Analysis of thermal effects during laser coagulation of eye tissues

Authors

  • STANISLAV YeVHENOVYCH TUZHANSKYI Vinnytsia National Technical University
  • MARIIA MYKOLAIVNA KhOLODNITSKA Vinnytsia National Technical University
  • MARIIA MYKOLAIVNA KhOLODNITSKA Vinnytsia National Technical University
  • VLADYSLAV SERHIIOVYCH LEPILOV Vinnytsia National Technical University

Keywords:

coagulator, eye tissues, coagulation, eye, thermal action, laser radiation, model

Abstract

In this paper, a scheme is presented for modeling the thermal interaction of laser radiation with the eye tissues to achieve a minimal effect on the adjacent tissue to the affected area. To predict the thermal effect on tissue, a model was constructed for the distribution of temperature inside it. The main task of the model was to determine the depth of penetration and exposure time that are needed to achieve the desired temperature at which the retina and sclera coagulate. To improve the diagnosis and treatment, the main parameters and characteristics of the ophthalmological coagulator  were calculated and the corresponding results were displayed on the graphs. The use of these results will allow us to optimize the parameters of laser radiation in the area of the affected area of the eye, which will allow us to select specific values of parameters for various effects and tissues of the eye. Namely, finding the required power P of the laser  to achieve a particular temperature T on the surface, a temperature distribution in the interior of the eye, a dependence of the temperature T from the time t, and calculation of the intensity required to reach the melting temperature Тm on the surface when  λ = 810 nm, λ = 532 nm. 

Author Biographies

STANISLAV YeVHENOVYCH TUZHANSKYI, Vinnytsia National Technical University

к.т.н., доцент, доцент кафедри лазерної та оптикоелектронної техніки

MARIIA MYKOLAIVNA KhOLODNITSKA, Vinnytsia National Technical University

магістрант кафедри лазерної та оптикоелектронної техніки

MARIIA MYKOLAIVNA KhOLODNITSKA, Vinnytsia National Technical University

магістрант кафедри лазерної та оптикоелектронної техніки

VLADYSLAV SERHIIOVYCH LEPILOV, Vinnytsia National Technical University

магістрант кафедри лазерної та оптикоелектронної техніки

References

1. Моделювання процесу взаємодії лазерного випромінювання з біотканиною [Електронний ресурс] / Режим доступу до ресурсу: http://opticstoday.com/katalogstatej/
stati-na-ukrainskom/biomedichna-optika/modelyuvannya-procesu-vzayemodiilazernogo-
viprominyuvannya-z-biotkaninoyu.html.
2. Менушенков А. П. Физический основы лазерной технологии / А. П. Менушенков, В. Н. Неволин, В. Н. Петровський./ Учебное пособие – М.: НИЯУ МИФИ, 2010. – 212 с.
3. Пушкарева А.Е. Методы математического моделирования в оптике биоткани / А.Е. Пушкарева/ Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2008. – 103 с.
4. Тужанський С. Є. Математична модель процесу розповсюдження високоенергетичного лазерного випромінювання у біотканині / С. Є. Тужанський, Є. О. Терентьєв // Оптоелектронні інформаційні технології «Фотоніка–ОДС 2002» : II міжнар. наук.-техн. конф., 23–25 квітня 2002 р. : тези допов. — Вінниця, 2002. — С. 60.
REFERENCES
1. Modelyuvannya protsessa vzayemodiyi lazernoho vyprominyuvannya z biotkaninoyu
[Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu do resursu: http://opticstoday.com/katalog-statej/statina-
ukrainskom/biomedichna-optika/modelyuvannya-procesu-vzayemodii-lazernogoviprominyuvannya
-z-biotkaninoyu.html.
2. Menushenkov A. P. Fizychnyy osnovy lazernoyi tekhnolohiyi / A. P. Menushenkov, V. N.
Nevolin, V. N. Petrovsʹkyy. / Navchalʹnyy posibnyk - Moskva: NIYAU MIFI, 2010. - 212 s.
3. Pushkarʹova A.YE. Metody matematychnoho modelyuvannya v optytsi byotkany / A.YE.
Pushkarʹova / Navchalʹnyy posibnyk. SPb: SPbHU ITMO, 2008. - 103 s.
4. Tuzhansʹkiy S. YE. Matematychna modelʹ protsessa rozpovsyudzhennya
vysokoenerhetychnykh lazernoho vyprominyuvannya u biotkanini / S. YE. Tuzhansʹkiy, YE.
O. Terentʹyev // Optoelektronni informatsiyni tekhnolohiyi "Fotonika-ODS 2002»: II mizhnar.
nauk.-tekhn. konf., 23-25 kvitnya 2002 r. : Tezy dopov. - Vinnytsya, 2002. - S. 60.

Downloads

Abstract views: 218

Published

2017-10-09

How to Cite

[1]
S. Y. TUZHANSKYI, M. M. KhOLODNITSKA, M. M. KhOLODNITSKA, and V. S. LEPILOV, “Analysis of thermal effects during laser coagulation of eye tissues”, Опт-ел. інф-енерг. техн., vol. 33, no. 1, Oct. 2017.

Issue

Vol. 33 No. 1 (2017)

Section

Biomedical Optical And Electronic Systems And Devices

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).