Desıgn and development of thulıum laser system for medıcal applıcatıons
Medikal uygulamalar için tulyum laser sistemi tasarimi ve geliştirilmesi
- Tez No: 311224
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT GÜLSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Electrical and Electronics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 197
Özet
Tulyum (Tm:YAP) laseri su tarafından iyi soğrulduğundan dolayı medikal uygulamalar için uygundur.Bu tezde, bilgisayar kontrollü 1 W güçlerinde ve 1980 nm dalgaboyunda ışıyan Tm:YAP laser sistemi geliştirilmiştir. Laser sistemi kararlı hale getirildikten sonra, çıkış gücü, spot büyüklüğü ve ışık yoğunluğu ölçümleri yapılmıştır. Laser sisteminin beyin, karaciğer, kalp, ve böbrek dokuları üzerindeki ısısal etkileri canlı doku üzerinde yapılacak gelecek çalışmalar öncesinde fotoğraflar ile analiz edilmiştir. Laser sisteminin ablasyon verimi canlı beyin dokusu üzerinde deneysel olarak test edilmiştir. En yüksek ablasyon verimi 200 mW gücünde ve 10 saniye süresi (69 W/cm2) için elde edilmiştir. Deri dokusu üzerinde ablasyon uygulamaları için laser sisteminin ışınım etkisi Wistar sıçanlarının deri dokusu üzerinde 4 günlük iyileşme süresi boyunca histoloji çalışması ile analiz edilmiştir. Termal kamera ve ısılçiftler ile deri üstünden ve altından sıcaklık ölçümleri yapılarak, Tm:YAP laser sisteminin sürekli dalga ve darbeli operasyon modlarındaki ısıl etkisi incelenmiştir. Sürekli operasyon modunda sıcaklık artışı daha hızlı, sıcaklık düşüşü ise daha yavaştır. Çalışmanın ana amacı sürekli dalga ve darbeli operasyon modlarındaki Tm:YAP laserinin Wistar sıçan derisi üzerinde 21 günlük iyileşme süresi boyunca doku kaynağı özelliklerin ortaya çıkarılmasıdır. Tam-kalınlıklı kesilere 100 mW ve 5 saniye süresince (34.6 W/cm2) doku kaynağı yapılmıştır. Sonuçlar histoloji ve çekme testi ölçümleri yapılarak göreneksel dikiş yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Laser modlarında 4. günden sonra tam kapanma sağlanmıştır, oysaki dikiş yapılan grupta 4. güne kadar tam kapanma gözlemlenmemiştir. Çekme testi analizlerinde, darbeli ve sürekli operasyon modlarındaki çekme güçleri, dikiş tekniği ile elde edilen güçlere göre yüksek bulunmuştur. Tm:YAP laseri ile doku kaynağı geleneksel dikiş yöntemine göre güçlü kapamalar sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
The Thulium (Tm:YAP) laser is suitable for medical applications due to strongabsorption in water. In this thesis, a computer controlled Tm:YAP laser system witha power output up to 1 W and emission wavelength of 1980 nm were established.Once the laser system was stabilized, its output power, spot size, and light intensitymeasurements were performed. The thermal effects of the laser system on brain, liver,heart, and kidney tissues were macroscopically analyzed. The ablation efficiency ofthe laser system was experimentally tested on ex-vivo brain tissue. The maximumablation efficiency was obtained at a power level of 200 mW with a duration of 10seconds (69 W/cm2). The fluence effect for skin ablation was analyzed by histology onWistar rat skin tissues during a 4-day healing period. Temperature measurements bythermal camera and thermocouples were investigated to see the temperature effect ofCW and modulated mode of the Tm:YAP laser under skin and on skin surface. Thetemperature increase was faster and the temperature decrease was found slower in CWmode. The main aim of the study is to explore the welding capabilities of Tm:YAPlaser in modulated and CW modes of operation on Wistar rat skin during 21-dayhealing period. Full-thickness incisions were welded at 100 mW and 5 s (34.6 W/cm2).The results were compared to conventional suture techniques by both histology andtensile strength measurements. After day 4, full closure was obtained for both lasermodes, whereas, full closure was not observed till day 4 in suture group. In tensilestrength analysis, tensile forces found for both modulated and CW modes of operationwere significantly higher than the tensile force values found for conventional suturetechnique. Tm:YAP laser tissue welding possessed significantly stronger closure thanconventional suture technique.
Benzer Tezler
- Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri
Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers
YAĞIZ MOROVA
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA AKSOY ESİNOĞLU
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Development of a femtosecond Cr:ZnSe seed laser for regenerative amplification
Genişletilmiş darbeli yükselticiler için femtosaniye Cr:ZnSe laserinin geliştirilmesi
MELİSA NATALİ ÇİZMECİYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Samarium and thulium doped luminescent glass-based LEDs in indoor agriculture applications and their effects on plant growth
Samaryum ve tulyum katkılı lüminesan cam bazlı LED'lerin iç mekan tarım uygulamalarında kullanımları ve bitki gelişimine etkileri
UTKU EKİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- Design and development of MMIC instantaneous frequency measurement devices
Anında frekans ölçebilen MMIC cihazların tasarımı ve çalıştırılması
YALÇIN AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT YILDIRIM
- Nükleer darbe simülatörü tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and development of nuclear pulse simulator
M.SERDAR KORKUSUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Nükleer MühendislikEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
DR. SERDAR AKDURAK