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比较能量分散均匀性自动和手动班上4激光疗法

汉斯·奥拉夫Baack*

一般的外科医生,Sporthopaedic汉堡,德国汉堡Vogt-Wells-Straße 1222529

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汉斯·奥拉夫Baack
一般的外科医生,Sporthopaedic汉堡
德国汉堡Vogt-Wells-Straße 1222529。
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收到日期:24/02/2020;接受日期:16/03/2020;发表日期:23/03/2020

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文摘

背景:四级激光疗法的应用在过去的二十年是一个不断增长的物理形态基于其生物刺激和疼痛缓解效果,同时作为一个非侵入性的治疗。由于其高功率输出提供热效果和缩短治疗时间,以及长波长使优越的渗透深度结构相比降低水平激光疗法,使得第四类激光首选激光治疗选择。随着技术的趋势变化和推进自动化激光出来推向市场的需求扩大。它是至关重要的,这种自动激光系统的可靠性达到或超过一定标准和期望的可靠性手册相比,激光治疗的应用。目的:本研究的目的是评估的同质性的传播能量由人工手块和自动扫描系统应用到后面面积100 cm2最大30 w的力量和单波长1064纳米。方法:70例患者被分为两组根据自己的皮肤类型根据Fitzpatrick规模。第二和第三组我的皮肤类型,而第二组由皮肤类型IV和v为两组治疗方法是相同的,每个病人接受初期治疗与手工涂布,一周后自动器接受治疗。福禄克红外摄像机是用来获得热图像和价值观的治疗方法(定性和定量)比较。结果:基于热图像评估,为每个应用程序平均温差,均匀系数评价,显著差异(p > 0.01)之间观察到的皮肤类型的手动应用程序和自动应用程序组,自动化的应用程序提供了一个更均匀扩散的能量使用手比手动应用程序块。此外,没有显著性差异(p > 0.01),应用程序在不同的皮肤类型组。 CONCLUSION: Class IV automated laser application, with a single 1064 nm wavelength and power of up to 30 W was found to provide a greater homogenous spread of energy in relation to the Class IV manual application.

关键字

第四类激光疗法、自动治疗,扫描系统,1064 nm, 30 W

介绍

激光疗法是一种物理形态,使用激光辐射对缓解疼痛和促生到深藏于组织目标。在过去的设备的最大力量500兆瓦(第三类)被用于激光疗法(1,2]。由于技术进步和不断变化的技术趋势,更高的能量除以1 w和30 w可以在第二个交付给病人在使用高强度激光(四级)3]。这带来了很多好处治疗师和病人的更高的输出功率可以提供急性的热效应,但强烈的热效应为慢性疾病,以及减少治疗时间可以更有效地传递能量治疗区域(4]。激光辐照参数如波长和应用程序的大小位置显示影响渗透到人体组织(4,5]。波长的光谱依赖性的穿透深度的话题上面之前的调查和总结,波长1000 nm深入渗透。这是使用单一的主要驱动因素波长1064纳米的应用激光疗法治疗。

减少治疗激光点会增加面积激光的功率密度,进而减少激光皮肤吸收和改进达到深层渗透(6]。尽管这种好处,小点的控制是很困难的,可能会影响能源目标地区的传播,尤其是在地区超过100厘米2

不同类型的第四类激光交付可用于激光疗法的应用。手册应用程序使用一个手是最常见的一种交付目前医疗提供者。它由使用探测器与激光输出通常在一个定义的距离位置从病人的皮肤,需要交付动态,防止受热不舒服。此外,更大的身体部位往往更难以治疗有效地由于其大小和应用程序一致性要求。基于这一约束,实现自动申请激光治疗似乎是有利的,因为它将能更好地处理大量地区,节省运营商的时间和消除疲劳相比手动激光疗法的应用程序。

最近,自动化市场上介绍了第四类激光与红外相机控制等特性对能源的传播和不同的机制如何使激光光束移动。

为了更好地理解这些不同的应用系统为四级激光治疗,本研究旨在评估能量扩散的均匀性由手动和自动的应用程序。

材料和方法

入选标准

入选标准包括皮肤类型II和III第一组,第二组皮肤类型IV和V。

排除标准

患者被排除在研究如果他们中枢或周围神经病变,表现出开放的皮肤损伤,怀孕,有经验的急性或sub-acute炎症和/或恶性肿瘤(癌症)。

研究设计

这项研究的目的是对比试验。共有70名患者被分为两组根据他们的皮肤类型。

道德标准

所有病人都接受了治疗的完整解释协议和书面知情同意。此外,治疗方法是符合伦理指南1975年赫尔辛基宣言的通过的世界医学协会大会(1997 - 2000)和人权公约和生物医学的欧洲委员会(1997)(6,7]。

