Руководство пользователя диодный лазер Стоматологический лазер

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Прежде чем приступить к процедуре запуска системы, убедитесь, что были соблюдены все меры по обеспечению безопасности, описанные в этом руководстве.

Системы сообщают оператору о любом сбое путем выдачи на экран сообщения и звукового предупреждения (см. Рис. 5.1).




SYSTEM ERROR – ОШИБКА СИСТЕМЫ
Overheating – Перегрев

Security system – Система безопасности

Connect interlock – Соединить внутреннюю блокировку

System error – Системная ошибка

Затем, система автоматически переходит в режим безопасности: как лазер, так и ножной переключатель будут автоматически дезактивированы (режим ожидания). Система не позволяет оператору переходить в режим готовности до тех пор, пока не будут устранены все причины, вызвавшие ошибку. При наличии множественных ошибок, система показывает их одну за одной в соответствии с их приоритетностью.

Как только получен сигнал об ошибке, необходимо повторить процедуру активации, чтобы сделать возможным работу лазера.

Убедитесь, что ошибки, о которых сообщалось системой, приняты во внимание, чтобы можно было обратиться с ними в службу помощи.
Модель LA3D0001.3 | КодLI3D0001.5 Дата 01-04-2009

Руководство пользователя Стр. 58

Такие ошибки, как “Fiber not connected” (Волокно не подключено) или

“Footswitch not connected” (Ножной переключатель не подключен) или

“Interlock not connected” Блокировка не подключена будут отображены только

в течение нескольких секунд в случае, если пользователь пытается получить доступ к состоянию готовности.

5.2.1 Блокировка не подключена

Сеть внешней блокировки (факультативное использование) предназначена для блокирования функционирования прибора при подтверждении определенного события, например, при открытии двери (см. параграф 3.1.1 Глава 3).

1. 
   Если имеется внешняя сеть блокировки, проверьте, находится ли событие под контролем (например, открытие двери) или проверьте правильность соединений.
   

2. 
   Если внешняя сеть блокировки отсутствует, проверьте, правильно ли вставлен в соответствующее гнездо соединитель блокировки, предоставленный вместе с устройством.
   

Этот тип ошибки появляется при выходе температур системы в приборе из рабочего диапазона. Система независимо переходит в защитный режим, выключая все отделы мощности и переходя в режим ожидания.

Выключите прибор и оставьте его в выключенном состоянии в подходящих условиях окружающей среды, определенных в технических спецификациях, в течение, по крайней мере, двух часов. Сообщение сопровождается звуковым предупреждением.
Позвоните в службу помощи, если ошибка сохраняется.

5.2.3 Отказ электрооборудования

Сигнал производится в случае обнаружения проблемы при подаче электричества.

Выключите устройство, ждите в течение нескольких минут и затем включите его.

Повторите процедуру активации лазера.

Модель LA3D0001.3 | КодLI3D0001.5 Дата 01-04-2009

Руководство пользователя Стр. 58

ГЛАВА 6 ОЧИСТКА И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

6.1 ОБЩИЕ ИНСТРУКЦИИ ПО ОЧИСТКЕ

По истечении срока годности прибора не выбрасывайте лазерное оборудование обычным способом, чтобы не засорять окружающую среду. Можно отправить лазерное оборудование в компанию LAMBDA SpA, которая произведет его утилизацию в соответствии с должными директивами.

