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Thulium-Faserlasertechnologie sorgt für geringere Kosten und bessere Patientenergebnisse bei Operationen
홀뮴:YAG-레이저(Ho:YAG)는 Umfang과 mit großem Erfolg für die Lithotripsie undere chirurgische Verfahren eingesetzt에 있습니다. Allerdings weisen diese Laser noch immer einige Nachteile in Bezug auf ihre betrieblichen und praktischen Eigenschaften auf. Diese Einschränkungen sind der Technologie inhärent und schwer zu überwinden. Jetzt hat sich die Thulium (Tm)-dotierte Faserlasertechnologie als möglicher Ersatz für Ho:YAG bei Anwendungen wie Lithotripsie, Prostata-Enukleation und anderen mikrochirurgischen Verfahren herauskristallisiert. Insbesondere Tm-dotierte Faserlaser versprechen eine einfachere Integration für den Systemhersteller, niedrigere Betriebskosten und eine verbesserte Leistung für den Anwender sowie verbesserte Ergebnisse für die Patienten.
Ho:YAG-레이저 sind Festkörperquellen, die gepulste Hochleistung bei einer Wellenlänge von 2,1 µm erzeugen. Diese Wellenlänge는 Wasser stärker의 흡수력이 Licht와 마찬가지로 효율적이었고 효율적이었습니다. Sie kann auch über Fasern übertragen werden. Daher werden diese Laser in der Chirurgie eingesetzt의 Umfang, vor allem bei der Laser-Lithotripsie, wo sie als "Goldstandard" for die Behandlung gelten.
Jedoch hat die Ho:YAG-Technologie im Wesentlichen ihre Konstruktionsgrenzen erreicht. Hersteller medizinischer Lasersysteme, die eine höhere Zuverlässigkeit, verbesserte Leistungsmerkmale und natürlich auch niedrigere Kosten anstreben, müssen sich daher nach einer anderen Technologie umsehen. Dasselbe gilt für Chirurgen, die Werkzeuge wünschen, mit denen sie schneller arbeiten können, bessere Ergebnisse erzielen und deren Anschaffungs- und Betriebskosten geringer sind.
Tm-Faser레이저
Der Thulium-Faserlaser (TFL) wurde vor mehr als einem Jahrzehnt entwickelt und hat sich schnell als nahezu Ideale chirurgische Strahlungsquelle etabliert, die gegenüber der Ho:YAG-Technologie mehrere Vorteile bietet. Dies ist auf eine Kombination von Leistungs- und Betriebsmerkmalen zurückzuführen.
Ein Hauptvorteil eines TFL in Bezug auf die Leistung ist, dass der Laser bei einer Wellenlänge von 1940 nm arbeitet. Diese liegt sehr viel näher an der Wasserabsorptionsspitze im nahen Infrarot, d. 시간. das Licht eines TFL wird etwa viermal stärkersorbiert als das Licht eines Ho:YAG. Außerdem wird diese Wellenlänge über Glasfasern übertragen. TFL-Lasers를 사용하여 Strahlqualität eines를 사용하면 Faser zu fokussieren에서 효율성을 높일 수 있습니다. Dadurch ist seine Leistung beachtlich höher als die Leistung eines typischen Ho:YAG-Lasers. Diese Eigenschaften bieten wichtige Vorteile bei chirurgischen Anwendungen.
압박 1:Ein TFL kann so konstruiert werden, dass er eine Leistung bei einer Wellenlänge erbringt, die dem Absorptionsmaximum von Wasser im nahen Infrarot nahe kommt. Dadurch kann die Leistung effizienter über Fasern übertragen werden. Dies macht ihn zu einer wesentlich Idealeren chirurgischen Quelle als den Ho:YAG-Laser.
Die praktischen Vorteile von TFL ergeben sich unmittelbar aus der Bau- und Funktionsweise. Um diese zu verstehen, ist es nützlich, die grundlegende Konstruktion von Ho:YAG- und Tm-Faserlasern zu vergleichen.
