ITRM20130627A1

ITRM20130627A1 - SURGICAL AND THERAPEUTIC LASER FOR SOFT TISSUES.

Info

Publication number: ITRM20130627A1
Application number: IT000627A
Authority: IT
Inventors: Francesco Zanata
Original assignee: Eltech S R L
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2015-05-15

Description

Laser chirurgico e terapeutico per tessuti molli Soft tissue surgical and therapeutic laser

La presente invenzione riguarda un laser chirurgico e terapeutico per tessuti molli. The present invention relates to a surgical and therapeutic laser for soft tissues.

Più precisamente, la presente invenzione riguarda un dispositivo laser che sfrutta una sorgente di luce nel blu per interventi di microchirurgia dei tessuti molli, chirurgia e terapia in odontoiatria, chirurgia e terapia in dermatologia, chirurgia e terapia nel campo vascolare e chirurgia e terapia in altri molteplici campi del medicale. Oltre alla sorgente principale, è usata una fibra ottica da introdurre direttamente nelle vene per il trattamento vascolare. More precisely, the present invention relates to a laser device that exploits a light source in the blue for soft tissue microsurgery, surgery and therapy in dentistry, surgery and therapy in dermatology, surgery and therapy in the vascular field and surgery and therapy in other multiple medical fields. In addition to the main source, an optical fiber is used to be introduced directly into the veins for vascular treatment.

Stato della tecnica State of the art

Nel campo dermatologico, è uso tagliare tessuti, asportare lesioni o malformazioni benigne, verruche ed altre lesioni antiestetiche, con l’aiuto di laser infrarossi. In the dermatological field, it is customary to cut tissues, remove benign lesions or malformations, warts and other unsightly lesions, with the help of infrared lasers.

E’ d’uso utilizzare lunghezze d’onda minori di 2000nm per mezzo di fibre ottiche a contatto con il tessuto da tagliare. Con lunghezze d’onda maggiori di 2000nm è invece d’uso attuale utilizzare manipoli non a contatto con il tessuto da tagliare; il raggio laser viene trasportato dalla sorgente al manipolo, attraverso bracci articolati a 5 o 7 specchi. It is customary to use wavelengths shorter than 2000nm by means of optical fibers in contact with the fabric to be cut. With wavelengths greater than 2000nm, on the other hand, it is in current use to use handpieces that are not in contact with the fabric to be cut; the laser beam is transported from the source to the handpiece, through articulated arms with 5 or 7 mirrors.

In campo vascolare è d’uso utilizzare laser a 532nm o nel vicino infrarosso minore di 1600nm, per ridurre le telangectasie e piccole vene antiestetiche del volto, mentre è d’uso trattare anche le piccole vene e le telangectasie delle gambe ma con risultati meno evidenti che sul volto, in quanto in questa zona il problema vascolare è più importante e tende a riapparire dopo poche settimane. In the vascular field it is customary to use lasers at 532nm or in the near infrared less than 1600nm, to reduce telangiectasias and small unsightly veins of the face, while it is also customary to treat small veins and telangiectasias of the legs but with less evident results. than on the face, as in this area the vascular problem is more important and tends to reappear after a few weeks.

Per questo tipo di problema è d’uso utilizzare anche un metodo più invasivo, che prevede l’utilizzo di aghi con diametro maggiore di 270 micron i quali vengono introdotti direttamente nella vena. Attraverso questi aghi viene introdotta una fibra ottica collegata ad un laser ad una lunghezza d’onda maggiore o uguale a 532nm. L’azione del laser coagula il sangue nella vena occludendola. Questo trattamento è invasivo e molto doloroso, ed ha risultati simili o minori rispetto al trattamento farmacologico con sclerosanti. For this type of problem it is also customary to use a more invasive method, which involves the use of needles with a diameter greater than 270 microns which are introduced directly into the vein. An optical fiber connected to a laser with a wavelength greater than or equal to 532nm is introduced through these needles. The action of the laser coagulates the blood in the vein, occluding it. This treatment is invasive and very painful, and has similar or lesser results than drug treatment with sclerosants.