Модель LA3D0001.3 | КодLI3D0001.5 Дата 01-04-2009

Руководство пользователя Стр. 58

ГЛАВА 7 ТЕХНИЧЕСКИЕ СПЕЦИФИКАЦИИ

7.1 ОБЩИЕ СИСТЕМНЫЕ СВОЙСТВА

Таблица 7.1 Таблица спецификаций

Тип Свойства
Производство	LAMBDA S.p.A. Via dell’impresa 36040 Brendola (VI) - Италия
Модель1	LA 3D0 001.1/2/3/4
Вход электропитания	100 - 240 вольт переменного тока
Частота сети	47-63гц
Максимальный ток, поглощаемый сетью	0.5A (@230 вольт)
Выход электропитания	12 вольт постоянного тока - 8.33A максимум
Напряжение, поставляемое системе	12 вольт постоянного тока
Максимальное свойство поглощения системы	0.6A
Максимальная выходная мощность в момент работы	7 ватт
Медицинский класс	II B
Класс изоляции	I
Применяемая деталь	Тип B
Защита от анестезии	Это устройство не предназначено для использования со смесью воспламеняющегося обезболивающего с воздухом или диоксидом азота или кислородом.
Защитный уровень IP	IPX0
Процедурное использование	Непрерывное с переменной нагрузкой: активность -- 5 мин., пауза -- 1 мин.
Условия хранения	Температура: 10 ÷ 30 °C Влажность: 30 ÷ 75% Атмосферное давление: 700/1060 гПа
Условия хранения	Температура: 10 ÷ 30 °C Влажность: 30 ÷ 75% Атмосферное давление: 700/1060 гПа
Внешние связи	Ножной переключатель + блокировка
Система охлаждения	Воздух
Класс лазера	4
Измерения	9,7x 13,5 x 18 (LxPxA) см
Вес	1 кг приблизительно.

Модель LA3D0001.3 | КодLI3D0001.5 Дата 01-04-2009

Руководство пользователя Стр. 58

• 
  808 нм для LA 3D0 001.1
  
• 
  940 нм для LA 3D0 001.2
  
• 
  980 нм для LA 3D0 001.3
  
• 
  1064 нм для LA 3D0 001.4
  

LA3D0001.3 - медицинское устройство, способное обеспечивать световое излучение при высоком уровне энергии, направляя его в область, обозначенную для применения, посредством оптического волокна.

Это устройство идеально подходит для использования в следующих областях медицины: хирургия, ортодонтия и терапия.
В следующих параграфах дано подробное описание клинической функциональности, а также зона применения, в которой следует использовать данное устройство, также будут описаны общие условия клинического воздействия лазерного излучения на ткань человека.

8.2 ЗОНА ДЕЙСТВИЯ

LA3D0001.3 - медицинское устройство, разработанное для использования в хирургии частных и общественных структур (больницах, клиниках, в медицинских исследованиях), и предназначенное для использования исключительно специализированным медицинским персоналом.

Вы также должны проверить, удовлетворяет ли электроснабжение электрическим требованиям для такого оборудования. Величины напряжения и тока перечислены в общих системных свойствах, таблица в Главе 7.

Поместите прибор на безопасном расстоянии от других приборов, во избежание возможного электромагнитного вмешательства.

Помещение, в котором будет использоваться LA3D0001.3, должно быть устроено в соответствии со следующими ограничениями:
Температура: 10 ÷ 30°C

Относительная влажность: 30 ÷ 75 %

Атмосферное давление: 700 ÷ 1060 гПа
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: тщательно следуйте всем инструкциям по мерам безопасности, о которых отдельно говорится в параграфе 1.2 Главы 1.
8.3 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРА

В данном параграфе представлено описание способа взаимодействия лазерного света с биологической тканью, а также последствий такого взаимодействия.

Взаимодействие между электромагнитной волной и биологическим проводником зависит от длины волны непосредственного излучения, а также оптических свойств ткани. Несмотря на структурную сложность и морфологические различия, при первом же приближении органические ткани выглядят как гомогенные и изотропные проводники, в которые проникает световое излучение, в соответствии с очень важными оптическими переменными, такими как: поглощение или абсорбция, трансмиссия, рассеивание, и т.д. Рассматривая затем лазерный луч, направленный перпендикулярно к поверхности ткани, мы видим, что отражается лишь малая часть радиации, точнее 5 %, из-за скачка показателя преломления между внешней окружающей средой и тканью. Оставшаяся часть передается ткани и будет подвержена процессу абсорбции и мульти рассеивания. Химические вещества, участвующие в поглощении или абсорбции света тканью, столь многочисленны, и их эффект очень заметно изменяется наравне с длиной волны излучения. Большая часть забирается водой (рис. 8.1), которая является главным абсорбером в спектре инфракрасного излучения (IR). Кроме того, в оптических полосах видимого и близкого IR, излучение рассеяно, так как клеточный диаметр равен длине волны.

