Operasi Laser

Ikhtisar

Laser semakin banyak digunakan dalam pengobatan modern untuk mengobati berbagai penyakit karena permintaan dalam teknik pengobatan yang kurang mengganggu tumbuh. Fisika laser memungkinkan konsep dasar yang sama untuk diterapkan pada berbagai jenis jaringan dengan sedikit penyesuaian sistem. Beberapa teknologi laser telah diselidiki dalam setiap disiplin ilmu kedokteran.

Apa itu Operasi Laser?

Terapi laser adalah prosedur medis yang menggunakan cahaya terkonsentrasi untuk merawat pasien. Cahaya dari laser (yang merupakan singkatan dari amplifikasi cahaya dengan emisi radiasi yang dirangsang) disesuaikan dengan panjang gelombang tertentu, tidak seperti kebanyakan sumber cahaya lainnya. Ini memungkinkannya untuk terkonsentrasi menjadi balok yang kuat. Sinar laser sangat kuat sehingga dapat membentuk berlian dan memotong baja.

Energi laser dapat digunakan dengan aman dan efisien untuk lithotripsy, terapi kanker, berbagai operasi estetika dan rekonstruktif, dan ablasi jalur konduktif yang menyimpang. Perawatan dengan laser setara dengan, dan mungkin lebih unggul daripada, manajemen menggunakan pendekatan yang lebih tradisional untuk masing-masing penyakit ini.

Fisika laser

Laser dasar terdiri dari media laser (yang mengontrol panjang gelombang sistem) dikelilingi oleh dua cermin paralel, salah satunya adalah memantulkan sebagian dan mentransmisikan sebagian. Sumber listrik menggairahkan medium sampai jumlah atom dalam keadaan tereksitasi melebihi jumlah dalam keadaan dasar (inversi populasi).

Ketika media laser diberi energi, ia mulai secara spontan memancarkan foton tereksitasi ke segala arah. Namun, sebagian kecil dari foton ini bergerak serempak di garis tengah sistem laser di antara cermin. Cermin kemudian memantulkan foton ini, memperkuat proses emisi yang dirangsang. Cermin yang mentransmisikan sebagian dengan demikian memungkinkan emisi sinar foton yang kuat dan koheren sebagai sinar laser.

Interaksi laser-jaringan

Dampak laser pada sampel jaringan ditentukan oleh kualitas jaringan dan laser. Struktur, kadar air, konduktivitas termal, kapasitas panas, kepadatan, dan kemampuan untuk menyerap, membubarkan, atau memantulkan energi yang terpancar adalah semua atribut jaringan. Daya, kepadatan, kandungan energi, dan panjang gelombang adalah kualitas laser yang penting.

Target biologis utama yang dipertimbangkan menyerap cahaya dalam berbagai cara, dan spektrum penyerapan optimalnya ditentukan oleh panjang gelombang energi foton input. Kromofor target utama (bahan apa pun yang menyerap cahaya) untuk cahaya tampak dan beberapa laser inframerah dekat adalah hemoglobin dan melanin, tetapi air adalah satu-satunya kromofor untuk laser CO2.

 Untuk mencapai fototermolisis selektif (penggunaan energi pada daya puncak tinggi dan lebar pulsa pendek untuk menghancurkan target yang dituju saja) tanpa merusak jaringan di sekitarnya, jaringan target harus mengandung kromofor yang menyerap panjang gelombang laser tertentu yang tidak ditemukan di jaringan sekitarnya.

Laser yang paling sering digunakan dalam pengobatan dan pembedahan adalah laser CO2, Nd:YAG, dan Argon. Laser CO2 menghasilkan radiasi pada 10.600 nm dan menggunakan gas karbon dioksida sebagai medianya. Laser CO2, meskipun selektif jaringan, tidak dapat digunakan untuk fototermolisis selektif karena kromofornya, air, terjadi di mana-mana. Semua energi tumbukan diserap dalam air jaringan hingga kedalaman tertentu, mencegah cedera jaringan yang lebih dalam.