Nel campo odontoiatrico, è utilizzato il laser per tagliare tessuti molli, in particolare gengiva e mucosa, e nel campo parodontale per disinfettare le tasche tra dente e gengiva. Lo stesso vale per una disinfezione del canale nella radice dei denti (trattamento endodontico). In the dental field, the laser is used to cut soft tissues, in particular gingiva and mucosa, and in the periodontal field to disinfect the pockets between tooth and gum. The same applies to a root canal disinfection (endodontic treatment).

I trattamenti in odontoiatria sono spesso realizzati con laser a diodi. Per la chirurgia dei tessuti molli del cavo orale, è necessaria più potenza che per le operazioni di disinfezione. La luce di questi laser è accoppiata in fibre ottiche e raggiunge l'estremità distale della fibra ottica. Questa estremità della fibra ottica viene portata a contatto con le parti del corpo che sono da trattare. Treatments in dentistry are often done with diode lasers. For oral soft tissue surgery, more power is required than for disinfection operations. The light from these lasers is coupled into optical fibers and reaches the distal end of the optical fiber. This end of the optical fiber is brought into contact with the parts of the body to be treated.

In sintesi, le lunghezze d'onda tipiche impiegate per i laser chirurgici di cui sopra sono 810 ± 15 nm, 940 ± 15 nm, 975 ± 15 nm e 1064 ± 10 nm. In summary, the typical wavelengths used for the above surgical lasers are 810 ± 15 nm, 940 ± 15 nm, 975 ± 15 nm and 1064 ± 10 nm.

Si utilizzano diodi laser e laser Nd:YAG, tuttavia si devono usare intensità molto elevate per il taglio dei tessuti molli; ciò porta ad un eccessivo riscaldamento termico del tessuto circostante, con molteplici effetti collaterali. Laser diodes and Nd: YAG lasers are used, however very high intensities must be used for soft tissue cutting; this leads to excessive thermal heating of the surrounding tissue, with multiple side effects.

Anzitutto, vi è la produzione di un notevole calore nel taglio del tessuto biologico. Si rischia così il danneggiamento termico del tessuto. First, there is the production of considerable heat in the cut of the biological tissue. In this way there is a risk of thermal damage to the fabric.

Inoltre, il calore dissipato dal laser sarà alto, e sarà richiesto un complesso ed ingombrante sistema di raffreddamento. Furthermore, the heat dissipated by the laser will be high, and a complex and bulky cooling system will be required.

Ancora, con una potenza elevata maggiore di 4W del laser della tecnica anteriore, si rischia di danneggiare i tessuti biologici negli strati sotto la superficie. Furthermore, with a high power greater than 4W of the prior art laser, there is a risk of damaging the biological tissues in the layers below the surface.

Un altro svantaggio è costituito dalla velocità di taglio non è alta a causa della bassa efficienza di assorbimento del laser ad infrarossi della tecnica anteriore, aumentando corrispondentemente il tempo di trattamento. Another disadvantage is that the cutting speed is not high due to the low absorption efficiency of the infrared laser of the prior art, correspondingly increasing the treatment time.

Infine, i laser con tecnica anteriore che utilizzano la luce infrarossa con lunghezza d’onda minore di 2000nm, per il taglio, devono entrare in contatto con la fibra ottica e il tessuto. Solitamente, è necessario che l'estremità della fibra ottica entri in contatto con un qualcosa coperto da un rivestimento nero, ad esempio fuliggine, un cosiddetto processo di condizionamento. Questo rivestimento nero, farebbe assorbire la luce infrarossa e quindi riscaldare la punta della fibra ottica. Questa punta della fibra riscaldata, verrebbe poi utilizzata per tagliare il tessuto premendo la punta della fibra calda attraverso il tessuto. Ciò porta ad un eccessivo riscaldamento termico del tessuto circostante, con molteplici effetti collaterali. Finally, prior art lasers that use infrared light with a wavelength less than 2000nm, for cutting, must come into contact with the optical fiber and the fabric. Usually, it is necessary for the end of the optical fiber to come into contact with something covered by a black coating, such as soot, a so-called conditioning process. This black coating would absorb infrared light and thus heat the tip of the optical fiber. This heated fiber tip would then be used to cut the fabric by pressing the hot fiber tip through the fabric. This leads to excessive thermal heating of the surrounding tissue, with multiple side effects.

