<<< Interlibrary

 

 

 

 

С.В. Полянский, А.А. Радаев, М.Н. Титов

Фирма “Техника-ПРО”, Москва

Тел 251-24-50

 

 

Сравнение применения светодиодов и полупроводниковых лазеров для лазерной медицины

 

 

В настоящее время в лазерной терапии широко применяются не только лазеры , но и светодиоды. И пока медики у нас и за рубежом активно спорят о преимуществах и недостатках лечения с помощью лазеров и светодиодов, мы хотим дать свое видение этой проблемы. В начале дадим сравнительную таблицу технических параметров лазеров и светодиодов.

Параметры

Лазер

Светодиод

1

Возможная длина волны

0,63-1,5 мм

0,40-1,5 мм

2

Полуширина длинны волны излучения

1-0,1 нм

15-20 нм

3

Средний угол расхождения

~ 20-30 градусов

20-50 градусов

4

Поляризация

поляризован

полностью

деполяризован

5

Монохроматичность излучения

монохроматичное

немонохроматичное

6

Когерентность излучения

когерентное

некогерентное

7

Возможность сфокусировать в параллельный нерасходящийся пучок

есть

нет

8

Минимальное пятно, в которое можно сфокусировать излучение

0,1 мм

3 мм

9

Максимальный КПД серийных приборов

10 %

3%

10

Максимальная достигнутая плотность мощности освещения объекта от одиночного излучателя в постоянном режиме

200 вт/см2

0,1 вт/см2

11

Максимальная достигнутая плотность мощности от группы излучателей в постоянном режиме

2х104 Вт/см2

2 Вт/см2

12

Предельная мощность в импульсе

100 Вт

100 мВт

13

Максимальная мощность в импульсе

50 Вт

100 мВт

14

Доля мощности которую можно ввести в 200 мкм световод

50 %

0,5 %

15

Цена одного прибора

3-100 $

0,1-1 $

16

Возможность применения в лазерной терапии

да

да

17

Возможность применения во внутривенной лазерной терапии

да

нет

18

Возможность применения в терапии с насадками содержащими оптоволокно

да

нет

19

Возможность применения в ФДТ для поверхностных новообразований

возможно

преимущественно

20

Возможность для применения ФДТ крови или глубоких органов

да

нет

21

Возможность применения в хирургии

да

нет

22

Длительность импульса

70 нс

100 мкс

Отсюда следует, что во многих применениях лазерные и светодиодные приборы оказываются конкурентноспособными. Однако во всех этих случаях светодиодные приборы оказываются более дешевыми. Но есть ли это благо для потребителей: низкая цена светодиодного прибора? Простые расчеты показывают, что терапевтические приборы, как правило, обеспечивают от 3 до 15 лет непрерывной работы. А это значит, что в себестоимости лазерной терапии терапевтические лазеры вносят 0,1-0,5 % (их амортизация).

Если эта цифра за счет светодиодных приборов упадет до 0, 01-0, 05 %, то это практически не изменит себестоимость всей терапевтической процедуры. А в то же время качество аппарата, его внешний вид, техническое удобство для врача и пациента являются определяющими и поэтому безусловно более дороги, но более эффективные полупроводниковые лазеры обуславливают на порядок большую применяемость лазерных , а не светодиодных приборов для терапии. Обратим внимание на больший КПД лазеров, чем светодиодов. Безусловно, это становится кардинальным преимуществом при работе автономных аппаратов.

Поэтому, автономный аппарат “Креолка” (см. Рис 1), создается на базе лазерных диодов.

Медики спорят, какая терапия более эффективна - импульсная или постоянная.

Очевидно, что в импульсной терапии светодиоды не представляют никакой конкуренции лазерам. Безусловно, определяющим для успеха лазеров, является возможность сфокусировать излучение в тонкое волокно, а через иголку и волокно точно доставить излучение к любому органу внутри тела пациента.

Отдельно надо сказать, что лазеры излучают монохроматическое, когерентное, поляризованное излучение, и эти факторы важны в медицине. Добавим, что если применяются насадки из органического стекла, то излучение попадает на тело пациента поляризованным на 80-90%.

В настоящее время в интервале 0,40-0,63 мм светодиоды являются монополистами, хотя уже сегодня есть опытные синие диодные лазеры. В этой области, безусловно, надо использовать и нарабатывать методики на светодиодах и ждать, когда промышленность даст для этого диапазона дешевые и мощные лазерные диоды.

Отдельно хотим сказать о применении твердотельных лазеров с диодной накачкой, которые в ближайшее время займут достойное место в медицине. Суть этих приборов заключается в использовании инфракрасных лазеров для накачки твёрдотельного лазера в котором за счет удвоения или утроения частоты мы получаем зеленое или синие излучение. Реализация таких принципов излучения возможна в автономных приборах, но это пока перспектива ближайших 5-10 лет.

Выводы:

1. В лазерной терапии и фотодинамической терапии успешно конкурируют лазерные и диодные излучатели.

2. Вне конкуренции лазерные диоды в хирургии.

3. Преимущество светодиодов в их малой цене, но для профессиональной деятельности это практически небольшое преимущество из-за очень малой доли расходов в лазерной медицине на сами источники излучения.

4. Изучение механизма лазерной терапии приводит к доказательству, что в ряде случаев светодиоды не дают положительного медицинского эффекта (например из-за отсутствия поляризации) и это, безусловно, приводит к еще большему преимуществу лазеров над светодиодами в лазерной медицине.

Таким образом, очевидно, что светодиодные приборы лишь в небольших узких задачах могут быть конкурентоспособными с лазерными приборами при применении в медицине, в основном там, где при облучении больших поверхностей главным является цена прибора.

 

 

<<< Interlibrary

 

 

 

Сайт управляется системой uCoz