Laser CO2 beroperasi di pita gelombang inframerah yang tidak terlihat, mengharuskan penggunaan sinar bidik untuk terapi yang tepat. Ketika laser difokuskan pada jaringan, laser menghasilkan kepadatan daya yang sangat tinggi, menghasilkan penguapan dan ablasi jaringan yang cepat. Karena penyinaran sinar laser terkait dengan kebalikan dari kuadrat diameter sinar, ahli bedah dapat dengan cepat mengalihkan laser dari mode sayatan ke penguapan massal atau koagulasi dengan mendefokus sinar.

Laser CO2 memiliki beberapa mode sinar, yang masing-masing memiliki efek khusus pada jaringan. Gelombang kontinu (CW) adalah mode paling dasar, di mana sinar laser dihasilkan, dioperasikan untuk jangka waktu tertentu, dan kemudian dimatikan. Namun, laser yang lebih kontemporer adalah quasi-CW (ultrapulsing), yang berarti mereka menghasilkan pulsa daya puncak tinggi singkat dengan interval antar-pulsa yang sangat panjang. Karena setiap denyut nadi yang diberikan lebih pendek dari waktu yang dibutuhkan jaringan target untuk mendingin, ini memungkinkan sayatan yang lebih akurat dengan penumpukan panas yang lebih sedikit.

Aplikasi klinis laser

Karena prosedur invasif minimal untuk mengobati berbagai kondisi patologis menjadi lebih menonjol, penggunaan laser semakin populer dalam pengobatan modern. Laser memiliki berbagai aplikasi dalam oftalmologi, lithotripsy, deteksi dan pengobatan berbagai keganasan, serta operasi dermatologis dan estetika , selain penggunaan praktisnya di ruang operasi.

Lithotripsy

Selama beberapa dekade terakhir, laser lithotripsy telah menjadi terapi yang umumnya ditetapkan untuk memecah batu kemih dan empedu. Laser dapat melakukan lithotripsy dengan efek fotoakustik/fotomekanis (lithotripsy gelombang kejut yang diinduksi laser) atau efek fototermal. Laser pewarna berdenyut 1-μSEC adalah laser gelombang kejut yang paling banyak digunakan dalam lithotripsy dan telah menerima penelitian substansial. Eksitasi pewarna kumarin menghasilkan cahaya monokromatik yang memecah batu dalam peralatan ini.

Saat batu menyerap sinar laser, ion tereksitasi yang dihasilkan membentuk awan yang tumbuh dengan cepat dan berdenyut di sekitar batu, menyebabkan gelombang kejut yang membelah kalkulus menjadi pecahan. Karena laser ini tidak efisien terhadap batu tidak berwarna nonabsorben seperti sistin, fotosensitizer (pewarna) telah digunakan secara efektif sebagai cairan irigasi dan penyerap untuk memulai proses fragmentasi. 

Laser Holium:YAG berdenyut panjang, di sisi lain, memecah kalkulus sebagian besar oleh mekanisme fototermal. Laser memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 2.100 nm yang mudah diserap oleh air. Di atmosfer yang sesuai, cairan menyerap energi dan karenanya dipanaskan. Awan uap terbentuk, membagi air dan memungkinkan sinar laser yang tersisa untuk langsung mengenai permukaan kalkulus, membuat lubang ke dalamnya dan memecah-memecahnya.

Jika dibandingkan dengan lithotripsy pneumatik, lithotripsy laser Ho:YAG adalah teknik endoskopi yang lebih efektif untuk perawatan batu ureter, dengan tingkat fragmentasi batu yang lebih tinggi, dan tinjauan yang dilakukan oleh Teichman menyimpulkan bahwa laser ini aman, efektif, dan bekerja dengan baik, jika tidak lebih baik, daripada modalitas lain, dan juga dapat digunakan untuk batu empedu.

Onkologi

Laser sekarang digunakan dengan aman untuk mengobati keganasan di beberapa sistem organ. Untuk individu yang bukan kandidat bedah yang sangat baik, terapi termal interstitial laser (LITT) adalah pilihan terapi yang disukai dalam bedah saraf. Laser telah tumbuh lebih aman untuk digunakan dalam bedah saraf sejak awal, dan mereka telah secara efektif digunakan untuk mengobati glioma yang tidak dapat direseksi serta tumor keras dan hemoragik seperti meninioma, tumor dari dasar tengkorak yang dalam, dan tumor jauh di dalam ventrikel.