Коэффициент линеарной абсорбции Логарифмическая шкала

1мм



меланин


гемоглобин


вода


Длина волны

Логарифмическая шкала (нанометр)

Рис. 8.1 Вода и ткани поглощают свет

Этот процесс оказывает эффект на легкое распространение, снижая реальную глубину проникновения радиации в ткани.

На основании данных комментариев полезно будет классифицировать особенности лазерного распространения в биологической среде в функции длины волны излучения:

Преобладающая абсорбция. Как можно наблюдать на диаграмме рис. 8.1, ультрафиолетовая длина волны, включая линии эмиссии эксимерного лазера (190-350 нм), главным образом поглощаются основными органическими разновидностями. Подобное отношение показывают длины волны IR, например, соответствующие лазерам Ho:YAG, Er::YAG и CO₂,(2--10µм), которые подвергаются массивной абсорбции, главным образом, за счет содержания воды в тканях. В этих случаях глубина проникновения радиации (формально определяемая как L=1 / α, где α - коэффициент поглощения или абсорбции в ткани), оказывается равной нескольким дюжинам микрометров, и явление рассеивания может игнорироваться в пределах распространения.

Абсорбция - рассеивание. В оптической области спектра, где линии эмиссии пролегают от Аргона, дублированного Nd:YAG лазера и лазера медного пара (450 - 570 нм) лазеры, эффекты поглощения и рассеивания окажутся одинаково важными, с типичной глубиной проникновения, приблизительно равной одному миллиметру. Часть светового излучения в ткани будет соответствовать и окружаться областью, где базис примирится с мульти рассеиванием.

Преобладающее рассеивание. В спектральных областях IR и рядом с IR, обычно между 600 нм и 1.5□m, ткани предоставляется окно передачи для электромагнитной трансмиссии. На этой полосе, по которой проходит эмиссия диодного лазера, а также лазеров Dye, Nd:YAG, Alexandrite и HE-NE, рассеивание преобладает над абсорбцией, и следовательно, глубина проникновения, приблизительно равная 2-8 мм, определяется явлениями мульти рассеивания, а не абсорбции. Часть излучения, о которой не следует забывать, будет рассеяна в обратном направлении, создавая эффект повышения температуры в ткани относительно температуры ее поверхности.

Поэтому, волна, поставленная диодным лазером, будет распространяться в биологической среде, главным образом, благодаря процессу мульти рассеивания, с глубиной проникновения, приблизительно равной 2-8 мм. Так как часть излучения отражается в обратном направлении, повышение температуры будет иметь место внутри ткани относительно поверхности, подвергаемой излучению.

8.3.2 Диалоговая диаграмма лазерной ткани

Различные виды взаимодействия лазера и ткани могут быть схематично представлены как области диаграммы, где длительность воздействия представлена как абсцисса, и плотность мощности излучения – как ордината, где диагонали обозначают линии постоянного течения. Хотя различные виды биологического эффекта различимы в этом варианте, но нужно учитывать, что в практическом применении они будут частично совпадать, так как может быть непостоянной интенсивность в зоне излучения, а также ввиду того, что передаваемая часть может изменяться благодаря распространению внутри тканей, как описано в предыдущем параграфе.

возможная плотность( вольт/см²)


Скорость облучения, сек.)




