Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro

Yıl 2012, Cilt: 2 Sayı: 4, 63 - 67, 23.10.2012

Öz

Bu çalışmasında, NIR-IR (1070 nm, 980 nm ve 1940 nm) dalgaboylu üç farklı laser, karaciğer dokusuna 1 cm mesafeden uygulanarak, oluşan ışılısıl zararın (koagülasyon, ısıl yanık ve ablasyon) zamansal ve boyutsal (çap ve derinlik) tespiti yapılmıştır. Ölçülen değerler, istatistiksel fark (p<0,05) göz önüne alınarak karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Dokuda oluşan koagülasyon çap ve derinliği önce makroskopik olarak (kalipiyer ile) daha sonra da histolojik olarak (H&E boyaması ile) ölçülerek karşılaştırılmıştır. Ölçüm sonuçlarına göre, 1940 nm dalgaboyu, doku tarafından soğurulması daha fazla olduğu için en hızlı etkileşime girip doku hasarı oluşturan dalgaboyu olmuştur. Birim zamanda en büyük doku hasarı yine bu dalgaboyunda oluşmuştur. 980 nm dalgaboyu laser demet çapı ve uygulama süresinin daha büyük olması nedeniyle hacimsel hasar bu dalgaboyunda en yüksek değerlerdedir.

Kaynakça

  • Vogly, J.T., Eichler, T., Straub, R., Engelmann K., Zangos, S., Woitaschek, D., Böttger, M. and Mack, M.G. “Laser-induced thermotherapy of malignant liver tumors: general principals, equipment(s), procedure(s) – side effects, complications and results”. European Journal of Ultrasound. 13 : 117–127,2001.
  • Ortw, K., Russ, D., Duerr, J., Hıbst, R.,Mattfeldt, T., Steiner, R., Beger, H.G. ”Laser Coagulation Zones Induced with the Nd-YAG Laser in the Liver” Lasers in Medical Science , 12:137-143,1997.
  • Çilesiz, İ. “Laser–Tissue Interactions.” In Encyclopedia of Optical Engineering. DOI: 10.1081/E-EOE 120009714,2004.
  • Watanabe, S.. “Basics of laser application to dermatology”. Archive of Dermatological Research, volume 300, Supplement 1, 21–30. DOI 10.1007/s00403-007-0801-6,2008.
  • Heisterkamp, J., van Hillegersberg, R., and IJzermans, J.N.M. “Critical Temperature and Heating Time for Coagulation Damage: Implications for Interstitial Laser Coagulation (ILC) of Tumors” Lasers in Surgery and Medicine 25:257–262,1999.
  • Geldi C., Bozkulak Ö., Tabakoğlu Ö., İşçi Ş., Kurt A., and Gülsoy M. “Development of a Surgical Diode-Laser System: Controlling the Mode of Operation” Photomedicine and Laser Surgery, 24, 723-729,2006
  • Javad, M.M., Abdul Qader, S.T., Zaidan, A.A., Naji, A.A ve Abdul Qader, I.T.”An overwiew of laser principle, Laser-Tissue Interaction Mechanisms and Laser Safety Precaution for Medical Laser Users”.International Journal of Pharmacology 7(2): 149-160. ISSN 1811 7775/DOI:10.3923/ijp.2011.149.160 ,2011.
  • Raulin, C., and Karsai (eds.), S.” Laser and IPL Technology in Dermatology and Aesthetic Medicine” DOI: 10.1007/978-3-642-03438-1,2011.
  • Peng, Q., Juzeniene, A. , Chen, J., O Svaasand,L., Warloe, T., Giercksky, K.R ve Moan, M. “Lasers in medicine” Rep. Prog. Phys., volume 71, issue 5, doi:10.1088/0034-4885/71/5/056701,2008
  • Niemz M. H., “Laser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications”Third Revised Edition, Springer- Verlag, Berlin, 2004.
  • Heisterkamp, J., van Hillegersberg, R., Sinofsky, E., ve IJzermans,J.N.M. “HeatResistant Cylindrical Diffuser for Interstitial Laser Coagulation: Comparison With the Bare Tip Fiber in a Porcine Liver Model” Lasers in Surgery and Medicine 20:304–309 ,1997.
  • Knappe,V., Roggan, A., Glotz, M., Müller, M., Rıtz, J.P., Germer, C.T., and Müller, G. “New Flexible Applicators for Laser-Induced Thermotherapy”Med. Laser Appl. 16: 73–80,2001.
  • Gülsoy, M., Çelikel, T., Kurt, A., Canbeyli, R., Cilesiz, I.. “Er:YAG Laser Ablation of Cerebellar and Cerebral Tissue”Lasers Med.Sci, 16:40–43© Springer-Verlag London Limited,2001.
  • Ritz,. J.P., Roggan,.A., Isbert,.I., Müller, G., Buhr, H.J., and Germer, C.T.“Optical Properties of Native and Coagulated Porcine Liver Tissue Between 400 and 2400 nm”. Lasers in Surgery and Medicine 29:205-212 ,2001.
  • Bachmann, L., and Zezell, D.M."Laser Physics and Laser Tissue Interaction", Lasers in Dentistry, Practical text book, pp. 1-14,2010.
  • Cox, B.T.” Introduction to Laser-Tissue Interactions”, PHAS 4886, Optics in Medicine, 1-62, March,2007.
  • İkurova, L., Habodaszova, D., Gonda, M.,Waczulikova, I.,and Vojtek, P.“Penetration of Laser Light through Blood Derivatives” Laser Physics, vol. 13, No. 2, pp. 217–221,2003.
  • Knappe., V., Frank., F., Mesecke-von Rheinbaben., I., Roggan., A., and Müller., G. “Investigations to Compare Various Laser Wavelengths for Laser- Induced Interstitial Thermotherapy (LITT)” Laser Physics, volume. 13, No. 1, pp. 41–44,2003.
  • Ekicioğlu, G., Özkan, N., Şalvaazar, E.“Hematoksilen Eozin (Hematoxylin-Eosin)

Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro

Yıl 2012, Cilt: 2 Sayı: 4, 63 - 67, 23.10.2012

Öz

In this experimental study, three different laser sources in the NIR-IR region, 980 nm, 1070 nm, and 1940 nm were applied from 1 cm distance on liver tissue. Photothermal damage (coagulation, carbonization and ablation) was assessed as a function of exposure time, and damage dimensions (diameter and depth) were measured. Results were statistically (p<0.005) analyzed and histological evaluations were performed using H&E staining. Measurements and histology were compared and contrasted. Our observations showed that 1940 nm interacts with liver tissue quickest due to relatively higher absorption coefficient at this wavelength. Largest tissue damage occurred at 1940 nm. Damage volumes were highest at 980 nm than at 1070 nm.

Kaynakça

  • Vogly, J.T., Eichler, T., Straub, R., Engelmann K., Zangos, S., Woitaschek, D., Böttger, M. and Mack, M.G. “Laser-induced thermotherapy of malignant liver tumors: general principals, equipment(s), procedure(s) – side effects, complications and results”. European Journal of Ultrasound. 13 : 117–127,2001.
  • Ortw, K., Russ, D., Duerr, J., Hıbst, R.,Mattfeldt, T., Steiner, R., Beger, H.G. ”Laser Coagulation Zones Induced with the Nd-YAG Laser in the Liver” Lasers in Medical Science , 12:137-143,1997.
  • Çilesiz, İ. “Laser–Tissue Interactions.” In Encyclopedia of Optical Engineering. DOI: 10.1081/E-EOE 120009714,2004.
  • Watanabe, S.. “Basics of laser application to dermatology”. Archive of Dermatological Research, volume 300, Supplement 1, 21–30. DOI 10.1007/s00403-007-0801-6,2008.
  • Heisterkamp, J., van Hillegersberg, R., and IJzermans, J.N.M. “Critical Temperature and Heating Time for Coagulation Damage: Implications for Interstitial Laser Coagulation (ILC) of Tumors” Lasers in Surgery and Medicine 25:257–262,1999.
  • Geldi C., Bozkulak Ö., Tabakoğlu Ö., İşçi Ş., Kurt A., and Gülsoy M. “Development of a Surgical Diode-Laser System: Controlling the Mode of Operation” Photomedicine and Laser Surgery, 24, 723-729,2006
  • Javad, M.M., Abdul Qader, S.T., Zaidan, A.A., Naji, A.A ve Abdul Qader, I.T.”An overwiew of laser principle, Laser-Tissue Interaction Mechanisms and Laser Safety Precaution for Medical Laser Users”.International Journal of Pharmacology 7(2): 149-160. ISSN 1811 7775/DOI:10.3923/ijp.2011.149.160 ,2011.
  • Raulin, C., and Karsai (eds.), S.” Laser and IPL Technology in Dermatology and Aesthetic Medicine” DOI: 10.1007/978-3-642-03438-1,2011.
  • Peng, Q., Juzeniene, A. , Chen, J., O Svaasand,L., Warloe, T., Giercksky, K.R ve Moan, M. “Lasers in medicine” Rep. Prog. Phys., volume 71, issue 5, doi:10.1088/0034-4885/71/5/056701,2008
  • Niemz M. H., “Laser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications”Third Revised Edition, Springer- Verlag, Berlin, 2004.
  • Heisterkamp, J., van Hillegersberg, R., Sinofsky, E., ve IJzermans,J.N.M. “HeatResistant Cylindrical Diffuser for Interstitial Laser Coagulation: Comparison With the Bare Tip Fiber in a Porcine Liver Model” Lasers in Surgery and Medicine 20:304–309 ,1997.
  • Knappe,V., Roggan, A., Glotz, M., Müller, M., Rıtz, J.P., Germer, C.T., and Müller, G. “New Flexible Applicators for Laser-Induced Thermotherapy”Med. Laser Appl. 16: 73–80,2001.
  • Gülsoy, M., Çelikel, T., Kurt, A., Canbeyli, R., Cilesiz, I.. “Er:YAG Laser Ablation of Cerebellar and Cerebral Tissue”Lasers Med.Sci, 16:40–43© Springer-Verlag London Limited,2001.
  • Ritz,. J.P., Roggan,.A., Isbert,.I., Müller, G., Buhr, H.J., and Germer, C.T.“Optical Properties of Native and Coagulated Porcine Liver Tissue Between 400 and 2400 nm”. Lasers in Surgery and Medicine 29:205-212 ,2001.
  • Bachmann, L., and Zezell, D.M."Laser Physics and Laser Tissue Interaction", Lasers in Dentistry, Practical text book, pp. 1-14,2010.
  • Cox, B.T.” Introduction to Laser-Tissue Interactions”, PHAS 4886, Optics in Medicine, 1-62, March,2007.
  • İkurova, L., Habodaszova, D., Gonda, M.,Waczulikova, I.,and Vojtek, P.“Penetration of Laser Light through Blood Derivatives” Laser Physics, vol. 13, No. 2, pp. 217–221,2003.
  • Knappe., V., Frank., F., Mesecke-von Rheinbaben., I., Roggan., A., and Müller., G. “Investigations to Compare Various Laser Wavelengths for Laser- Induced Interstitial Thermotherapy (LITT)” Laser Physics, volume. 13, No. 1, pp. 41–44,2003.
  • Ekicioğlu, G., Özkan, N., Şalvaazar, E.“Hematoksilen Eozin (Hematoxylin-Eosin)
Toplam 19 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Akademik ve/veya teknolojik bilimsel makale
Yazarlar

