Aplicaciones médicas de 375-980 nm láser de fibra de semiconductores y sus principios de trabajo

La solicitud médica para láseres de fibra de 375 nm -980 nm

Cubriendo los rangos espectrales ultravioleta (UV), visible e infrarrojo cercano (NIR), los láseres de fibra semiconductores de 375-980 nm ofrecen una amplia cobertura de longitud de onda, control preciso de energía y transmisión flexible a través de fibras ópticas. Estas características les permiten igualar con precisión las 'características de absorción del tejido objetivo' (por ejemplo, pigmento, hemoglobina, agua, fotosensibilizadores) en varios escenarios médicos. Sus aplicaciones médicas se centran principalmente en dermatología, odontología, oftalmología, terapia fotodinámica (PDT) y procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos. A continuación se muestra un desglose detallado de escenarios de aplicación específicos y principios de trabajo:

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I. 375-450NM (banda uv-blue-violeta): activación del fotosensibilizador y terapia de pigmento objetivo

Los láseres en esta banda son fácilmente absorbidos por fotosensibilizadores y pigmentos epidérmicos, lo que los hace ideales para la terapia fotodinámica (PDT) y los trastornos pigmentados superficiales, especialmente para tratar lesiones superficiales de piel y mucosa.

II. 520-670 nm (banda roja verde): terapia vascular/pigmentaria profunda y reparación de fondos

Los láseres en esta banda tienen altas tasas de absorción para hemoglobina (vasos sanguíneos) y melanina profunda, con profundidad de penetración moderada (0.3-2 mm). Se utilizan principalmente para trastornos vasculares, terapia pigmentaria profunda y reparación del fondo oftálmico.

1. Tratamiento del trastorno vascular (longitudes de onda del núcleo: 520-532 nm, 585-595 nm)

• Escenarios de aplicación: telangiectasia facial (venas de araña), manchas de enlace de puerto, hemangiomas de fresa (en bebés).

• Principio de trabajo:

• 520-532 nm (luz verde): absorbido eficientemente por 'hemoglobina oxigenada ' en los vasos sanguíneos. La hemoglobina absorbe energía, coagula y ocluye capilares anormales. Con una profundidad de penetración poco profunda (aproximadamente 0.5 mm), es adecuada para telangiectasia superficial.

• 585-595 nm (luz amarilla): penetra hasta 1-2 mm, dirigiendo los vasos sanguíneos anormales en la dermis (p. Ej. Coagula los vasos sanguíneos mientras se activa la regeneración del colágeno dérmico para prevenir la atrofia de la piel.

• Ventajas: precisamente ocluye los vasos sanguíneos sin dañar la piel circundante; Seguro para tratar hemangiomas infantiles sin anestesia general, con bajo riesgo de cicatrices posteriores al tratamiento.

2. Tratamiento de trastorno pigmentado profundo (longitudes de onda del núcleo: 520-532 nm, 650-670 nm)

• Escenarios de aplicación: OTA NEVUS (pigmento profundo alrededor de los ojos), nevus bilateral adquirido de macules similares a OTA (ABNOM), eliminación de tinta de tatuaje negro/marrón.

• Principio de trabajo:

• 520-532 nm (luz verde): absorbida por melanina, transfiriendo energía a partículas de pigmento profundo en la dermis. Las partículas de pigmento se descomponen en moléculas pequeñas y se excretan a través del metabolismo linfático, lo que lo hace adecuado para pigmentos negros y marrones.

• 650-670 nm (luz roja): penetra hasta 2 mm, actuando sobre grupos de pigmento más profundos (por ejemplo, pigmento superficial dérmico en OTA NEVUS). Reduce el daño epidérmico y reduce el riesgo de hiperpigmentación postinflamatoria.

• Efectos: eliminación más completa de pigmentos profundos en comparación con los láseres de longitud de onda más corta; Requiere menos sesiones de tratamiento (3-5 veces) que los láseres tradicionales.

3. Fotocoagulación del fondo oftálmico (longitudes de onda del núcleo: 630-670 nm)

• Escenarios de aplicación: hemorragia/edema de fondo causado por la retinopatía diabética (DR) y la oclusión de la vena retiniana (RVO).

• Principio de trabajo: 630-670 nm La luz roja tiene una fuerte penetración, que pasa por la córnea y la lente para llegar al fondo retiniano. La energía actúa sobre los vasos sanguíneos retinianos anormales o los puntos de fuga, los vasos sanguíneos que coagulan y ocluyen (evitando una hemorragia adicional) y promoviendo la absorción de edema. Causa daño mínimo a la mácula (el área de visión sensible a la luz).

• Ventajas: no invasivo, evitando los riesgos de la cirugía de fondo de fondo; El control de energía preciso permite el tratamiento fraccional para proteger la función retiniana.