数据收集

为了评估病人的皮肤类型Fitzpatrick规模使用(8]。

治疗设备

一块半导体的四级激光与人工手和自动扫描系统器(线下工业有限公司)组成的一个最大的力量30 W,使用1064纳米波长。

治疗过程:

持续21°C的环境温度保持在激光operatory空间一致的治疗环境。病人休息大约10分钟operatory适应温度的空间。患者和操作者戴防护激光安全眼镜对眼睛的保护。应用程序是常见的两组;激光应用于病人恢复在卧姿坐落在一个治疗表。定义的治疗区域标志着病人的皮肤上(使用记号笔)以便于评价体系。激光应用治疗进行了两次。第一个干预应用手动激光疗法的应用程序。第二个应用自动化应用程序,执行手册申请后7天内,避免长久的代谢影响的第一手动激光干预,避免误解数据和模拟初始基线状态。

治疗过程与手动程序

手动激光交付是由线下的手片器- 6000高强度激光设备。治疗点的大小由光学附件调整后,设置为10毫米直径。治疗应用在动态扫描的恒速运动4厘米/秒连续发射。

治疗过程自动化应用程序

自动化的应用程序是由附件扫描系统。使用常数的光斑大小10毫米直径。像手动应用程序,同样的动态扫描应用程序和使用恒速运动。病人背部和扫描系统之间的距离是一个常数20厘米。所有患者举行激光停止自动紧急按钮在整个应用程序的任何突然主要不适。

治疗参数

激光治疗是应用于100厘米的一个领域2(10厘米x 10厘米)患者背上涂抹器使用10毫米光斑大小。固定距离3厘米的块和20厘米的扫描系统之间的病人和激光输出。固定剂量的70 j /厘米2是由连续发射功率从10 W - 15 W根据患者热感知。

测量仪器

热成像评价数据被热成像摄像机侥幸模型TI32(美国福禄克公司)的决议240 x320 px。所有热图像捕获在摄氏度的范围28-43°C。使用辐射系数0.98。

评价方法

三种不同类型的同质性评估被用于这项研究。第一个由视觉的温度分布均匀性评价热图像。为第二种方法治疗领域的温度值,不同治疗部位的平均温度计算和差异的百分比值范围可视化在4°C到4°C 0.4°C的增量。最后评价方法应用均匀系数(HC),它被定义为每一个不同的平均百分比差值所代表的比例高于3%。数学软件GNU Octave(5.1.0版)被用来评估热数据。

统计分析

每个小组分析了Mann-Whitney紫外线测试比较自动和手动应用程序之间的区别。皮肤类型之间的差异的HC组为同一应用程序检查。统计显著性水平设置为p < 0.01。

结果

共有70名患者被分为两组根据自己的皮肤类型。第一批35岁患者分为皮肤类型II和III,而第二组35患者分为皮肤类型IV和v .这两个组没有报告任何副作用或问题之后的任何治疗。一旦我们获得热治疗的患者的数据手动和自动应用程序使用热感摄像机,我们能够进一步评估和推断信息来更好地理解两个应用程序的均匀扩散的能量。

热图像评价

同质性评价的热图像。自动和手动应用程序之间的主要区别是治疗区域的可见边缘的皮肤类型组(图1)。治疗区域的中央部分的迹象增加自动应用程序的同质性,而手动应用程序我们观察一个差异更大、更不均匀分布的能量。

medical-health-sciences-thermal-images

图1:手动(左)和自动热图像(右)申请皮肤类型II。

温差值和面积百分比

不同治疗领域的平均温度和热感摄像机图像的每个像素计算两组和应用程序。此外,分布比例绘制。能量分散的手工应用程序所示图2 a和2 b介绍了温度分布范围从2到1.6°C的皮肤类型II组和2 + 1.2°C皮肤类型IV组,当占极端。

medical-health-sciences-normalized-histogram

图2:平均差值的归一化直方图手册申请皮肤类型II组。

medical-health-sciences-automated-application

图2 b:平均差值的归一化直方图自动申请皮肤类型II组。

自动化应用程序温度值达到一个更小的范围比手动应用价值。皮肤类型II组值绘制图3适合的温度范围-0.4 - 0.4°C,而皮肤类型组IV和V陷入更大范围的-0.4到0.8°C。

