Samenvatting Syllabus licht en laser + begrippen
NIET TE VERVANGING VAN DE SYLLABUS!
Fotonen = stroom van deeltjes
Golflengte = de afstand die de golf aflegt gedurende één op en neergaande beweging
Frequentie = het aantal golven dat per seconde wordt opgewekt
Licht = energie die ontstaat door het vrijkomen van fotonen (lichtdeeltjes) uit atomen.
Atomen/moleculen = bestaan uit een kern postiief geladen protonen die wordt omringd door negatief
geladen elektronen.
Excitatie = De elektronen bewegen zich afzonderlijk elektronenbanen rondom de kern. Door het
opnemen van energie ontstaan aangeslagen elektronen, die van de ene elektronenbaan naar de
andere springen, waardoor het atoom onstabiel wordt. Het kan ontstaan door opname van
verschillende soorten energie.
Spontane emissie = het stabiliseren van het atoom, geeft het atoom energie in de vorm van een
foton af.
Licht beweegt zich voort als een golf met name licht uit het zichtbare of infrarode spectrum ingezet.
Licht beweegt zich voort als een golf en het type licht wordt dan ook onder andere gekenmerkt door
zijn frequentie en golflengte. Licht met een korte golflengte en een hoge frequentie is schadelijk voor
de mens, doordat deze straling zeer energierijk is waardoor chemische reacties op DNA niveau
kunnen plaatsvinden.
Hoe hoger de frequentie en hoe kleiner de golflengte, hoe groter de hoeveelheid energie per foton.
Selectieve fotothermolyse = fotonen worden met een specifieke golflengte geabsorbeerd door
chromoforen in de huid
Kenmerken lasertherapie:
- Monochromatisch = licht van slechts één golflengte
- Coherent = samenhangend, verschillende lichtgolven lopen in fase (golftoppen en golfdallen
vallen samen).
- Gecollimeerd (unidirectioneel) = lopen evenwijdig aan elkaar, waardoor het licht in een samlle
evenwijdige bundel uitgezonden wordt en niet of nauwelijks convergeert of divergeert
- Smalle lichtstraal
- Hoge intensiteit
Laser = light amplification by stimulated emission of radiation = lichtversterking door gestimuleerde
emissie van straling
Werkingsmechanisme van Laser:
Door toevoer van energie in de vorm van licht, elektriciteit of chemische energie naar het
lasermedium ontstaat gestimuleerde emissie. Door opname van energie door de atomen van
het lasermedium worden de atomen binnen het medium onstabiel. Door het stabiliseren van
de atomen geven de atomen energie in de vorm van een foton af. Deze fotonen worden
tussen twee spiegels heen en weer bewogen, waardoor zij andere atomen met reeds
aangeslagen elektronen aanzetten om identieke fotonen af te geven.
Door de resonantie(trillingen) van fotonen, neemt het aantal fotonen die dezelfde richting
opgaan toe, waardoor het licht versterkt wordt. Bij opening van de lichtbuis wordt licht met een
hoge intensiteit en een specifieke golflengte uitgezonden.
Het soort lasermedium bepaalt de golflengte die de laserapparatuur uitzendt. Onderscheiden
worden
- gaslasers (o.a. CO2, excimer, argon, helium-neon laser),
- vaste stof lasers (o.a. robijn, alexandrite, Nd: YAG, Er: YAG laser),
- vloeistof lasers (pulsed dye laser),
- diode lasers
Kenmerken IPL:
- Polychromatisch = golfen die verschillende lengtes hebben
- Incoherent = is niet samenhangend. Verschillende lichtgolven lopen niet in fase (golftoppen en
golfdalen vallen niet samen)
- Niet gecollimeerd (multidirectioneel) licht = valt niet samen. Lichtgolven lopen niet evenwijdig
aan elkaar, waardoor het licht in verschillende richtingen uitgezonden wordt en licht snel
divergeert (licht loopt uiteen)
, IPL is flexibel inzetbaar door zijn polychromatische karakter, maar is minder selectief.
