लेजर थेरेपी उपकरण में डायोड का क्या कार्य है?

दूसरा, तकनीकी सिद्धांत: विद्युत ऊर्जा का प्रकाश ऊर्जा में सटीक रूपांतरण
लेजर डायोड एक प्रकाश उत्सर्जक उपकरण है जो सेमीकंडक्टर पीएन जंक्शन के उत्तेजित विकिरण के सिद्धांत पर आधारित है। जब एक आगे की धारा पीएन जंक्शन से गुजरती है, तो इलेक्ट्रॉन चालन बैंड से वैलेंस बैंड में स्थानांतरित हो जाते हैं, छिद्रों के साथ पुनः संयोजित होते हैं, और फोटॉन बनाने के लिए ऊर्जा छोड़ते हैं। ये फोटॉन गुंजयमान गुहा के भीतर बार-बार परावर्तित और प्रवर्धित होते हैं, अंततः उच्च मोनोक्रोमैटिकिटी, दिशात्मकता और सुसंगतता के साथ एक लेजर बीम बनाते हैं। इस प्रक्रिया का मूल इसमें निहित है:

वाहक पुनर्संयोजन: इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की पुनर्संयोजन दक्षता सीधे लेजर आउटपुट पावर को प्रभावित करती है, और बैंड संरचना को सामग्री डोपिंग (जैसे GaAs, InP) के माध्यम से अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।
गुंजयमान गुहा डिजाइन: लेजर तरंग दैर्ध्य स्थिरता और ऊर्जा एकाग्रता सुनिश्चित करने के लिए लेपित दर्पण के माध्यम से फोटॉन दोलन पथ को नियंत्रित करें।
थर्मल प्रबंधन: लेजर डायोड ऑपरेशन के दौरान गर्मी उत्पन्न करते हैं, और तरंग दैर्ध्य बहाव और बिजली क्षीणन से बचने के लिए थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग (टीईसी) या एयर कूलिंग सिस्टम के माध्यम से तापमान स्थिरता बनाए रखने की आवश्यकता होती है।
एक उदाहरण के रूप में आमतौर पर नैदानिक ​​​​अभ्यास में उपयोग किए जाने वाले 650 एनएम लाल लेजर डायोड को लेते हुए, विद्युत ऊर्जा से प्रकाश ऊर्जा में इसकी रूपांतरण दक्षता 40% से अधिक तक पहुंच सकती है, जो पारंपरिक प्रकाश स्रोतों की तुलना में कहीं अधिक है, जो चिकित्सीय उपकरणों के लघुकरण और पोर्टेबिलिटी के लिए तकनीकी आधार प्रदान करती है।

2, तरंग दैर्ध्य विशेषताएँ: प्रवेश गहराई और ऊतक अवशोषण का सटीक मिलान
लेजर डायोड की तरंग दैर्ध्य सीमा 308 एनएम से 1470 एनएम तक होती है, और विभिन्न तरंग दैर्ध्य विभिन्न ऊतक प्रवेश गहराई और अवशोषण विशेषताओं के अनुरूप होते हैं, जो सीधे उनके नैदानिक ​​​​अनुप्रयोग परिदृश्यों का निर्धारण करते हैं।

तरंग दैर्ध्य प्रवेश गहराई का मुख्य अनुप्रयोग
650 एनएम 0.5-1 मिमी एपिडर्मल मरम्मत, घाव भरना, मुँहासे हटाना, और लाल रक्त धारियों को हटाना (चरम हीमोग्लोबिन अवशोषण)
808 एनएम 2-3 सेमी मांसपेशियों में दर्द, गठिया, नरम ऊतक की चोट (रक्त परिसंचरण को बढ़ावा देने के लिए मांसपेशियों की परत में प्रवेश)
980 एनएम 1-2 सेमी संवहनी समापन और वैरिकाज़ नस उपचार (चरम जल अवशोषण, सटीक वाष्पीकरण प्राप्त करना)
1470 एनएम 0.8-1.2 मिमी कान, नाक और गले की सर्जरी (जैसे टॉन्सिल्लेक्टोमी), बवासीर का उपचार (उच्च जल अवशोषण दर, कम रक्तस्राव)
उदाहरण के लिए, मौखिक अल्सर के उपचार में, 650 एनएम लेजर सेल एटीपी संश्लेषण को बढ़ावा देता है, उपकला कोशिका प्रसार को तेज करता है, और उपचार के समय को 50% से अधिक कम कर देता है; बवासीर की सर्जरी में, 1470nm लेज़र की उच्च जल अवशोषण विशेषताएँ "काटने+जमाव" के समकालिक समापन को प्राप्त कर सकती हैं, जिससे पोस्टऑपरेटिव रक्तस्राव 80% तक कम हो जाता है।

3, नैदानिक ​​​​अनुप्रयोग: दर्द प्रबंधन से लेकर न्यूनतम आक्रामक सर्जरी तक पूर्ण दृश्य कवरेज
लेज़र डायोड के तकनीकी लाभों ने चिकित्सा क्षेत्र में उनके अनुप्रयोग में विविधतापूर्ण प्रवृत्ति को जन्म दिया है

