Khái niệm laser: Laser là tên viết tắt của cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation trong tiếng Anh, và có nghĩa là khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích. Electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt trong một nguyên tử. Các mức năng lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của electron xung quanh hạt nhân. Electron ở bên ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những electron ở phía trong. Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các hạt electron này cũng có thể nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay ngược lại. Các quá trình này có thể sinh ra hay hấp thụ các tia sáng (photon) theo giả thuyết của Albert Einstein. Bước sóng (do đó màu sắc) của tia sáng phụ thuộc vào sự chênh lệch năng lượng giữa các mức. Có nhiều loại laser khác nhau, có thể ở dạng hỗn hợp khí, ví dụ HeNe, hay dạng chất lỏng, song có độ bức xạ lớn nhất vẫn là tia laser tạo bởi các thành phần từ trạng thái chất rắn.
Trang 1KỸ THUẬT LASER
Nhóm 1 – Tổ 1 – Lớp YK14B Môn: Lý sinh
Giáo viên: Nguyễn Minh Trung
Người thực hiện:
1) Trần Thảo Phương Niê Kdăm
2) Hoàng Thị Kim Anh
3) Y Joan Han Adrơng
Trang 2NộI DUNG TRÌNH BÀY
Kỹ thuật laser
1 Khái niệm
2 Phân loại
3 Tính chất
4 Cơ chế hoạt động
Hiệu ứng của laser
1 Hiệu ứng “bay hơi” tổ chức
2 Hiệu ứng kích thích sinh học
3 Hiệu ứng quang đông
Ứng dụng laser trong y học
Trang 3Kỹ THUậT LASER
1 Khái niệm
Laser (Light Amplification by
Stimulated Emission of
Radiation) có nghĩa là
"khuếch đại ánh sáng bằng
phát xạ kích thích" Bước sóng (do đó màu
sắc) của tia sáng phụ
thuộc vào sự chênh lệch năng lượng giữa các mức
Trang 4Kỹ THUậT LASER
2 Phân loại
Laser chất rắn:
− YAG-Neodym: hoạt chất là
Yttrium Aluminium Garnet
(YAG) cộng thêm 2-5% Neodym,
có bước sóng 1060nm thuộc phổ
hồng ngoại gần Có thể phát liên
tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000-10000Hz
− Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium
có gắn những ion chrom, có bước sóng 694,3nm
thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng
− Bán dẫn: loại thông dụng nhất là diot Gallium Arsen
có bước sóng 890nm thuộc phổ hồng ngoại gần
Trang 5Máy Laser YAG phát ánh sáng
xanh lá cây với tần số 532 nm
Máy tạo laser hồng
ngọc
Trang 6Kỹ THUậT LASER
2 Phân loại
Laser chất khí:
− He-Ne: hoạt chất là khí Heli và Neon, có bước sóng 632,8nm thuộc phổ ánh sáng đỏ trong vùng nhìn
thấy, công suất nhỏ từ một đến vài chục mW Trong y học được sử dụng làm laser nội mạch, kích thích
mạch máu
− Argon: hoạt chất là khí argon, bước sóng 488 và
514,5nm
− CO2: bước sóng 10.600nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ có thể tới megawatt (MW) Trong y học ứng dụng làm dao mổ
Laser chất lỏng: Môi trường hoạt chất là chất lỏng,
thông dụng nhất là laser màu
Trang 7Kỹ THUậT LASER
3 Tính chất của Laser
Trang 8Kỹ THUậT LASER
4 Cơ chế hoạt động
a Chế độ phát liên tục
Công suất của
một laser tương
đối không đổi so
với thời gian Sự
đảo nghịch mật độ
(electron) cần
thiết cho hoạt
động laser được
duy trì liên tục bởi
nguồn bơm năng
lượng đều đặn
Trang 9Kỹ THUậT LASER
4 Cơ chế hoạt động
b Chế độ phát xung
Công suất laser
luôn thay đổi so
với thời gian, với
đặc trưng là các
giai đoạn "đóng"
và "ngắt" cho
phép tập trung
năng lượng cao
nhất có thể trong
một thời gian
ngắn nhất có thể
Trang 10HIệU ứNG CủA LASER
1 Hiệu ứng “Bay hơi tổ chức”
Do bức xạ nhiệt của chùm tia Laser, làm cho các tổ chức (tissu) bị bốc hơi, tạo thành những vết cắt Những vết cắt này rất nhỏ, ít chảy máu
và ít tổn thương các tổ chức lành xung quanh Vì vậy Laser được dùng làm dao mổ (loại Laser hay được dùng làm dao mổ là CO2 và Laser
CO, Laser YAG) và được xem là một loại "dao mổ" tinh tế nhất, an toàn và vô trùng nhất, đa năng nhất.
2 Hiệu ứng quang đông
Do bức xạ nhiệt, các tổ chức sống bị đông vón lại Vì vậy "dao mổ
Laser" có tác dụng cầm máu, hàn bong võng mạc và đặc biệt trong thủ thuật nội soi người ta đã dùng nó để vừa chẩn đoán vừa điều trị.
3 Hiệu ứng kích thích sinh học: Loại Laser có năng lượng thấp như
Laser He-Ne có tác dụng:
Chống viêm, kích thích tái tạo tổ chức, chống sẹo lồi, tăng khả năng miễn dịch, điều chỉnh thể dịch và hormon, giải dị ứng
Hiệu ứng này còn được dùng thay cho kim châm cứu và được coi là cây kim vô trùng nhất.
