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Lasers médicaux

Lasers médicaux

Christian Merry, Laser Components S.A.S, France
Le pouvoir guérissant de la lumière est connu depuis des millénaires. En effet, on dit que même les grecs et les anciens égyptiens avaient jadis construit des solariums. Les verres colorés des chambres servaient à guérir les maladies. Les résultats de la recherche d’Einstein sur les émissions stimulées ont impressionné les chercheurs en médecine dès 1917 – même s’ils avaient seulement une idée générale de la manière dont cette lumière pourrait servir plus tard en médecine.
Theodore H. Maiman a présenté le premier laser opérationnel au Hughes Research Labs : un laser à rubis avec une longueur d’onde de 694 nm. [1]

Histoire

Beyond Borders

Le premier laser médical

La première utilisation du laser en médecine date de 1961 : au ­Columbia ­Presbyterian Medical Center à ­Manhattan, Dr. Charles J. Campbell, a utilisé un laser à rubis pour éliminer la tumeur rétinienne d’un patient [2]. Le laser à rubis a aussi été utilisé par Dr. Leon Goldman qui a publié des études sur l’effet dermatologique du faisceau laser en 1963 [3] et a commencé à utiliser le faisceau pour enlever les ­tatouages. Considéré comme un pionnier, Goldman a commencé sa recherche en 1960 et, dès le début, a fondé l’American Society of Laser Medicine. Lors de la conférence sur l’optoélectronique à Munich en 1979, on lui a rendu hommage officiellement en tant que « père de la médecine laser » [4].

Les années 1980


En 1986, lorsque LASER ­COMPONENTS a démarré sa production d’optiques laser de haute puissance avec des seuils d’endommagement élevés, la ­technologie ­médicale laser était utilisée dans une ­variété de secteurs d’activité. Les exigences croissantes du marché ont augmenté la demande pour toute la gamme de lasers de haute qualité. Les ­composants optiques du laser sont des éléments essentiels. Ils influencent non ­seulement la conception du dispositif, mais aussi la qualité du faisceau laser.
LASER ­COMPONENTS a reconnu l’importance du nouveau marché et a profité de l’occasion pour fabriquer des optiques lasers personnalisées de haute qualité qui ont débouché sur le marché OEM actuel.

Chirurgie mini-invasive

A présent, le laser est souvent utilisé dans la chirurgie mini-invasive (CMI) : d’origine allemande, Kurt Semm est considéré comme le pionnier de la chirurgie endoscopique de pointe. En 1980, il a utilisé pour la première fois la chirurgie laparoscopique pour l’appendicectomie à l’Université de Kiel [5]. L’optoélectronique a facilité la percée des procédures endoscopiques : les caméras CCD ont permis d’enregistrer sur un moniteur des images en direct à l’intérieur du corps.

Technologie laser en endoscopie

La technologie laser a été immédiatement utilisée dans les applications endoscopiques. Au début des années 1990, cette technologie a connu un essor devenant un instrument chirurgical à part entière de l’équipement chirurgical de pointe dans les hôpitaux. Cette méthode, aussi connue en tant que technologie mini-invasive, a de nombreux avantages : on peut traiter le tissu de manière ciblée et délicate sans endommager la zone environnante. Les patients bénéficient ainsi d’un rétablissement rapide réduisant la durée du séjour à l’hôpital.

Applications médicales du laser

Le laser donne non seulement des résultats extraordinaires en CMI, mais il est aussi utilisé dans de nombreuses applications médicales.

Diagnostic

Beyond Borders

Fluorescence

Le laser est employé pour l’excitation des marqueurs - substances fluorescentes- nécessaires dans l’analyse des tissus cellulaires et dans les analyses physiologiques (ex. l’analyse de l’activité cérébrale) [6]. L’excitation est réalisée par le biais de diodes laser UV.

Pinces optiques

Les pinces optiques sont utilisées, par exemple, pour analyser les mouvements des différentes fibres musculaires. Les sources laser dans la gamme du proche infrarouge sont utilisées avec un profil de faisceau TEM00. [6], [7]

OPHTHALMOLOGIE

Le laser est utilisé pour corriger l’amétropie. Les procédures Femto Lasik qui utilisent le laser à excimère et le laser femtoseconde sont décrites dans les pages suivantes.

CARDIOLOGIE

Les stents sont des ressorts en métal découpé. Le traitement laser des matériaux par laser à impulsions ultra-courtes permet de créer des structures très fines.

DERMATOLOGIE

Les troubles de pigmentation, les maladies dermatologiques ou le détatouage : le laser à rubis ou le laser à colorant pulsé sont souvent privilégiés en dermatologie et en médecine esthétique pour traiter les taches ou la couperose. On peut traiter les veines-araignées avec le laser Nd :YAG continu tandis que l’ablation des taches hépatiques ou des cicatrices d’acné peut se réaliser par le biais du laser CO2.

Calculs rénaux

Si la thérapie extracorporelle par ondes de choc (ESWT) n’est pas efficace ou s’il faut enlever de gros calculs rénaux, ceux-ci peuvent être brisés par une technique mini-invasive comme le laser Hol :YAG.

