III: Phân loại các thiết bị laser trong y học
3.3: Các hệ laser công suất cao
Các hệ laser công suất cao đợc phân chia thành bốn nhóm thiết bị:
* Các thiết bị laser dùng để quang đông hoặc bốc bay tổ chức dựa theo hiệu ứng nhiệt. Đây là các thiết bị laser phổ biến nhất hiện nay:
Laser Bớc sóng (nm) Công suất (W)
Lĩnh vực ứng dụng Nd: YAG 1,064 10- 150 Quang đông sâu bốc bay khối u Nd: YAG 1,318 5- 40 Quang đông sâu bốc bay khối u
CO2 10,6 5- 100 Mổ xẻ, quang đông nông
Ion Argon 488; 515 3- 20 Quang đông nông
CO 5-6000 5- 20 Mổ xẻ, quang đông nông
Hơi đồng 511, 548 10- 50 Mổ xẻ
Bảng 2.8 : Các laser tạo hiệu ứng nhiệt
* Các thiết bị dựa trên hiện tơng quang hoạt hóa của bức xạ laser (photodynamic therapy). Nhóm các thiết bị này phát triển nhanh vì có thể đây là một trong những phơng pháp có hiệu quả cao trong chẩn đoán và điều trị ung th.
Laser Bớc sóng (nm) Công suất (W) Lĩnh vực ứng dụng Rodamin B (laser màu) Laser vàng 630 628 0,5- 4 2- 10
Chuyên khoa ung th
Bảng 2.9 : Các laser theo phơng pháp quang hoạt hóa
* Các thiết bị dựa trên hiệu ứng quang bóc lớp. Về cơ bản đó là những laser vùng cực tím phát xung ngắn (laser excimer).
Laser Bớc sóng (nm) Năng lợng xung (J) Công suất (W) Lĩnh vực ứng dụng ArF 193 5- 15 10- 15 KrF 248 5- 15 10- 15 XeCl 308 5- 15 10- 15 XeF 351 5- 15 10- 15
* Các laser công suất cao, thời gian cực ngắn cỡ ns hoặc nhỏ hơn, các laser này hội tụ lại sẽ tạo ra các sóng xung kích có thể phá đợc sỏi.
Laser Bớc sóng (nm)
Năng lợng xung (J) Độ dài xung (ns) ứng dụng Nd: YAG 1,064 40- 100 10 Phá sỏi Laser màu 430 750 50- 100 Laser màu 590 60 1,500
Bảng 2.11 : Các laser tạo sóng xung kích
Ta thấy có nhiều loại laser đợc ứng dụng. Tuy vậy, hiện nay về cơ bản có bốn loại laser ứng dụng phổ cập nhất. Đó là laser Nd: YAG, Laser CO2, laser Argon và laser màu. Các loại laser khác ít phổ cập hơn.
Các hệ thống laser phẫu thuật phức tạp hơn nhiều so với laser lý liệu. Một hệ thống bất kỳ đều có máy laser, hệ thống dẫn tia đến vùng cần sử lý hoặc ghép nối với các hệ y tế khác, các hệ thống kiểm tra chất lợng chùm tia, công suất laser, hệ thống khống chế thời gian phát laser và hệ thống đảm bảo an toàn.
Hình 2.10 : Sơ đồ khối một hệ laser phẫu thuật
Đầu phát laser
Hệ làm lạnh Nguồn
nuôi Điều khiểnđóng mở
Đo liều Đo công suất Điều khiển từ xa Bàn đạp Nguồn sáng Sợi quang Hệ thống dẫn đư ờng Khớp nối Làm lạnh Tín hiệu báo động Nguồn điện
Điểm khác nhau cơ bản giữa các hệ thống laser phẫu thuật là các tính năng của đầu phát laser và hệ thống dẫn tia đến vùng cần xử lý. Về tính năng của đầu phát ta đã mô tả ở những bảng nói trên, các hệ thống dẫn tia chia làm hai loại: (1) loại sử dụng cho dây quang sợi, thờng dùng cho các laser có bớc sóng từ 300nm đến 3000nm; (2) loại sử dụng các trục khuỷu có gắn gơng phản xạ dùng cho laser phát ở vùng cực tím với bớc sóng nhỏ hơn 300 nm, vùng hồng ngoại với bớc sóng lớn hơn 3 àm. Các hệ thống laser Nd: YAG, laser khí Argon thờng ghép nối với dây quang sợi còn laser CO2 bao giờ cũng đi kèm hệ thống trục khuỷu. Các hệ thống có dây quang sợi có độ linh động cao, có khả năng ghép nối với các ống nội soi mềm để sử lý tổn thơng bên trong. Các hệ thống dẫn đ- ờng bằng trục khuỷu có u điểm xử lý bề mặt tốt, hệ thống 7 gơng có khả năng linh động cao và vùng xử lý rộng.
Bức xạ của các loại laser phẫu thuật ở vùng cực tím và vùng hồng ngoại không nhìn thấy đợc. Nhiều thiết bị cao cấp thờng ghép thêm laser He- Ne 1- 5W có h- ớng phát đồng trục với laser chính để giúp cho việc điều chỉnh và ngắm chính xác điểm chiếu