Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Ny indsigt i, hvordan lasere skærer kød

Lasere kan skære gennem kød med en række forskellige mekanismer, afhængigt af typen af ​​laser og det væv, der skæres. Nogle af de mest almindelige mekanismer omfatter:

FORdampning:

Kraftige lasere, såsom kuldioxid (CO2) lasere og neodym-doteret yttrium aluminium granat (Nd:YAG) lasere, kan fordampe væv øjeblikkeligt og skabe et rent, præcist snit med minimal sideskade. Laserens intense energi får vandmolekylerne i vævet til hurtigt at fordampe, hvilket resulterer i eksplosiv fordampning og vævsfjernelse.

IKKE-LINEÆR OPTISK ABSORPTION:

Nogle lasere, såsom pulserende lasere, kan stole på ikke-lineære optiske absorptionsmekanismer til at skære gennem væv. Disse lasere udsender korte, højintensitetsimpulser, der kan forårsage multi-fotonabsorption eller ionisering i vævet. Denne proces fører til en lokaliseret opvarmning og efterfølgende vævsforstyrrelse.

FOTOKOAGULERING:

Denne proces involverer brug af lasere til at opvarme og forsegle blodkar og derved minimere blodtab og vævsskade. Laserkoagulation er almindeligt anvendt i kirurgiske procedurer for at opnå hæmostase (kontrol af blødning) og til at koagulere væv til præcis dissektion og fjernelse.

FOTOAFBRYDELSE:

Ultrakorte pulserende lasere, såsom femtosekundlasere, kan fremkalde fotodisruption, en proces, hvor intens laserlys genererer stødbølger, der mekanisk forstyrrer vævets molekylære struktur. Denne forstyrrelse fører til ekstremt præcis og kontrolleret vævsadskillelse, ofte på celleniveau.

CAVITATION:

Visse laserbølgelængder kan inducere kavitation, dannelse og kollaps af gasbobler i vævet. Denne bobledannelse og kollaps skaber en mekanisk effekt, der kan føre til vævsforstyrrelser og skæring.

Det er vigtigt at bemærke, at valget af laser til en specifik skæreapplikation afhænger af flere faktorer, herunder den ønskede præcision, skæredybde, vævstype og potentiale for sideskade. Derudover kræver sikkerheden ved laserskæring i medicinske applikationer specialiseret træning, beskyttelsesforanstaltninger og overholdelse af lasersikkerhedsprotokoller for at minimere risici for både patienter og praktiserende læger.