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홀뮴:YAG(Ho:YAG) 레이저는 쇄석술 및 기타 수술 양식에 널리 사용되어 큰 성공을 거두었습니다. 그러나 이러한 레이저는 작동 및 실제 특성 측면에서 여전히 몇 가지 단점을 가지고 있습니다. 이러한 한계는 기술에 내재되어 있으며 극복하기 어렵습니다. 이제 툴륨(Tm) 첨가 광섬유 레이저 기술이 쇄석술, 전립선 적출술 및 기타 미세 수술 절차를 포함한 응용 분야에서 Ho:YAG를 대체할 수 있는 기술로 등장했습니다. 특히 Tm 도핑 파이버 레이저는 시스템 구축자의 통합 용이성, 사용자의 운영 비용 절감, 성능 향상, 환자의 결과 개선을 약속합니다.

Ho:YAG 레이저는 2.1μm 파장에서 고출력 펄스 출력을 생성하는 고체 광원입니다. 이 파장은 가시광선보다 물에 더 강하게 흡수되어 효율적인 조직 절제가 가능합니다. 섬유질을 전달할 수도 있습니다. 결과적으로 이러한 레이저는 수술 분야에서 광범위하게 사용되며, 특히 레이저 쇄석술에서 치료의 "최적 표준"으로 간주됩니다. 

그러나 Ho:YAG 기술은 본질적으로 설계 한계에 도달했습니다. 따라서 더 높은 신뢰성, 향상된 출력 특성, 그리고 더 낮은 비용을 추구하는 의료용 레이저 시스템 제조업체는 다른 기술을 찾아야 합니다. 더 빠르게 작업하고, 더 나은 결과를 얻을 수 있으며, 소유 및 운영 비용이 적게 드는 도구를 원하는 외과 의사의 경우에도 마찬가지입니다.

Tm 파이버 레이저

툴륨 섬유 레이저(TFL)는 10여년 전에 처음 개발되었으며 Ho:YAG 기술에 비해 몇 가지 장점을 제공하는 거의 이상적인 수술 소스로 빠르게 확립되었습니다. 이는 출력 특성과 작동 특성의 조합으로 인해 발생합니다. 

출력 측면에서 TFL의 주요 이점은 1940nm의 파장에서 작동한다는 것입니다. 이는 근적외선의 수분 흡수 피크에 훨씬 더 가깝습니다. 즉, TFL의 빛이 Ho:YAG의 빛보다 약 4배 더 강하게 흡수된다는 의미입니다. 게다가 이 파장은 쉽게 섬유로 전달됩니다. 실제로 TFL의 높은 빔 품질 덕분에 일반적인 Ho:YAG 레이저의 출력보다 훨씬 효율적으로 광섬유에 초점을 맞출 수 있습니다. 이러한 특성은 수술 분야에서 중요한 이점을 제공합니다.

TFL의 실질적인 이점은 TFL이 구축되고 작동하는 방식에서 직접적으로 파생됩니다. 이를 이해하려면 Ho:YAG 및 Tm 광섬유 레이저의 기본 구성을 비교하는 것이 유용합니다.

Ho:YAG는 플래시램프를 사용하는 펌핑형 고체 레이저입니다. 플래시 램프에서 나오는 빛의 폭발은 레이저 크리스탈에 에너지를 공급하고 레이저 빛의 펄스를 생성합니다. 플래시램프, 레이저 크리스탈, 레이저 공진기 미러 및 기타 레이저 캐비티 구성 요소는 일반적으로 광학 정렬을 유지하도록 견고하게 장착된 별도의 개별 요소입니다. 

TFL에서는 레이저 크리스탈이 긴 광섬유로 대체됩니다. 이 섬유는 Tm 화합물 및 기타 요소로 도핑되어 광학 이득을 제공합니다(레이저 동작 지원). 플래시램프 대신 펌프광은 이 광섬유에 결합된 반도체(다이오드) 레이저에 의해 공급됩니다. 마찬가지로, 캐비티 미러도 광섬유 자체에 직접 통합되는 광섬유 브래그 격자입니다. 이 배열은 다음을 포함하여 다양한 이점을 제공합니다.

툴륨 첨가 광섬유의 발전

지난 몇 년간의 기술 발전으로 인해 상업용 TFL에서 사용할 수 있는 출력이 지속적으로 증가하고 신뢰성이 향상되었으며 소유 비용이 절감되었습니다. 다음과 같은 고급 툴륨 첨가 광섬유일관된 NuTDF 시리즈, 이 진행 과정의 핵심 요소였습니다. 이러한 섬유는 다양한 특정 섬유 레이저 구성을 구성할 수 있도록 다양한 형태로 제공됩니다. 

