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In der Medizin wird die Wirkung von Laserstrahlung, die auf Reflexion, Brechung und insbesondere Streuung und Absorption (Aufnahme) der Strahlung in biologischem Gewebe beruht, genutzt. Absorptionseffekte können nach Intensität und Einwirkzeit der Strahlung gegliedert werden. Der thermische Effekt, der eine Erwärmung des Gewebes bewirkt, wird in der Lasermedizin am häufigsten benutzt. Ab etwa 60 °C tritt eine Abtötung der Zellen und Gerinnung des Eiweiß (Koagulation) ein. Dieser Effekt verhindert Blutung und sorgt für einen aseptischen (keimfreien)Wundverschluss. Bei 100 °C tritt durch Verdampfung von Wasser die Austrocknung des Gewebes ein, bei höheren Temperaturen wird das Gewebe schließlich verkohlt und ab 300 °C durch Vergasung abgetragen.
Wird ein solcher Laserstrahl bewegt, erzeugt er einen Schnitt. Bei der Verdampfung und Vergasung ist eine höhere Intensität, dafür aber geringere Einwirkzeit der Laserstrahlung als bei der Koagulation erforderlich. Ein anderer Absorptionseffekt ist die Ablation. Dabei wird das bestrahlt Gewebe durch kurze Hochleistungspulse in den gasförmigen Zustand überführt, verdampft und dadurch abgetragen. Die Disruption ist ein Absorptionseffekt, der bei noch höheren Intensitäten stattfindet. Die Strahlung ist dabei so stark, dass Elektronen einzelner Atome gelöst werden.
Somit entsteht ein sich ausdehnendes Plasma (Gemisch aus freien Elektronen, positiven Ionen und Neutralteilchen eines Gases), das wiederum eine Druckwelle erzeugt, die eine Amplitude bis zu 600 bar haben kann. Plasma und Druckwelle eigenen sich zum Zerstören harter Stoffe (-> Stoßwellenlithotripsie). Ein weiterer Ansorptionseffekt ist die photochemische Reaktion, bei er schwache Strahlung zur Auslösung chemischer Reaktionen im Gewebe benutzt wird. Die Absorption ist abhängig von der Wellenlänge und der Art des Gewebes. Je größer die Absorption, desto geringer ist die Eindringtiefe der Strahlung und desto größer die Wirkung in einem bestimmten Volumen. Je nach Gewebeart und gewünschter Eindringtiefe ist somit die Wellenlänge und Intensivität des Lasers zu wählen.
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