Lobastov’s Scientific Library
tg2 тыс. подписчиков
Открыть пост ↗
⚠️ Двухмикронник лучше ⚠️
...кипятит воду, но ведь и кровь - не водица.
Если вы до сих пор верите в преимущественное поглощение лазерного излучения структурами венозной стенки, определяющее ее термическое повреждение и облитерацию, то обратите внимание на результаты этого эксперимента, опубликованного отечественной группой авторов еще в 2021 году. Там представлены расчетные цифры глубины проникновения лазерной энергии в воде и крови в зависимости от длины волны, которые не превышают 1,0 мм для полуторамикронника и уменьшаются до 0,01 мм для двух микрометров. Это значит, что если между световодом и венозной стенкой есть хотя бы 1 мм крови, то она поглотит всю энергию и закипит. Правда, в таком случае появятся пузырьки с проницаемым для лазера газом, которые обеспечат доставку излучения к стенке сосуда или другим слоям крови, если ее там особенно много. Это явление авторы очень художественно именуют "эффектом Моисея" (подразумевая расступившиеся воды Красного моря) и даже утверждают распространенность такого термина в кругах физиков.
Но все же, основной механизм передачи энергии лазерного излучения от световода к структурам венозной стенки - это теплопроводность крови, которая, как мы помним, состоит из воды, белков и форменных элементов, с большим количеством эритроцитов и спрятанного в них гемоглобина. И тут начинаются спекуляции о том, какой длинной волны лучше вскипятить кровь, чтобы добиться максимально эффективной и безопасной облитерации.
В данной работе авторы использовали экспериментальную установку с водой (результаты в плазме разберем отдельно) и осуществляли скоростную съемку эффектов, возникающих при воздействии разными длинами волн через торцевые и радиальные световоды.
В итоге были выявлены следующие интересные закономерности:
⚠️ Основная теплопередача осуществляется путем конвекции и кипения с образованием газовых пузырьков, которое может иметь взрывной (огромные пузыри) и вторичный (после распада огромных пузырей) характер;
⚠️ Ввиду гравитационных особенностей нашей планеты конвекция в горизонтально расположенных сосудах всегда направлена вверх при использовании как торцевых (вперед-вверх), так и радиальных (только вверх) световодов, но вот взрыв большого пузыря распространяет тепло во все стороны, правда, его продолжительность слишком мала. По этому поводу авторы даже шутят о потенциальном улучшении теплопроводности в вертикально расположенном сосуде;
⚠️ Под действием двухмикрометрового излучения вода нагревается лучше, а взрывное кипение возникает раньше и при меньшей мощности (для полуторамирокнника пришлось давать аж 15 Вт), что связано с быстрым поглощением излучения той самой тонкой прослойкой воды возле световода;
⚠️ При использовании двукольцевого световода кровь кипит только на дистальном кольце, в то время как проксимальное обеспечивает перманентную конвекцию, что соответствует известному нам распределению энергии между ними.
Таким образом, полученные результаты подтверждают основной механизм повреждения венозной стенки через кипение крови, но абсолютно не убеждают меня в преимуществах двухмикронного лазерного излучения, т.к. оно пусть и в меньшей степени, но тоже поглощается гемоглобином и приводит к карбонизации световода. А вот предположение авторов о том, что нужно уменьшить прослойку жидкости между световодом и венозной стенкой для увеличение эффективности облитерации, я не могу принять на веру. Если мы работаем преимущественно через кипение крови, то это может быть целесообразным только для уменьшения карбонизации на полуторамикроннике.
В любом случае, посмотрите красивые фото: сверху радиал так и не выдал взрывного кипения на 15 Вт при длине волны 1550 нм, а снизу начал пузырить воду уже на 5 Вт при длине волны 1940 нм.
Найти фуллтекст можно в боте (просто вставьте doi, она там есть).
...кипятит воду, но ведь и кровь - не водица.
Если вы до сих пор верите в преимущественное поглощение лазерного излучения структурами венозной стенки, определяющее ее термическое повреждение и облитерацию, то обратите внимание на результаты этого эксперимента, опубликованного отечественной группой авторов еще в 2021 году. Там представлены расчетные цифры глубины проникновения лазерной энергии в воде и крови в зависимости от длины волны, которые не превышают 1,0 мм для полуторамикронника и уменьшаются до 0,01 мм для двух микрометров. Это значит, что если между световодом и венозной стенкой есть хотя бы 1 мм крови, то она поглотит всю энергию и закипит. Правда, в таком случае появятся пузырьки с проницаемым для лазера газом, которые обеспечат доставку излучения к стенке сосуда или другим слоям крови, если ее там особенно много. Это явление авторы очень художественно именуют "эффектом Моисея" (подразумевая расступившиеся воды Красного моря) и даже утверждают распространенность такого термина в кругах физиков.
Но все же, основной механизм передачи энергии лазерного излучения от световода к структурам венозной стенки - это теплопроводность крови, которая, как мы помним, состоит из воды, белков и форменных элементов, с большим количеством эритроцитов и спрятанного в них гемоглобина. И тут начинаются спекуляции о том, какой длинной волны лучше вскипятить кровь, чтобы добиться максимально эффективной и безопасной облитерации.
В данной работе авторы использовали экспериментальную установку с водой (результаты в плазме разберем отдельно) и осуществляли скоростную съемку эффектов, возникающих при воздействии разными длинами волн через торцевые и радиальные световоды.
В итоге были выявлены следующие интересные закономерности:
⚠️ Основная теплопередача осуществляется путем конвекции и кипения с образованием газовых пузырьков, которое может иметь взрывной (огромные пузыри) и вторичный (после распада огромных пузырей) характер;
⚠️ Ввиду гравитационных особенностей нашей планеты конвекция в горизонтально расположенных сосудах всегда направлена вверх при использовании как торцевых (вперед-вверх), так и радиальных (только вверх) световодов, но вот взрыв большого пузыря распространяет тепло во все стороны, правда, его продолжительность слишком мала. По этому поводу авторы даже шутят о потенциальном улучшении теплопроводности в вертикально расположенном сосуде;
⚠️ Под действием двухмикрометрового излучения вода нагревается лучше, а взрывное кипение возникает раньше и при меньшей мощности (для полуторамирокнника пришлось давать аж 15 Вт), что связано с быстрым поглощением излучения той самой тонкой прослойкой воды возле световода;
⚠️ При использовании двукольцевого световода кровь кипит только на дистальном кольце, в то время как проксимальное обеспечивает перманентную конвекцию, что соответствует известному нам распределению энергии между ними.
Таким образом, полученные результаты подтверждают основной механизм повреждения венозной стенки через кипение крови, но абсолютно не убеждают меня в преимуществах двухмикронного лазерного излучения, т.к. оно пусть и в меньшей степени, но тоже поглощается гемоглобином и приводит к карбонизации световода. А вот предположение авторов о том, что нужно уменьшить прослойку жидкости между световодом и венозной стенкой для увеличение эффективности облитерации, я не могу принять на веру. Если мы работаем преимущественно через кипение крови, то это может быть целесообразным только для уменьшения карбонизации на полуторамикроннике.
В любом случае, посмотрите красивые фото: сверху радиал так и не выдал взрывного кипения на 15 Вт при длине волны 1550 нм, а снизу начал пузырить воду уже на 5 Вт при длине волны 1940 нм.
Найти фуллтекст можно в боте (просто вставьте doi, она там есть).
Новый список