Рис. 8.2 Диалоговая диаграмма тканей, подвергающихся воздействию лазера

Хирургическое применение диодных лазеров основано, для большинства из них, на преобразовании оптического излучения, главным образом, в тепловую энергию и, частично, в механическую энергию.

8.3.3 Термическое взаимодействие
Под микроскопом фототермические процессы могут представляться абсорбцией фотона органической молекулой, которая переносит его в состояние возбужденного вибрационного вращения, с последующим невозбуждением, возникающим от анаэластического шока или удара, производимого молекулой окружающей среды, которая будет, таким образом, сохранять свою кинетическую энергию. Этот процесс неизлучающей потери происходит в пределах самой короткой задержки (1 - 100 пикосекунд), и последующее быстрое нагревание обеспечит подъем местной температуры.
Под макроскопом биологические эффекты фототермического вида могут быть классифицированы согласно некоторым различным термодинамическим процессам, к которым будут относиться главные гистологические изменения, краткое описание которых дано в таблице ниже:

Преобладающие эффекты в пределах этого температурного диапазона могут быть замечены в воде; фактически, предполагается, что процесс испарения начинается при 100°C, а именно, благодаря нагреву воды, бегущей в ткани, непрерывное излучение будет определять:

a) Поглощение энергии в фазе перехода от жидкости к пару;

b) Высушивание ткани;

c) Формирование вакуолей пара внутри ткани с последовательными

d) Механическими эффектами, вызванными быстрым распространением вакуолей пара, запертых в ткани.

Термоабляция рассматривается как взрывной случай, даже в случае излучения в непрерывном режиме. Когда температура поднимается до 100°C и выше, максимальная температура будет перемещаться от поверхности во внутрь ткани: жидкости в ткани преобразуются в пар с давлением более чем 1 атмосфер, и после к перегрева они, наконец, взрываются из-за слишком высокого в них давления. Удаление теплой ткани будет подвергать более холодный слой воздействию излучения. Этот слой будет оставаться под воздействием температуры, приблизительно равной 100°C, в течение периода, затраченного излучением на дигидрацию или обезвоживание ткани (вода дает высокую степень тепла при испарении: 2530 Дж/г). Потеря воды уменьшит местную тепловую проводимость и ограничит проводимость высокой температуры в ближайших областях.

Термоабляция, вызванная высокой температурой (между 300 -- тысячи °C).

Когда вода в полностью выпарена из клеток, температура в ткани быстро увеличится до 300°C: на поверхности будут произведены ядерные участки, и ткань будет сожжена, карбонизирована или обуглена. Испарение наряду с карбонизацией, уступит разложению компонентов ткани.

Большая оптическая лучевая интенсивность способствует созданию температурного пика на поверхности по сравнению с температурой на поверхности, которая проявляется в ближайших внутренних слоях ткани, из-за обратного рассеивания излучения, полученного от рассеивающей природы ткани. Ущерб, имеющий место в данных условиях, наряду с тепловыми последствиями, включает в себя также механические эффекты.

Макроскопические пузыри (вакуоли), которые формируются в самых теплых областях ткани ниже подверженной излучению поверхности, будут оказывать давление на ткань из-за заметного увеличения объема в отношении преобразования жидкости в пар. Когда критическое давление достигнуто, тонкие стенки вакуолей лопнут, так что последние соберутся для формирования конгломератов большего размера. При более длительном воздействии радиации пузыри распространятся, пока это не приводит к взрывчатому эффекту (эффект жареной кукурузы).

Разрыв вакуолей на поверхности позволит выйти пару, производя временное охлаждение поверхности. Гистологический анализ воздействий, оказываемых эффектом жареной кукурузы, показывает, что подкожные кратеры, образуемые таким образом, не подвержены потере массы ткани, но подвержены формированию, распространению и разрыву скоплений вакуолей.

Иными словами, высокое и быстрое нагревание, происходящее за счет воздействия излучения или радиации в режиме импульса, производит взрывной разрыв вакуолей со взрывом фрагментов ткани.