Iii. 780-980 nm (banda de infrarrojo cercano): ablación de tejidos, hemostasia y terapia dental

1. Corte quirúrgico mínimamente invasivo y hemostasia (longitudes de onda del núcleo: 810nm, 980 nm)

• Escenarios de aplicación: cirugía general (cirugías hepáticas, biliares y gastrointestinales), urología (hiperplasia prostática benigna), ginecología (resección de lesiones cervicales).

• Principio de trabajo:

• 980 nm (luz NIR): tiene una alta tasa de absorción para el agua. Guiado por fibras ópticas al sitio quirúrgico, la energía láser vaporiza instantáneamente el agua del tejido para lograr 'corte'.

• 810nm (luz NIR): tiene una profundidad de penetración ligeramente menos profunda (aproximadamente 2 mm), adecuada para el corte de tejido preciso (p. Ej., Anastomosis gastrointestinal, resección del pólipo cervical). Su zona afectada por el calor es de solo 0.1-0.3 mm, reduciendo las adherencias postoperatorias.

• Ventajas: Ninguna corriente eléctrica pasa a través del cuerpo humano (evitando el daño eléctrico de los cuchillos electroquirúrgicos); mínimamente invasivo (diámetro de fibra: 0.3-1 mm), adecuado para cirugías laparoscópicas (por ejemplo, resección laparoscópica del tumor hepático); hemorragia postoperatoria mínima y recuperación rápida.

2. Terapia dental sin dolor (longitudes de onda del núcleo: 810nm, 980nm)

• Escenarios de aplicación: extracción de caries dental, tratamiento de enfermedad periodontal, blanqueamiento de dientes auxiliares.

• Extracción de caries dental: el láser de 980 nm es absorbido por el agua en el tejido cario, vaporizando y eliminando la estructura del diente en descomposición (suave y alto en contenido de agua) mientras deja el esmalte sano (bajo contenido de agua) sin daños. No se necesita perforación mecánica, eliminando la vibración y el dolor.

• Tratamiento de la enfermedad periodontal: el láser de 810 nm penetra el enchufe superficial (profundidad: ~ 1 mm) para matar bacterias anaerobias en los bolsillos periodontales, coagular pequeños vasos sanguíneos (reduciendo el sangrado gingival) y descompone el cálculo dental (evitando el daño mecánico de la escala tradicional), reduciendo la tasa de recurrencia.

• Blanqueamiento de los dientes auxiliares: láser de 980 nm calienta suavemente los agentes blanqueadores (por ejemplo, peróxido de hidrógeno) en la superficie del diente, acelerando la descomposición oxidante y promoviendo la eliminación de pigmento (p. Ej., Manchas de tabaco, manchas de té). Es menos irritante al esmalte dental que la luz azul-violeta.

3. Ablación térmica tumoral sólida (longitud de onda del núcleo: 980 nm)

• Escenarios de aplicación: cáncer de hígado, cáncer de pulmón, nódulos tiroideos (tumores pequeños e inoperables con un diámetro <3 cm).

• Principio de trabajo: se inserta un catéter de fibra óptica en el tumor a través de punción percutánea. El láser de 980 nm emite energía de alta potencia (10-30W), que se convierte en calor en el tejido tumoral. La temperatura local aumenta a 60-100 ℃, causando necrosis coagulativa de las células tumorales. El efecto térmico del láser también sella los vasos sanguíneos alrededor del tumor, evitando la metástasis.

• Ventajas: mínimamente invasivo (solo se requiere un orificio de punción de 2-3 mm), adecuado para pacientes de edad avanzada y frágil; Estancia hospitalaria postoperatoria corta (3-5 días) y menos complicaciones (por ejemplo, menor riesgo de sangrado e infección en comparación con la cirugía).

Conclusión: lógica de aplicación central de láser de fibra de semiconductores de 375-980 nm

• 375-450 nm: se centra en 'lesiones superficiales ' (pigmento epidérmico, lesiones cutáneas precancerosas), confiando en la activación del fotosensibilizador o la absorción de pigmento superficial.

• 532-670 nm: objetivos 'lesiones a mitad de profundidad' (vasos sanguíneos dérmicos, fondo de retina), dependiendo de la hemoglobina o la absorción de pigmento profundo.

• 780-980 nm: habilita 'procedimientos de tejido profundo ' (corte quirúrgico, ablación tumoral, terapia dental profunda), aprovechando la absorción del agua del tejido para equilibrar la profundidad de la penetración y la eficiencia energética.

Estos láseres encuentran aplicaciones en múltiples departamentos médicos, con los objetivos centrales de tratamiento mínimamente invasivo, precisión y bajo daño tisular. Son particularmente adecuados para pacientes con baja tolerancia a la cirugía tradicional (por ejemplo, bebés, ancianos) y representan una tecnología central en el campo de los láseres médicos en la actualidad.

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