이러한 섬유의 설계 및 제조에는 여러 가지 구체적인 발전이 구현되어 있습니다. 예를 들어, 바카라 카지노 툴륨 첨가 이중 클래드 섬유는 Tm 이온 간의 높은 수준의 교차 이완을 위해 특별히 최적화된 유리 구성을 활용합니다. 이는 펌프 다이오드의 빛을 레이저 빛으로 변환하는 효율을 향상시킵니다. 또한 코어 및 클래딩 형상은 단일 모드 출력을 제공하도록 최적화되었으며 동시에 광섬유 치수는 취급, 절단 및 접합을 용이하게 할 만큼 충분히 큽니다. 이는 TFL 기반 수술 시스템의 제조를 단순화하고 더욱 안정적으로 만듭니다.

레이저 쇄석술

TFL은 쇄석술에 특히 유리하며 이 용도에 대해 광범위하게 조사되었습니다. 현재까지 수행된 연구와 연구에 따르면 TFL이 지원하는 더 넓은 범위의 작동 범위는 이 절차에 대해 몇 가지 실질적인 이점을 제공하는 것으로 보입니다. 

TFL은 더 넓은 범위의 펄스 반복률(최대 10배 더 높음)과 Ho:YAG보다 10배 낮은 펄스 에너지, 그리고 단일 펄스의 전력 형성 기능을 포함하여 치료 유연성을 향상시키는 기능을 갖추고 있습니다. 이 조합은 더 작은 결석 조각을 생성하고 역추진(절제 후 섬유 끝에서 결석이나 조각이 멀어지는 움직임)을 감소시키므로 결석 절제의 효율성을 돕습니다. 결석 조각을 덜 쫓아내면 치료 시간과 그에 따른 환자의 불편함이 줄어듭니다. 또한 TFL은 Ho:YAG보다 더 넓은 범위의 펄스 지속 시간을 지원하므로 열화 및 섬유 팁 번백이 줄어들어 TFL 섬유를 재사용할 수 있습니다.  

훨씬 더 작은 직경의 빔 전달 섬유를 사용할 수 있게 해주는 TFL의 우수한 빔 품질은 또한 처리 및 섬유 수명 모두에 상당한 영향을 미칩니다. 처리 측면에서 보면 섬유 직경이 작을수록 결석 조각이 작아지고 역추진이 감소하는 것으로 보입니다. 또한 TFL 빔에 핫스팟이 없기 때문에 팁 번백이 더욱 제한되어 TFL 섬유를 재사용할 수 있습니다. 

작은 섬유는 더욱 효과적인 차세대 요관경의 핵심 기술이기도 합니다. 섬유 크기를 줄임으로써 관개 흐름을 위한 더 많은 공간이 생겨 의사의 가시성이 향상됩니다. 이는 기구를 더 작게 만들고 섬유를 더 유연하게 만들어 더 넓은 범위의 수술 시나리오에서 사용할 수 있게 해줍니다.  

전반적으로 연구 결과에 따르면 Ho:YAG 레이저에 비해 TFL에 대해 훨씬 더 높은 절제율과 수술 시간 감소(4배 정도)가 확인되었습니다. 이는 결석이 TFL에서 나오는 빛을 더 강력하게 흡수하고, 레이저의 펄스 특성과 역추진의 감소가 결합되어 외과의사가 요관경을 자주 재조정해야 하기 때문입니다.

전립선 적출

현재 양성 전립선 비대증(BPH) 치료를 위해 여러 기술이 사용되고 있습니다. 조직 제거를 위해 비레이저 방법(열선)을 사용하는 경요도 전립선 절제술(TURP)은 현재 치료의 최적 표준으로 간주됩니다. Ho:YAG 레이저와 Tm:YAG 레이저(파이버 레이저가 아닌 고체 레이저)를 활용한 수술도 널리 사용되고 있습니다. 

전립선 TFL 적출(ThuFLEP)을 위한 정확한 최적의 작업 방법은 아직 많이 조사 및 개발 중이지만 이미 수행된 작업에서 프로세스에 대한 몇 가지 명확한 결론을 도출할 수 있습니다. 첫째, TFL은 다른 레이저 방법보다 빠르게 진행되는 것 같지만(수술 시간이 적음) TURP만큼 빠르지는 않습니다. 

일반적인 ThuFLEP 시스템에는 핵 제거(전립선 조직 제거)와 지혈(출혈 중지)에 대한 별도의 설정이 있습니다. 이를 통해 외과 의사는 전립선 조직을 효율적으로 제거할 수 있지만, 출혈이 발생할 경우 출혈을 멈추도록 설정을 전환합니다. ThuFLEP이 분명한 이점을 갖고 있는 것으로 보이는 영역 중 하나는 지혈입니다. 이는 TFL 고유의 낮은 피크 전력, 긴 펄스 폭 및 얕은 침투 깊이(높은 수분 흡수로 인해)가 결합되어 있기 때문입니다. 이 모든 것은 조직의 넓은 영역을 빠르게 소작하는 효과가 있습니다.  

TFL은 또한 적출 중에 뛰어난 조직 분리 기능을 제공하지만, 다른 소스에 비해 우수한지는 확실하지 않습니다. 그러나 임상 테스트에 따르면 ThuFLEP은 특히 TURP의 문제였던 수술 후 발기 기능 보존에 있어 수술 결과를 개선할 수 있는 것으로 나타났습니다.