홀뮴 레이저란 무엇입니까?
그Ho:YAG(또는 홀뮴) 레이저은 섬유로 전달할 수 있는 고출력 고체 근적외선 소스입니다. 이로 인해 널리 사용되는 도구가 되었습니다.외과적 응용비뇨기과, 정형외과, 산부인과, 치과 등에서.
Ho:YAG(홀뮴) 레이저는 수술 분야에 널리 사용되며 그래프를 보면 그 이유를 알 수 있습니다. 그래프는 세 가지 다른 것을 보여줍니다. 첫째, 가시광선 및 적외선 스펙트럼 영역(파란색 곡선)에서 물에 의한 빛의 흡수입니다. 둘째, 용융 실리카가 투과하는 파장 범위(녹색 영역)입니다. 마지막으로 여러 가지 고출력 레이저의 출력 파장입니다.
모든 살아있는 조직은 본질적으로 물입니다. 따라서 물이 특정 레이저 파장을 더 많이 흡수할수록 레이저는 더 효율적으로 조직을 가열하고 제거할 수 있습니다.
융합 실리카는 광섬유를 만드는 데 사용되는 재료입니다. 용융 실리카에 의해 전송되는 출력 파장의 레이저는 섬유로 전달될 수 있습니다. 매우 유리한 수술방법입니다.
따라서 섬유 전달 수술에 이상적인 레이저는 물에 잘 흡수되고 용융 실리카 투과 범위 내에 있는 파장을 갖습니다. 현재 이러한 기준을 충족하는 레이저는 실제로 두 개뿐입니다. 홀뮴 레이저와 툴륨 섬유 레이저(TFL). 약 1000nm 파장에서의 수분 흡수는 상대적으로 낮기 때문에 Nd:YAG 및 파이버 레이저는 수술용 광원으로 덜 유용합니다.
홀뮴 레이저는 수십 년 전에 개발되었으며 현재 많은 의료 응용 분야의 확고한 소스가 되었습니다. TFL은 실제로 출력 특성, 실용적인 기능 및 비용 측면에서 홀뮴 레이저보다 더 바람직한 특성을 가지고 있습니다. 그러나 이는 새로운 기술이므로 주류 수술 소스가 되기 위해 필요한 연구 및 규제 승인을 완료하는 데 시간이 걸릴 것입니다. 따라서 홀뮴 레이저가 현재 최고로 군림하고 있습니다.
Er:YAG(에르븀) 및의 더 긴 적외선 파장CO2레이저광섬유를 전달할 수 없다는 뜻입니다. 이는 둘 다 의료 응용 분야, 특히 치과 및 피부과에서 널리 사용되지만 수술을 위해 배포할 수 있는 방식을 제한합니다.
호:YAG 레이저 구성 및 특성
Ho:YAG는 홀뮴이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷 결정의 약어입니다(Ho3+) 이온. Ho:YAG는 2.1 µm 출력의 고체 펄스 레이저를 구성하는 데 사용할 수 있습니다.
Ho:YAG의 주 흡수 대역에서 1.9μm로 출력되는 일반적인 다이오드 레이저가 없으므로 이러한 레이저는 일반적으로 플래시램프 펌핑됩니다. Ho:YAG 레이저 공진기는 일반적인 플래시 램프 펌핑 레이저 구성을 따르며 그림에 개략적으로 표시되어 있습니다. 플래시램프에서 나오는 빛의 폭발은 레이저 크리스탈에 집중됩니다. 이들은 에너지를 공급하고 결정은 레이저 광 펄스를 생성합니다.
Ho:YAG 레이저는 약 20W ~ 150W 범위의 (평균) 출력으로 상업적으로 이용 가능합니다. 광대역(플래시램프) 소스로 레이저 결정을 펌핑하는 비효율성 때문에 이러한 레이저는 상대적으로 전력이 부족하고 상당한 양의 폐열도 생성합니다. 결과적으로 일반적으로 230V 전원과 수냉이 필요합니다.
Ho:YAG 레이저의 펄스 특성은 플래시램프 작동 방식을 변경하여 다양할 수 있습니다. 이는 외과 의사에게 레이저 광이 조직과 상호 작용하는 방식을 정확하게 제어할 수 있는 유연성을 제공합니다.
이러한 다양한 상용 제품은 주어진 Ho:YAG 레이저가 작동할 수 있는 넓은 매개변수 공간과 함께 이러한 소스를 통해 다양한 범위의 의료 응용 분야를 지원할 수 있습니다. 이 때문에 종종 "레이저계의 스위스 군용 칼"이라고 불립니다. Ho:YAG 레이저의 가장 중요한 수술 응용 분야 중 일부가 여기에 설명되어 있습니다.
레이저 쇄석술
레이저 쇄석술은 Ho:YAG 레이저의 주요 응용 분야 중 하나입니다. 여기서 레이저는 요로 어딘가에 박혀 있는 신장 결석을 파괴하는 데 사용됩니다. 레이저 쇄석술은 일반적으로 충격파 쇄석술, 요관경술 또는 경피적 신쇄석술(PCNL)과 같은 대체 방법보다 더 나은 결과를 제공합니다.
