Geri Dön

Application of ablation cooling to cataract surgery technique using all-fibre burst-mode laser

Ablasyon soğutmanın katarakt ameliyatı için küme-modlu fiber lazer ile uygulaması

PDF İndir

  1. Tez No: 414104
  2. Yazar: DENİZHAN KORAY KESİM
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH ÖMER İLDAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Biotechnology, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 56

Özet

Katarakt önlenebilir körlüğün en yaygın sebebidir. Her yıl 19 milyondan fazla insan katarakt ameliyatı olmaktadır. Bu operasyonun tarihi millattan önce 2000 yıllarına dek uzanmasının yanında, 20. yüzyılın son çeyreğinde başlamak üzere, katarakt ameliyatları için kullanılan yöntemler de göz bilimindeki önem teşkil eden gelişmeler sayesinde (intraoküler lens, fako emülsifikasyon, hassas cerrahi aletler) önemli aşamalar kaydedildi. Bu tezin üzerinde özel olarak durduğu bir değişim daha var: 2009 yılından bu yana femtosaniye laser teknolojisi ilk defa katarakt ameliyatlarında insanlar üzerinde uygulandı. Lazerlerin kullanımı, özellikle yüksek hassasiyetleri ve tekrarlanabilirlikleri açısından tercih ediliyor. Femtosaniye katarakt cerrahisi teknolojisinin gelişmeye açık tarafları yaygın kullanılabilmesinin önüne geçiyor. Bu zorluklar temel ve teknik olarak ikiye ayrılabilir. Teknik zorluklar olarak, yüksek maliyet, sistemin boyuları ve karmaşıklığı gösterilebilir. Daha temel zorluklar ise ultrahızlı atımların doku ile olan etkileşiminden kaynaklanmaktadır. Şöyle ki, istenmeyen çevresel hasarların ve operasyon sonrası komplikasyonların azaltılması her zaman istenilen bir durum, ki bu da potansiyel olarak atım enerjisini ya da ortalama gücü düşürerek yapılabilir.Bu gelişmeler ayrıca gereken lazer teknolojisinin de basitleşmesine dolaylı yoldan katkı sağlayacaktır. Tezin asıl amacı bu zorlukların üstesinden gelinmesine yardım etmektir. Bu tezde, yeni keşfedilmiş lazerle ablasyon soğutmalı material kaldırmadan yararlanabilecek Yb katkılı femtosaniye fiber lazer sistemi tasarlanmıştır. Lazer sistemi katarakt ameliyatı sırasında görüntüleme yapabilmesi için optic koherans tomografi (OCT) ile entegrasyonu gerçekleştirilmiştir. Ortalama gücü düşük tutabilmek için, ablasyon soğutmalı rejim küme-modu ile sağlanmıştır. Bu özel hazırlanmış sistem, küçültülmüş ve güvenilir olarak doku üzerindeki istenmeyen zararları en aza indirgeyerek daha temiz ve verimli kesiler oluşturabilmektir. ön denemeler agar, pleksiglas ve ölü dana gözü örnekleri üzerinde ablasyon soğutma rejiminin geleneksel rejim ile kıyaslamak amacıyla yapıldı. Deneylerin bütünü bu rejimin atım enerjisini küçültüp ablasyonu hedefin çevresini daha az ısıtarak yaptığına işaret etmektedir. Spesifik olarak korneaya giriş için gereken atım akışı ise önceki yayınlara göre ~15 kat azaltıldı. Sistem, hekimlerin özel geliştirilmiş bilgisayar kontrol programı üzerinden kullanabileceği taşınabilir bir prototip haline getirildi.

Özet (Çeviri)

Cataract is the most common cause of preventable blindness in the world. Each year more than 19 million operations are performed to treat cataract. While history of cataract surgery goes as far as 2000 BC, beginning with the last quarter of the 20th century, cataract surgery procedures has benefited from advancements in ophthalmology such as phaco-emulsification, intra-ocular lens (IOL) and precision tools. There was another transformation of special interest to this thesis: In 2009, the cataract surgery was performed on a human being using a femtosecond laser for the first. Use of lasers has since gathered much attention for their high precision and repeatability in cataract surgery, but there are still challenges that their prevent wide-spread adaptation. The leading challenges can roughly be group into technical and fundamental. The technical challenges include the high cost, complexity and bulk of the associated laser technology. The more fundamental challenges relates to the interaction of ultrafast pulses with tissue. Namely, there is always interest in further reducing collateral damage and post-operation complications, which can potentially be done by reducing required pulse energies or average powers. Such an advance would also simplify the required laser technology indirectly. The principle aim of thesis has been to help overcome these challenges. In this thesis, a Yb-doped fibre laser system generating femtosecond pulses was designed to exploit recently discovered ablation-cooled laser-material removal technique. The laser system was then integrated with optical coherence tomography (OCT) for in-situ imaging during cataract surgery. In order to keep required average powers low, ablation-cooled regime is accessed through burst-mode operation of the laser. This custom-built system aims to enhance further the procedure with lower collateral tissue damage, cleaner, efficient cuts with a compact and robust structure. Preliminary experiments have been conducted on blood agar, plexiglas and extracted bovine eyes comparing the new ablation-cooled regime with the traditional regime. All experiments indicate that this regime achieves ablation with smaller pulse energies and reduced thermal effects to nearby tissue. Specifically, the pulse fluency required for corneal incision is decreased by a factor of ~15 compared to previous publications. The system has been developed into a transportable laboratory prototype, ready to be used by medical doctors through custom-developed computer control software.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    745579

    Kaybolan köpük yöntemiyle alüminyum dökümleri içinhızlı soğutma işleminin geliştirilmesi

    For aluminum castings with the lost foam methodimproving fast cooling process

    İBRAHİM TÜTÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER

  2. Tez No

    905242

    Füze kontrol tahrik sistemi yüksek sıcaklık bölgelerinin peltier modülleri ile soğutulması

    Cooling of high temperature zones of missile control actuation system with peltier modules

    BERK BOYRAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT YAŞAR

  3. Tez No

    390896

    Kriyobalon ile ablasyon yapılan atriyal fibrilasyonlu hastalarda ısı-süre parametreleri ile akut işlem başarısı ve geç rekürrensin değerlendirilmesi

    The evaluation of relationship among acute process success and late recurrence with heat-term parameters in patients with acute atrial fibrilation who underwent ablation

    BARIŞ ÜNAL

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    KardiyolojiDokuz Eylül Üniversitesi

    Kardiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜR ASLAN

  4. Tez No

    830987

    Collective pulse amplification in burst mode fiber laser amplifiers in gain-managed nonlinearity regime

    Kazanç yönetimli doğrusal olmayan atım kümelerinin fiber lazerlerde kolektif güçlendirilmesi

    AMIRHOSSEIN MAGHSOUDI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATİH ÖMER İLDAY

  5. Tez No

    444659

    Novel approaches to ultrafast fiber laser design for ablation cooled material removal

    Soğuk ablasyonlu malzeme kaldırma uygulamaları için ultra hızlı fiber lazer tasarımına yeni yaklaşımlar

    SANİYE SİNEM YILMAZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH ÖMER İLDAY

Geri Dön