Werkingsmechanismen IPL:
IPL maakt gebruik van een xenon flitslamp die met een hoog energetisch, polychromatische lichtflits
uitzendt met golflengten tussen de 400 en 1200 nm. Een intern filter wordt gebruikt om te voorkomen
dat de xenon flitslamp licht met een golflengte lager dan 500 nm uitzendt. Met behulp van externe
omwisselbare ‘’cut off’’ filters kan het spectrum nog verder aangepast worden aan het gewenste
golflengtegebruik. Deze filters worden gebruikt om licht te absorberen of te reflecteren naar de
flitslamp om zodoende enkel licht binnen het gewenste spectrum van golflengte uit te zenden op de
huid.
Licht weefselinteractie
Het licht dat door een IPL of laser apparaat wordt uitgezonden, reageert alleen met weefsel als het
licht (de fotonen) in het weefsel wordt geabsorbeerd. De hoeveelheid licht die in het weefsel doordringt
is afhankelijk van de hoeveelheid licht die wordt gereflecteerd door het stratum corneum. Het
percentage licht dat gereflecteerd wordt is deels afhankelijk van de hoek waarin de straling op de huid
valt.
Licht dat in het weefsel is gepenetreerd kan vervolgens worden geabsorbeerd, verstrooid
(scattering) of doorgelaten (transmissie).
Absorptie van lichtenergie zorgt voor dat deze wordt omgezet naar een andere vorm van energie
zoals:
- Warmte-energie
- Chemische energie
- Mechanische energie
Door deze omzetting kan een thermische, chemische of mechanische reactie in het weefsel ontstaan.
Er kunnen hierbij verschillende omzettingen plaatsvinden. Warmte-energie
kan ontstaan die omgezet kan worden in chemische energie.
Verstrooiing/scattering van licht treedt op wanneer de richting van het
licht verandert bij interactie met weefsel. Licht wordt hierbij over een groter
gebied in het weefsel verspreid zonder veranderingen te bewerkstelligen in
het weefsel. Deze fotonen kunnen nog wel elders in het weefsel
geabsorbeerd worden, maar hebben te weinig energie op
noemenswaardige thermale reactie te bewerkstelligen.
Transmissie treedt op als licht het weefsel passeert naar de subcutis
zonder veranderingen te bewerkstelligen.
Werkingsmechanismen lichtweefselinteractie
Bij de interactie van licht met menselijk weefsel kunnen verschillende typen effecten worden
onderscheiden. Nu 2 besproken:
1. Foto-thermische deze reacties ontstaan door het gebruik van long pulsed lasers of IPL. Bij
deze reactie staat de warmte die in het weefsel ontstaat centraal. Vier typen fotothermtische
effecten worden onderscheiden namelijk:
- Hyperthemie ontstaat bij temperatuur van 37 en 43 graden, waarbij reversibele
veranderingen in weefsel plaatsvinden. Bij temperaturen tussen 45 en 60 graden ontstaan
denaturatie van eiwittenen celdood. Hoewel denaturatie in principe reversibel is op
molecuulniveau, kunnen cellen gedenatureerde eiwitten niet meer repareren als ook de
reparatie-eiwitten zelf denatureren. Door denaturatie verliezen eiwitten namelijk hun
functionele 3Dstructuur en werken ze niet meer. Bij teveel eiwitverlies gaat de cel dood.
- Coagulatie ontstaat bij temperatuur blootstelling tussen 60 en 100 graden, waarbij stolling
van eiwitten en weefselsterfte ontstaat. Stolling is niet-reversibel en kan dus niet gerepareerd
worden.
- Vaporisatie treedt op als weefsel verdampt door de verdamping van water bij temperatuur
rond 100 graden (vloeistof-dampfase)of door de verdamping van vast weefsel bij
temperaturen boven de 300 graden.
- Carbonisatie Ontstaat bij temperaturen tussen 100-300 graden, waarbij weefsel niet meer
verdampt, maar verkoolt.
