El propósito principal de usar un diodo láser visible coaxialmente con un láser de tratamiento es funcionar como un mecanismo de detección en tiempo real de los cambios en los tejidos.
Al alinear un haz de detección visible —típicamente un láser rojo de 633 nm— con el láser invisible de dióxido de carbono (CO2) de tratamiento, el sistema puede monitorizar el estado físico del tejido durante el procedimiento. Esta configuración permite al sistema generar señales de retroalimentación inmediatas basadas en cómo evolucionan las propiedades ópticas del tejido bajo estrés térmico.
El valor central de esta configuración es su capacidad para traducir el daño físico del tejido —específicamente la desnaturalización térmica— en señales ópticas medibles, lo que permite un control preciso sobre el proceso de tratamiento.
La Mecánica de la Monitorización Coaxial
Alineación de la Ruta Óptica
Para que este sistema de monitorización funcione eficazmente, la luz de detección debe compartir exactamente la misma ruta óptica que el láser de tratamiento.
Al disponer el diodo de 633 nm coaxialmente con el láser de CO2, el sistema asegura que el haz de monitorización incida en el punto exacto del tejido que se está tratando.
Esta alineación elimina los errores de paralaje, garantizando que los datos de retroalimentación correspondan con precisión al área que está experimentando actualmente una alteración térmica.
El Papel de la Luz Visible
Mientras que el láser de tratamiento (CO2) realiza el corte o la ablación, el diodo láser visible actúa únicamente como una sonda.
Se elige un láser rojo de 633 nm porque es visible y posee características de reflexión específicas en tejidos biológicos.
Esta fuente de luz sirve como un haz de referencia constante, iluminando continuamente el sitio de tratamiento para evaluar las condiciones de la superficie.
Detección de Cambios en el Tejido a través de la Dispersión
Seguimiento de la Desnaturalización Térmica
El principio fundamental detrás de esta monitorización es que la desnaturalización térmica altera la estructura del tejido.
A medida que el láser de tratamiento calienta el tejido, las proteínas se desnaturalizan, lo que provoca un cambio en la composición física de la superficie.
Este cambio estructural impacta directamente en cómo la luz interactúa con la superficie del tejido.
Interpretación de las Manchas de Dispersión
Cuando el tejido está sano o sin tratar, refleja la luz de detección en un patrón específico.
A medida que ocurre la desnaturalización, las características de dispersión del tejido aumentan.
El sistema de monitorización detecta cambios en las "manchas de dispersión" de la luz de detección. Al analizar estos cambios en el patrón de reflexión, el sistema puede cuantificar la extensión del daño térmico en tiempo real.
Comprensión de las Compensaciones
Superficie vs. Profundidad
Este método se basa en la dispersión óptica, que es principalmente un fenómeno superficial o cercano a la superficie.
Si bien es eficaz para monitorizar la desnaturalización térmica inmediata en el exterior, puede que no represente perfectamente los efectos térmicos que ocurren en las capas profundas del tejido si el láser de tratamiento penetra significativamente más profundo que la luz de detección.
Sensibilidad a la Alineación
La precisión del bucle de retroalimentación depende totalmente de la precisión de la alineación coaxial.
Si el diodo visible se desvía incluso ligeramente del eje del láser de tratamiento, el sistema puede medir la dispersión de tejido no tratado mientras el láser de tratamiento quema otra área.
Esto requiere una robusta estabilidad mecánica en el conjunto óptico para mantener la integridad de los datos.
Tomando la Decisión Correcta para su Objetivo
Al implementar o evaluar un sistema láser con monitorización coaxial, considere sus objetivos clínicos o técnicos específicos.
- Si su enfoque principal es la Seguridad: Asegúrese de que el sistema esté calibrado para reconocer el umbral de dispersión específico que indica el inicio de un daño térmico no deseado (carbonización).
- Si su enfoque principal es la Precisión: Verifique que el tamaño del punto del láser de detección coincida con el tamaño del punto del láser de tratamiento para asegurar que la retroalimentación cubra toda el área tratada.
En última instancia, el láser visible coaxial transforma un sistema de entrega de energía ciego en una herramienta inteligente y basada en retroalimentación capaz de adaptarse a la respuesta del tejido.
Tabla Resumen:
| Característica | Función en el Sistema Coaxial |
|---|---|
| Haz de Detección | Diodo Láser Rojo de 633 nm para monitorización en tiempo real |
| Haz de Tratamiento | Láser de CO2 para ablación, corte o terapia térmica |
| Tipo de Alineación | Coaxial (ruta óptica compartida) para eliminar errores de paralaje |
| Mecanismo Clave | Seguimiento de los cambios en la dispersión de la luz debido a la desnaturalización de proteínas |
| Beneficio Principal | Retroalimentación inteligente para prevenir daños térmicos excesivos |
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Referencias
- Merav Ben‐David, Israel Gannot. Measuring tissue heat penetration by scattered light measurements. DOI: 10.1002/lsm.20654
Este artículo también se basa en información técnica de Belislaser Base de Conocimientos .
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