Составители:
Рубрика:
91
5.2. Описание модели лазерной абляции твёрдых тканей зуба
Как уже было отмечено выше, в настоящее время известны
различные механизмы абляции биотканей при лазерной обработке.
В рассматриваемой здесь модели будем считать, что при воздействии
излучения YAG: Er лазера на твёрдые ткани зуба вполне вероятным
является расширение воды, содержащейся в ткани в виде водяных
кластеров, окружённых гидроксилапатитом. Расширение воды происходит
вследствие её
нагрева за счёт сильного поглощения на длине волны
2.94 мкм. Если время лазерного воздействия меньше времени,
необходимого для формирования пузырьков в воде, то кипение последней
не происходит. При этом вода может нагреваться до более высоких, чем
+100°С температур. Коэффициент температурного расширения воды резко
возрастает при нагревании и превышает тепловой коэффициент
расширения апатита на порядок. В этом случае на границе водяного
кластера и гидроксилапатита наблюдается повышение напряжения,
которое при температуре Т
=+130°С достигает 1000 атм. Можно
предположить, что при таком напряжении происходят водяные
микровзрывы и ткань разрушается.
Порог абляции – это минимальная плотность энергии, при которой
начинает происходить удаление материала. Порог абляции эмали имеет
бо
́
льшее значение по сравнению с дентином, а порог абляции интактной
ткани выше, чем у кариозной. Подобное различие объясняется
разными
коэффициентами поглощения этих тканей на длине волны YAG: Er лазера
и отличиями в механической прочности биотканей. Из литературных
источников известно, что для YAG: Er лазера при длительности импульса
0.2 мкс порог абляции влажного и высушенного дентина составляет
соответственно 1.2 Дж/см
2
и 1.5 Дж/см
2
. Величина же пороговой
плотности энергии абляции для дентина для длительности импульса
YAG: Er лазера порядка 100 мкс составляет величину 4 Дж/см
2
. Кроме
того, в литературе сообщается, что порог абляции в дентине для YAG: Er
лазера в режиме модуляции добротности с длительностью импульса 190 нс
равен 2.3 Дж/см
2
.
Излучение с длиной волны 2.94 мкм достаточно эффективно
поглощается интактными твёрдыми тканями зуба. Поэтому при расчёте
ослабления YAG: Er лазерного излучения тканями зуба вклад рассеяния
не учитывался. Таким образом, для описания ослабления излучения может
быть использован закон Бугера:
)exp()(
0
zIzI
μ
−
=
, (5.2.1)
где
μ
− коэффициент полного ослабления.
Распределение температуры в ткани описывается нестационарным
уравнением теплопроводности:
),()),,((
),,(
zrQtzrT
t
tzrT
c +∇∇=
∂
∂
⋅
κρ
, (5.2.2)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- …
- следующая ›
- последняя »