Metode ablasi mukosa berbantuan laser sekarang digunakan secara luas dan efektif untuk mengobati keganasan gastrointestinal superfisial seperti kanker lambung dini, kanker kerongkongan superfisial, adenoma kolorektal, dan kerongkongan Barrett bermutu tinggi. Selain itu, terapi fotodinamik berbantuan laser (PDT) telah ditemukan sebagai teknik terapi yang efektif untuk beberapa jenis lesi kanker paru-paru.

Melalui efek fotokimia, fotomekanis, dan fototermal, ablasi laser langsung telah digunakan untuk secara langsung menghancurkan sel kanker. Reaksi fotokimia yang terjadi akhirnya menghasilkan radikal berbahaya yang menyebabkan kematian jaringan, respons fotomekanis menyebabkan stres dan fragmentasi jaringan, dan reaksi fototermal menyebabkan pemanasan dan koagulasi, yang keduanya mendorong kematian sel.

PDT diciptakan sekitar seabad yang lalu untuk meningkatkan teknik ini dan lebih tepatnya menargetkan sel-sel tumor yang dimaksud, dan telah mengumpulkan daya tarik luas sejak saat itu. Pendekatan terapi ini terdiri dari pengiriman obat fotosensitisasi, diikuti oleh pencahayaan wilayah target dengan cahaya tampak yang cocok dengan panjang gelombang penyerapan obat fotosensitisasi.

Ketika fotosensitizer diaktifkan, pertama-tama ia menciptakan keadaan singlet tereksitasi dan kemudian transisi ke keadaan triplet, yang menghasilkan spesies oksigen reaktif yang berbahaya bagi sel neoplastik di hadapan oksigen. Perawatan fototermal selektif, di sisi lain, menggunakan pewarna penyerap cahaya yang ditargetkan untuk meningkatkan kematian sel tumor yang diinduksi laser.

Operasi estetika dan rekonstruksi

Kemampuan unik laser untuk menargetkan struktur dan lapisan jaringan tertentu menjadikannya alat yang sangat efektif dalam operasi estetika dan rekonstruksi. Pada tahun-tahun modern, pelapisan ulang laser telah menjadi teknik menonjol yang digunakan untuk perawatan anti-penuaan, karena produksi pembuatan kolagen baru dikenal untuk mengurangi efek photoaging. Prosedur pelapisan ulang kulit pertama menggunakan sistem laser CO2 dan Er: YAG ablatif untuk menargetkan wilayah dermis tertentu.

Namun, karena metode ini juga menghilangkan sejumlah besar epidermis, waktu penyembuhan lebih lama dan efek samping seperti infeksi dan eritema ditingkatkan. Laser nonablatif, seperti cahaya berdenyut yang kuat, Nd:YAG, dioda, dan laser Er:glass, yang sebagian besar memancarkan cahaya inframerah, kemudian dibuat untuk mengatasi masalah ini.

Tujuan dari sistem ini adalah untuk menargetkan air di dermis, yang menghangatkan kolagen dan menyebabkan renovasi selama proses berlangsung. Penguapan jaringan tidak terjadi, dan tidak ada luka eksternal yang dihasilkan, karena ada mekanisme yang secara bersamaan mendinginkan epidermis. Baru-baru ini, pelapisan ulang laser fraksinasi telah menjadi metode standar pelapisan ulang kulit. Sinar halus cahaya berenergi tinggi digunakan dalam laser fraksinasi untuk menginduksi zona kecil cedera termal ("zona termal mikroskopis") dan hanya merawat bagian kulit pada satu waktu.

Lipolisis berbantuan laser, yang menggunakan serat optik yang dimasukkan ke dalam kanula 1 mm, juga menjadi lebih populer dalam operasi kosmetik. Karena ukuran kanula yang kecil, sayatan yang lebih kecil diperlukan, menghasilkan lebih sedikit perdarahan dan perkembangan bekas luka. Laser 920 nm memiliki koefisien penyerapan terendah dalam jaringan adiposa dari laser apa pun yang dapat diakses untuk penggunaan medis, memungkinkan laser menembus lapisan jaringan yang lebih dalam.