NIET TE VERVANGING VAN DE SYLLABUS!
Fotonen = stroom van deeltjes
Golflengte = de afstand die de golf aflegt gedurende één op en neergaande beweging
Frequentie = het aantal golven dat per seconde wordt opgewekt
Licht = energie die ontstaat door het vrijkomen van fotonen (lichtdeeltjes) uit atomen.
Atomen/moleculen = bestaan uit een kern postiief geladen protonen die wordt omringd door negatief
geladen elektronen.
Excitatie = De elektronen bewegen zich afzonderlijk elektronenbanen rondom de kern. Door het
opnemen van energie ontstaan aangeslagen elektronen, die van de ene elektronenbaan naar de
andere springen, waardoor het atoom onstabiel wordt. Het kan ontstaan door opname van
verschillende soorten energie.
Spontane emissie = het stabiliseren van het atoom, geeft het atoom energie in de vorm van een
foton af.
Licht beweegt zich voort als een golf met name licht uit het zichtbare of infrarode spectrum ingezet.
Licht beweegt zich voort als een golf en het type licht wordt dan ook onder andere gekenmerkt door
zijn frequentie en golflengte. Licht met een korte golflengte en een hoge frequentie is schadelijk voor
de mens, doordat deze straling zeer energierijk is waardoor chemische reacties op DNA niveau
kunnen plaatsvinden.
Hoe hoger de frequentie en hoe kleiner de golflengte, hoe groter de hoeveelheid energie per foton.
Selectieve fotothermolyse = fotonen worden met een specifieke golflengte geabsorbeerd door
chromoforen in de huid
Kenmerken lasertherapie:
- Monochromatisch = licht van slechts één golflengte
- Coherent = samenhangend, verschillende lichtgolven lopen in fase (golftoppen en golfdallen
vallen samen).
- Gecollimeerd (unidirectioneel) = lopen evenwijdig aan elkaar, waardoor het licht in een samlle
evenwijdige bundel uitgezonden wordt en niet of nauwelijks convergeert of divergeert
- Smalle lichtstraal
- Hoge intensiteit
Laser = light amplification by stimulated emission of radiation = lichtversterking door gestimuleerde
emissie van straling
Werkingsmechanisme van Laser:
Door toevoer van energie in de vorm van licht, elektriciteit of chemische energie naar het
lasermedium ontstaat gestimuleerde emissie. Door opname van energie door de atomen van
het lasermedium worden de atomen binnen het medium onstabiel. Door het stabiliseren van
de atomen geven de atomen energie in de vorm van een foton af. Deze fotonen worden
tussen twee spiegels heen en weer bewogen, waardoor zij andere atomen met reeds
aangeslagen elektronen aanzetten om identieke fotonen af te geven.
Door de resonantie(trillingen) van fotonen, neemt het aantal fotonen die dezelfde richting
opgaan toe, waardoor het licht versterkt wordt. Bij opening van de lichtbuis wordt licht met een
hoge intensiteit en een specifieke golflengte uitgezonden.
Het soort lasermedium bepaalt de golflengte die de laserapparatuur uitzendt. Onderscheiden
worden
- gaslasers (o.a. CO2, excimer, argon, helium-neon laser),
- vaste stof lasers (o.a. robijn, alexandrite, Nd: YAG, Er: YAG laser),
- vloeistof lasers (pulsed dye laser),
- diode lasers
Kenmerken IPL:
- Polychromatisch = golfen die verschillende lengtes hebben
- Incoherent = is niet samenhangend. Verschillende lichtgolven lopen niet in fase (golftoppen en
golfdalen vallen niet samen)
- Niet gecollimeerd (multidirectioneel) licht = valt niet samen. Lichtgolven lopen niet evenwijdig
aan elkaar, waardoor het licht in verschillende richtingen uitgezonden wordt en licht snel
divergeert (licht loopt uiteen)
, IPL is flexibel inzetbaar door zijn polychromatische karakter, maar is minder selectief.