Anzitutto, vi è la produzione di un notevole calore nel taglio del tessuto biologico. Si rischia così il danneggiamento termico del tessuto. Inoltre il tempo di riparazione del tessuto è più alto a causa dei danni termici anche al tessuto circostante al taglio, tessuto che doveva rimanere sano, oltre all’aumentato rischio di infezioni in quanto questo rischio è proporzionale al danno causato dal laser. First, there is the production of considerable heat in the cut of the biological tissue. In this way there is a risk of thermal damage to the fabric. Furthermore, the tissue repair time is higher due to thermal damage also to the tissue surrounding the cut, tissue that had to remain healthy, in addition to the increased risk of infections as this risk is proportional to the damage caused by the laser.

Scopo e oggetto dell’invenzione Purpose and object of the invention

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo laser per il trattamento del corpo umano o animale con ridotti effetti collaterali in chirurgia e terapia, in particolar modo nella chirurgia dei tessuti molli, chirurgia e terapia in odontoiatria, chirurgia e terapia in dermatologia e per la chirurgia nel campo vascolare. The purpose of the present invention is to provide a laser device for the treatment of the human or animal body with reduced side effects in surgery and therapy, particularly in soft tissue surgery, surgery and therapy in dentistry, surgery and therapy in dermatology and for surgery in the vascular field.

E’ oggetto della presente invenzione un dispositivo laser per chirurgia, comprendente almeno una sorgente laser, nonché una fibra ottica di applicazione ed una logica di controllo, caratterizzato dal fatto che detta sorgente laser crea un fascio laser ad una lunghezza d’onda pari a 450 ± 20nm, e dal fatto che detta logica di controllo è programmata per accendere ciclicamente detta sorgente laser per un tempo indefinito o per un tempo definito di Toncompreso tra 1 ms e 1 s alternato ad un tempo di Toffcompreso tra 1 ms e 1 s in cui detta sorgente laser è spenta. The subject of the present invention is a laser device for surgery, comprising at least one laser source, as well as an application optical fiber and a control logic, characterized in that said laser source creates a laser beam at a wavelength equal to 450 ± 20nm, and by the fact that said control logic is programmed to cyclically turn on said laser source for an indefinite time or for a defined Ton time between 1 ms and 1 s alternating with a Toff time between 1 ms and 1 s in which said laser source is off.

I tempi dipendono dal trattamento da effettuare. Il duty cycle è regolato dall’1 al 99 %. The times depend on the treatment to be carried out. The duty cycle is regulated from 1 to 99%.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detta fibra ottica di applicazione è una fibra ottica con diametro minore di 200 micron. Preferably according to the invention, said optical fiber of application is an optical fiber with a diameter of less than 200 microns.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detta fibra ottica di applicazione è in quarzo, con diametro minore di 200 micron. Preferably according to the invention, said optical fiber of application is in quartz, with a diameter of less than 200 microns.

Preferibilmente secondo l’invenzione, detta fibra ottica di applicazione è in zaffiro, con forma cilindrica conica o a scalpello. Preferably according to the invention, said optical fiber of application is in sapphire, with cylindrical conical or chisel shape.

Per logica di controllo si intende un qualsiasi circuito programmabile, ad esempio una CPU o FPGA, che permetta di controllare le sorgenti laser. By control logic we mean any programmable circuit, for example a CPU or FPGA, which allows to control the laser sources.

L’invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, con particolare riferimento ai disegni delle figure allegate, in cui: The invention will now be described for illustrative but not limitative purposes, with particular reference to the drawings of the attached figures, in which:

− la figura 1 mostra una vista in sezione del dispositivo secondo l’invenzione; - Figure 1 shows a sectional view of the device according to the invention;

− la figura 2 mostra ulteriori viste in sezione e prospettiche del dispositivo secondo l’invenzione; − la figura 3 mostra una punta utilizzabile con il dispositivo secondo l’invenzione; - Figure 2 shows further sectional and perspective views of the device according to the invention; - Figure 3 shows a tip that can be used with the device according to the invention;