Mereka yang memiliki panjang gelombang dalam kisaran 1.320-1.444 nm memiliki koefisien penyerapan lemak tertinggi, menghasilkan kedalaman penetrasi yang lebih dangkal dan kemampuan untuk merawat jaringan tersebut secara dangkal. Perangkat lipolisis laser yang paling banyak digunakan adalah laser Nd:YAG, karena koefisien penyerapan jaringan lemak pada panjang gelombang ini menghasilkan kedalaman penetrasi yang baik dengan penyerapan sedang, hanya menghasilkan peningkatan suhu ringan dan akibatnya sedikit kerusakan jaringan.

Selain itu, sinar laser pada panjang gelombang ini menggumpal pembuluh darah kecil, sehingga kehilangan darah secara substansial berkurang selama perawatan. Jika dibandingkan dengan prosedur standar, Abdelaal dan Aboelatta mampu menunjukkan penurunan kehilangan darah yang cukup besar (54%). Selanjutnya, Mordon dan Plot menemukan bahwa laser lipolisis menciptakan hasil kulit yang lebih merata.

Akhirnya, karena laser dapat secara khusus menargetkan pembuluh darah yang sakit, laser adalah sumber yang sangat baik untuk mengobati kelainan pembuluh darah seperti noda port-wine. Pasien tidak memiliki banyak pilihan terapi untuk anomali semacam ini sebelum penggunaan laser. Laser yang secara istimewa diserap oleh hemoglobin daripada melanin sedang digunakan untuk tujuan ini, menyebabkan lebih sedikit kerusakan pada epidermis. Laser dengan panjang gelombang yang lebih panjang, dan karenanya potensi untuk menembus lebih dalam ke dalam jaringan, baru-baru ini diperkenalkan.

Ablasi jalur konduktif

Setelah diakui bahwa vena paru (PV) adalah sumber utama ketukan ektopik yang menyebabkan paroksisme fibrilasi atrium (AF), pengembangan perangkat ablasi kateter untuk isolasi PV sirkumferensial (PVI) termotivasi. Kateter balon laser sekarang menjadi salah satu sistem ablasi endoskopi (EAS) yang paling sering digunakan untuk perawatan AF. Kateter memiliki balon yang sesuai di ujungnya yang terus-menerus disiram dengan deuterium oksida.

Setelah memasukkan kateter ke atrium kiri, endoskop ditempatkan ke dalam poros kateter untuk memberikan pandangan langsung tentang target ablasi di dalam jantung. Laser dioda 980 nm ditempatkan di lumen tengah dan memancarkan energi laser tegak lurus terhadap poros kateter, mencakup busur 30 ° dan memfasilitasi ablasi melingkar di sekitar setiap PV.

Deuterium oksida tidak menyerap laser pada panjang gelombang ini. Akibatnya, ia menembus melewati endotelium dan diserap oleh molekul air, menyebabkan nekrosis pemanasan dan koagulasi. Energi yang diberikan dapat dititrasi dengan memvariasikan daya dalam serangkaian pengaturan yang ditentukan. Tergantung pada dinding jantung mana yang ditargetkan, tingkat energi berubah.

Lesi transmural total di jantung diperlukan untuk berhasil menghasilkan blok konduksi lengkap. impuls listrik yang ditunjukkan, baik waktu maupun AF, masih dapat menempuh jarak lebih dari 1 mm di garis ablasi Ketika efek dari tingkat energi yang berbeda dibandingkan, penelitian mengungkapkan bahwa menggunakan tingkat energi yang lebih besar mengarah pada tingkat PVI yang lebih tinggi dengan tingkat pengulangan AF yang lebih rendah dan tidak ada kompromi dari profil keselamatan.

Mri-guided laser-induced thermal treatment (MRgLITT) secara ekstensif digunakan dalam operasi neurologis untuk mengobati epilepsi refraktori, baik sebagai cara untuk mengablasi fokus epilepsi atau sebagai teknik pemutusan hubungan. MRgLITT menggabungkan laser dioda (980-nm) dengan teknologi pencitraan untuk menawarkan data intraoperatif yang diperlukan untuk mengatur jumlah energi yang dipasok.