Длина рассеивания L, привязанная к времени t, представляет собой очень важный параметр для контроля тепловых эффектов:

L² = 4 К t

Где К -- быть тепловая температуропроводность материала, связанная с тепловой проводимостью, определенным нагревом и плотностью. Вода имеет K=1.43 10^-3 cm²/сек., таким образом, в течение секунды тепло рассеивается на длину, равную 0.8 мм. Подобным образом, время рассеивания, связанное с кровеносным сосудом диаметром, приблизительно равным 100 µм, равна 100 µм, в то время как для сосуда в 100 µм это время увеличится приблизительно до 18 мс.

Если L равно длине проникновения l оптического излучения в ткани, то время тепловой релаксации в ткани будет вычислено следующим способом:

≈1/4 K l²

обозначая далее время, которое потребуется для распространения тепла на всю оптическую длину проникновения. Если продолжительность воздействия лазерного импульса будет короче, чем , то лазерная энергия будет заперта в объеме S (S = облучаемая поверхность). Сильное повышение температуры и соответствующий тепловой вред будут локализованы в такой области, в то время как ближайшие ткани подвергнутся очень умеренному нагреванию после последовательного теплового рассеивания. В таком случае, существуют большие различия в значении в зависимости от явления рассеивания (дисперсии), преобладающие или нет над поглощением или абсорбцией.

Эти понятия применяются, чтобы выборочно воздействовать на коагуляцию и/или испаряемость в ткани: путем выбора длины волны возбуждения так, чтобы длина проникновения была почти равна размеру структуры ткани, к которой применяется лечение (например, кровеносный сосуд), и путем регулировки продолжительности лазерного импульса, причет последний окажется, главным образом, заточенным в эту структуру. Наконец, путем должной регулировки скорости повторения, температура в окружающих тканях может быть сохранена на должном уровне. Ткани нагреваются рассеянным теплом, вырабатываемым в области абсорбции в течение периодов продолжительности дольше, чем , с величиной особого вреда (выборочный фототермолиз).
8.3.5 Фотомеханическое взаимодействие

Короткий по продолжительности импульс может привести к механическим ударным волнам, способным повредить ткань в месте их распространения. Формирование ударной волны обычно происходит после быстрого местного расширения среды.

Такое фотомеханическое взаимодействие вовлекает процессы:

1. 
   Термоупругого расширения;
   
2. 
   Механической отдачи из-за выделения вещества;
   
3. 
   Формирования плазмы.
   

1. 
   Акустическая волна, то есть волна низкого давления, которая распространяется со скоростью звука;
   
2. 
   Ударная волна, то есть волна высокого давления, которая распространяется со скоростью ультразвука.
   

В соответствии с интенсивностью лазерного импульса, можно различить три пограничных случая: в среде абсорбента и ниже порога оптического распада, над образованием акустических волн преобладают термоупругие эффекты и испаряемость; в прозрачной среде акустические эффекты связаны с формированием плазмы, которая также может соединиться с вышеупомянутыми эффектами в среде абсорбента.

С низкими дозировками энергии, передаваемыми материалу, термоупругий эффект определяет термическое расширение слоя нагретого материала, чему противостоит не распространяющаяся часть, таким образом, на границе двух областей формируются несколько механических напряженных точек на границе между двумя областями, что способствует возникновению упругих волн, которые распространяют себя в массу материала.

В случае формирования больших поглощаемых энергетических объемов, в ткани может иметь место испаряемость, с выбросом биоматериалов, отдача которых произведет упругие волны и инерционную локализацию (передачу постоянного объема оптической энергии к жидкому составу ткани). Для очень коротких объемов лазера, нагретый объем не имеет достаточно времени, чтобы распространяться в течение импульса: следует внезапное повышение внутреннего давления, и последующее быстрое местное распространение производит акустические волны высокой интенсивности.

