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Lasers médicaux ATTENTION : Ce diaporama correspond au cours du Professeur TALBOT qui a été enseigné à la faculté de St Antoine jusqu'en 2003. Suite à.

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1 Lasers médicaux ATTENTION : Ce diaporama correspond au cours du Professeur TALBOT qui a été enseigné à la faculté de St Antoine jusqu'en Suite à l'harmonisation des programmes avec la faculté Pitié- Salpêtrière, ce cours n'est plus enseigné en P1 à la faculté St Antoine. Il reste cependant au programme de l'enseignement de P1 à la faculté Louis Pasteur, Ile Maurice.

2 27/01/04Les lasers médicaux2 LASER : Light amplification by stimulated emission of radiation, effet décrit en 1958 par Townes. Principe Excitation dun atome ou dune molécule (modèle de Bohr).

3 27/01/04Les lasers médicaux3 Désexcitation + émission h. Lémission peut être stimulée par un photon dénergie h identique. Le photon émis a la même énergie, la même direction, la même phase. h h Si nombreux atomes excités : avalanche faisceau cohérent. Si peu datomes excités : absorption des photons.

4 27/01/04Les lasers médicaux4 Donc il faut : –Beaucoup datomes excités : « inversion » de la population par pompage (apport dénergie) –Durée de vie longue de létat excité : milieu actif –Multiplier les rencontres entre photons et atomes excités : cavité limitée par 2 miroirs Laser Miroir Miroir semi-transparent (seuil énergétique) + direction privilégiée à surface

5 27/01/04Les lasers médicaux5 Différents milieux actifs –Solides Laser au rubis, rayonnement rouge, = 694 nm, pompage par flash de xénon YAG : Cristal Yttrium, Aluminium + Nd, = 1064 et 1320 nm infrarouge, pompage par lampe au tungstène –Gazeux : Pompage par décharge électrique Ar : émet dans le bleu et le vert Kr : rouge ou jaune CO 2 : infrarouge. = nm

6 27/01/04Les lasers médicaux6 Caractéristiques – = volume dinteraction quand –Emission continue (gaz), unique déclenchée (YAG) obturation ou rotation des miroirs durant pompage –Puissance : du W au GW. Limportant est la cohérence qui permet dobtenir une tache focale 10 m Laser Lénergie totale reçue peut rester faible même pour lasers de puissance : W (mJ) = P (GW) dt (ps).

7 27/01/04Les lasers médicaux7 Effets biologiques Effet thermique –Photons chaleur (agitation). Son étendue et son intensité dépendent de WP, et Pour plus grand (h plus faible), le volume dinteraction est plus réduit –Echauffement progressif : 45°C : hyperthermie tissulaire 50°C : dénaturation protéique 60°C : coagulation (hémostase). 80°C : dessication

8 27/01/04Les lasers médicaux8 Echauffement brutal (forte puissance et volume dinteraction réduit) T 100°C : vaporisation (coupe) Administration Diffusion thermique t Dépend de la conductivité thermique Locale 0,1s

9 27/01/04Les lasers médicaux9 entre 400 et 900 nm : pas dabsorption dans les milieux transparents, en particulier ceux de lœil, importante absorption par la mélanine (et Hb) chirurgie rétinienne si pas hémorragie du vitré ou opacités cristalliniennes. Effets mécaniques : (YAG surtout) Dautant plus nets que forte puissance (par temps très bref ns voire ps). Onde de choc de rupture par claquage optique et gaz ionisé. Rompt mais ne brûle pas ( K). Utilisable dans les milieux transparents (membranes, brides du vitré …). Effets photochimiques Pour très courtes : destruction de certains acides aminés, du cytochrome C : observable seulement pour faibles puissances sur un temps long.

10 27/01/04Les lasers médicaux10 Dangers Surtout énergie thermique : brûlures cutanées et lésions oculaires (surtout si non visible). Si faible, atteinte cornée, porter des lunettes, se méfier de toute surface réfléchissante.

11 27/01/04Les lasers médicaux11 Indications en médecine Laser He-Ne (rouge) visée Fibre optique Mesure W Laser YAG-Nd

12 27/01/04Les lasers médicaux12 Ophtalmologie Hémostase : -Argon ( = 500 nm abs. Hb). -YAG (hémostase localisée en 1 à 2 s). Destruction tissulaire : CO 2 (vaporisation). -Dystrophies vaginales, varices, polypes des cordes vocales … caries ? Découpe chirurgicale : CO 2. -Mammectomie, chirurgie hépatique, rénale, neurochirurgie. Destruction par augmentation thermique diffuse : YAG. -Hémorroïdes … Kc ? Effets mécaniques : YAG -Destruction des membranes, brides


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