L - Light

1. DEFINIZIONE Amplificazionedellaluce per “emissione stimolata” di radiazioni L - Light A - Amplificated S - Stimulated E - Emission R - Radiation 1960 T.H. Maiman (rubino) Strumento chegeneraedamplifica unaluce non esistente in natura: una sola lunghezza d’onda, monocromatica(un solo colore puro) coerente(onde sempre nella stessa fase, nel tempo e nello spazio)

2. CENNI STORICI: LUCE - CHIRURGIA Lanterna con lente per concentrare la luce Leonardo Da Vinci In che modo si faccia un lume bello e grande Codice Atlantico (1480) F. 34 Thomas Vicary (XVI sec) CARATTERISTICHE NECESSARIE AL CHIRURGO “Per prima cosa, deve essere ISTRUITO come seconda, dev’essere ESPERTO come terza, dev’essere intelligente come quarta, deve avere buone maniere”

3. SPETTRO ELETTROMAGNETICO Luce policromatica Visibile: 400 - 700nm Invisibile: VC 100 - 250nm UVB 250 - 300nm UVA 300 - 400nm IR V 700 - 1.000nm IR L 100.000nm Luce Visibile 6 colori:Viola - Blu-Verde - Giallo -Arancio -Rosso

4. LUCI SEMPLICI - LUCI COMPOSTE Colori PURI Violetto400 - 420nm Azzurro440 - 470nm Verde500 - 530nm Giallo 530 - 580nm Arancio590 - 600nm Rosso610 - 780nm Colori COMPLEMENTARI Verde Giallo Giallo Porpora Azzurro Azzurro-Verdastro Azzurro- Verde Luce Monocromatica = Colore Puro Luce Bianca = 2 Colori Complementari Chiaro saturo =vivo Chiaro smorzato =pallido (bianco) Scuro saturo =profondo Scuro smorzato =abbattuto (nero) Percezione minima occhio umano: 380nm Percezione massima occhio umano: 880nm VisibilitàMassima occhio umano:550nm 500Colori Puri =500Lunghezze d’onda Vis. = 500Laser (Teorici)

5. SCHEMA LASER CONVENZIONALE 1 - Materiale attivo 2 - Risonatore 3 - Sorgente energetica Il “materiale attivo” contenuto nel “risonatore” laser, viene eccitato (pompato) da unasorgente esterna(energia elettrica, luminosa, laser o termica) fino ad ottenere un numero di molecole eccitate superiore a quelle in riposo, “Inversione di popolazione” conEmissione Stimolata(produzione di fotoni tutti in fase fra loro) e amplificazione energetica dell’onda che li trasporta. L’amplificazione può essere moltiplicata ulteriormente facendo rimbalzare i fotoni, alla velocità della luce, attraverso il risonatore ottico, composto da due specchi paralleli uno dei quali, essendo parzialmente riflettente, consente l’emissione di luce: Amplificata - Monocromatica - Coerente - Unidirezionale

6. PHYSICAL CHARACTERISTICS MONOCROMATICITÀ : una sola lunghezza d’onda COERENZA : onde nella stessa fase : fascio stretto SCARSA DIVERGENZA 100W=100Wmmq Luce policromatica Incoerente Diverge 360° (spazio) Fascio largo 100W=0, 000001Wmmq

7. LASER MATERIALI ATTIVI SOLIDI:Rubino, Nd-YAG, Alessandrite, Erbio LIQUIDI:Dye (Rodamina) GAS:He-Ne, CO2, Argon, Kripton, Eccimeri. SEMICONDUTTORI: Diodo = Due elettrodi Anodo- Emittente (Ar),Catodo- Ricevente (Ga) (+ materialiwaferizzati) Il “materialeattivo” da il nome allo strumento Laser: molti materiali (Argon, Kripton, Dye, Diodi ecc.) possono erogare numerose lunghezze d’onda. Oggi i Laser si dovrebbero identificare con ilnumerocorrispondente allalunghezzad’ondaemessa.

8. RENDIMENTI DI CONVERSIONE Potenza elettrica - Potenza ottica ARGON, KRIPTON 1 % NEODIMIO -YAG1 – 3 % CO210 – 16 % Bassa resa Impianto elettrico potenziato Raccordo idrico di raffreddamento Obbligatorio piano di manutenzione Consumo “materiali attivi” e alimentatori DIODI 34-60% Compattezza Semplicità di esercizio Ogni Laser consente una sua gamma di usi ottimali. Il laser ottimale per tutti gli usi non esiste ancora!!!

9. LEGGI FISICHE RADIAZIONE LASER - Lunghezza d’onda - Densità di potenza - Tempo esposizione - Tipo impulso - Frequenza impulso TESSUTO - Densità - Capacità termica - Conduttività termica - Coefficiente assorbimento - Coefficiente diffusione

10. 1,2,3...W sec 8 10W msec 100W µ sec 1000W nano sec MODALITÀ EMISSIONE LASER ……………………………. CONTINUA Riscaldamento sotto controllo dell’operatore PULSATA Riscaldamento controllato a supporto dell’operatore SUPERPULSATA Preserva il tessuto circostante ULTRAPULSATA Onde d’urto senza calore ablazione cellulare ………………..…. …………... ………………………...….…

11. INTERAZIONE LASER TESSUTALE • EFFETTI BIOLOGICI • BASSA ENERGIA: - Fotofisici • - Fotochimici • - Fotodinamici • MEDIA ENERGIA:- Fototermici • - Focalizzati -taglio • - Focalizzati Scanner - abrasione • - Defocalizzati -coagulazione • ALTA ENERGIA: - Fotoablativi

12. LASER BASSA ENERGIA EFFETTIFOTOBIOLOGICI • FOTOCHIMICI:Fotoinduzione • Fotoattivazione • FOTOFISICI:Fluorescenza • Fosforescenza • FOTODINAMICI:(+ Cromofori)

13. LASER MEDIA ENERGIA EFFETTIFOTOTERMICI 40° - 42° C : IPERTERMIAreversibile 45° - 60° C : EDEMAdenaturazione enzimi 70° - 80° C : COAGULAZIONEcoagulazione irreversibile 90° - 100° C : VAPORIZZAZIONEebollizione necrosi - 300° C : CARBONIZZAZIONEessiccamento carbonizzazione - 500° C : INCANDESCENZAvaporizzazione solidi

14. EUFOTON INTERAZIONE LASER TESSUTALE Il danno periferico al cratere, diminuisce esponenzialmente con l’aumento della distanza dal bordo (Beer) - Ablazione/ Vaporizzazione - Coagulazioneirreversibile - Coagulazione reversibile - Ipertermia

15. Per 20 anni i Laser medicali sono stati utilizzati in: • Chirurgia, Oculistica, Dermatologia • Raggio focalizzato per coagulare vasi, tagliare tessuti, con minimo danno termico (0.2mm) sulle aree residue • Medicina • Raggio defocalizzato, a bassa potenza per ridurre edemi, flogosi, algie e per stimolare vascolarizzazioni e cicatrizzazioni