CO2 Laser

Wat is een CO2 Laser?

Een LASER is een LICHTBRON, waarmee een intense bundel monochromatisch en coherent licht kan opgewekt worden. Alle lichtgolven die de LASER verlaten, hebben praktisch dezelfde golflengte en zijn bovendien vrijwel steeds in fase. De LASER-straling wordt verwekt t.g.v. een lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling. Het spectrum van deze elektromagnetische stralen gaat van I.R. (10.600nm) tot U.V. (325 nm).

EFFECTEN EN INDICATIES VAN DE LASER

THERAPEUTISCH

De biologische effecten hiervan zijn:

Groei door celstimulatie: stimulatie van celdelen en verhoogde vezelaanmaak (x4)
Ontstekingswerend effect
Pijnstillende werking
Bacteriedodende werking

DE INDICATIES ZIJN:

TRAUMA'S
- Verstuikingen
- Verrekkingen van pezen en gewrichtsbanden
- Spiercontracturen of overbelastingsletsels
- Spierverrekkingen of spierscheuren
RHEUMAKLACHTEN
- Halspijnen en stijfheid
- Schouderpijnen en stramheid
- Lumbago of verschot
- Tenniselleboog
- Rugpijnen
- Peesontstekingen zoals bv Achillespees
- Pijnen in de voet
ESTHETISCH
- Acne
- Rimpels in het gelaat
- Cellulitis of sinaasappelhuid
- (Zwangerschaps)striemen
- Littekens (recent)
WONDEN
- Open beenwonden
- Brandwonden
- Atone wonden
- Doorligwonden
- Post-operatieve wonden en pijnen
- Gordelroos of zona

CHIRURGISCH

De voordelen om een ingreep met de LASER te verrichten zijn menigvuldig. Hieronder worden er enkele toegelicht.

Minimale weefselletsels.
Bloedloze operatie.
Onmiddellijke sluiten van de omgevende lymfevaten.
Minder zwelling na de ingreep.
Zeer snelle en mooiere heling, minder uitwendig zichtbaar.
Stimulatie van de celreproductie.
Pijnloosheid na de ingreep daar de weefsels niet verbrand doch gevaporiseerd worden. Indien gewenst wordt er zelfs zonder lokale verdoving gewerkt.
Optimale hygiëne daar er geen contact is met instrumenten en LASER-licht op zichzelf steriliserend werkt.

INDICATIES VOOR LASERCHIRURGIE

SCHOONHEIDSCHIRURGIE
- Moedervlekken
- Wratten
- Littekens
- Ouderdomsverkleuringen
- Tatoeages
VAATLETSELS
- Hemangioma
- Angiokeratoma
- Naevus araneus
- Seniele angiomata
- Pyogene granuloma
- Glomustumor
- Telangiectasiën
ANDERE LETSELS
- Papillomatose
- Skin tags
- Seniele keratose
- Xanthelasma
- Fibromata
- Condylomata accuminata
- Atheroma (vetcystes)
- Accessoire oorlel
- Leukoplakie
- Xanthomata
- Neurofibromatose

GESCHIEDENIS VAN DE LASER

Het idee van gestimuleerde emissie werd reeds door Albert Einstein geïntroduceerd. Toch zou het nog tot 1954 duren voordat een eerste apparaat, dat gebruik maakte van gestimuleerde emissie om elektromagnetische golven te versterken, in de Verenigde Staten door Charles Townes geconstrueerd werd. Omdat elektromagnetische golven met deze frequentie gewoonlijk worden aangeduid als microwaves, kreeg het apparaat de naam van MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation).

Na de realisatie van de eerste MASER ging de ontwikkeling ineens veel sneller. Het was weer de Amerikaan Charles Townes, die in 1958 de mogelijkheden aangaf om ook gestimuleerde emissie (en dus versterking) te realiseren voor elektromagnetische straling met veel hogere frequentie, waaronder ook zichtbaar licht.

Men slaagde hierin in 1960 met behulp van een robijnskristal als versterkend medium. Dit apparaat werd eerst Optical MASER en later LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) genoemd. In de hierop volgende jaren werden de meest uiteenlopende lasers en masers geconstrueerd en inmiddels kan men met behulp van gestimuleerde emissie elektromagnetische golven versterken met een frequentie tussen die van laagfrequente microgolven en van kortgolvig ultraviolet.