압박 2:Vereinfachte Schemata der wichtigsten optischen Elemente von Ho:YAG- 및 Thuliumfaser-Lasern. Das Ho:YAG 시스템은 Kompontenen, deren Ausrichtung für einen ordnungsgemäßen Betrieb genau eingehalten werden muss를 분리하는 데 가장 좋습니다. Der TFL besteht ausschließlich aus fasergekoppelten Bauteilen und ist daher weitgehend unempfindlich gegen nachträgliche Ausrichtungsfehler, selbst bei grober Handhabung.
Der Ho:YAG ist ein blitzlampengepumpter Festkörperlaser. Ein Lichtimpuls der Blitzlampe versorgt den Laserkristall mit Energie, der dann einen Laserlichtimpuls erzeugt. Die Blitzlampe, der Laserkristall, die Spiegel des Laserresonators 및 andere Komponten des Laserresonators sind in der Regel Separate, diskrete Elemente, die fest montiert sind, damit sie optisch ausgerichtet bleiben.
Bei einem TFL wird der Laserkristall durch eine lange optische Faser ersetzt. Diese Faser는 Tm-Verbindungen und anderen Elementen dotiert에 속하므로 dass sie eine optische Verstärkung bietet(unterstützt die Laserwirkung). Anstelle einer Blitzlampe wird das Pumplicht von Halbleiterlasern (Dioden) geliefert, diese Faser eingekoppelt werden에서 사망. Auch bei den Hohlraumspiegeln handelt es sich um Faser-Bragg-Gitter, die direct in die Faser selbst integriert sind. Diese Anordnung은 eine Reihe von Vorteilen mit sich, darunter를 가져왔습니다.
Höherer Steckdosen-Wirkungsgrad |
Der größte Teil des von einer Blitzlampe erzeugten Lichts wird vom Ho:YAG-Kristall nichtsorbiert und in Laserlicht umgewandelt. Stattdessen heizt sie das System nur auf und verschwendet Energie. Im Gegensatz dazu wird die Diodenlaserleistung so gewählt, dass sie von der Tm-dotierten Faser starksorbiert wird, was zu einer hohen Betriebseffizienz und einem geringeren Stromverbrauch führt. |
Vereinfachte Kühlung |
Die große Menge an Abwärme, die von der Blitzlampe in einem Ho:YAG-Laser erzeugt wird, macht eine Wasserkühlung mit allen damit verbundenen Kosten, der Komplexität und dem Platzbedarf erforderlich. Der effiziente Diodenlaser-Pumpmechanismus in einem TFL ermöglicht die Luftkühlung in allen Systemen außer denen mit der höchsten Leistung. |
Kleinere Größe |
Neben der Platzersparnis durch den Wegfall des Wasserkühlsystems ist das Pumpendiodenlasersystem selbst viel kompakter als ein Blitzlampensystem. |
Geringere Anforderungen an die Einrichtung |
Dank der elektrischen Effizienz kann der TFL auch mit Normalem Strom betrieben werden, ohne dass eine spezielle Hochstromoder Hochspannungsversorgung erforderlich ist. Darüber hinaus bietet ein TFL eine größere Systemmobilität, sowohl durch seine geringere Größe als auch durch seine 견고성 구성품, die auch bei Normaler Handhabung ausgerichtet bleiben. |
베서러 Ausgangsstrahl |
Die Ho:YAG-Ausgangsleistung wird über einen ungleichmäßigen Multomode-Strahl erzeugt, der sich nur schwer in Glasfasern mit einem Kerndurchmesser von unter 200 µm einkoppeln lässt. Dies schränkt die Möglichkeit ein, das Licht am distalen Ende auf einen kleinen Arbeitspunkt zu fokussieren. Ein TFL liefert ein nahezu beugungsbegrenztes, gaußförmig verteiltes Ausgangsprofil, das frei von Hot Spots ist. Dieser kleine, qualitativ hochwertige Glasfasern mit einem Kerndurchmesser von nur 50 µm fokussiert werden의 문제를 찾아보세요. 그래서 entsteht ein kleiner, konzentrierter Punkt für eine effizientere Behandlung. |
Flexibleres Pulsen |
Ein TFL unterstützt einen viel größeren Betriebsbereich in Bezug auf die Pulsenergie, die Wiederholungsrate(Pulsfrequenz) und sogar die Pulsform. Letzteres lässt sich leicht ändern, indem man die Ansteuerung der Pumpdioden verändert. Dies bietet Anwendern einen wesentlich größeren "Parameterraum" zum Arbeiten und ermöglicht eine größere Auswahl an chirurgischen Modalitäten. |
Fortschritte bei Thulium-dotierten optischen Fasern
Technologische Verbesserungen in den letzten Jahren haben zu einer kontinuierlichen Steigerung der verfügbaren Ausgangsleistung kommerzieller TFLs geführt, zusammen mit einer verbesserten Zuverlässigkeit und niedrigeren Betriebskosten. Fortgeschrittene Thulium-dotierte optische Fasern, wie die일관된 NuTDF 시리즈, Schlüsselelement für diesen Fortschritt에 대해 알아보세요. Diese Fasern sind in einer Reihe von Formen erhältlich, die den Bau einer Vielzahl von verschiedenen spezifischen Faserlaser-Konfigurationen ermöglichen.
