Kezelés száloptikán keresztül

A terápiáslaserek döntő többsége nem mobil kivitelű,nemteszi lehetővé a87.

ábránszemléltetett sugárirány változtathatóságát.Ilyenesetben a fix helyen álló laserek fényének variálható elvezetésétfényvezető optikai szálakalkalmazása biztositja.Aszál­ optika alkalmazása tökéletes besugárzást biztosít akupunktúráskezelésekesetében is.

Elkerülhetetlena fényvezető szálak alkalmazása a test belsejében, testüregekben való sebkezeléseknél.

A fényvezető optikai szálak általábankvarcból, üvegből vagy műanyagból ké­

szülnek. Az utóbbi években fejlesztették ki a folyadékszálas fényvezetőket, ahol egy hajlékony cső belsejébenhelyezkedik elazafolyadék,amelybena fény teljed. Afolya­ dék-fal átmenettörésmutatójánakkell olyannak lenni,hogybiztosítsa a kicsinyveszte­ ségű reflexiót. Az optikai szálat úgy képezik ki, hogy a henger­ szimmetrikus szálban a tengelyben lévő állandó törésmutatójú magot egy köpeny veszi körül, amelyben sugárirányban kifelé haladvaatörésmutató vagyfolyamatosan, vagy ugrásokkalválto­ zik (89.ábra).Az ígyelőállított optikai szálak átmérője 80-150 p.

Műanyag szálaknál előfordul az 1 mm átmérő is.Gyakran alkal­ mazzák közvetlenül ezeket az egyszálas fényvezetőket. Ekkor a fényveszteség minimali­

zálására olyan optikai rendszert kell alkalmaz­ ni, amely a fényvezető szálnállényegesen széle­ sebblasemyalábot beképezi a szálba (90.ábra).

Abban az esetben, ha több vékony optikai szálat fognak össze egy fényvezető kötegbe,

89.ábra

9O.ábra

egy olyan szélesbelépő felület hozható létre, amelyben a vezetendő lasemyaláb leké­ pezés nélkül bejuttatható. Ebbenaz esetbenmegnőnek aveszteségek, mert az optikai szálak közötti részre eső fényelvészatovábbítás számára. Ezeknél aszálaknál 50-60 % veszteség iselőfordul. A multiszálasmegoldásnak nagy előnye,hogyha a szálvégeket mind abemenő, mind akimenő oldalonazonos sorrendberendezzük,akkora szálak átmérőjétől függően igen jó felbontású, jó minőségű képtovábbítást is biztosíthatunk.

A laserterápiában a 90. ábrán látható megoldást alkalmazzák többségében, ami­ kor egy szálat használnak,leképező lencsével kombinálva. A szál magjának anyaga hatá­

rozza meg, milyen színűfénytovábbításáraalkalmasá fényvezető szál. Kvarcmag ese­

tén azUV,látható és a közeli IR tartomány jöhet szóba. Üvegszál optikaaz UVfény számára nemátvezető, ígya láthatóés a közeliIR tartományra alkalmazható. A mű­

anyagszálak többsége megfelelő alátható tartományban,de már a közeli IR területen (900-1000ntn) olyan nagy az abszorpció, hogy nem alkalmazhatók fényvezetésre. A laser hullámhosszához jól kiválasztott optikai szálakkal (100-150 cm hosszú) 80-90 % átviteli hatásfokbiztosítható.

Az optikai szálakbanazáthaladó fény sokszor szenvedtotális reflexiót. Ennek az a következménye, hogy a továbbított fénynyaláb paraméterei romlanak. A koherenciafokváltozása nem drasztikus, mivel a belépésnélmeglévőrendezettségben érkező hullámokegyüttfutnak át a szálon, lényegében azonos módon reflektálódva, ígya kilépésnél a fázis szerint való rendezettség nem módosul jelentősen. Nem válto­ zik meg a fény hullámhossza (színe)és spektrális sávszélessége sem. Hosszú (néhány ns, vagyannálhosszabb) fényimpulzus időtartamasem módosul,míg rövid impulzusoknál az impulzusidőtartama változhat az optikaiszálonvaló áthaladásnál. Folyamatos,vagy hosszú időtartamú impulzusoknális változik a fény polarizációs foka. Erre hatással van többek között a fényvezetőszáldeformációja,hajlítása is.Ugyancsak megváltozik a su­

gárnyaláb párhuzamossága. A szálba beképező optika összetartóvá teszi a belépősugárnyalábot, és az a fénytörés törvényei szerint ugyanolyan szög alatt lép ld a szál másikvégén (90. ábra), következésképpen a kilépő fényképben a közeli zónábankörlapon oszlikel a fényenergia, míga távoli zónában egyre növekvő gyűrű is lehet a megvilágítottfelület (91.ábra).

