Составители:
Рубрика:
58
При меньшей мощности (
:
0,5 МВт в импульсе) происходит
поверхностное оплавление минералов и глубокий прогрев ткани.
4.3. Действие лазерного излучения УФ диапазона на биологиче-
ские ткани
Преимущественно используются эксимерные лазеры ArF (длина вол-
ны излучения λ=193 нм), XeCl (λ=308 нм), реже KrF (λ=248 нм). Исполь-
зуются также не эксимерные лазеры, работающие в диапазоне длин волн
211 – 355 нм, например, 3,4 гармоники Nd:YAG и Nd на других кристал-
лах.
В отличие от ИК излучения, УФ излучение практически не
поглощается водой. Излучение XeCl лазера интенсивно поглощается
неводными компонентами как мягких, так и твердых тканей. Излучение
ArF лазера сильно поглощается белками и ДНК клеток, а в прозрачной
ткани роговой оболочки глаза – коллагеном соединительной ткани (колла-
ген – белковое вещество, относящееся к волокнистым белкам, главная ор-
ганическая составная часть соединительной ткани).
Энергии излучения, применяемые в экспериментах и клинической
практике – от нескольких мДж до нескольких десятков мДж в импульсе.
Плотность мощности – от нескольких МВт/см
2
до 1 ГВт/см
2
и больше.
Особенности взаимодействия УФ излучения с биотканью связаны с
отсутствием поглощения в воде и высокой энергией фотонов (по сравне-
нию с эрбиевым лазером – на порядок выше).
Если энергия фотонов превышает внутреннюю энергию ковалентных
связей между отдельными атомами в молекуле, то поглощение УФ излу-
чения ведет к разрыву этих связей, распаду молекул на отдельные фраг-
менты и взрывообразному образованию атомов, электронов, ионов и
фрагментов молекул и со сверхзвуковыми скоростями извержению их
вперемежку с нераспавшимися частицами материала. Таким образом и
образуется абляционный кратер. Если энергия фотонов недостаточна, то
фрагментация молекулы происходит при одновременном двухфотонном
воздействии на нее.
В любом случае, фрагменты в виде газового облака с такой высокой
скоростью извергаются из объекта, что большая часть заключенной в них
тепловой энергии не успевает передаваться на стенки образующегося
абляционного кратера. Поэтому разогрев стенок кратера незначителен (по
сравнению с действием ИК излучения).
Такие представления о механизме действия УФ излучения на биотка-
ни сложились к началу 80
х
гг. прошлого столетия. Дальнейшие экспери-
ментальные исследования уточнили некоторые особенности. Исследова-
лось действие УФ излучения на различные ткани: мягкие (кожа, рогови-
ца), более плотные (хрящ, атеросклеротические бляшки), твердые (дентин,
эмаль зуба). Были выявлены следующие закономерности. Рост температу-
ры вокруг кратера в режимах облучения выше порога абляции происходит
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- …
- следующая ›
- последняя »
