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थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेजर - चिकित्सा क्षेत्र में एक उभरता हुआ सितारा

थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेजर - चिकित्सा क्षेत्र में एक उभरता हुआ सितारा

  • 2022-08-11

   हाल के वर्षों में, लेजर ने बायोमेडिसिन के क्षेत्र में, विशेष रूप से न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी के क्षेत्र में, अपने उत्कृष्ट मोनोक्रोमैटिज़्म, संरेखता और उच्च ऊर्जा घनत्व के कारण बहुत प्रगति की है। जैविक ऊतकों पर लेजर कार्रवाई, मुख्य रूप से लेजर बायोथर्मल प्रभाव का उपयोग करते हुए, और जैविक ऊतकों पर विभिन्न तरंग दैर्ध्य और ऊर्जा लेजर कार्रवाई से उत्पन्न थर्मल प्रभाव समान नहीं है।

   पानी के अणु जैविक ऊतकों के मुख्य घटक हैं, और लेजर के विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लिए उनके अवशोषण गुणांक लेजर के बायोथर्मल प्रभाव को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं। लेजर के लिए पानी के अणुओं का अवशोषण गुणांक 2μm बैंड में 600 सेमी-1 जितना अधिक होता है, जो दृश्यमान बैंड की तुलना में परिमाण के 6 क्रम अधिक होता है। इसलिए, थ्यूलियम-डोप्ड लेजर जैविक ऊतकों की उथली पैठ गहराई और अच्छे थर्मल सीलिंग प्रभाव को प्राप्त कर सकता है।

   आम 2 माइक्रोन मेडिकल लेजर में होल्मियम लेजर और थ्यूलियम लेजर के साथ मिश्रित शामिल है, होल्मियम लेजर की तुलना में थ्यूलियम लेजर के साथ मिश्रित 2 माइक्रोन अवशोषण शिखर के करीब है, पानी के अणु बेहतर वाष्पीकरण और काटने वाले संगठन को बेहतर कर सकते हैं, उच्च काटने की सटीकता है, इस प्रकार काटने और मिश्रित होल्मियम लेजर की तुलना में बजरी ऑपरेशन प्रदर्शन का संगठन बेहतर है, शोधकर्ताओं और चिकित्साकर्मियों का पक्ष अधिक मिलता है।
उपयोग किए जाने वाले विभिन्न लाभ माध्यमों के अनुसार, लेजर को पारंपरिक ठोस-अवस्था वाले लेजर और फाइबर लेजर में विभाजित किया जा सकता है। पारंपरिक सॉलिड-स्टेट लेज़रों की तुलना में, थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेज़रों में उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता, उच्च स्थिरता, अच्छी बीम गुणवत्ता, पोर्टेबिलिटी और आसान एकीकरण के फायदे हैं, जो भविष्य में मेडिकल लेज़रों के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा है।

   बायोमेडिकल क्षेत्र में, थ्यूलियम-डोप्ड लेजर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। थ्यूलियम-डोप्ड लेजर का उपयोग स्टोन लिथोटॉमी, वैरिकाज़ वेन क्लोजर, मिनिमली इनवेसिव लेरिंजल सर्जरी और ओरल स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा रीसेक्शन आदि में पारंपरिक ऊतक सिवनी के विकल्प के रूप में किया जा सकता है।

थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेजर के अनुप्रयोग:

   ए। ऊतक पृथक्करण

टिश्यू एब्लेशन के लिए, थ्यूलियम-डोप्ड लेजर का अनुप्रयोग अपेक्षाकृत परिपक्व हो गया है, और प्रोस्टेटिक हाइपरप्लासिया के उच्छेदन में एक नियमित तरीका बन गया है। भविष्य में अभी भी विभिन्न लेजर मापदंडों (शक्ति, आवृत्ति, पल्स चौड़ाई, आदि), और विभिन्न संचालन स्थितियों (काटने की गति, संपर्क या नहीं, सहायक गैस प्रवाह दर, आदि) को अनुकूलित करने की आवश्यकता है, दोनों को पूरी तरह से लेजर पर लागू किया जा सकता है। ऊर्जा लक्ष्य जैविक ऊतकों, और स्वस्थ ऊतक को थर्मल क्षति से बचने के लिए, जिससे ऊतक पृथक्करण में थुलियम डॉप्ड लेजर अनुप्रयोग को बढ़ावा मिलता है।
इसके अलावा, अल्ट्रा-शॉर्ट थ्यूलियम-डोप्ड लेजर और विभिन्न लेज़रों के सहक्रियात्मक प्रभाव भी लेज़र टिशू एब्लेशन के लिए आवेदन की संभावना प्रदान करते हैं।