Een belangrijke rol hierbij speelde het werk van de Franse fysicus en Nobelprijswinnaar Alfred Kastler, de vader van de LASER, die vooral het pompmechanisme bestudeerde.

WERKINGSPRINCIPES VAN DE LASER

PRINCIPE VAN GESTIMULEERDE EMISSIE

Een atoom bezit een energie, afhankelijk van de uiteindelijke dispositie van de elektronen ten opzichte van de kern. Met elke dispositie komt een bepaalde energie of energieniveau overeen. De meeste configuraties zijn niet stabiel. De fundamentele toestand is de meest stabiele, en is die waarbij de elektronen het dichtst mogelijk bij de kern zijn.

Een atoom kan min of meer lange tijd buiten zijn fundamentele toestand bestaan: dit is de aangeslagen toestand. De terugkeer van de aangeslagen toestand naar de fundamentele toestand, waarbij dus een perifeer elektron naar zijn fundamenteel niveau terugkeert, gaat gepaard met de uitzending van een foton met een stralingsenergie.

Een atoom kan op verschillende manieren in aangeslagen toestand gebracht worden: deze energiepomp kan optisch zijn, bv een flitslamp, of een andere laser of een elektromagnetisch veld.

De levensduur van een atoom in aangeslagen toestand bedraagt slechts enkele nanoseconden, waarna het spontaan naar zijn fundamentele toestand terugkeert, waarbij het geabsorbeerde quantum terug uitgezonden wordt onder vorm van elektromagnetische energie (spontane emissie).

Deze spontane emissie geschiedt met een bepaalde frequentie, maar met een onbepaalde richting en fase; op het principe van spontane emissie berust de werking van de TL-lamp en een UV-brander.

Naast de spontane emissie kent men de gestimuleerde emissie van elektromagnetische golven en in het bijzonder van licht. Zoals hoger reeds vermeld, bevindt een atoom zich gedurende enkele nanoseconden in aangeslagen toestand. Indien tijdens deze korte tijdspanne licht dat geproduceerd werd door spontane emissie uit een ander gelijkaardig atoom, het atoom in aangeslagen toestand treft, dan zal dit laatste ogenblikkelijk terugkeren naar zijn grondtoestand en daarbij een lichtquantum uitzenden waarvan de frequentie en fase identiek zijn aan die van het invallende licht. Omdat twee sinusgolven met dezelfde frequentie en fase elkaar versterken, treedt er versterking op van het invallende licht.

In vorige uiteenzetting hebben we ons beperkt tot één atoom. In een laser doet zich echter de situatie voor dat licht met een bepaalde golflengte zich voortplant door een medium, dat zowel uit deeltjes in aangeslagen toestand bestaat als uit deeltjes in grondtoestand. Door toedoen van eerstgenoemde deeltjes treedt versterking van de straling op ten gevolge van gestimuleerde emissie, terwijl er door laatstgenoemde deeltjes juist verzwakking optreedt, want deze absorberen licht. De processen van versterken en verzwakken vinden dus gelijktijdig plaats.

Nu zal het proces van versterken de overhand hebben als het aantal deeltjes in de aangeslagen toestand voortdurend groter is dan het aantal in de grondtoestand. Men spreekt in dit verband van populatie-inversie, want in rust is de verhouding precies omgekeerd. Populatie-inversie kan men bekomen door voldoende energie in het medium te pompen met behulp van een externe energiebron. Deze noemt men dan ook de externe energiepomp.

Veronderstel nu dat we met behulp van een pompmechanisme het medium in een zodanige toestand gebracht hebben dat er versterking van licht kan plaatsvinden. Een heel zwakke bundel licht van de juiste frequentie kan nu aangroeien tot grote intensiteit. De kleine hoeveelheid straling om het proces in de laser op gang te brengen is altijd aanwezig en vloeit voort uit de spontane lichtemissie. De versterkende invloed van het medium kan nog vergroot worden door de in intensiteit groeiende golf een aantal malen opnieuw het medium te laten passeren. Dit kan men bewerkstelligen door aan beide kanten van het medium spiegels te plaatsen. Als men er dan nog voor zorgt dat één van de spiegels gedeeltelijk doorlatend is, zal bv 2% van het licht de laser verlaten. Omdat er dan energie uit de laser weglekt, moet er aan het medium onophoudelijk evenveel energie toegediend worden door het pompsysteem.