Bücher von Franco Canestri

The involvement of lasers in the treatment of biomedical tissue has been investigated by both industry and clinical research laboratories for more than 70 years. Two major families of medical lasers differ themselves as follows: the beams showing "absorption" modalities by the tissue (CO2 lasers-like) in the region of 10 micron wavelength and the other ones showing "scattering" characteristics into the tissue (YAG lasers-like) in the region of 1 micron. The first one shows strong haemostatic properties in low-water content tissue, while the second one shows strong concentration ("pile-up") of energy below the surface with consequent heating, cutting and haemostasis of the irradiated volume in the depth of the same. One key aspect always to be considered is the combination of liquid content of the irradiated tissue, the anatomical structure of the tissue, the beam wavelength and the emitted energy on the spot (power density). The current main open questions and challenges related to the clinical usage of modern medical lasers are here presented and constructively discussed.

La participación de los láseres en el tratamiento del tejido biomédico ha sido investigada por laboratorios industriales y de investigación clínica durante más de 70 años. Dos familias principales de láseres médicos se diferencian de la siguiente manera: los haces que muestran modalidades de "absorción" por el tejido (láseres de CO¿) en la región de longitud de onda de 10 micras y los otros que muestran características de "dispersión" en el tejido (láseres YAG- como) en la región de 1 micrón. El primero muestra fuertes propiedades hemostáticas en tejidos con bajo contenido de agua, mientras que el segundo muestra una fuerte concentración de energía debajo de la superficie con el consiguiente calentamiento, corte y hemostasia del volumen irradiado en la profundidad del mismo. . Un aspecto clave a tener en cuenta siempre es la combinación del contenido líquido del tejido irradiado, la estructura anatómica del tejido, la longitud de onda del haz y la energía emitida en el lugar (densidad de potencia). Las principales preguntas y desafíos abiertos actuales relacionados con el uso clínico de los láseres médicos modernos se presentan aquí y se discuten de manera constructiva.

L'implication des lasers dans le traitement des tissus biomédicaux est étudiée par l'industrie et les laboratoires de recherche clinique depuis plus de 70 ans. Deux grandes familles de lasers médicaux se distinguent comme suit: les faisceaux montrant les modalités «d'absorption» par le tissu (de type lasers CO¿) dans la région de 10 microns de longueur d'onde et les autres montrant les caractéristiques de «diffusion» dans le tissu (lasers YAG- comme) dans la région de 1 micron. Le premier présente de fortes propriétés hémostatiques dans les tissus à faible teneur en eau, tandis que le second présente une forte concentration («accumulation») d'énergie sous la surface avec pour conséquence un échauffement, une coupure et une hémostase du volume irradié dans la profondeur du même . Un aspect clé à toujours considérer est la combinaison de la teneur en liquide du tissu irradié, de la structure anatomique du tissu, de la longueur d'onde du faisceau et de l'énergie émise sur place (densité de puissance). Les principales questions ouvertes actuelles et les défis liés à l'utilisation clinique des lasers médicaux modernes sont présentés et discutés de manière constructive.

Die Beteiligung von Lasern an der Behandlung von biomedizinischem Gewebe wird seit mehr als 70 Jahren sowohl von Industrie- als auch von klinischen Forschungslabors untersucht. Zwei Hauptfamilien von medizinischen Lasern unterscheiden sich wie folgt: Die Strahlen zeigen Absorptionsmodalitäten des Gewebes (CO¿-Laser-ähnlich) im Bereich von 10 Mikron Wellenlänge und die anderen zeigen Streuungseigenschaften in das Gewebe (YAG-Laser-) wie) im Bereich von 1 Mikron. Die erste zeigt starke hämostatische Eigenschaften in Gewebe mit niedrigem Wassergehalt, während die zweite eine starke Konzentration ("Anhäufung") von Energie unter der Oberfläche zeigt, was zu einer Erwärmung, einem Schneiden und einer Hämostase des bestrahlten Volumens in der Tiefe desselben führt . Ein immer zu berücksichtigender Schlüsselaspekt ist die Kombination des Flüssigkeitsgehalts des bestrahlten Gewebes, der anatomischen Struktur des Gewebes, der Strahlwellenlänge und der am Punkt emittierten Energie (Leistungsdichte). Hier werden die aktuellen offenen Fragen und Herausforderungen im Zusammenhang mit dem klinischen Einsatz moderner medizinischer Laser vorgestellt und konstruktiv diskutiert.

De betrokkenheid van lasers bij de behandeling van biomedisch weefsel wordt al meer dan 70 jaar onderzocht door zowel de industrie als de klinische onderzoekslaboratoria. Twee grote families van medische lasers onderscheiden zich als volgt: de bundels met "absorptie" modaliteiten door het weefsel (CO¿-lasers) in de regio van 10 micron golflengte en de andere met "verstrooiende" eigenschappen in het weefsel (YAG-lasers) in de regio van 1 micron. De eerste vertoont sterke hemostatische eigenschappen in weefsel met een laag watergehalte, terwijl de tweede een sterke concentratie ("pile-up") van energie onder het oppervlak vertoont met als gevolg verwarming, snijden en hemostase van het bestraalde volume in de diepte van hetzelfde. Een belangrijk aspect dat altijd in aanmerking moet worden genomen is de combinatie van de vloeibare inhoud van het bestraalde weefsel, de anatomische structuur van het weefsel, de golflengte van de straal en de uitgezonden energie ter plaatse (vermogensdichtheid). De huidige belangrijkste open vragen en uitdagingen met betrekking tot het klinisch gebruik van moderne medische lasers worden hier gepresenteerd en constructief besproken.

