Desenvolvimento de um laser solar para aplicações médicas

Abstract

A cirurgia solar refere-se ao uso de luz solar concentrada para induzir transformações nos tecidos biológicos obtidas com sistemas laser cirúrgicos, com um custo significativamente menor. Porém, a diversidade de comprimentos de onda caraterísticos da radiação solar à superfície terrestre não promove uma interação seletiva com o tecido, contrariamente às técnicas com radiação laser. A radiação solar concentrada pode ser utilizada também para produção de um feixe laser com densidades de potência semelhantes às utilizadas pelos lasers cirúrgicos. Neste projeto, foi desenvolvido um protótipo laser solar end-pump com meio ativo Nd:YAG (1at.% Nd3+). Este mostrou-se funcional sendo capaz de produzir até 22 W de potência laser com 1064 nm de comprimento de onda. De forma a comparar o efeito em termos de espetro da radiação solar concentrada e radiação laser produzida pelo protótipo no tecido biológico, realizaram-se testes em amostras de peito de frango com semelhante distribuição de energia, divergência e área irradiada. Para tal, foram desenvolvidos 2 sistemas homogeneizadores de baixo custo e grande adaptabilidade. Estes mostram-se funcionais, verificando-se uniformização na área afetada em todas as amostras. Os resultados mostram efeitos diferentes para a exposição à radiação laser e solar. Verificando-se menor absorção na superfície e maior penetração, sem carbonização, para a radiação laser. A tecnologia laser solar pode então conferir maior diversidade de tratamentos à cirurgia solar, mantendo um custo reduzido. Desta forma, o presente trabalho consiste num avanço no sentido de democratização de tecnologias médicas modernas, com possibilidade de tratamento de patologias comuns em países com economias precárias.