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L - Light A - Amplificated S - Stimulated E - Emission 1960 T.H. Maiman (rubino) Amplificazione della luce per emissione stimolata di radiazioni Strumento.

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Presentazione sul tema: "L - Light A - Amplificated S - Stimulated E - Emission 1960 T.H. Maiman (rubino) Amplificazione della luce per emissione stimolata di radiazioni Strumento."— Transcript della presentazione:

1 L - Light A - Amplificated S - Stimulated E - Emission 1960 T.H. Maiman (rubino) Amplificazione della luce per emissione stimolata di radiazioni Strumento che genera ed amplifica una luce non esistente in natura: una sola lunghezza donda, monocromatica (un solo colore puro) coerente (onde sempre nella stessa fase, nel tempo e nello spazio) R - Radiation DEFINIZIONE

2 Lanterna con lente per concentrare la luce CENNI STORICI: LUCE - CHIRURGIA Leonardo Da Vinci In che modo si faccia un lume bello e grande Codice Atlantico (1480) F. 34 Thomas Vicary (XVI sec) CARATTERISTICHE NECESSARIE AL CHIRURGO Per prima cosa, deve essere ISTRUITO come seconda, devessere ESPERTO come terza, devessere intelligente come quarta, deve avere buone maniere

3 SPETTRO ELETTROMAGNETICO Luce policromatica Visibile: nm Invisibile: VC nm UVB nm UVA nm IR V nm IR L nm Luce Visibile 6 colori: Viola - Blu - Verde - Giallo - Arancio - Rosso

4 LUCI SEMPLICI - LUCI COMPOSTE 500 Colori Puri = 500 Lunghezze donda Vis. = 500 Laser (Teorici) Colori COMPLEMENTARI Verde Giallo Giallo Porpora Azzurro Azzurro -Verdastro Azzurro - Verde Colori PURI Violetto nm Azzurro nm Verde nm Giallo nm Arancio nm Rosso nm Luce Monocromatica = Colore Puro Luce Bianca = 2 Colori Complementari Percezione minima occhio umano: 380nm Percezione massima occhio umano: 880nm Visibilità Massima occhio umano: 550nm Chiaro saturo = vivo Chiaro smorzato = pallido (bianco) Scuro saturo = profondo Scuro smorzato = abbattuto (nero)

5 1 - Materiale attivo 2 - Risonatore 3 - Sorgente energetica SCHEMA LASER CONVENZIONALE Il materiale attivo contenuto nel risonatore laser, viene eccitato (pompato) da una sorgente esterna (energia elettrica, luminosa, laser o termica) fino ad ottenere un numero di molecole eccitate superiore a quelle in riposo, Inversione di popolazione con Emissione Stimolata (produzione di fotoni tutti in fase fra loro) e amplificazione energetica dellonda che li trasporta. Lamplificazione può essere moltiplicata ulteriormente facendo rimbalzare i fotoni, alla velocità della luce, attraverso il risonatore ottico, composto da due specchi paralleli uno dei quali, essendo parzialmente riflettente, consente lemissione di luce: Amplificata - Monocromatica - Coerente - Unidirezionale

6 PHYSICAL CHARACTERISTICS MONOCROMATICITÀ COERENZA SCARSA DIVERGENZA Luce policromatica Incoerente Diverge 360° (spazio) Fascio largo 100W=100Wmmq 100W=0, Wmmq : una sola lunghezza donda : onde nella stessa fase : fascio stretto

7 SOLIDI: Rubino, Nd-YAG, Alessandrite, Erbio LIQUIDI: Dye (Rodamina) GAS: He-Ne, CO2, Argon, Kripton, Eccimeri. SEMICONDUTTORI: Diodo = Due elettrodi Anodo - Emittente (Ar), Catodo - Ricevente (Ga) (+ materiali waferizzati) LASER MATERIALI ATTIVI Il materiale attivo da il nome allo strumento Laser: molti materiali (Argon, Kripton, Dye, Diodi ecc.) possono erogare numerose lunghezze donda. Oggi i Laser si dovrebbero identificare con il numero corrispondente alla lunghezza donda emessa.

8 Potenza elettrica - Potenza ottica ARGON, KRIPTON 1 % NEODIMIO -YAG 1 – 3 % CO2 10 – 16 % Bassa resa Impianto elettrico potenziato Raccordo idrico di raffreddamento Obbligatorio piano di manutenzione Consumo materiali attivi e alimentatori DIODI % Compattezza Semplicità di esercizio RENDIMENTI DI CONVERSIONE Ogni Laser consente una sua gamma di usi ottimali. Il laser ottimale per tutti gli usi non esiste ancora!!!

9 RADIAZIONE LASER - Lunghezza donda - Densità di potenza - Tempo esposizione - Tipo impulso - Frequenza impulso TESSUTO - Densità - Capacità termica - Conduttività termica - Coefficiente assorbimento - Coefficiente diffusione LEGGI FISICHE

10 MODALITÀ EMISSIONE LASER CONTINUA Riscaldamento sotto controllo delloperatore PULSATA Riscaldamento controllato a supporto delloperatore SUPERPULSATA Preserva il tessuto circostante ULTRAPULSATA Onde durto senza calore ablazione cellulare 1,2,3...W sec 8 10W msec 100W µ sec 1000W nano sec ……………………………. ………………..…. …………... ………………………...….…

11 EFFETTI BIOLOGICI BASSA ENERGIA: - Fotofisici - Fotochimici - Fotodinamici MEDIA ENERGIA: - Fototermici - Focalizzati - taglio - Focalizzati Scanner - abrasione - Defocalizzati - coagulazione ALTA ENERGIA: - Fotoablativi INTERAZIONE LASER TESSUTALE

12 EFFETTI FOTOBIOLOGICI LASER BASSA ENERGIA FOTOCHIMICI: Fotoinduzione Fotoattivazione FOTOFISICI: Fluorescenza Fosforescenza FOTODINAMICI: (+ Cromofori)

13 40° - 42° C : IPERTERMIA reversibile 45° - 60° C : EDEMA denaturazione enzimi 70° - 80° C : COAGULAZIONE coagulazione irreversibile 90° - 100° C : VAPORIZZAZIONE ebollizione necrosi - 300° C : CARBONIZZAZIONE essiccamento carbonizzazione - 500° C : INCANDESCENZA vaporizzazione solidi LASER MEDIA ENERGIA EFFETTI FOTOTERMICI

14 - Ablazione / Vaporizzazione - Coagulazione irreversibile - Coagulazione reversibile - Ipertermia INTERAZIONE LASER TESSUTALE Il danno periferico al cratere, diminuisce esponenzialmente con laumento della distanza dal bordo (Beer) EUFOTON

15 Per 20 anni i Laser medicali sono stati utilizzati in: Chirurgia, Oculistica, Dermatologia Raggio focalizzato per coagulare vasi, tagliare tessuti, con minimo danno termico (0.2mm) sulle aree residue Medicina Raggio defocalizzato, a bassa potenza per ridurre edemi, flogosi, algie e per stimolare vascolarizzazioni e cicatrizzazioni


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