Каква е функцията на диодите в оборудването за лазерна терапия?

一, Технически принцип: прецизно преобразуване на електрическа енергия в светлинна енергия
Лазерният диод е устройство, излъчващо светлина, базирано на принципа на стимулирано излъчване на полупроводников PN преход. Когато прав ток преминава през PN преход, електроните преминават от лентата на проводимост към валентната лента, рекомбинират се с дупки и освобождават енергия, за да образуват фотони. Тези фотони многократно се отразяват и усилват в резонансната кухина, като в крайна сметка образуват лазерен лъч с висока монохроматичност, насоченост и кохерентност. Ядрото на този процес се крие в:

Рекомбинация на носител: Ефективността на рекомбинация на електрони и дупки влияе пряко върху изходната мощност на лазера и структурата на лентата трябва да бъде оптимизирана чрез допиране на материала (като GaAs, InP).
Дизайн на резонансна кухина: Контролирайте пътя на осцилацията на фотона през огледала с покритие, за да осигурите стабилност на дължината на вълната на лазера и концентрация на енергия.
Термално управление: Лазерните диоди генерират топлина по време на работа и температурната стабилност трябва да се поддържа чрез термоелектрическо охлаждане (TEC) или системи за въздушно охлаждане, за да се избегне дрейфът на дължината на вълната и отслабването на мощността.
Като вземем за пример 650nm червения лазерен диод, който обикновено се използва в клиничната практика, неговата ефективност на преобразуване от електрическа енергия в светлинна енергия може да достигне над 40%, много по-висока от традиционните източници на светлина, осигурявайки техническа основа за миниатюризацията и преносимостта на терапевтичните устройства.

2, Характеристики на дължината на вълната: прецизно съвпадение на дълбочината на проникване и тъканната абсорбция
Диапазонът на дължината на вълната на лазерните диоди обхваща 308 nm до 1470 nm, а различните дължини на вълните съответстват на различни дълбочини на проникване в тъканите и характеристики на абсорбция, като директно определят техните сценарии за клинично приложение

Основното приложение на дълбочината на проникване на дължината на вълната
650nm 0,5-1mm епидермално възстановяване, заздравяване на рани, премахване на акне и премахване на червени кръвни ивици (пикова абсорбция на хемоглобина)
808nm 2-3cm мускулна болка, артрит, нараняване на меките тъкани (проникване в мускулния слой за стимулиране на кръвообращението)
980nm 1-2cm съдово затваряне и лечение на разширени вени (върхова абсорбция на вода, постигане на прецизно изпаряване)
1470nm 0,8-1,2 mm хирургия на уши, нос и гърло (като тонзилектомия), лечение на хемороиди (висока степен на абсорбция на вода, намалено кървене)
Например, при лечението на язви в устната кухина, 650nm лазер насърчава клетъчния синтез на АТФ, ускорява пролиферацията на епителните клетки и съкращава времето за заздравяване с повече от 50%; При хирургия на хемороиди характеристиките на висока водопоглъщаемост на 1470nm лазера могат да постигнат синхронно завършване на "рязане+коагулация", намалявайки следоперативното кървене с 80%.

3, Клинично приложение: Пълно покритие на сцената от управление на болката до минимално инвазивна хирургия
Технологичните предимства на лазерните диоди доведоха до разнообразна тенденция в приложението им в областта на медицината

1. Рехабилитационна терапия: не-инвазивно управление на болката
Лазерите с ниска мощност (0,05-0,3J/cm²) 650nm или 808nm потискат освобождаването на възпалителни фактори, намаляват възбудимостта на нервните окончания и облекчават хроничната болка като цервикална спондилоза и напрежение на лумбалните мускули чрез ефекти на фотобиологична стимулация. Клиничните данни показват, че ефективността на 808nm лазерно лечение на артрит е 82% и няма странични ефекти от лекарствата.

2. Красота на кожата: прецизен контрол на енергията
Лазери с висока мощност (1-5W) в близката инфрачервена област (като 808nm, 980nm) са насочени към унищожаването на меланина в космените фоликули чрез селективно фототермично действие, постигайки трайно обезкосмяване; Лазерът с червена светлина с ниска мощност насърчава синтеза на колаген, подобрява еластичността на кожата и намалява бръчките.

3. Хирургични процедури: сливането на минимално инвазивни и прецизни техники
1470nm лазерът се използва широко в отоларингологията, урологията и проктологичните операции поради високата степен на абсорбция на вода. Например при тонзилектомия лазерът от 1470 nm може точно да изпари болната тъкан, като същевременно запечата кръвоносните съдове, намалявайки времето за операция до една-трета от традиционните методи и намалявайки нивата на следоперативните инфекции с 60%.

4. Адювантно лечение на хронични заболявания: разширено приложение на фотохимичните ефекти
650nm лазер с нисък{1}}интензитет намалява вискозитета на кръвта чрез фотохимично действие, подпомагайки лечението на сърдечно-съдови и мозъчно-съдови заболявания като хипертония и хиперлипидемия. Опитите с животни показват, че лазерното облъчване може да повиши нивото на азотен оксид (NO) в кръвта с 30% и значително да подобри микроциркулацията.

4, Контрол на сигурността: Многоизмерната защита гарантира безопасността на лечението
Високите-енергийни характеристики на лазерните диоди поставят строги изисквания за контрол на безопасността и защитната система трябва да бъде изградена от три аспекта: дизайн на оборудването, работни стандарти и защита на пациента

Ниво на защита на оборудването:
Мониторинг на мощността: Откриване в реално време на изходната мощност, автоматично изключване, когато отклонението надвишава 15%.
Контрол на температурата: хладилната система TEC поддържа температурата на свързване под 25 градуса, за да избегне термично увреждане.
Оптична изолация: използване на разделител на лъча или затворно устройство за предотвратяване на случайно лазерно изтичане.
Защита на работно ниво:
Защитни очила: Операторите трябва да носят специализирани очила с OD стойност по-голяма или равна на 5, за да филтрират специфични лазери с дължина на вълната.
Кожен тест: Извършете тест с ниска{0}}доза от 0,05J/cm² преди първото третиране, наблюдавайте в продължение на 24 часа без никакви аномалии и постепенно увеличете дозата.
Интервал между курсовете на лечение: 24-48 часа за наранявания на меките тъкани и 72 часа за костни и ставни лезии, за да се избегне прекомерна стимулация.
Защита на ниво пациент:
Скрининг за противопоказания: Изключете пациенти със злокачествени тумори, фоточувствителни кожни заболявания и др.
Локална защита: Покрийте чувствителните зони като очите и щитовидната жлеза, за да предотвратите излагането на неприцелните тъкани.