− la figura 4 mostra un immagine di un primo esame istologico di un tessuto trattato con un laser a 450 nm ed un altro tessuto trattato con un laser a 980 nm; - figure 4 shows an image of a first histological examination of a tissue treated with a laser at 450 nm and another tissue treated with a laser at 980 nm;

− la figura 5 mostra un immagine di un secondo esame istologico di un tessuto trattato con un laser a 450 nm ed un altro tessuto trattato con un laser a 980 nm; - figure 5 shows an image of a second histological examination of a tissue treated with a laser at 450 nm and another tissue treated with a laser at 980 nm;

− la figura 6 mostra un immagine di un terzo esame istologico di un tessuto trattato con un laser a 450 nm ed un altro tessuto trattato con un laser a 980 nm; - figure 6 shows an image of a third histological examination of a tissue treated with a laser at 450 nm and another tissue treated with a laser at 980 nm;

− la figura 7 mostra un grafico di assorbimento in funzione della lunghezza d’onda del sangue venoso (HbO2) e del sangue arterioso (Hb), con indicazione del coefficiente di assorbimento alle lunghezze d’onda di 446 e 970 nm; - Figure 7 shows an absorption graph as a function of the wavelength of venous blood (HbO2) and arterial blood (Hb), with indication of the absorption coefficient at wavelengths of 446 and 970 nm;

− la figura 8 mostra un dettaglio dello stesso grafico di assorbimento della figura 7, con indicazione del coefficiente di assorbimento alle lunghezze d’onda di 446 e 970 nm; - figure 8 shows a detail of the same absorption graph of figure 7, with indication of the absorption coefficient at the wavelengths of 446 and 970 nm;

− la figura 9 mostra il grafico della figura 7, con indicazione del coefficiente di assorbimento alla lunghezza d’onda di 808 nm; - figure 9 shows the graph of figure 7, with an indication of the absorption coefficient at a wavelength of 808 nm;

− la figura 10 mostra un dettaglio dello stesso grafico di assorbimento della figura 9, con indicazione del coefficiente di assorbimento alla lunghezza d’onda di 808; - Figure 10 shows a detail of the same absorption graph of Figure 9, with an indication of the absorption coefficient at a wavelength of 808;

− la figura 11 mostra un dettaglio dello stesso grafico di assorbimento della figura 7, con indicazione del coefficiente di assorbimento alla lunghezza d’onda di 1000 nm; - figure 11 shows a detail of the same absorption graph of figure 7, with indication of the absorption coefficient at the wavelength of 1000 nm;

− la figura 12 mostra un dettaglio dello stesso grafico di assorbimento della figura 11, con indicazione del coefficiente di assorbimento alla lunghezza d’onda di 1000. - Figure 12 shows a detail of the same absorption graph of Figure 11, with an indication of the absorption coefficient at a wavelength of 1000.

Descrizione dettagliata di esempi di realizzazione dell’invenzione Detailed description of examples of implementation of the invention

Metodo terapeutico Therapeutic method

Il dispositivo per il trattamento del corpo umano o animale mediante chirurgia e terapia con l'aiuto della luce laser, in particolare per chirurgia dei tessuti molli, chirurgia e terapia in odontoiatria, chirurgia e terapia in dermatologia e chirurgia e terapia nel campo vascolare, e chirurgia o terapia in altri molteplici campi del medicale, comprende secondo l’invenzione un sistema a diodi laser per fornire luce laser, specificamente con lunghezza d'onda di 450 ± 20nm. The device for the treatment of the human or animal body by surgery and therapy with the aid of laser light, in particular for soft tissue surgery, surgery and therapy in dentistry, surgery and therapy in dermatology and surgery and therapy in the vascular field, and surgery or therapy in many other medical fields, according to the invention comprises a laser diode system for providing laser light, specifically with a wavelength of 450 ± 20nm.

L’utilizzo di lunghezze d'onda nella gamma dei 450± 20nm, ha il vantaggio che la costante di assorbimento dell'emoglobina è di due ordini di grandezza superiore a 450 ± 20nm, rispetto a lunghezze d’onda maggiori di 800nm. The use of wavelengths in the range of 450 ± 20nm has the advantage that the absorption constant of hemoglobin is two orders of magnitude higher than 450 ± 20nm, compared to wavelengths greater than 800nm.