   बी। कंकड़

लिथोट्रिप्सी सर्जरी के लिए, जैविक प्रयोगों और क्लिनिकल सर्जरी के संदर्भ में होल्मियम-डोप्ड लेजर की तुलना में थ्यूलियम-डोप्ड लेजर अभी भी प्रारंभिक चरण में है।

वर्तमान में, क्लिनिकल लिथोट्रिप्सी सर्जरी का "स्वर्ण मानक" अभी भी होल्मियम डोप्ड लेजर लिथोट्रिप्सी है, लेकिन इसके उत्कृष्ट लिथोट्रिप्सी प्रभाव के साथ, अधिक से अधिक शोधकर्ता थ्यूलियम-डोप्ड लेजर को लेजर लिथोट्रिप्सी की एक नई पीढ़ी के रूप में मानने लगते हैं। थ्यूलियम-डोप्ड लेजर कुचल पत्थर के लिए भविष्य के शोध निर्देशों में मुख्य रूप से शामिल हैं: छोटे और छोटे ऑप्टिकल फाइबर घाव में पत्थर "क्रश" परिणाम के तहत उच्च आवृत्ति, ऑप्टिकल फाइबर एंडिंग की उच्च विकिरण दक्षता डिजाइन और लेजर पैरामीटर को कम दूरी को दूर करने के लिए अनुकूलित किया गया था और आसपास के ऊतक, इसे थ्यूलियम डोप्ड लेजर लिथोट्रिप्सी और सुरक्षा की व्यवहार्यता को और अधिक सत्यापित करने के लिए इन विट्रो मलबे और नैदानिक ​​​​परीक्षणों में अधिक सर्जरी की आवश्यकता है।

   इसी समय, टिशू एब्लेशन और लिथोटॉमी के अलावा, शोधकर्ताओं के लिए थ्यूलियम-डोप्ड लेजर के उच्च अवशोषण वाले पानी के अणुओं की विशेषताओं का उपयोग करना भी एक महत्वपूर्ण दिशा है, ताकि अधिक बायोमेडिकल अनुप्रयोगों को अनलॉक किया जा सके, जैसे कि लेजर-प्रेरित तरल माइक्रोजेट प्रभाव .

   थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर लेजर के विकास में मुख्य समस्या यह है कि सक्रिय थ्यूलियम-डोप्ड फाइबर की पंपिंग दक्षता अधिक नहीं है। और 1 माइक्रोन और 1.5 माइक्रोन लेजर की तुलना में, 2 माइक्रोन लेजर ट्रांसमिशन लॉस, उच्च पर्यावरण संवेदनशीलता, जटिल प्रक्रिया, और संबंधित उपकरणों को अनुकूलित किया गया है, इसलिए कीमत अधिक है। इसके अलावा, सक्रिय फाइबर और निष्क्रिय फ्यूजन स्प्लिसिंग तकनीक में सुधार करने की आवश्यकता है। उपकरणों के बीच फ्यूजन स्प्लिसिंग लॉस का नियंत्रण भी एक चुनौती है।

   शिन्हो S-12PM श्रृंखला फाइबर ऑप्टिक फ्यूजन स्प्लिसर को चिकित्सा उपयोग के लिए अल्ट्राफास्ट फाइबर लेजर पर लागू किया जाता है। यह सक्रिय और निष्क्रिय ऑप्टिकल फाइबर के फ्यूजन स्प्लिसिंग का समर्थन कर सकता है। विलुप्त होने का अनुपात हानि और विभाजन हानि बहुत कम है। यह उपयोगकर्ताओं द्वारा अत्यधिक मूल्यांकित किया गया है।

   शिन्हो फाइबर संचार चिकित्सा उपचार में थ्यूलियम-डोप्ड लेजर के विकास पर ध्यान देता रहेगा।

© ลิขสิทธิ์: Shanghai Shinho Fiber Communication Co., Ltd. สงวนลิขสิทธิ์.

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