Amennyiben a testfelület sugárkezelése a cél, akkor ha kiválasztottuka besugárzásterületét, aszáloptika kilépővégét amegcél­ zott helytől 0,5-1 cm távolságra tartva lényegében ugyanolyanoptikai feltételeket biz­

tosíthatunk minta direktbesugárzásnál.

Akupunktúrás kezelésnél a direkt besugárzás azért nem látszik célszerűnek, mert a besugárzó nyaláb 1-3 mm ármérőjével lefedi az akupunktúrás pontfelületét, ezért magára azélettani hatást kifejtő pontra esik abevinni kívánt energia, ennek elle­ nére a megfelelő pontmegcélzásamég azolyanmobil laserekkel isnehézkes mintamit a 87.ábra mutat.Ezértcélszerű mégezeket a mobil lasereket is száloptikai kivezetéssel ellátni.A kereskedelmi forgalomban meg-található terápiáslasereknélezmegoldott

Az optikai szálba való fénybevitelnél jelentősen lecsökkenjük a tovahaladó su­

gárnyaláb keresztmetszetét (90. ábra). Ha például 2 mm átmérőjű sugárnyalábot 0,1 mm átmérőjű optikai szálba képezünk be, akkor a kimeneten akilépő nyaláb kereszt­

metszeteszintén0,1mm. Tehát aszálopti­

ka végét az akupunktúrás pont felé kontakt módon, vagy afelületközvetlen közelében tartva biztosítható a fényt különleges mó­

donvezető, akupunktúrás pont területének a besugárzása (92. ábra). Nem szükségeste­

hát a fényvezetőszál végén fókuszáló optika

alkalmazása. • ^92.ábra

Meg kell jegyezni, hogy a nyalábszűkítésselegyütt jár a besugárzásenergiasűrű­ ségének a megnövekedése. A fenti példákban (2 mm átmérőről 0,1 mm-re valóátmérő­

csökkentés) 1/20 lineáris szűkítést, azaz 1/400 felületcsökkentést jelent. Ez azt jelenti, * hogya besugárzott energia 400-szor kisebbfelületre esik,tehát négyszázszor nagyobb lesz a besugárzott energiasűrűség. Figyelembe kellvenni ezta hatást a kezelő laser tel­ jesítményének megválasztásánál.Ha ugyanisa laser kilépő teljesítménye nagy,akkor az

tovább növelia besugárzott felületen a bevitt teljesítmény sűrűségét, ami már nemkí­ vánatos effektusokat válthat kia besugárzott szövetben. Nagy számútapasztalat szerint 5-10 mWteljesítményű He-Ne laserhez1 mm átmérőjűszáloptikát alkalmazvakon­ taktfénybevitellel igen jó akupunktúráshatást lehet elérni. Ugyancsak jó eredményhez vezeta nem akupunktúrásszáloptikás besugárzás kontakt, vagy a bőrtől5-8mmtávol­ ságra helyezett szálkimenet esetén.

A száloptikáskezelésspeciális területe az endoszkópos lágylaserkezelés, amely-;

ben az emésztőcsatornában az endoszkóp optikai rendszerét használják felrészbena ' beteg terület megfigyelésére (rendezett-szálas fényvezetővel látható, illetvefotózható a beteg rész), részben pedig a laserfény bejuttatására. Vastagbél fekélyes megbetegedésében igen jó eredménnyelalkalmazzák a He-Ne laserrel valóbesugárzást

Azendoszkópos technikához tartozikazún. fotodinámiásdiagnosztikai és terá­

piás eljárás.Ennekelveakövetkező: bizonyos vitális festékek, amelyekfluoreszkálnak is(pl. hematoporfirin) az ép sejteket nem, a rákos sejteket pedig jól megfestik. A kerin­

’ gési rendszerbejuttatottfestékanyag megkötődését úgy mutatják ki, hogy bizonyos idő eltelteután egy optikai szálonkeresztül olyan hullámhosszú fénnyel világítjákmeg a diagnosztizálandó felületet, amely az alkalmazott festékanyagot fluoreszkálásra ger­

jeszti. Ha egy másik optikai szálon elvezetik a gerjesztett fluoreszcenciafényt, akkora világítás megjelenése rákos sejtekjelenlétéről, avilágításhiánya pedig beteg sejtekhiá­ nyáról tanúskodik.Tehát ezzel azeljárássala rák kezdeti állapota kimutatható, amikor a szövet deformációja mégnem figyelhető meg. A test belsejében(pl. gyomor) a diag­ nosztikaisésa terápiaisendoszkóppal végezhető.

Beteg sejtek jelenléte esetén, ha száloptikán keresztül nagy teljesítményű laserfényt bocsátunk a rákos sejtekre, és úgy választjuk meg alaserfény hullámhosszát, hogy a megfestett sejtekben elnyelődjön, akkor a nagy teljesítményű fényabszorpcióval elérhetjüka betegsejtekkiégetését.Ez az eljárás tehát sejtszinten valóműtést tesz le­

hetővé.