Sempre nella gamma a 450 ± 20nm, anche per la melanina vi è un aumento nella costante di assorbimento di un fattore di circa 3. Nelle figure da 7 a 12 sono sono dati i grafici di assorbimento, in funzione della lunghezza d’onda, del sangue venoso (HbO2) e del sangue arterioso (Hb), con indicazione del coefficiente di assorbimento a varie lunghezze d’onda. Still in the 450 ± 20nm range, also for melanin there is an increase in the absorption constant by a factor of about 3. Figures 7 to 12 show the absorption graphs, as a function of the wavelength, of the venous blood (HbO2) and arterial blood (Hb), with indication of the absorption coefficient at various wavelengths.

Pertanto, a 450 ± 20nm, è necessaria un’intensità della luce molto più bassa per il taglio di tessuti, secondo le prove della Richiedente solo da 1 a 3 W di potenza media. Therefore, at 450 ± 20nm, a much lower light intensity is required for cutting fabrics, according to the Applicant's tests only from 1 to 3 W of average power.

Il fatto che la potenza necessitata dal laser sia più bassa ha il vantaggio aggiuntivo di produrre meno calore nel taglio del tessuto biologico. Inoltre, sarà ridotto anche il calore dissipato dal laser, richiedendo meno raffreddamento della sorgente laser. Questo è un indubbio vantaggio rispetto alla tecnica anteriore, in cui invece i laser per applicazioni chirurgiche devono essere raffreddati, in genere, mediante un sistema complesso ed ingombrante. The fact that the power required by the laser is lower has the additional advantage of producing less heat in the cut of the biological tissue. In addition, the heat dissipated by the laser will also be reduced, requiring less cooling of the laser source. This is an undoubted advantage over the prior art, in which the lasers for surgical applications must be cooled, in general, by means of a complex and bulky system.

Si evita così, quasi interamente, il danneggiamento termico del tessuto. In this way, thermal damage to the fabric is almost entirely avoided.

Inoltre, a causa del maggiore assorbimento del tessuto a 450 ± 20nm, anche la profondità di penetrazione del raggio laser è ridotta, così non vi è alcun ulteriore danno al tessuto negli strati sotto la superficie. In addition, due to the increased absorption of the tissue at 450 ± 20nm, the penetration depth of the laser beam is also reduced, so there is no further damage to the tissue in the layers below the surface.

La maggiore efficienza di assorbimento aumenta anche la velocità di taglio e quindi diminuisce il tempo di trattamento. The higher absorption efficiency also increases the cutting speed and therefore decreases the treatment time.

Inoltre, grazie alla maggiore efficienza di assorbimento della luce a 450 ± 20nm da parte dell'emoglobina nel tessuto, è ora possibile effettuare una transizione al taglio senza contatto. La punta della fibra ottica è portata nelle immediate vicinanze, ma non a contatto con il tessuto da tagliare. La luce a 450 ± 20nm esce dalla fibra ottica ed il tessuto evapora a causa dell’efficienza dell'assorbimento. In addition, due to the increased light absorption efficiency at 450 ± 20nm by hemoglobin in the tissue, it is now possible to make a transition to cutting without contact. The tip of the optical fiber is brought in the immediate vicinity, but not in contact with the fabric to be cut. The light at 450 ± 20nm comes out of the optical fiber and the fabric evaporates due to the efficiency of the absorption.

Si ha così un taglio senza contatto, che a sua volta esercita meno pressione sulla fibra ottica. La fibra ottica pertanto, ha una durata più lunga ed efficace. This results in a contactless cut, which in turn exerts less pressure on the optical fiber. The optical fiber therefore has a longer and more effective life.

La proprietà di poter tagliare senza contatto, permette di utilizzare manipoli focalizzati, che lavorano a distanze elevate dal tessuto, permettendo un utilizzo più delicato rispetto alla fibra ottica a contatto usata nei laser infrarossi. The property of being able to cut without contact, allows to use focused handpieces, which work at great distances from the tissue, allowing a more delicate use than the contact optical fiber used in infrared lasers.