Trang 11ỨNG DụNG CủA LASER
Cắt thép, các kim loại khác
và tạo nên các hiệu ứng thú
vị trong quang học phi
tuyến tính
Trong quân sự: Máy đo
bằng laser đo khoảng cách
từ vệ tinh và Mặt Trăng đến
Trái Đất, đo đạc toàn cầu
Rada laser có thể hướng dẫn
hai tàu vũ trụ ghép nối
chính xác trên không gian
La bàn laser dùng trong máy
bay phản lực cỡ lớn và máy
bay chiến đấu tính năng cao
Bom có lắp thiết bị dẫn
đường bằng laser và đuôi có
lắp hệ thống lái điều khiển sẽ
tự động tìm kiếm và đánh
trúng mục tiêu
Chùm tia laser còn làm náo
nhiệt không khí lễ hội
Trang 12ỨNG DụNG CủA LASER TRONG
Y HọC
Laser công suất thấp được sử dụng trong vật lý trị liệu để gây hiệu ứng sinh học trong điều trị phục hồi chức năng: vận động và trí lực ở bệnh nhân sau tai biến mạch máu não
Điều trị di chứng bại não ở trẻ em; điều trị phì đại tuyến tiền liệt lành tính.
Laser công suất lớn gây hiệu ứng đốt dùng trong điều trị thoát vị đĩa đệm cột sống.
Chuyên khoa mắt: Điều trị loét giác mạc, hàn bong võng mạc, viêm tắc lệ đạo, chắp lẹo
Chuyên khoa răng hàm mặt: Dùng điều trị nha chu viêm, viêm lợi, viêm lưỡi, viêm khớp hàm; herpes
Phụ khoa: Điều trị viêm lộ tuyến cổ tử cung, viêm âm đạo, viêm
tuyến Bartholin, abcès vú
Da liễu: Điều trị eczéma, zona, viêm da thần kinh, loét loạn dưỡng trứng cá hồng Về bệnh hoa liễu: Điều trị bệnh sùi mào gà
Trang 13ỨNG DụNG CủA LASER TRONG
Y HọC
Ngoại khoa: Điều trị vết thương nhiễm trùng, chống
sẹo lồi, mụn nhọt, abcès mỏng, chín mé, đinh râu, giảm đau, chống phù nề, cắt trĩ, mổ dạ dày
Nội khoa: Chống nhiễm trùng, nhiễm độc tế bào gan, đau thần kinh ngoại vi, đau đầu cơ năng, giảm
cholesterol trong máu (chống xơ vữa động mạch), suy mạch vành tim, di chứng tai biến mạch máu não
Trang 14ỨNG DụNG CủA LASER – TAI MŨI
HọNG
Laser CO2 được cố ý điều chỉnh sao cho không nét hoặc nét để ứng dụng loại bỏ một cách cẩn thận những khối u lành trong
thanh quản Ví dụ: u nhú do virus gây ra.
Laser neodym-YAG rất thích hợp để làm teo những phù nề và các mô chứa nhiều nước khác, chẳng hạn như các bứu thịt ở mũi.
Chuyên khoa tai mũi họng: Điều trị viêm amygdale cấp và mãn, viêm họng đỏ, viêm mũi, trĩ mũi, nhọt ống tai.
Hồng huyết cầu, chất màu đỏ của máu, hấp thụ ánh sáng nằm
trong khoảng 500 - 600 nm Những laser bức xạ ánh sáng trong miền quang phổ này sẽ được dùng để điều trị các bọt máu nhỏ và trung bình hay cầm máu cho chứng chảy máu cam.
Laser phát xung ngắn được ứng dụng để bóc những lát xương mỏng hay phá huỷ cao răng (cặn canxi với nước bọt) hay các sỏi.
Trang 151 Phẫu thuật cổ
− Các khối u ở thanh quản, thực quản, họng được
cắt bằng tia laser CO2 sẽ để lại những tổn hại
nhỏ hơn rất nhiều so với phẫu thuật thường
− Các laser neodym-YAG và laser CO2 rất thích
hợp với việc cắt nhỏ những amidan vòm miệng quá lớn
+ Ưu điểm: mạch máu sẽ được cầm máu ngay nhờ
nhiệt
+ Nhược điểm: thường gây đau đớn cho bệnh
nhân và cũng luôn kèm theo sự chảy máu kéo dài
ỨNG DụNG CủA LASER - PHẫU
THUậT
Trang 162 Phẫu thuật mũi
− Sử dụng liệu pháp laser cắt nhỏ các cánh bướm
dưới, giúp thông mũi trong trường hợp không khí lạnh, các cánh bướm mũi phồng quá lớn và quá lâu cản trở sự hít thở bằng mũi
− Sử dụng laser cắt nhỏ các cánh bướm giữa cũng
như các cấu trúc ở thành ngoài của mũi để chữa
viêm xoang phụ, thì tỷ lệ tái phát giảm hẳn
ỨNG DụNG CủA LASER – PHẫU
THUậT
Trang 173 Phẫu thuật tai
− Laser CO2
+ Cho phép cắt bỏ các xụn mà không làm các chỗ xung quanh bị tổn thất vì nhiệt
+ Mở tai trong mà không gây nguy hiểm => sơ cứng tai; đục lỗ màng nhĩ mà không cần tiếp
xúc
− Laser xung để phá huỷ những viên sỏi ở các
tuyến nước bọt vì chúng cản trở sự thông suốt bình thường của nước bọt
ỨNG DụNG CủA LASER – PHẫU
THUậT
Trang 184 Phẫu thuật giác mạc trong nhãn khoa
− Laser Excimer với bước sóng vùng cực tím giúp điều chỉnh độ cong của giác mạc, chữa các bệnh loạn thị, viễn thị và cận thị
− Lấy đi các vết sẹo, sự mọc mô lạ ở giác mạc và các mô hỏng trên bề mặt giác mạc mang tính
thoái hoá hay sau những tổn thương như bị hỏng
ỨNG DụNG CủA LASER – PHẫU
THUậT