いくつかの種類のレーザーが医療の主要な柱となっていますが、 CO2レーザーはおそらく現在使用されている中で最も一般的で多用途な手術用レーザーでしょう。その有用性は、Nd:YAGレーザーのような他の重要な技術に僅差で続いています。特定のレーザーの普及度は、その独自の波長が望ましい医学的結果を達成するために生体組織とどのように相互作用するかに直接関連しています。
最も「一般的」な医療用レーザーは単一の装置ではなく、意図された医学的適用によって定義されるカテゴリーです。CO2、Nd:YAG、またはその他のレーザータイプの選択は、目標が正確な切開なのか、深い凝固なのか、あるいは特定の色素を標的とすることなのかに基づいて慎重に行われます。
波長がレーザーの医学的機能を決定する方法
あらゆる医療用レーザーの核心原理は選択的光熱分解です。これは、発色団として知られる体内の標的分子に強く吸収される特定の波長の光を使用することを意味します。
組織における主要な標的
医療用レーザーの適用において最も重要な3つの発色団は、水、ヘモグロビン（赤血球中の）、およびメラニン（色素）です。レーザーの有効性は、これらの分子のどれがそのエネルギーを吸収するかにほぼ完全に依存します。
決定要因としての波長
レーザーの波長は、どの発色団がそのエネルギーを最も効率的に吸収するかを決定する物理的特性です。水に強く吸収される波長は、ヘモグロビンに吸収される波長とは組織に対して劇的に異なる効果をもたらします。これは、異なる種類の医療用レーザーを区別する根本的な概念です。
主要なレーザーの働き手プロファイル
異なる医療処置には異なるツールが必要です。CO2レーザーとNd:YAGレーザーが定番となっているのは、それらの特性が最も一般的な外科的ニーズである切開と凝固に理想的に適しているからです。
CO2レーザー：外科用メス
CO2レーザーは 10,600 nm の波長の光を放出します。このエネルギーは、軟組織の70〜90%を構成する水によって非常に強く急速に吸収されます。
この即座の吸収により、細胞内の水が瞬時に蒸発し、組織が非常に正確な層で気化します。これにより、CO2レーザーは皮膚科、婦人科、耳鼻咽喉科手術などの分野で、組織のクリーンで無血の切開、アブレーション（切除）、および蒸散を行うための優れたツールとなります。
Nd:YAGレーザー：深部凝固装置
Nd:YAGレーザーは 1064 nm の波長を使用します。このエネルギーは水にはほとんど吸収されませんが、ヘモグロビンとメラニンに吸収されるため、エネルギーが放出される前に光が組織により深く浸透することができます。
表面を瞬時に蒸発させるのではなく、この深部へのエネルギー付与は、より大きな組織量を穏やかに加熱します。これにより、Nd:YAGレーザーは深部組織の凝固（止血）、血管病変の治療、および深い熱効果が望まれる眼科や腫瘍学の特定の処置に理想的です。
トレードオフの理解：精度 対 浸透性
単一のレーザーですべてのタスクに完璧ということはありません。選択は常にトレードオフ、主に切開の精度と深部組織の止血能力との間で行われます。
水吸収の影響
CO2レーザーの高い水吸収率は、エネルギーが非常に浅く予測可能なゾーンに付与されるため、比類のない精度を提供します。これにより、周囲の健康な組織への損傷が最小限に抑えられます。
欠点は、止血（ヘモスタシス）能力が表面の非常に小さな血管に限られることです。より大きく深い血管に到達して凝固させることは効果的にできません。
より深い凝固の必要性
Nd:YAGレーザーの低い水吸収率は、組織に浸透し、表面の下にあるより大きな血管を封鎖することを可能にします。この優れた凝固性は、精度の代償として得られます。エネルギーはより広範囲に広がり、より大きな熱効果ゾーンを作り出すため、繊細で精密な切開には適していません。
目的に合った正しい選択をする
医療用レーザーの選択は、臨床目標の直接的な関数です。標的組織と望ましい結果を理解することが、適切なツールを選択するための唯一の方法です。
- 主な焦点が正確な組織切開または表面蒸散である場合： CO2レーザーは、最小限の付随的な熱損傷でクリーンなアブレーションを提供するため、高い水吸収率により標準となります。
- 主な焦点が深部組織の凝固または組織の収縮である場合： Nd:YAGレーザーは、組織に浸透し、より大きなボリュームに熱エネルギーを供給できるため、優れた選択肢です。
- 主な焦点が血管やタトゥーなどの特定の色素を標的とすることである場合： 血液中のヘモグロビンに高い特異性を持つ波長を持つパルス色素レーザー（PDL）やKTPレーザーなどの特殊なレーザーが必要です。
結局のところ、医療用レーザーの力は、その特定の波長を正しい生物学的標的に一致させることにあります。
要約表：
| レーザーの種類 | 波長 | 主要な発色団 | 主な医学的適用 |
|---|---|---|---|
| CO2レーザー | 10,600 nm | 水 | 軟組織の正確な切開、アブレーション、および蒸散 |
| Nd:YAGレーザー | 1,064 nm | ヘモグロビンおよびメラニン | 深部組織の凝固および血管病変の治療 |
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