Гольмиевый лазер: что это и как он работает

Гольмиевый лазер — один из самых распространённых инструментов в урологии. Это импульсный твердотельный Ho:YAG-лазер, излучающий невидимый инфракрасный свет с длиной волны около 2,1 мкм, которая сильно поглощается водой. Через тонкое оптическое волокно он дробит камни и рассекает или коагулирует мягкие ткани при эндоскопических операциях. В статье объясняются принцип работы, ключевые параметры и критерии оценки системы.

Гольмиевый лазер: принцип работы

В Ho:YAG-лазере кристалл, легированный ионами гольмия, накачивается импульсной лампой и излучает свет на длине волны 2100 нм. Пучок вводится в гибкое кварцевое волокно и подаётся через рабочий канал эндоскопа к цели. Лазер импульсный, а не непрерывный, поэтому энергия концентрируется в коротких всплесках.

Вода в тканях и окружающей жидкости сильно поглощает эту длину волны, поэтому энергия выделяется в пределах долей миллиметра от кончика волокна. Это ограничивает проникновение в глубокие ткани и объясняет, почему волокно держат вблизи цели. Это же определяет ценность гольмиевого лазера, длина волны которого удобна для работы с мягкими тканями. Для биомедицинского инженера важно и другое: в канале эндоскопа волокно нагревается и изнашивается, поэтому его осмотр и своевременная замена входят в рутинную практику.

Параметры: энергия, частота, мощность и длительность импульса

Основные параметры — энергия импульса (джоули), частота (герцы) и длительность импульса. Средняя мощность равна произведению энергии на частоту, поэтому одну и ту же мощность можно получить высокой энергией при низкой частоте или наоборот. MegaPulse 70+ обеспечивает 70 Вт, 0,2–5 Дж и 3–60 Гц на 2100 нм.

Выбор параметров меняет поведение лазера: большая энергия импульса склонна к фрагментации, высокая частота при меньшей энергии — к дроблению в пыль. У MegaPulse 70+ есть режимы Lithotripsy, Soft Tissue и Expert, а в режиме Expert длительность импульса выбирается от 50 до 1100 мкс. Параметры выбирает хирург по своей технике; см. настройки гольмиевого лазера для литотрипсии.

Гольмиевый лазер в урологии: применение

Гольмиевый лазер применяют для литотрипсии камней мочеточника, почки и мочевого пузыря, рассечения стриктур, резекции или вапоризации мягких тканей и эндоскопических операций на простате. Важное применение — энуклеация простаты (HoLEP); MegaPulse 70+ предназначен для лечения камней и работы с мягкими тканями, включая HoLEP при ДГПЖ.

Для дальнейшего чтения: гольмиевая лазерная литотрипсия и оборудование для HoLEP. Использовать ли лазер у конкретного пациента — клиническое решение хирурга.

Эффективность и волокна

На практике эффективность зависит от волокна и доставки. Диаметр волокна, качество скола и изгиб эндоскопа влияют на передачу энергии. MegaPulse 70+ использует RFID-распознавание стерильного волокна и его диаметра, поэтому система знает, что подключено, а автоматическая заслонка порта волокна позволяет работать одной рукой.

Применяйте только волокна, допущенные для вашего лазера, заменяйте их по инструкции производителя и избегайте крутых изгибов. Уточните размеры волокон, многоразовые и одноразовые варианты и стоимость на операцию. См. руководство по волокнам для гольмиевого лазера.

Безопасность и оценка системы

Гольмиевые лазеры относятся к классу 4. Всем в помещении нужны очки для данной длины волны, на двери — предупреждающие знаки, а волокно в паузах переводят в режим ожидания. Следуйте принципам IEC 60825-1 и правилам ответственного за лазерную безопасность. Защитный экран и педаль с режимом ожидания помогают безопасной работе.

При оценке системы учитывайте мощность, режимы, габариты, охлаждение, сервис и стоимость волокон. MegaPulse 70+ имеет габариты 595 × 1200 × 1074 мм, массу 200 кг и складной сенсорный экран 12 дюймов. Beckfinity организует демонстрацию и подготовит предложение — свяжитесь со специалистами. Для широкой картины см. цену гольмиевого лазера.

Частые вопросы

Какая длина волны у гольмиевого лазера?

Ho:YAG-лазер излучает около 2100 нм (2,1 мкм) — длину волны, сильно поглощаемую водой.

Для чего применяют гольмиевый лазер?

В урологии — для литотрипсии камней, рассечения стриктур, работы с мягкими тканями и энуклеации простаты.

Как рассчитывается мощность лазера?

Средняя мощность равна энергии импульса, умноженной на частоту, например 1 Дж при 20 Гц дают 20 Вт.

Безопасен ли гольмиевый лазер?

Это лазер класса 4, безопасный при соблюдении мер: очки для длины волны, контролируемый доступ и обученный персонал.

Что такое гольмиевый лазер: объяснение для хирургов и биомедиков