Bagaimana laser digunakan selama operasi kanker?

Operasi laser adalah jenis operasi di mana sinar laser tertentu, bukan perangkat seperti scapels, digunakan untuk melaksanakan prosedur bedah. Ada berbagai jenis laser, masing-masing dengan fitur unik yang melakukan tujuan khusus selama operasi. Sinar laser dapat diberikan terus menerus atau sebentar-sebentar, dan dapat digunakan bersama dengan serat optik untuk merawat bagian-bagian tubuh yang seringkali sulit dijangkau. Beberapa dari berbagai jenis laser yang digunakan untuk terapi kanker adalah sebagai berikut:

• Laser karbon dioksida (CO2):

Laser CO2 dapat menghilangkan lapisan jaringan yang sangat tipis dari permukaan kulit tanpa merusak lapisan yang lebih dalam. Tumor kulit dan beberapa sel prakanker dapat diangkat dengan laser CO2.

• Neodymium:yttrium-aluminium-garnet (Nd:YAG) laser:

Laser yang mengandung neodymium:yttrium-aluminium-garnet (Nd:YAG) dapat menembus lebih dalam ke dalam jaringan dan menginduksi darah untuk menggumpal lebih cepat. Sinar laser dapat dikirim menggunakan kabel optik untuk menjangkau organ dalam yang kurang dapat diakses. Laser Nd:YAG, misalnya, dapat digunakan untuk mengobati kanker tenggorokan.

• Termoterapi interstitial yang diinduksi laser (LITT): 

laser-induced interstitial thermotherapy (LITT) memanaskan bagian-bagian tertentu dari tubuh dengan laser. Laser difokuskan pada daerah interstisial (antar organ) dekat tumor. Panas laser meningkatkan suhu tumor, menyusut, melukai, atau menghilangkan sel kanker.

• Laser argon:

Laser argon hanya dapat menembus lapisan jaringan yang paling dangkal, seperti kulit. Terapi fotodinamik (PDT) adalah pengobatan yang menggunakan sinar laser argon untuk mengaktifkan molekul dalam sel kanker.

Siapa yang seharusnya tidak menjalani terapi laser?

Operasi kulit dan mata kosmetik, misalnya, dianggap sebagai operasi laser elektif. Beberapa pasien menentukan bahwa bahaya dari operasi semacam ini melebihi keuntungan. Prosedur laser, misalnya, dapat memperburuk beberapa masalah kesehatan atau kulit. Kesehatan umum yang buruk, seperti dengan operasi tradisional, meningkatkan kemungkinan masalah Anda.

Sebelum memilih untuk menjalani operasi laser untuk semua jenis operasi, konsultasikan dengan dokter Anda. Dokter Anda mungkin menyarankan Anda untuk memilih perawatan bedah tradisional berdasarkan usia Anda, kesehatan secara keseluruhan, rencana perawatan kesehatan, dan biaya operasi laser. Misalnya, jika Anda berusia di bawah 18 tahun, Anda tidak boleh menjalani operasi mata Lasik.

Bagaimana Saya Mempersiapkan Diri untuk Terapi Laser?

Rencanakan sebelumnya untuk memungkinkan waktu pemulihan mengikuti prosedur. Pastikan Anda memiliki seseorang untuk mengantar Anda pulang setelah operasi. Anda hampir pasti akan berada di bawah pengaruh anestesi atau obat-obatan. Anda mungkin disarankan untuk mengambil langkah-langkah seperti berhenti dari obat apa pun yang mungkin berdampak pada pembekuan darah, seperti pengencer darah, beberapa hari sebelum operasi.

Bagaimana Terapi Laser Dilakukan?

Prosedur perawatan laser berbeda tergantung pada operasi. Endoskopi (tabung tipis, menyala, fleksibel) dapat digunakan untuk mengarahkan laser dan mengamati jaringan di dalam tubuh saat merawat tumor. Endoskop dimasukkan melalui lubang tubuh, seperti mulut. Dokter bedah selanjutnya mengarahkan laser untuk mengurangi atau menghilangkan tumor. Laser biasanya digunakan langsung ke kulit selama operasi kosmetik.