Secondo le ricerche e le valutazioni della Richiedente, l’utilizzo di lunghezze d'onda più corte, come ad esempio 405 nm, avrebbe anzitutto lo svantaggio del costo del laser a questa lunghezza d’onda. According to the Applicant's research and evaluations, the use of shorter wavelengths, such as 405 nm, would first of all have the disadvantage of the cost of the laser at this wavelength.

Inoltre, la lunghezza d’onda a 405 nm è troppo vicina alla luce ultravioletta e potrebbe causare il cancro nella regione colpita, o altri effetti collaterali. Furthermore, the wavelength at 405 nm is too close to ultraviolet light and could cause cancer in the affected region, or other side effects.

Un ulteriore vantaggio è la fluorescenza dei tessuti naturali, quando eccitati a 450 ± 20 nm. Pertanto, in aggiunta alla luce di eccitazione di 450 ± 20 nm, una macchia di fluorescenza può essere vista dal chirurgo, il quale sa sempre esattamente che parte del tessuto è stata trattata. La fluorescenza mostra anche se il tessuto viene effettivamente trattato. A further advantage is the fluorescence of natural tissues when excited at 450 ± 20 nm. Therefore, in addition to the excitation light of 450 ± 20 nm, a fluorescence spot can be seen by the surgeon, who always knows exactly which part of the tissue has been treated. The fluorescence also shows whether the tissue is actually being treated.

La lunghezza d'onda di 450 ± 20 nm può anche essere usata per attivare i compositi utilizzati come riempimento dentale. The wavelength of 450 ± 20 nm can also be used to activate composites used as dental filling.

Inoltre, a causa del basso assorbimento della luce blu in acqua, la zona di trattamento può essere raffreddata con l’acqua, senza che la funzionalità del laser venga notevolmente ridotta e senza incrementare la temperatura del tessuto. Questo è particolarmente importante se un trattamento è sottoposto nelle immediate vicinanze del tessuto osseo, perché in questo modo il rischio di necrosi è ridotto. In addition, due to the low absorption of blue light in water, the treatment area can be cooled with water, without the functionality of the laser being significantly reduced and without increasing the temperature of the fabric. This is particularly important if a treatment is performed in the immediate vicinity of the bone, as this reduces the risk of necrosis.

Utilizzando il laser a 450 ± 20nm si ha la possibilità di collimare il laser in fibre ottiche molto sottili, con diametro minore di 100 micron. Using the laser at 450 ± 20nm it is possible to collimate the laser in very thin optical fibers, with a diameter of less than 100 microns.

Questa caratteristica, assieme all’elevato assorbimento da parte dell’emoglobina, a 450 ± 20nm, permette di migliorare notevolmente gli esiti del trattamento delle piccole vene capillari antiestetiche delle gambe. This feature, together with the high absorption by hemoglobin, at 450 ± 20nm, greatly improves the results of the treatment of the small unsightly capillary veins in the legs.

Non solo sono migliori gli esiti rispetto alle tecniche anteriori, ma anche il livello del dolore è molto ridotto. Not only are the outcomes better than the previous techniques, but the pain level is also very low.

Per questo scopo, con questa invenzione si è prodotto una speciale penna che include al suo interno una sorgente laser a 450 ± 20nm, un sistema ottico di accoppiamento con fibre ottiche monouso o sterilizzabili di diametro minore di 200 micron, un’elettronica di commando, una batteria ricaricabile, un sistema di raffreddamento e un sistema senza fili che comunica con un pedale opzionale. For this purpose, with this invention a special pen has been produced which includes a laser source at 450 ± 20nm, an optical coupling system with disposable or sterilizable optical fibers with a diameter of less than 200 microns, a control electronics, a rechargeable battery, a cooling system and a wireless system that communicates with an optional foot pedal.

La punta della sottile fibra ottica, viene posta a contatto con la pelle su punto di intersezione con la piccola vena da occludere. The tip of the thin optical fiber is placed in contact with the skin at the point of intersection with the small vein to be occluded.