Fikret Yıldız

Ayşe Sarp Bu kişi benim

Çağlar Gök Bu kişi benim

Murat Gülsoy Bu kişi benim

İnci Çilesiz

Yayımlanma Tarihi 23 Ekim 2012
Gönderilme Tarihi 23 Ekim 2012
Yayımlandığı Sayı Yıl 2012 Cilt: 2 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA Yıldız, F., Sarp, A., Gök, Ç., Gülsoy, M., vd. (2012). Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro. EMO Bilimsel Dergi, 2(4), 63-67.
AMA Yıldız F, Sarp A, Gök Ç, Gülsoy M, Çilesiz İ. Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro. EMO Bilimsel Dergi. Aralık 2012;2(4):63-67.
Chicago Yıldız, Fikret, Ayşe Sarp, Çağlar Gök, Murat Gülsoy, ve İnci Çilesiz. “Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in Vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in Vitro”. EMO Bilimsel Dergi 2, sy. 4 (Aralık 2012): 63-67.
EndNote Yıldız F, Sarp A, Gök Ç, Gülsoy M, Çilesiz İ (01 Aralık 2012) Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro. EMO Bilimsel Dergi 2 4 63–67.
IEEE F. Yıldız, A. Sarp, Ç. Gök, M. Gülsoy, ve İ. Çilesiz, “Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro”, EMO Bilimsel Dergi, c. 2, sy. 4, ss. 63–67, 2012.
ISNAD Yıldız, Fikret vd. “Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in Vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in Vitro”. EMO Bilimsel Dergi 2/4 (Aralık 2012), 63-67.
JAMA Yıldız F, Sarp A, Gök Ç, Gülsoy M, Çilesiz İ. Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro. EMO Bilimsel Dergi. 2012;2:63–67.
MLA Yıldız, Fikret vd. “Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in Vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in Vitro”. EMO Bilimsel Dergi, c. 2, sy. 4, 2012, ss. 63-67.
Vancouver Yıldız F, Sarp A, Gök Ç, Gülsoy M, Çilesiz İ. Sürekli Dalga NIR-IR Dalgaboylarının Karaciğerde Oluşturduğu Isıl Etkilerin in vitro Ortamda Araştırılması / Investigation of Photothermal Effects of CW NIR-IR Lasers on Liver Tissue in vitro. EMO Bilimsel Dergi. 2012;2(4):63-7.

EMO BİLİMSEL DERGİ
Elektrik, Elektronik, Bilgisayar, Biyomedikal, Kontrol Mühendisliği Bilimsel Hakemli Dergisi
TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI 
IHLAMUR SOKAK NO:10 KIZILAY/ANKARA
TEL: +90 (312) 425 32 72 (PBX) - FAKS: +90 (312) 417 38 18
bilimseldergi@emo.org.tr