Es gibt eine Reihe von Fortschritten bei der Entwicklung und Herstellung dieser Fasern. Bei den thuliumdotierten Doppelmantelfasern von 바카라 카지노 werden beispielsweise Glaszusammensetzungen verwendet, die speziell für ein hohes Maß an Kreuzrelaxationen zwischen Tm-Ionen optimiert sind. Dadurch wird die Effizienz der Umwandlung von Licht aus den Pumpdioden in Laserlicht verbessert. Darüber hinaus wurden die Kern- und Mantelgeometrien so optimiert, dass sie eine Singlemode-Ausgangsleistung liefern und gleichzeitig die Faserabmessungen groß genug sind, um die Handhabung, das Spalten und das Spleißen zu erleichtern. Dies vereinfacht die Herstellung von TFL-basierten chirurgischen Systemen und macht sie zuverlässiger.
레이저 쇄석술
TFLs sind besonders vorteilhaft für die Lithotripsie und wurden für diesen Zweck eingehend untersucht. Ausgehend von den bisher durchgeführten Untersuchungen und Studien scheint der breitere Einsatzbereich von TFLs mehrere greifbare Vorteile für dieses Verfahren zu Bringen.
TFLs haben Fähigkeiten, die die Behandlungsflexibilität erhöhen, einschließlich eines größeren möglichen Bereichs von Pulswiederholungsraten (bis zu zehnmal höher) und Pulsenergien, die zehnmal niedriger sind als die eines Ho:YAG, sowie die Möglichkeit der Leistungsformung eines einzelnen Pulses. Diese Kombination trägt zur Effizienz der Steinablation bei, da sie kleinere Steinfragmente erzeugt und die Retropulsion(Bewegung des Steins oder Fragments von der Faserspitze weg nach der Abtragung) reduziert. Die geringere Zerkleinerung von Steinfragmenten reduziert die Behandlungszeit und die damit verbundenen Beschwerden des Patienten. Darüber hinaus unterstützt ein TFL eine größere Bandbreite an Pulsdauern als ein Ho:YAG는 Verringerung der Degradation und des Rückbrennens der Faserspitze führt und die TFL-Fasern wiederverwendbar macht였습니다.
Die überlegene Strahlqualität eines TFL, die den Einsatz von Strahlführungsfasern mit wesentlich kleinerem Durchmesser ermöglicht, wirkt sich ebenfalls erheblich auf die Behandlung und die Lebensdauer der Fasern aus. Behandlung이 배신했기 때문에 scheint ein kleinerer Faserdurchmesser kleinere Steinfragmente zu erzeugen und die Retropulsion zu verringern. Da es im TFL-Strahl keine heißen Stellen gibt, ist auch der Rückbrand der Spitze begrenzt, so dass TFL-Fasern wiederverwendbar sind.