O envolvimento dos lasers no tratamento do tecido biomédico tem sido investigado tanto pela indústria como por laboratórios de pesquisa clínica há mais de 70 anos. Duas grandes famílias de lasers médicos se diferenciam da seguinte forma: os feixes que mostram modalidades de "absorção" pelo tecido (CO¿ lasers-like) na região de 10 mícron de comprimento de onda e os outros que mostram características de "dispersão" no tecido (YAG lasers-like) na região de 1 mícron. O primeiro mostra fortes propriedades hemostáticas no tecido de baixo conteúdo de água, enquanto o segundo mostra forte concentração ("pile-up") de energia abaixo da superfície com consequente aquecimento, corte e hemostasia do volume irradiado na profundidade do mesmo. Um aspecto chave a ser sempre considerado é a combinação do conteúdo líquido do tecido irradiado, a estrutura anatômica do tecido, o comprimento de onda do feixe e a energia emitida no local (densidade de potência). As principais questões e desafios em aberto relacionados ao uso clínico dos lasers médicos modernos são aqui apresentados e discutidos de forma construtiva.

Il coinvolgimento dei laser nel trattamento dei tessuti biomedici è stato studiato sia dall'industria che dai laboratori di ricerca clinica per oltre 70 anni. Due grandi famiglie di laser medicali si differenziano come segue: i raggi che mostrano modalità di "assorbimento" da parte del tessuto (CO¿ laser-simili) nell'ordine di 10 micron di lunghezza d'onda e gli altri che mostrano caratteristiche di "dispersione" nel tessuto (YAG laser-simili) nell'ordine di 1 micron. Il primo mostra forti proprietà emostatiche nel tessuto a basso contenuto d'acqua, mentre il secondo mostra una forte concentrazione ("accumulo") di energia sotto la superficie con conseguente riscaldamento, taglio ed emostasi del volume irradiato in profondità dello stesso. Un aspetto fondamentale da considerare sempre è la combinazione del contenuto liquido del tessuto irradiato, la struttura anatomica del tessuto, la lunghezza d'onda del fascio e l'energia emessa sul posto (densità di potenza). Le principali questioni aperte e le sfide attuali relative all'uso clinico dei moderni laser medici sono qui presentate e discusse in modo costruttivo.

Uchastie lazerow w lechenii biomedicinskih tkanej issledowalos' kak promyshlennymi, tak i klinicheskimi issledowatel'skimi laboratoriqmi na protqzhenii bolee 70 let. Dwa osnownyh semejstwa medicinskih lazerow otlichaütsq drug ot druga: luchi, pokazywaüschie "pogloschenie" tkanqmi (CO¿ lasers-like) w oblasti dliny wolny 10 mkm i drugie, pokazywaüschie "rasseiwaüschie" harakteristiki w tkani (YAG-lazery-like) w oblasti 1 mkm. Perwyj pokazywaet sil'nye gemostaticheskie swojstwa w tkani s nizkim soderzhaniem wody, a wtoroj - sil'nuü koncentraciü ("kucha") änergii pod powerhnost'ü s posleduüschim nagrewom, razrezaniem i gemostazirowaniem obluchaemogo ob#ema w glubinu. Odnim iz klüchewyh aspektow, kotoryj wsegda neobhodimo uchitywat', qwlqetsq sochetanie zhidkostnogo soderzhaniq obluchaemoj tkani, anatomicheskoj struktury tkani, dliny wolny puchka i izluchaemoj änergii na meste (plotnost' moschnosti). Zdes' predstawleny i konstruktiwno obsuzhdeny osnownye otkrytye woprosy i problemy, swqzannye s klinicheskim ispol'zowaniem sowremennyh medicinskih lazerow.

The CO¿ laser is one of the highest-powered and most efficient operating tool used in a wide variety of medical and surgical applications. This book presents new concepts about both mechanical and thermodynamic measurements along with models for laser beam spreading in biological tissues and also in media which simulate the characteristics of a given biological substance exposed to laser radiations. The poly(methyl methacrylate) is one of these solid chemical compounds which have several applications in medicine and biology. This makes it ideal tool for both direct clinical utilization and research activities. The goal of this book is to isolate a unified theory, which correlates all the thermodynamic interrelated phenomena taking place during the production of laser beam craters in low-water-content tissues, and present a solution for the geometry of the stable limiting crater. This book presents new evidence about the existence of the acceleration followed by a constant speed in the development of the crater¿s horizon. A fundamental link between this speed and the equation regulating the growth of the crater¿s volume as function of the exposure time is discussed as well.