Ablation des tumeurs

Le laser est utilisé avec succès dans l’oncologie chirurgicale : à titre d’exemple, le laser Ho :YAG ou Tm :YAG est utilisé pour découper le tissu tumoral de l’urètre, de la vessie, de l’uretère ou des reins. [8]

Sources

Beyond Borders

[1] F. K. Kneubühl, M. W. Sigrist: Laser. Teubner, 1991 3. Aufl. S. 4
[2] Lasers in Ophtalmology: Basic, Diagnostic, and ­Surgical Aspects; 2003, Kugler Publications, S. 115
[3] Goldman L, Blaney DJ, Kindel DJ, et al (1963) Effect of the laser beam on the skin: Preliminary rport. J Invest Dermatol 40:121-122
[4] idnps.com/basics/history-of-aesthetic-laser/1-2-birth-of-medical-laser-in-the-1960s-background/
[5] www.ag-endoskopie.de/geschichte-der-endoskopie-ii
[6] Prof. Dr. Dieter Suter; Experimentelle Physik III, Einführung in die Medizintechnik, S. 242 ff., 2015
[7] lpmt.biomed.uni-erlangen.de/mediafiles/Teaching/ILS_Bachelor/BiophysModul/Praktikum%20optische%20Pinzette.pdf (Zugriff: 20.10.2016)
[8] www.jenasurgical.com/de/urologie/ (Zugriff: 20.10.2016)

Aperçu du produits

Composants pour lasers médicaux

Beam Splitter Cube Beam Splitter Cube
Cube séparateur de faisceau indépendant de la polarisation

Cube séparateur de faisceau indépendant de la polarisation 

Les séparateurs de faisceau non polarisants divisent la lumière incidente avec un rapport R/T de 50 %. Ils sont conçus pour une longueur d’onde précise et n’ont aucune influence sur la polarisation du faisceau à diviser.
Laser Windows Laser Windows
Fenêtre du laser

Plaque translucide à plans parallèles pour la transmission du faisceau

Les fenêtres optiques pour les applications laser sont des plaques plates et transparentes fabriquées dans des matériaux aux excellentes propriétés optiques. Elles sont généralement optimisées pour offrir une transmission maximale dans une gamme de longueurs d’onde donnée, tout en ayant une réflexion et une absorption faibles.
Hollow silica waveguide Hollow silica waveguide
Fibres Creuses Pour les Lasers Er:YAG

Les fibres ayant des propriétés de transmission optimales à une longueur d'onde Er:YAG de 2940 nm sont principalement utilisées dans des applications de technologie médicale.

Hollow silica waveguide Hollow silica waveguide
Fibres Creuses pour le CO2 et l'Erbium:YAG

Fibres creuses pour les longueurs d'onde du CO2 entre 9 μm et 11 μm. À 10,6 µm, l'atténuation typique est inférieure à 0,5 dB/m.

Fibres Optiques à Large Spectre

Les fibres à large bande supportent des longueurs d'onde allant de l'UV au proche infrarouge. 

Elles sont idéales pour la spectroscopie.
Fibres UV-VIS

Les fibres à indice optimisées pour les longueurs d'onde ultraviolettes et visibles sont souvent appelées fibres à haute teneur en OH.

Fibres UV

Nouvelles possibilités : Les LED et les lasers UV sont plus rentables que les lampes au deutérium et au xénon. 

Par conséquent, les fibres optiques deviennent de plus en plus intéressantes pour la transmission des UV.
Fibres VIS-NIR

Fibres standards et fibres à double revêtement avec cœur à faible teneur en OH pour les longueurs d'onde comprises entre 650 nm et 1900 nm.

Passive Cladding Pumped Fiber - All Silica Double Clad Fiber - Low Index Double Clad Passive FIber Passive Cladding Pumped Fiber - All Silica Double Clad Fiber - Low Index Double Clad Passive FIber
Fibres de pompage

Fibres passives entièrement en silice, à double gaine, pour le pompage de lasers à solides. Avec différents dopages disponibles selon l’application.

 

Bestform lens Bestform lens
Lentilles Sphériques

Ces optiques font converger ou diverger les faisceaux lumineux.

Les lentilles sphériques font partie des lentilles les plus utilisées. Elles se distinguent par leur pouvoir réfringent et la courbure de leur surface. Selon la courbure de la surface optiquement active, ils font converger ou diverger les faisceaux lumineux.
Aspherical lens Aspherical lens
Lentilles asphériques

Les lentilles asphériques corrigent les défauts d’image – Par lumière monochromatique, il s’agit de défauts de netteté et de distorsion.

Ces lentilles sont souvent utilisées dans le cadre de la focalisation d’un faisceau collimaté sur une fibre optique.
Cylindrical lens Cylindrical lens
Lentilles cylindriques

Lentilles cylindriques rondes et rectangulaires pour créer des élargissements de faisceau / des lignes dans une direction

Nous proposons des lentilles cylindriques plan-concaves et plan-convexes de forme rectangulaire, carrée et ronde.
Barbara Herdt
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