Kleine Fasern sind auch eine Schlüsseltechnologie für eine neue Generation effektiverer Ureteroskope. Durch die Verkleinerung der Fasern ist mehr Platz für den Spülstrom vorhanden, was dem Chirurgen eine bessere Sicht ermöglicht. Dadurch kann das Instrument kleiner und die Faserflexr werden, wodurch es in einer größeren Bandbreite von chirurgischen Szenarien eingesetzt werden kann.
Insgesamt hat die Forschung für den TFL im Vergleich zum Ho:YAG-Laser wesentlich höhere Ablationsraten und eine kürzere Operationszeit (bis zu einem Faktor vier) festgestellt. Dies ist auf eine Kombination aus der stärkeren Absorption des Lichts des TFL durch die Steine, die pulsierenden Eigenschaften des Lasers und die Verringerung der Retropulsion zurückzuführen, die ein häufiges Nachjustieren des Ureteroskops durch den Chirurgen erfordert.
전립선 적출
Für die Behandlung der benignen Prostatahyperplasie (BPH) werden derzeit mehrere Verfahren eingesetzt. 경요도 전립선 절제술(TURP), bei der das Gewebe nicht mit einem Laser(sondern mit einem heißen Draht) entfernt wird, gilt derzeit als Goldstandard in der Behandlung. Chirurgische Verfahren mit dem Ho:YAG-Laser 및 auch Tm:YAG-Laser(Festkörperlaser, nicht Faserlaser)는 동사와 유사합니다.
Während die genauenoptimen Arbeitsmethoden für die Thulium-Faserlaser-Enukleation der Prostata(ThuFLEP) noch sehr stark erforscht werden und sich in der Entwicklung befinden, können aus den bereits durchgeführten Arbeiten einige eindeutige Schlussfolgerungen über das Verfahren gezogen werden. Erstens scheint eine Behandlung mit einem TFL schneller zu verlaufen(kürzere Operationszeit) als mit anderen Lasermethoden, aber nicht so schnell wie eine transurethrale Resektion(TURP).
ThuFLEP-System verfügt über의 유형은 Einstellungen für die Enukleation(Entfernung von Prostatagewebe) 및 die Hämostase(Stillen von Blutungen)로 구분됩니다. Auf diese Weise kann der Chirurg Prostatagewebe effizient entfernen, aber auch die Einstellungen ändern, um Blutungen zu stoppen, Fall diese auftreten. Ein Bereich, in dem das ThuFLEP-Verfahren einen klaren Vorteil zu haben scheint, ist die Hämostase. Dies ist auf die Kombination aus niedriger Spitzenleistung, Langer Impulsbreite und geringer Eindringtiefe(aufgrund der hohen Wasserabsorption) zurückzuführen, die für der TFL einzigartig ist. 모든 사람은 Effekt, dass ein großer Bereich des Gewebes schnell kauterisiert wird에서 죽습니다.
Der TFL bietet auch eine hervorragende Gewebetrennung bei der Enukleation, obwohl nicht klar ist, ob sie in dieser Hinsicht anderen Quellen überlegen ist. Klinische Tests deuten jedoch darauf hin, dass ThuFLEP die chirurgischen Eergebnisse verbessern kann, insbesondere im Hinblick auf den Erhalt der postoperativen erektilen Funktion, die insbesondere bei der TURP ein Problem darstellt.
Schlussfolgerung
Die hohe Zuverlässigkeit, die außergewöhnliche Robustheit, die niedrigen Betriebskosten und die hervorragende Qualität der Leistung, die für Faserlaser mit einer Wellenlänge von 1 µm typisch sind, haben dazu geführt, dass sie in der industriellen Materialbearbeitung weit verbreitet sind. Jetzt bieten Faserlaser, die auf Tm-dotierten aktiven optischen Fasern basieren, die gleichen Vorteile für eine neue Generation von Lasern, die bei 1,94 µm arbeiten. Diese Fasern sind eine vielversprechende chirurgische Laserquelle – Im Vergleich zu früheren Technologien bieten sie nämlich eine höhere Sicherheit, liefern bessere Ergebnisse für den Patienten und sind für den Systemhersteller kosteneffektiver und einfacher zu integrieren.