레이저 쇄석술은 요관경술과 함께 가장 일반적으로 시행됩니다. 요관경은 요도에 직접 삽입한 다음 방광을 통해 요관까지 유도할 수 있는 길고 가늘고 유연한 관입니다. 요관경에는 외과 의사가 이를 안내하고 결석을 볼 수 있는 조명원과 영상 광학 장치가 포함되어 있습니다.
쇄석술의 경우 광섬유가 요관경에 삽입됩니다. Ho:YAG 레이저는 섬유에 집중되어 이를 통해 결석에 전달됩니다. 레이저 빛은 돌에 흡수되어 돌을 깨뜨립니다.
쇄석술에서 Ho:YAG 레이저의 출력 매개변수(반복률, 펄스 에너지 및 펄스 지속 시간)를 다양하게 하는 기능을 통해 외과 의사는 결석 제거를 위한 다양한 방법을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 더 높은 반복률에서 더 낮은 펄스 에너지를 사용하면 일반적으로 "분진"(밀리미터 미만 크기의 돌 조각 생성)이 발생합니다. 여기서의 의도는 돌을 스스로 지나갈 수 있을 만큼 작은 조각으로 부수는 것입니다.
더 낮은 반복률에서 더 높은 펄스 에너지를 사용하면 더 큰 잔해가 생성됩니다. "추출을 통한 단편화"라고 불리는 이 방법에서 외과 의사는 요관경에 있는 캐치 바스켓을 사용하여 이러한 큰 조각을 제거합니다.
전립선 수술
양성 전립선 비대증(BPH)은 전립선 비대증을 가리키는 의학 용어입니다. 이는 자극을 유발하고 배뇨에 어려움을 줄 수 있습니다. 전체 남성의 약 절반이 60세까지 어느 정도 BPH를 갖게 됩니다.
BPH에 널리 사용되는 두 가지 수술 치료법은 홀뮴 레이저 전립선 절제술(HoLAP)과 홀뮴 레이저 전립선 적출술(HoLEP)입니다. 두 절차 모두 요도에 삽입되는 절제경을 사용하여 수행됩니다. 절제경은 관찰 광학 장치와 물 흐름 채널을 통합한 길고 얇은 튜브입니다. 또한 레이저 빔을 수술 부위에 전달하기 위해 광섬유를 삽입할 수도 있습니다.
HoLAP에서는 레이저를 사용하여 조직을 절제하고 전립선의 크기를 줄입니다. 제거된 조직은 증발됩니다. 이는 병리학자가 후속 분석에 사용할 수 있는 것이 없음을 의미합니다. 이는 암 검진을 위해 전립선 조직을 생검하는 데 이 절차를 사용할 수 없음을 의미합니다.
반면, HoLEP은 외과 의사가 실제로 전립선에서 더 큰 조각을 절단(핵 제거)할 수 있도록 하는 다른 섬유 전달 구성을 사용합니다. 이 핵이 제거된 조직은 절제경을 사용하여 방광으로 밀어 넣습니다. 절차가 끝나면 후속 분석이 가능한 조각이 추출됩니다.
HoLAP은 레이저 에너지의 더 작은 침투 깊이를 활용하기 때문에 주어진 양의 조직을 제거하는 데는 HoLEP보다 더 많은 시간이 걸릴 수 있습니다. 그러나 HoLAP은 본질적으로 탁월한 결과와 더 빠른 회복 시간을 제공하는 무혈 방법입니다. HoLEP은 더 큰 크기의 전립선을 치료하는 데 사용될 수 있으며, 병리학적 분석을 위해 회수된 조직의 이점을 제공합니다.
정형외과
Ho:YAG 레이저는 다양한 정형외과 시술에 사용됩니다. 일반적으로 이는 관절경을 사용하여 수행됩니다. 관절경은 관찰용 광학장치와 조명원을 포함하는 길고 가늘며 견고한 튜브로 구성된 또 다른 수술 기구입니다. 또한 수술 부위에 레이저 빔을 전달할 수 있도록 광섬유를 수용할 수도 있습니다.
관절경은 작은 절개를 통해 신체에 삽입됩니다. 외과 의사는 치료가 필요한 부위를 찾아 일반적으로 홀뮴 레이저를 사용하여 조직을 기화시키고 문제를 해결합니다. 이를 통해 후속 환자의 회복 속도를 높이고 불편함을 최소화하는 최소 침습적 시술이 됩니다.
이것의 한 가지 예는 레이저 추간판 절제술입니다. 여기서 시술은 척추 디스크 탈출증을 줄이기 위한 것입니다. 특히, 추간판의 일부가 튀어나와 척추 신경을 눌러 통증이나 무감각을 유발하고 있습니다. 레이저는 부풀어 오른 부위를 직접 기화시키는 데 사용됩니다.
레이저를 이용한 관절경 수술은 무릎, 발목, 어깨 등 관절의 다양한 질환을 치료하는 데에도 사용됩니다. 특히 흉터 조직과 뼈 병변을 제거하고 관절 내 느슨한 물질을 기화시키는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.
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