4

śunku \f>. Jeśli w świetle słonecznym postawić dwa samochody jeden o barwie karoserii białej, drugi czarny to w pierwszym przypadku zdecydowanie większa część fal świetlnych odbije się od maski samochodu i pozostanie ona chłodniejsza niż maska samochodu czarnego, która zaabsorbuje więcej energii słonecznej. W praktyce medycznej, w zetknięciu promieniowania z tkanką występują wszystkie 4 procesy łącznic. Rzecz w tym, aby do oddziaływań biostymulacyjnych wybrać promieniowanie, dla którego dominują procesy efektywnej transmisji w tkance, zaś dla procesów cięcia, koagulacji, opracowania ubytków itp. dominować powinien proces skutecznej absorpcji. Na rys. 17 widać obszary widma długości fali promieniowania najgłębiej wnikające w główne składniki tkanki skórnej [52].

Z rys. 18 widzimy, że woda i tkanki bogate w wodę, będą najbardziej absorbować falc świetlne o długości poniżej 400 nm oraz powyżej 1000 nm. Gdybyśmy zamiast w procentach wyrazili absorpcję za pomocą jednostek bezwzględnych, to okazałoby się, że w charakterystyce absorpcji znaleźlibyśmy dwa maksima. Najwyższa absorpcja występuje dla długości fali około 2900 nm. Jest to promieniowanie poznanego już lasera YAG-.Er. Na drugim miejscu pod tym względem plasuje się promieniowanie lasera CO2, 10600 nm. Tc zależności dla poszczególnych tkanek zębów widać lepiej na rys. 19.

Na marginesie, jeśli chcemy zapewnić maksymalną absorpcję fal świetlnych przez naczynia krwionośne, musimy tak dobrać długość fali lasera, aby promieniowanie było absorbowane przez hemoglobinę. Maksimum tej absorpcji występuje dla obszaru 400-590 nm. Z tego względu dobrym laserem do leczenia uszkodzeń płytkich naczyn krwionośnych jest laser argonowy generujący fale o długości 488 oraz 514 nm. Jeszcze lepszym laserem od argonowego jest w tym leczeniu laser barwnikowy, 585 nm.

Skóra jest niejednorodną tkanką i wykazuje w analizie spektralnej swoiste „okienko optyczne”, czyli przedział długości fali od około 550 do około 950 nm, gdzie przenikanie w głąb tkanek jest maksymalne (rys. 17 i 18). Światło lasera o długości fali poza tym przedziałem jest absorbowane w powierzchniowych warstwach i nie ma efektu stymulującego tkanki leżące głębiej. Im bardziej zwarta jest tkanka, tym mniejsze uzyskuje się głębokości penetracji.

Transmisja samego światła w danej tkance zależy oprócz jego barwy" także od mocy. Nie zależy natomiast od tego jak długo naświetla

H\

się dany punkt. Przykładowo, jeżeli stosuje się źródło laserowe o średniej mocy wyjściowej 30 mW, z lasera tego są emitowane fotony rzędu 10* na sekundę. To oznacza, że co sekundę do tkanki wnika 10^,fc fotonów. W danej chwili nigdy nie będzie w tkance więcej niż 10¹⁶ fotonów, ponieważ jest to zależność czasowa. Dlatego też nic ma znaczenia, czy punkt jest naświetlany przez jedną sekundę czy przez jedną minutę. Zachodzi podobna sytuacja, jak podczas świecenia latarką na ścianę. Wielkość koła światła i natężenie tego światła będzie takie samo bez względu na to jak długo będzie włączone to światło. Z drugiej strony, im większa jest liczba fotonów przenikających w głąb tkanki w danym momencie, tym większa jest liczba obecnych fotonów na danej głębokości tkanki.

Czas trwania zabiegu leczniczego w danym punkcie jest istotny także ze względu na to, że jest on wyrażeniem całkowitej ilości fotonow, które przeniknęły w głąb tkanki. Fotony ze źródła laserowego nie przenikają jeszcze głębiej w tkankę, nawet jeśli się naświetla dany punkt przez dłuższy okres czasu. Wróćmy na chwilę do w/w przykładu ze światłem latarki. Możemy zauważyć, że wiązka światła riie staje się ani dłuższa, ani o większym natężeniu bez względu na to czy będziemy świecić latarką przez godzinę, czy przez minutę. Mimo to, cfckt leczniczy przenika głębiej po dłuższym czasie napromieniowania.

W tym przypadku także zachodzi zjawisko, które przypomina zależność wykładniczą pomiędzy przesłaną energią (oznaczającą całkowitą ilość fotonów przekazaną podczas zabiegu tcrapcutycznego) oraz głębokością przenikania. Zależność pomiędzy czasem zabiegu, a efektem leczniczym można wyjaśnić jedynie w ten sposob, że przenikające fotony zapoczątkowują reakcję łańcuchową, która przekazuje efekt biologiczny zabiegu terapeutycznego głębiej do tkanki, jak również na boki. Tc zależności wykładnicze zostały przedstawione na rys. 20. Na rys. 20a ilość energii padającej na tkankę jest zobrazowana przez 16 strzałek. Po osiągnięciu przez nic pierwszej głębokości w tkance, na której 50% energii zostaje zaabsorbowane, pozostaje 8 strzałek. Po osiągnięciu dalszej głębokości, na której pochłonięta zostaje dalsza por cja 50% energii, pozostają 4 strzałki (1/4 energii początkowej). Proces taki zachodzi aż do głębokości kilku centymetrów (zależy od tkanki, długości fali i mocy promieniowania), na której zostaje zaabsorbowany ostatni foton fali laserowej. Także tkanka skórna przepuszcza średnio jedynie około 80% energii świetlnej - rys. 20b. Zależność głębokości