Когда либо значения плотности энергии достаточно высоки, либо периоды удаления достаточно коротки, может быть вызвана ионизация материала, подвергающегося излучению, а также последующее создание плазмы. В плазме достигаются чрезвычайно высокие значения давления и температуры (тысячи °C и атмосфер). За счет распространения плазмы возникает ударная волна, которая может вызвать формирование фрагмента и местный разрыв в ткани.

Инфракрасное излучение IR (которое исходит от диода) не обладает большой эффективностью в привнесении изменений в биологические системы нетермической природы. Нетермические процессы могут происходить в случае больших скачков мощности, проходящей через два или три фотона.

Лазерная фотоабляция представляет собой сложный процесс, в который включаются различные количества некоторых фотохимических (разрывы молекулярных связей), фототермических (накопленное тепло и быстрая испаряемость материала), и фотомеханических механизмов (возникновение ударной волны). Преобладание любого из них будет зависеть от характеристик протокола радиации.

К настоящему времени не выявлено каких-либо противопоказаний к использованию диодного лазера. В случае применений на коже фоточувствительных или цветных людей (азиатов или африканцев) может произойти нежелательная реакция кожи. Пользователю рекомендуется начать с низкой дозировки энергии, а затем увеличивать ее, оценивая переносимость незначительных замеченных эффектов в сравнении с преимуществами.

При правильных коэффициентах мощности, частоты и времени применения лазер, фактически, оказывает значительные благоприятные воздействия на ткань человека. С другой стороны, особенно при высоких коэффициентах мощности, он может причинить и вред, выпаривая или даже умерщвляя ткань, на которую оказывалось лучевое воздействие. Поэтому, поскольку такие последствия нежелательны, пользователь должен быть всегда осведомлен о рисках для пациента.

Но когда действительно планируется умерщвление специфического участка, например, в фотодинамической терапии или при использовании скальпеля, нельзя избежать умерщвления и прилежащего участка ткани. Важность такого вреда по существу определяется коэффициентом энергии, применяемой к такой ткани, а также временем применения. В большинстве случаев вред незначителен и хорошо переносится, в сравнении с преимуществами терапии.

Таким образом, мы советуем пользователю очень тщательно проверять следующие параметры во избежание оказания нежелательных воздействий на пациента:

• 
  Мощность;
  
• 
  Диаметр волокна;
  
• 
  Расстояние между концом волокна и точкой на ткани;
  
• 
  Непрерывная или импульсная лазерная эмиссия;
  
• 
  Время применения.
  

Переменные диаметр волокна и расстояния от волокна используются, чтобы определить размер области взаимодействия лазерного луча и ткани: фактически, чем меньше диаметр волокна и расстояние от волокна, тем больше плотность мощности.

Переменная применяемая мощность используется наряду с двумя предыдущими переменными, чтобы решить, какова будет плотность мощности.

Переменная время применения используется, чтобы решить, какова будет общая плотность энергии, поставляемой для лечения. Чем больше время применения, тем больше будет повышаться температура в ткани.

Переменная режима эмиссии очень важна, так как она позволяет решить, какова будет пиковая мощность и среднюю поставляемая мощность.
8.7 ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРА В СРАВНЕНИИ С ТРАДИЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ

• 
  Хорошая переносимость лечения позволяет избегать использования анестезии в большинстве вмешательств. Это гарантирует лучшие отношения с пациентом, особенно с пациентами, страдающими одонтофобией и детьми.
  
• 
  Лазерное излучение – это наименее инвазивный метод в сравнении с традиционными технологиями, способный уменьшить разрушение клеток, а также снизить интенсивность кровотечения благодаря гемостазу.
  
• 
  Лазер обладает сильным антибактериальным действием, таким образом, он обладает эффектом стерилизации и противовоспалительным действием.
  
• 
  При лечении лазером требуется меньшее количество сеансов, также в большинстве случаев сокращается время стоматологических операций.