Azionando il laser con brevissimi e ripetuti impulsi, la fibra perfora la pelle raggiungendo la piccola vena che viene immediatamente occlusa definitivamente. By activating the laser with very short and repeated pulses, the fiber perforates the skin reaching the small vein which is immediately and definitively occluded.

L’effetto istologico dei laser a 450 nm e 980 nm è mostrato nelle figure da 8 a 10, in cui si vede che l’azione del secondo arriva molto più in profondità, con un danno termico superiore ai 300 micron oltre al danno termico ai tessuti circostanti anche di oltre 200 micron. The histological effect of the 450 nm and 980 nm lasers is shown in figures 8 to 10, where it is seen that the action of the second reaches much deeper, with thermal damage exceeding 300 microns in addition to thermal damage to the surrounding tissues even over 200 microns.

Mentre il danno a 450nm è molto limitato: inferiore ai 200 micron sul punto di taglio e quasi nessun danno ai tessuti circostanti. Questo permetterà una riparazione del tessuto molto più rapida. Altro importante vantaggio rispetto alla tecnica anteriore con laser IR, è il minor o quasi inesistente dolore, post trattamento. While the damage at 450nm is very limited: less than 200 microns at the cut point and almost no damage to surrounding tissues. This will allow for much faster tissue repair. Another important advantage compared to the prior technique with IR laser is the minor or almost non-existent pain, post treatment.

Inoltre si è dovuto usare ben 7W per l’effetto chirurgico a 980nm, mentre a 450nm sono stati più che sufficienti solo 2W. In addition, 7W had to be used for the surgical effect at 980nm, while at 450nm only 2W was more than enough.

Per ultimo, importante vantaggio è la perfetta coagulazione durante l’intervento, permettendo di risolvere casi problematici come interventi su zone molto vascolarizzate (come la lingua) senza nessun rischio emorragico. Lastly, an important advantage is perfect coagulation during surgery, allowing problematic cases to be solved such as operations on highly vascularized areas (such as the tongue) without any bleeding risk.

Si è eseguito un intervento per rimozione del papilloma linguare, con una potenza media di soli 1,6W. Il tessuto si è ben coagulato, non si ha avuta la minima perdita di sangue durante tutto l’intervento. An operation to remove the lingual papilloma was performed, with an average power of only 1.6W. The tissue coagulated well, there was not the slightest loss of blood throughout the surgery.

A primo controllo dopo 15 giorni, nel postoperatorio non c'è stato mai sanguinamento, la funzione è rimasta invariata e non sono stati usati antinfiammatori dopo il giorno seguente all'intervento. Si è notata la quasi completa guarigione della mucosa senza esiti cicatriziali. At the first checkup after 15 days, there was never any bleeding in the postoperative period, the function remained unchanged and no anti-inflammatories were used after the day following the surgery. Almost complete healing of the mucosa was noted without scarring.

A distanza di un mese la mucosa linguale è omogenea non e' più apprezzabile il luogo dell'intervento. After one month the lingual mucosa is homogeneous and the place of surgery is no longer appreciable.

Struttura del dispositivo Structure of the device

Facendo riferimento alle figure da 1 a 3, si descrive la struttura del dispositivo secondo l’invenzione. Referring to figures 1 to 3, the structure of the device according to the invention is described.

Si tratta di un dispositivo 100 di forma allungata, come una penna, in cui ad un’estremità è alloggiata una batteria 110, mentre all’altra estremità il diodo laser ed il sistema ottico 140. In corrispondenza di quest’ultima estremità, è connessa una punta 150, 180 che può avere forme differenti. It is an elongated device 100, like a pen, in which a battery 110 is housed at one end, while the laser diode and optical system 140 at the other end. a tip 150, 180 which can have different shapes.

Tra le due estremità è alloggiata l’elettronica di controllo 120 e un sensore di contatto 130 per il pilotaggio dall’esterno. The control electronics 120 and a contact sensor 130 for piloting from the outside are housed between the two ends.

Un esempio di punta di applicazione del laser è costituito dalla fibra ottica 150 rappresentata nelle figure 1 e 2, che può essere piegata per essere indirizzata nei tessuti o infilata nei vasi da coagulare. An example of a laser application tip is constituted by the optical fiber 150 shown in Figures 1 and 2, which can be folded to be directed into the tissues or inserted into the vessels to be coagulated.

