trị này tận dụng khả năng của laser đối với cơ thể sinh học. --- Tác dụng hóa học ánh sáng; 、 Tuy nhiên, thực tế, Dù loại điều trị nào cũng không nhất thiết chỉ sử dụng một tác động duy nhất; Ứng dụng của tia laser trong y học được chia thành hai loại lớn: Chẩn đoán bằng tia laser Điều trị bằng tia laser 。

Trước đây Là mang thông tin bằng tia laser Hai trạng thái hấp thụ quang phổ này là giống nhau. Dù ở tình huống nào, trong Sau này Là mang năng lượng bằng tia laser Do hạn chế về mặt số lượng, phần này biên tập viên sẽ nói trước về Ứng dụng điều trị tia laser 3.1 Ứng dụng của tia laser trong lĩnh vực da liễu và chỉnh hình: --- Suốt nhiều năm qua, công nghệ laser đã trở thành công cụ hữu ích trong điều trị lâm sàng và là công nghệ then chốt để phát triển chẩn đoán y học. Sự phát triển của laser đã giải quyết nhiều vấn đề khó khăn trong ngành y tế và góp phần không nhỏ vào sự tiến bộ của nó. ---

Điều trị tia laser là Điều chỉnh thích hợp điều kiện chiếu xạ --- Mình xin đưa ra một số ví dụ ứng dụng (các ứng dụng chẩn đoán bằng laser sẽ được đề cập chi tiết trong bài viết tiếp theo), nhằm giúp mọi người cảm nhận rõ hơn sức hút của công nghệ này trong lĩnh vực y tế. ---

Không làm tổn thương mô bình thường, nhưng có chọn lọc phá hủy mô bệnh; ：

Hình 3.1.1 Sơ đồ cấu trúc ngang của da; Như Hình 3.1.1, mô da quyết định màu sắc da điển hình có ， Melanin đen; --- Phương pháp điều trị bằng laser phụ thuộc rất nhiều vào loại và vị trí của bệnh trĩ. Do đó, việc chẩn đoán chính xác trước khi điều trị là vấn đề quan trọng. ---

Hemoglobin đỏ;

Melanin được tạo ra bởi các tế bào hắc tố (melanocytes) trong cơ quan nhỏ (melanosomes) của tế bào hắc tố. Những cái gọi là Nốt ruồi đen, nốt ruồi xanh Hai trạng thái hấp thụ quang phổ này là giống nhau. Dù ở tình huống nào, trong Là sự gia tăng cục bộ của melanin trong da; Nốt ruồi đỏ Chọn lọc hấp thụ nhiệt từ sắc tố và tế bào bệnh; Điều đó làm cho Tổ chức bệnh bị biến dạng và phá hủy; --- Loại bệnh này thường được nhận biết qua việc nhìn thấy sự giãn nở và tăng sinh mạch máu dưới da hoặc sâu hơn trong mô mềm (ví dụ như u mạch máu), vì có nhiều hồng cầu, khiến vùng da này có màu đỏ. Có thể sử dụng laser để xử lý những tổn thương này. --- Tuy nhiên, sau khi chiếu tia laser, thay đổi sắc tố da (phai màu) cần thời gian dài để phục hồi. 3.2 Ứng dụng của tia laser trong lĩnh vực mắt: Viêm võng mạc, Xuất huyết đáy mắt, v.v.,

Các bệnh có nguy cơ mù lòa, trong điều trị, tia laser thể hiện

--- Mắt là cơ quan tiếp nhận tín hiệu ánh sáng để tạo hình ảnh, vì vậy bất kỳ trong trường hợp nào - kiểm tra, chẩn đoán hay điều trị - vai trò của ánh sáng (bao gồm laser) đều vô cùng quan trọng. chuyển nhượng Thiết bị laser dùng trong điều trị bệnh võng mạc đã được ứng dụng rộng rãi trong lâm sàng. Ưu thế lớn; Dù loại điều trị nào cũng không nhất thiết chỉ sử dụng một tác động duy nhất; Gần đây, việc điều trị khúc xạ cận thị bằng tia laser cũng rất được chú trọng. 3.2.1 Điều trị đáy mắt: Hình 3.2.1(a) Cấu trúc mắt; Hình 3.2.1(b) Sơ đồ đặc tính hội tụ ánh sáng trong mắt;

Thường thì chúng ta nhìn thấy vật thể là thực thể qua

Tác dụng thấu kính của giác mạc và thủy tinh thể

Tạo thành ảnh thực trên võng mạc, rồi được thần kinh thị giác đọc ra

Imaging không tương quan; Hình 3.2.1(c) Phẫu thuật mắt bằng tia laser; 3.2.2 Ứng dụng trong điều trị cận thị: Điều trị cận thị là --- Khi tia laser (ánh sáng liên kết) đi vào mắt, nó hội tụ thành một điểm nhỏ trên võng mạc. Dựa trên nguyên lý này, có thể chiếu tia laser vào vùng bệnh của võng mạc để làm nóng mô võng mạc đã bị bong ra, giúp chúng dính lại hoặc cầm máu ở vùng chảy máu. ---

Quá trình gia công bề mặt giác mạc chính xác bằng phương pháp ăn mòn

Kiểm soát hệ số khúc xạ (cải thiện);