medical-health-sciences-average-difference

图3:平均差值的比较自动化(蓝色)和手动(红色)应用程序。

均匀系数评估

HC是指能量的平均比例为一个“温差集团”。HC计算的自动和手动应用程序。HC更高价值的结果在较低的温度分布,进而增加应用程序的同质性。

自动化应用程序均匀系数的平均值分别为40.66±10.04的皮肤类型II组和39.31±5.33 IV型组。平均值为手动疗法为皮肤类型II组为18.77±3.99和20.17±3.74皮肤类型IV组(表1)

均匀系数
扫描系统:皮肤类型II 0.4066±0.1004
扫描系统:皮肤类型IV 0.3931±0.0533
手工疗法:皮肤类型II 0.1877±0.0399
手工疗法:皮肤类型IV 0.2017±0.0374

表1:平均均匀系数的应用程序。

显著差异(p > 0.01)之间观察到的皮肤类型的手动应用程序和自动化应用程序组基于Mann-Whitney紫外线测试。

此外,没有显著性差异(p > 0.01),应用程序在不同的皮肤类型组。

讨论

激光治疗是一个流行的物理形态为缓解疼痛和bio-stimulation可以由传统的手工应用。目前,自动化的激光应用解决方案的发展需求是为了节省操作时间,减少压力,主要用于大面积推广应用。没有副作用或病人烧伤被报道。

实验的目的是评估的同质性传播的能量由一块手工手和自动扫描器使用30 W最大输出功率和一个1064纳米波长在100厘米的面积2之前,从来没有测量等强度高(四级)激光参数。通过这样做,我们可以更好地了解能量分布在病人的各种皮肤类型(根据Fitzpatrick规模)。应该值得注意,没有治疗评价在本研究的范围,而是专注于理解病人皮肤上能量分布。此外,没有报告的副作用或烧伤病人的治疗。

为了更好的让这些评价,我们必须理解激光治疗设备的操作。激光治疗设备使用一个治疗的地方,可以在不同厘米直径。高渗透可以通过使用一个点直径大约10毫米[3],因此我们的理由使用这个光斑直径在我们的研究中。,但很难实现同质通过控制激光能量分散器手动由于人为错误,是不可能复制每一个手运动完全相同的模式。有争议的是,一个自动化的应用程序可以允许精确地控制现场和增加能量分散的均匀性。根据结果从我们三个评估标准,我们可以得出结论,自动治疗提供了更多的同质的传播能量相对较大的地区。

我们直观地评估和监控的数量颜色治疗区域的热量信号的热像显示更大的同质传播自动化应用程序,主要用于治疗区域的边缘(匹配我们的预处理轮廓标记)。由于这种评价方法的主观性,我们进一步支持我们的研究结果,评估治疗领域的温差,以及评估每个皮肤类型的HC和应用。

平均温度计算值和个体差异10 x10厘米的治疗领域有一个归一化参数,均匀系数。结果图4显示积累的能量在两个学位的趋势不同皮肤类型II自动化应用程序。相比之下,少同质手册的应用程序有不同的温度在4度值。这是得到图像的视觉评估确认(图1)

medical-health-sciences-Homogeneity-coefficient

图4:均匀系数为手动和自动的应用程序。

HC计算基于微分分(0.4°C)的数量和平均分布在治疗区域。包含限制超过3%排除极端的形象。这个评价参数结合的宽度和高度分布曲线和带有复杂的温度扩散对病人的信息。HC更高价值的结果在较低的温度分布,进而增加应用程序的同质性。更高的平均均匀系数计算自动应用程序(39.31±5.33)两组的皮肤类型相比,手工应用。两组之间无显著差异观察。这是特别重要的,因为这个结果为我们的研究结果的一致性提供了两种皮肤类型测试和证实了同质性的能量传播由自动和手动应用程序是独立的皮肤类型。

结论

从我们的结果,我们可以得出这样的结论:四级激光疗法用一个1064纳米波长和30 W功率使用自动扫描系统应用程序在一个面积100厘米2提供更均匀的能量分散,导致一个更有效的治疗比手工手应用程序。此外,由于精确的小光斑尺寸我们能更好地渗透到深层结构与最大控制,同时提供一个安全、有效的时间,减少病人和运营商要求环境。

引用

全球技术峰会