レーザーについて | 夕焼け紅葉

夕焼け紅葉

yahooブログからの移行です。

レーザーの特徴
 々がりが少なく、直進性がよい
◆―限してエネルギー密度を高める
 周波数の純度が高い
レーザーの発生
・分子や原子をある高いエネルギー状態にあげることが必要、そのためには例えば、原子に電子を衝突させたり、光を照射して電子の軌道に変化を生じさせたりして、レーザーを発生させる。
レーザーの考え方
・紫外線(100~380)nm 変色・ビタミンD・殺菌
・可視光線(380~780)nm 紫→青→緑→黄→橙 普段「光」と認識している、虹の色400~720
・赤外線(780~10・8)nm 温度上昇作用・リモコン
光の中から使用目的に合わせて都合よく光線を取り出せばいい。しかし効率が悪い。

光凝固装置
光凝固の必要性
・ 糖尿病性網膜症・・・糖尿病による血管異常の一つとして、網膜の細い血管が障害される病気。成人の失明の原因の第1位!!!
眼底の所見
・眼底検査は、細動脈の状態(動脈硬化や高血圧の程度)を直接観察する検査。

・非増殖網膜症(良性)・・・出血が多少増えたり減ったりを繰り返すが、何年かの間隔で比較しないと信仰したことが分からないほど徐々に信仰する。
・増殖網膜症(悪性)・・・網膜の毛細血管が詰まると新生血管が発生し、増殖する。この新生血管は脆く、出血を起こしやすい性質をもつ。
熱による凝固
・生体組織が加熱された場合、60~65℃でたんぱく変形を起こして凝固してしまう。
・熱作用には、照射エネルギー、照射面積、照射時間、組織の光吸収係数(光吸収スペクトル)、組織密度、厚さ、比熱などの因子が影響する。
使用目的
・糖尿病性網膜症    ・緑内障
・網膜細動脈瘤     ・未熟児網膜症
・網膜裂孔
・可視光線は角膜~硝子体までは吸収されず、網膜のみで吸収されて熱エネルギーとなる。網膜での吸収は550nm付近が最も大きい。
構成
・アルゴンレーザー(波長:514.5nm(緑)
・レーザー出力は100~1000mW
・照射時間は0.2~1.0秒程度
・本体およびプローブから構成される
・観察用顕微鏡とアルゴンレーザーを組み合わせて使用。
留意点
・術者や立ち会う者は自身の網膜障害を防ぐために、専用の防護メガネを使用する
・通常は顕微鏡のレンズにフィルタを装着、介助者はモニタ上で見る。
レーザー光の特徴
 単色性(純粋な単一の周波数)
◆∋峺?(直進)
、可干渉性(コヒーレンズ)
ぁ高出力・高輝度(エネルギー密度が高い)
生体の作用
 熱作用
◆圧力作用
、光化学作用
ぁ電磁界作用
・誘導放出を利用して人工的に光を作る
・可視領域では対象とする生体組織の色調の吸収に依存する
・特に水では吸収が著しい
・切開には200~1000℃の温度が必要
CO₂レーザーの特徴
・波長:10600nm(10.6μm)
・水によく吸収される
・組織の表層で吸収される(深部には届かない)
・組織の切開に適している
・止血も可能であるが、電気メスより止血能力は弱い
構成
・本体(発振装置、電源)導光路、ハンドピース、フットSW、炭酸ガス、窒素ガス。
・導光路は多関節金属パイプ(マニプレータ)方式
・ハンドピース部は導かれたレーザー光をレンズにより、照射部位に焦点を合わせる構造

YAGレーザーの特徴
・波長:1060nm(1,06μm)
・水やヘモグロビンの吸収されにくい
・組織内部まで到達する
・光散乱が大きいので凝固・止血能力に優れる
構成
・本体(主に発振装置、電源)導光路(光ファイバ)ハンドピース、フットSW
・導光路は石英ファイバ(光ファイバ)、内視鏡と共に使用されることが多い。
・先端にサファイアのチップをつけ使用すると、組織の切開が可能。
・周波数の変子運により止血しながら切開も可能。
留意点
・使用する出力は最低限必要な出力とし使用中は監視する。
・使用中は患者、スタッフの目の保護をする。
・Co2レーザーに関しては一般的なメガネでもよい。
・Nd:YAGレーザー使用のときは専用の保護メガネを使用する。
・導光路は患者の患部以外に向けない。
・手術器具はレーザー光の反射対策を施したものを使用する。(黒色のもの)
・煙露の吸引・排気を行う。
・可燃性、引火性ガスに誤照射しないようにする。
・Co2レーザーの導光路に衝撃を与えない。
概略
・数MW~数百mwの出力のレーザーで、主に鎮痛や創傷治療に使用する。美容外科や麻酔科での使用頻度が高い。
特徴
 ∋豹砲砲茲訥砲澆鰺燭┐覆ぁ
◆関節照射のため、感染の危険性がない。
、治療時間が数秒~数分で終わる。
ぁ⊃牲个僚乎罎靴辛位にも照射できるため、適応範囲が広い。
He―Neレーザーの特徴
・波長:632.8nm
・ヘモグロビンに吸収されやすい
・出力8.5nw
・疼痛治療(帯状疱疹後神経痛)