Hình dưới đây là sơ đồ minh họa quá trình phẫu thuật giác mạc bằ Hình 3.2.2(a) Sơ đồ phẫu thuật giác mạc bằng tia laser; ， Hình 3.2.2(b) Thiết bị laser excimer dùng cho phẫu thuật giác mạc; Hiện tại

Cải thiện cận thị

Đối với

Bề mặt giác mạc Thực hiện Phẫu thuật cắt hai chiều Làm cho Bán kính cong tăng lên (Làm phẳng nó); (Photoréfractif keratotomie); Cắt xẻ giác mạc theo hình vòng cung Phương pháp PRK Máy laser excimer 193nm ArF; 3.3 Ứng dụng của tia laser trong tai-mũi-họng: Hiện tại, nghiên cứu về tia laser trong lĩnh vực tai-mũi-họng chủ yếu bao gồm hai khía cạnh: RK --- Có hai phương pháp chính là cắt giác mạc bằng dao và cắt giác mạc bằng laser (PRK). Hiện nay, phương pháp PRK ít tác dụng phụ hơn đang được ưu tiên sử dụng.Nguồn sáng thường là loại laser tạo ra bề mặt cháy mòn chất lượng cao... --- Phẫu thuật vi phẫu học của ốc tai tai trong; 。

Phẫu thuật laser đường thở;

Hình 3.1.3 Hệ thống laser "Song Tử"; (1) Công nghệ này được dẫn hướng bởi các thiết bị hình ảnh, thông qua kim chọc qua da, đưa sợi quang dẫn đặt bên trong Dù loại điều trị nào cũng không nhất thiết chỉ sử dụng một tác động duy nhất; Được dẫn đến trung tâm tổn thương của cơ quan thực thể 。

, và qua thiết bị này

--- 3.4 Công nghệ mới nhất - laser quang đông nội soi ---

Truyền dẫn laser Toàn bộ quá trình phụ thuộc vào hình ảnh; (2) Đối với ung thư vú nhỏ, kỹ thuật đông máu laser nội mạch có thể thay thế phẫu thuật cắt bỏ khối u, như vậy Không để lại sẹo hoặc dị dạng thẩm mỹ; Đồng thời vì phương pháp đơn giản, có thể được thực hiện như phẫu thuật ngoại trú dưới gây tê tại chỗ. (3) Kỹ thuật đông máu laser nội mạch chủ yếu được áp dụng cho tổn thương rõ ràng của bất kỳ cơ quan thực thể nào Và công nghệ này có thể được định vị tốt, không gây hại gì cho mô bình thường xung quanh 3.5 Điều trị quang động học --- Phương pháp điều trị này thành công nhờ việc đặt sợi dẫn quang đúng vị trí, đảm bảo mức độ tổn thương của vùng điều trị và sử dụng laser phù hợp, đồng thời đảm bảo cả khu vực bình thường và bất thường đều có thể lành một cách an toàn. Do đó... --- Một số chất nhạy cảm với ánh sáng 。

Có tính ái lực với ung thư Vì vậy, tiêm tĩnh mạch cho bệnh nhân ung thư loại chất nhạy cảm với ánh sáng này Sau một thời gian nhất định, chiếu laser vào vùng bệnh, có thể

Phá hủy chọn lọc tế bào ung thư Phương pháp này được gọi là Điều trị quang động học (PDT: điều trị quang động học) hoặc 。

Điều trị hóa học quang học

Chất nhạy cảm với ánh sáng được sử dụng có Derivatives của porphyrin máu Hình 3.5(a) Sơ đồ hấp thụ quang của chất nhạy cảm với ánh sáng (derivatives porphyrin máu (HpD)); Hình 3.5(b) Sơ đồ cơ chế phản ứng điều trị quang động học; Đã nói nhiều về ứng dụng của tia laser trong điều trị, nếu mọi người vẫn còn xa lạ, khi nhắc đến Dao mổ quang học Châm cứu quang học (Như hình dưới); Hoặc những người yêu thích cái đẹp chắc chắn đã nghe nói về Chăm sóc da bằng tia laser 。

(Như hình dưới); Đây đều là những phương pháp điều trị tia laser phổ biến xung quanh chúng ta. --- Hpd, như hình cho thấy, có dải hấp thụ mạnh gọi là Soret band trong vùng tử ngoại và dải Q yếu hơn trong vùng quang phổ nhìn thấy được. ---

Một số ứng dụng trong điều trị y tế,

Phần tiếp theo sẽ tiếp tục giới thiệu ứng dụng của tia laser trong

Chẩn đoán y tế Khám phá tia laser, đưa bạn vào thế giới tia laser (bốn) ”，“ Khám phá tia laser, đưa bạn vào thế giớ .. Khám phá tia laser, đưa bạn vào thế giới tia laser (hai) Oh! Khám phá tia laser, đưa bạn vào thế giới tia laser (bốn)

--- Vì vậy, trong lĩnh vực y tế, phạm vi ứng dụng của laser rất rộng. Trong lâm sàng, laser được sử dụng như một công cụ kỹ thuật trong các chuyên khoa lâm sàng để chẩn đoán và điều trị bệnh. Bài viết này đã giới thiệu sơ lược về ứng dụng củ .. Khám phá tia laser, đưa bạn vào thế giớ .. Khám phá tia laser, đưa bạn vào thế giới tia laser (hai)

--------