Лазери в хирургията, включително ендоскопия, лапароскопия и торакоскопия
Въпреки че по принцип лазерните технологии сами по себе си не са толкова нови в медицината, появата на лазерни устройства с нова дължина на вълната, съвременни апарати и инструменти коренно промени ролята на лазерите в хирургията и отношението към тях. Хирург, който не е запознат с лазерните технологии, скоро няма да може да се конкурира с тези със специфични познания и опит в тази област.
Детската хирургия е като че ли идеална основа за въвеждане на лазерни технологии, които позволяват извършването на различни процедури и интервенции без специални устройства за увеличаване на зрителното поле и в много случаи за свеждане до минимум на дискомфорта за пациента, тъй като както и да се намали продължителността на престоя на детето в болницата.
Тази глава се фокусира върху ролята на лазерите в детската хирургия. На първо място, ние накратко очертаваме историята на лазерната технология, физическите основи на лазера и някои специфични характеристики на най-често използваните инструменти. И накрая, той подчертава клиничното използване на лазери в детската хирургия.
Лазерна технология. Ние, разбира се, трябва да сме изключително задължени на Бор за идеята за оптичните резонатори, на Айнщайн за идеята за стимулирано (стимулирано, индуцирано) излъчване и на редица други изследователи за всички концепции във физиката, които направи развитието на лазерите възможно. Терминът лазер е съкращение, съставено от първите букви на следните думи и значения: усилване на светлината (от) стимулирано излъчване на (електромагнитно) лъчение - усилване на светлината чрез стимулирано лъчение.
Концепцията за стимулирано лъчение може да бъде илюстрирана съвсем просто с възможността да се визуализира единица енергия (топлинна, електрическа или светлина), погълната от атом, молекула или йон на лазерна среда, която може да бъде газ, течност или твърдо вещество в основно състояние. След това атомът, молекулата или йонът се прехвърлят на по-високо енергийно ниво. След като се върнат в първоначалното си основно състояние, те излъчват погълната преди това енергия.
Това освобождаване на енергия е известно с името и концепцията за спонтанно излъчване (излъчване). Ако обаче върху активирания възбуден атом действа друг заряд на енергия, чиято дължина на вълната е равна на първоначално абсорбираната енергия, тогава резултатът от връщането в основното начално състояние ще бъде излъчването (излъчването) на два енергийни заряда на една и съща дължина на вълната, които действат в една и съща посока и в една и съща фаза. Това се нарича стимулирана емисия (стимулирана емисия). За да възникне лазерно лъчение, е необходимо да действа по-голям брой атоми и при по-високо енергийно ниво, отколкото в основното състояние.
Това явление е известно като инверсия на населението (енергийни нива). Лазерната среда се стимулира в специална камера (оптичен резонатор), която има задно огледало със 100% отражателна способност и предно огледало с различна отражателна способност, която може да се променя според нуждите.
Лазерният лъч има три уникални свойства: (1) дискретност, тоест има определена посока с малко отклонение, (2) кохерентност, което означава, че всяка вълна с определена дължина се разпространява в една и съща фаза с всички останали вълни, и (3) едноцветност. Лазерният лъч може да бъде фокусиран от система от лещи или тъй като лазерният лъч принадлежи към спектъра с къса дължина на вълната, той може да се разпространява чрез оптична влакна, достигайки отдалечени обекти с минимални загуби на енергия.