Werkingsmechanismen IPL:
IPL maakt gebruik van een xenon flitslamp die met een hoog energetisch, polychromatische lichtflits
uitzendt met golflengten tussen de 400 en 1200 nm. Een intern filter wordt gebruikt om te voorkomen
dat de xenon flitslamp licht met een golflengte lager dan 500 nm uitzendt. Met behulp van externe
omwisselbare ‘’cut off’’ filters kan het spectrum nog verder aangepast worden aan het gewenste
golflengtegebruik. Deze filters worden gebruikt om licht te absorberen of te reflecteren naar de
flitslamp om zodoende enkel licht binnen het gewenste spectrum van golflengte uit te zenden op de
huid.
Licht weefselinteractie
Het licht dat door een IPL of laser apparaat wordt uitgezonden, reageert alleen met weefsel als het
licht (de fotonen) in het weefsel wordt geabsorbeerd. De hoeveelheid licht die in het weefsel doordringt
is afhankelijk van de hoeveelheid licht die wordt gereflecteerd door het stratum corneum. Het
percentage licht dat gereflecteerd wordt is deels afhankelijk van de hoek waarin de straling op de huid
valt.
Licht dat in het weefsel is gepenetreerd kan vervolgens worden geabsorbeerd, verstrooid
(scattering) of doorgelaten (transmissie).
Absorptie van lichtenergie zorgt voor dat deze wordt omgezet naar een andere vorm van energie
zoals:
- Warmte-energie
- Chemische energie
- Mechanische energie
Door deze omzetting kan een thermische, chemische of mechanische reactie in het weefsel ontstaan.
Er kunnen hierbij verschillende omzettingen plaatsvinden. Warmte-energie
kan ontstaan die omgezet kan worden in chemische energie.
Verstrooiing/scattering van licht treedt op wanneer de richting van het
licht verandert bij interactie met weefsel. Licht wordt hierbij over een groter
gebied in het weefsel verspreid zonder veranderingen te bewerkstelligen in
het weefsel. Deze fotonen kunnen nog wel elders in het weefsel
geabsorbeerd worden, maar hebben te weinig energie op
noemenswaardige thermale reactie te bewerkstelligen.
Transmissie treedt op als licht het weefsel passeert naar de subcutis
zonder veranderingen te bewerkstelligen.
Werkingsmechanismen lichtweefselinteractie
Bij de interactie van licht met menselijk weefsel kunnen verschillende typen effecten worden
onderscheiden. Nu 2 besproken:
1. Foto-thermische deze reacties ontstaan door het gebruik van long pulsed lasers of IPL. Bij
deze reactie staat de warmte die in het weefsel ontstaat centraal. Vier typen fotothermtische
effecten worden onderscheiden namelijk:
- Hyperthemie ontstaat bij temperatuur van 37 en 43 graden, waarbij reversibele
veranderingen in weefsel plaatsvinden. Bij temperaturen tussen 45 en 60 graden ontstaan
denaturatie van eiwittenen celdood. Hoewel denaturatie in principe reversibel is op
molecuulniveau, kunnen cellen gedenatureerde eiwitten niet meer repareren als ook de
reparatie-eiwitten zelf denatureren. Door denaturatie verliezen eiwitten namelijk hun
functionele 3Dstructuur en werken ze niet meer. Bij teveel eiwitverlies gaat de cel dood.
- Coagulatie ontstaat bij temperatuur blootstelling tussen 60 en 100 graden, waarbij stolling
van eiwitten en weefselsterfte ontstaat. Stolling is niet-reversibel en kan dus niet gerepareerd
worden.
- Vaporisatie treedt op als weefsel verdampt door de verdamping van water bij temperatuur
rond 100 graden (vloeistof-dampfase)of door de verdamping van vast weefsel bij
temperaturen boven de 300 graden.
- Carbonisatie Ontstaat bij temperaturen tussen 100-300 graden, waarbij weefsel niet meer
verdampt, maar verkoolt.