Apa risikonya?

Terapi laser memiliki beberapa risiko. Risiko untuk terapi kulit meliputi:

• Perdarahan
• Penularan
• Nyeri
• Jaringan parut
• Perubahan warna kulit

Selain itu, hasil terapi yang diantisipasi mungkin tidak tahan lama, memerlukan sesi lebih lanjut. Beberapa operasi laser dilakukan saat Anda dibius, yang memiliki bahaya tersendiri. Mereka adalah sebagai berikut:

• Radang paru-paru
• Kebingungan setelah bangun dari operasi
• Serangan jantung
• Stroke

Perawatan juga bisa mahal, membuatnya tidak dapat diakses oleh semua orang. Tergantung pada rencana perawatan kesehatan Anda dan praktisi atau fasilitas yang Anda pilih untuk prosedur Anda, operasi mata laser dapat menelan biaya mulai dari $600 hingga $8,000 atau lebih. 

Apa yang terjadi setelah terapi laser?

Pemulihan setelah operasi laser sebanding dengan operasi tradisional. Anda mungkin perlu bersantai selama beberapa hari setelah operasi dan menggunakan pereda nyeri yang dijual bebas sampai ketidaknyamanan dan pembengkakan mereda.

Jumlah waktu yang diperlukan untuk pulih setelah perawatan laser tergantung pada jenis terapi yang Anda miliki dan seberapa banyak tubuh Anda dipengaruhi oleh terapi. Anda harus benar-benar mematuhi petunjuk yang dikeluarkan oleh dokter Anda. Jika Anda menjalani operasi prostat laser, misalnya, Anda mungkin perlu memakai kateter urin. Ini dapat membantu Anda buang air kecil segera setelah operasi.

Anda mungkin menderita pembengkakan, gatal, dan kekasaran di sekitar daerah yang dirawat jika Anda menjalani perawatan pada kulit Anda. Dokter Anda dapat mengoleskan salep dan mendandani daerah yang terkena untuk membuatnya kedap udara dan tahan air. Berhati-hatilah untuk melakukan hal berikut dalam beberapa minggu pertama setelah perawatan:

• Gunakan obat bebas untuk nyeri, seperti ibuprofen (Advil) atau asetaminofen (Tylenol).
• Bersihkan area tersebut secara teratur dengan air.
• Oleskan salep, seperti petroleum jelly.
• Gunakan kompres es.
• Hindari memilih keropeng apa pun.

Setelah daerah tersebut dibanjiri dengan kulit baru, Anda dapat menggunakan alas bedak atau kosmetik lain untuk menyembunyikan kemerahan yang terlihat.

Mengobati Saraf

Saraf perifer, yang tidak ditemukan di otak atau sumsum tulang belakang, bertanggung jawab atas banyak rasa sakit dan mati rasa yang dihasilkan oleh cedera saraf. Neuropati adalah istilah medis untuk bentuk cedera saraf ini. Laser digunakan dalam terapi laser neuropati untuk meningkatkan sirkulasi darah ke daerah yang terkena. Karena darah mentransfer nutrisi dan oksigen ke daerah tersebut, saraf memiliki peluang penyembuhan yang lebih tinggi dan rasa sakitnya berkurang.

Energi dibuang ke jaringan sekitarnya ketika laser menembus kulit. Energi cahaya dari laser diubah menjadi energi seluler dan digunakan untuk meningkatkan sirkulasi darah. Otot rangka sangat penting untuk sirkulasi darah. Otot-otot ini melenturkan di sekitar arteri darah untuk membantu jantung memompa darah. Laser inframerah menyerap energi dari sel-sel otot, membuatnya lebih aktif dan efisien.

Kesimpulan

Operasi laser adalah penggunaan laser (yang merupakan singkatan dari amplifikasi cahaya dengan emisi radiasi yang dirangsang) untuk berbagai operasi medis dan estetika. Laser adalah jenis sumber cahaya yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi bedah. Tergantung pada lokasi dan tujuan prosedur, beberapa panjang gelombang laser dipilih.