半導体レーザーの特徴
・半導体素子を用いる
・高NA石英ファイバを使用
NA:開口数、大きいほどレーザーを小さくできる(集束性を高められる)
・小型・軽量・安値
・疼痛治療(肩こり、捻挫など)

Ho:YAG(ホルミニウム:ヤグ)レーザー手術装置
・波長2100nm
・軟組織、硬組織両方に使用できる
・カテーテル、内視鏡、穿刺針などを介して体内の最小侵襲治療(軟組織切開、欠席は細など)に用いる。

レーザー角膜切除術装置
・Arfレーザー(波長:193nm)を使用
・眼の屈折力(近視、乱視、遠視の治療)を矯正する。

尿路結石破砕装置
・色素レーザー(波長:508nm)を使用
・ESWLが困難なときに使用。

あざ治療装置
・表層部の治療にはルビーレーザーを使用
・深層部の治療にはnd:YAGレーザーを使用する

PDT用レーザー治療装置
・PDT:光化学治療
・色素レーザー(波長:630nm)を使用
・早期肺癌、早期胃癌、早期子宮頚部癌などに使用
生体に高周波電流を流して、生体を切開、凝固するME手術器の代表、正式には電気手術器という。人体は高周波電流に対して電撃域値が高いので、高周波電流なら感電させることなくエネルギーとして使える。
・対極版を生体に着用、メス先電極と生体間に高周波の高電圧(数千ボルト)を加えて高周波電流を流し、組織を切開、凝固する。
・メス先電極と生体が接触する部分は面積が非常に大きく(電流の密度が高い)、ここに大きな電流が流れるとジュール熱が発生して、細胞が瞬間的に沸騰(蒸気爆発)して破裂し切開される。
・電流は人体を通過して対極板側へ流れる。対極板と生体は広い面積で接触しているので対極板部分での電流の密度は低くなり熱は発生せず高周波電流を安全に本体に返す。

基本構成
周波数:300kHz~5MHz(jis)
実際の機器では500kHzの使用が多い。
電力:切開200~400w  凝固:100~200w
出力の最大値は400wを超えない(JIS)
負荷抵抗:20~2000Ω(JIS)500Ω位が標準
電流値:数100mA~数A程度
電圧値:切開2000V 凝固:3000V
スプレー凝固:9000V

・メス先電極は正式にはアクティブ電極(能動電極)という。用途に合わせてさまざまなものが使われる。
・使用する際の滅菌はエチレンオキサイドガス(EOG)滅菌も可能である。

・拡散電極、患者プレートともいう。
・熱傷などを生じない程度の低い電流密度で高周波電流の帰路のために生体組織に密着させて用いる大きい面積を持つ電極(JIS)
・JISによる面積の規定は無いが、100~200cm(2)の範囲の大きさである。
・対極板の貼り付け位置はフラットで毛のない筋肉質な部分に貼る。

・分類は使用形態、電気的特性で分かれる
・ペーストを塗布する対極板を使用するときは、十分に均一に塗布ししっかりと装着する。このペーストは心電図用のペーストを使用しても可能である。

・導電形は周波数に対して接触抵抗が一定であり、静電結合形(容量結合型)は生体と対極板がコンデンサを形成するので、低い周波数成分(筋・神経を刺激)は通過させにくく、電気メスで使用する高周波数電流は通過させやすい。

・静電結合形は導電形に比べて接触インピーダンスが高いので、これを使用する場合、高周波非接地形出力を有する電気メスを使用するのが望ましい。

切開には連続正弦波(連続的に高周波電流を流す)が使われる。500kHzの連続正弦波によりメス先でアーク放電による高いエネルギーが生じる。メス先が組織(細胞が数μSECに約100℃)に直接接しなくても切開が起こる。
アーク放電:放電現象の1つ。
凝固作用
凝固にはバースト波(瞬間的に繰り返し高周波電流を流す)が使われる。電流を短い時間で断続すると、連続的に熱は発生しないので蒸気爆発は起こらず、発生する高温(100℃以下)でタンパクや血液を凝固させてしまう。
バースト波は500kHzを20~30kHzで変調し、持続時間5~10μSEC(出力している時間)、繰り返し周波数30~50μSEC(出力をとめている時間)の範囲で使用されている。
混合作用
切開波形と凝固波形の中間的な波形を用いると、生体を凝固しつつ切開することができる。