1. पुनर्वास चिकित्सा: गैर-आक्रामक दर्द प्रबंधन
कम शक्ति (0.05-0.3J/cm²) 650nm या 808nm लेज़र सूजन संबंधी कारकों की रिहाई को दबाते हैं, तंत्रिका अंत की उत्तेजना को कम करते हैं, और फोटोबायोलॉजिकल उत्तेजना प्रभावों के माध्यम से गर्भाशय ग्रीवा स्पोंडिलोसिस और काठ की मांसपेशियों में तनाव जैसे पुराने दर्द को कम करते हैं। क्लिनिकल डेटा से पता चलता है कि गठिया के लिए 808 एनएम लेजर उपचार की प्रभावी दर 82% है, और दवा का कोई दुष्प्रभाव नहीं है।

2. त्वचा सौंदर्य: सटीक ऊर्जा नियंत्रण
उच्च शक्ति (1-5W) निकट-अवरक्त लेज़र (जैसे 808nm, 980nm) चयनात्मक फोटोथर्मल क्रिया के माध्यम से बालों के रोम में मेलेनिन के विनाश को लक्षित करते हैं, जिससे स्थायी बाल हटाने का लक्ष्य प्राप्त होता है; कम शक्ति वाला लाल प्रकाश लेजर कोलेजन संश्लेषण को बढ़ावा देता है, त्वचा की लोच में सुधार करता है और झुर्रियों को कम करता है।

3. सर्जिकल प्रक्रियाएं: न्यूनतम इनवेसिव और सटीक तकनीकों का संलयन
1470 एनएम लेजर का उपयोग इसकी उच्च जल अवशोषण दर के कारण ओटोलरींगोलॉजी, यूरोलॉजी और प्रोक्टोलॉजी सर्जरी में व्यापक रूप से किया जाता है। उदाहरण के लिए, टॉन्सिल्लेक्टोमी में, 1470एनएम लेजर रक्त वाहिकाओं को सील करते हुए रोगग्रस्त ऊतक को सटीक रूप से वाष्पित कर सकता है, जिससे सर्जिकल समय पारंपरिक तरीकों से एक तिहाई कम हो जाता है और पोस्टऑपरेटिव संक्रमण दर 60% तक कम हो जाती है।

4. पुरानी बीमारियों के लिए सहायक उपचार: फोटोकैमिकल प्रभावों का विस्तारित अनुप्रयोग
650 एनएम कम - तीव्रता वाला लेजर फोटोकैमिकल क्रिया के माध्यम से रक्त की चिपचिपाहट को कम करता है, जिससे उच्च रक्तचाप और हाइपरलिपिडेमिया जैसे हृदय और मस्तिष्क संबंधी रोगों के उपचार में सहायता मिलती है। पशु प्रयोगों से पता चला है कि लेजर विकिरण रक्त में नाइट्रिक ऑक्साइड (एनओ) के स्तर को 30% तक बढ़ा सकता है और माइक्रोसिरिक्युलेशन में काफी सुधार कर सकता है।

4, सुरक्षा नियंत्रण: बहुआयामी सुरक्षा उपचार सुरक्षा सुनिश्चित करती है
लेज़र डायोड की उच्च ऊर्जा विशेषताएँ सुरक्षा नियंत्रण के लिए सख्त आवश्यकताएँ प्रस्तुत करती हैं, और एक सुरक्षात्मक प्रणाली को तीन पहलुओं से बनाने की आवश्यकता होती है: उपकरण डिज़ाइन, संचालन मानक और रोगी सुरक्षा

उपकरण स्तर की सुरक्षा:
पावर मॉनिटरिंग: आउटपुट पावर का वास्तविक समय पता लगाना, विचलन 15% से अधिक होने पर स्वचालित शटडाउन।
तापमान नियंत्रण: टीईसी प्रशीतन प्रणाली थर्मल क्षति से बचने के लिए जंक्शन तापमान को 25 डिग्री से नीचे बनाए रखती है।
ऑप्टिकल अलगाव: आकस्मिक लेजर रिसाव को रोकने के लिए बीम स्प्लिटर या शटर डिवाइस का उपयोग करना।
परिचालन स्तर की सुरक्षा:
सुरक्षात्मक चश्मा: विशिष्ट तरंग दैर्ध्य लेज़रों को फ़िल्टर करने के लिए ऑपरेटरों को 5 से अधिक या उसके बराबर OD मान वाले विशेष चश्मे पहनने की आवश्यकता होती है।
त्वचा परीक्षण: पहले उपचार से पहले 0.05J/cm² की कम खुराक का परीक्षण करें, बिना किसी असामान्यता के 24 घंटे तक निरीक्षण करें और धीरे-धीरे खुराक बढ़ाएं।
उपचार पाठ्यक्रमों के बीच अंतराल: अत्यधिक उत्तेजना से बचने के लिए नरम ऊतक चोटों के लिए 24-48 घंटे और हड्डी और जोड़ों के घावों के लिए 72 घंटे।
रोगी स्तर की सुरक्षा:
अंतर्विरोध स्क्रीनिंग: घातक ट्यूमर, प्रकाश संवेदनशील त्वचा रोग आदि वाले रोगियों को बाहर रखें।
स्थानीय सुरक्षा: गैर-लक्ष्य ऊतकों के संपर्क को रोकने के लिए आंखों और थायरॉयड ग्रंथि जैसे संवेदनशील क्षेत्रों को ढकें।