Con 160 si indica il sistema di raffreddamento, mentre con il riferimento 170 si indica il dispositivo ad infrarossi per la comunicazione seriale con un’unità pc, per la programmazione dell’elettronica di controllo Questa “penna laser” a 450 ± 20nm potrà essere utilizzata anche in dermatologia, in chirurgia e terapia dentale, in microchirurgia vascolare e in chirurgia plastica, per brevi interventi di microchirurgia. 160 indicates the cooling system, while reference 170 indicates the infrared device for serial communication with a PC unit, for programming the control electronics This "laser pen" at 450 ± 20nm can be used also in dermatology, in surgery and dental therapy, in vascular microsurgery and in plastic surgery, for short microsurgery operations.

Questo dispositivo a penna laser ha nel suo interno anche una lente che focalizza il fascio laser su una fibra flessibile monouso o su un’ottica in zaffiro 185, con forma conica, a scalpello o cilindrica. L’utilizzo della fibra in zaffiro riduce i costi di utilizzo in quanto è riutilizzabile. Questa fibra in zaffiro si connette alla penna in modo rapido tramite un meccanismo di aggancio rapido 181, senza bisogno di utensili. This laser pen device also has a lens inside that focuses the laser beam on a flexible disposable fiber or on a 185 sapphire optic, with a conical, chisel or cylindrical shape. The use of sapphire fiber reduces the costs of use as it is reusable. This sapphire fiber connects to the pen quickly via a quick-connect mechanism 181, without the need for tools.

Queste fibre ottiche in zaffiro, di varie forme e lunghezza, potranno essere pulite e sterilizzate alla fine di ogni trattamento. These sapphire optical fibers, of various shapes and lengths, can be cleaned and sterilized at the end of each treatment.

Quando inserita la fibra in zaffiro, questa penna laser potrà essere usata per la chirurgia dei tessuti molli, per la chirurgia dermatologica e chirurgia dentale. When the sapphire fiber is inserted, this laser pen can be used for soft tissue surgery, dermatological surgery and dental surgery.

In figura 3 viene rappresentata la fibra in zaffiro con connettore rapido. Figure 3 shows the sapphire fiber with quick connector.

La compattezza della sorgente laser è determinante in questa invenzione, in quanto dà la possibilità di realizzare un dispositivo innovativo per la sua compattezza, visto le sue caratteristiche uniche. The compactness of the laser source is decisive in this invention, as it gives the possibility of creating an innovative device due to its compactness, given its unique characteristics.

Tutto questo permette di alimentare il dispositivo con batterie ricaricabili, con una autonomia di diverse ore di utilizzo. All this allows to power the device with rechargeable batteries, with an autonomy of several hours of use.

Inoltre per la sua leggerezza, minore di 300g, rende trasportabile il dispositivo in una valigetta di ridotte dimensioni, qualità unica e innovativa anche per queste caratteristiche. Moreover, due to its lightness, less than 300g, it makes the device transportable in a small case, a unique and innovative quality also for these characteristics.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma è da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. In the foregoing, the preferred embodiments have been described and variants of the present invention have been suggested, but it is to be understood that those skilled in the art will be able to make modifications and changes without thereby departing from the relative scope of protection, as defined by the claims attached.

Claims

CLAIMS 1) Laser device for surgery, comprising at least one laser source, as well as an application optical fiber and a control logic, characterized by the fact that said laser source creates a laser beam at a wavelength equal to 450 ± 20nm, and by the fact that said control logic is programmed to cyclically turn on said laser source for an indefinite time or for a defined Ton time between 1 ms and 1 s alternating with a Toff time between 1 ms and 1 s in which said laser source is off .

2) Device according to claim 1, characterized in that said optical fiber of application is an optical fiber with a diameter of less than 200 microns.

3) Device according to claim 1, characterized in that said optical fiber of application is made of quartz, with a diameter of less than 200 microns.

4) Device according to claim 1, characterized in that said optical fiber of application is made of sapphire, with cylindrical conical or chisel shape.