Zastosowanie laserów w praktyce lekarskiej. Lasery stosowane w medycynie

Promieniowanie laserowe w medycynie to wymuszona lub stymulowana fala o zakresie optycznym o długości od 10 nm do 1000 mikronów (1 mikron = 1000 nm).

Promieniowanie laserowe ma:
- koherencja - skoordynowane występowanie w czasie kilku procesów falowych o tej samej częstotliwości;
- monochromatyczny - jedna długość fali;
- polaryzacja - uporządkowana orientacja wektora natężenia pola elektromagnetycznego fali w płaszczyźnie prostopadłej do jej propagacji.

Fizyczne i fizjologiczne skutki promieniowania laserowego

Promieniowanie laserowe (LR) ma działanie fotobiologiczne. Reakcje biofizyczne i biochemiczne tkanek na promieniowanie laserowe są różne i zależą od zasięgu, długości fali i energii fotonów promieniowania:

Promieniowanie podczerwone (1000 mikronów - 760 nm, energia fotonów 1-1,5 EV) wnika na głębokość 40-70 mm, powodując procesy oscylacyjne - działanie termiczne;
- promieniowanie widzialne (760-400 nm, energia fotonów 2,0-3,1 EV) wnika na głębokość 0,5-25 mm, powoduje dysocjację cząsteczek i aktywację reakcji fotochemicznych;
- Promieniowanie UV (300-100 nm, energia fotonów 3,2-12,4 EV) wnika na głębokość 0,1-0,2 mm, powoduje dysocjację i jonizację cząsteczek - efekt fotochemiczny.

Fizjologiczne działanie promieniowania laserowego o niskiej intensywności (LILR) realizowane jest poprzez szlaki nerwowe i humoralne:

Zmiany procesów biofizycznych i chemicznych w tkankach;
- zmiany w procesach metabolicznych;
- zmiana metabolizmu (bioaktywacja);
- zmiany morfologiczne i funkcjonalne w tkance nerwowej;
- stymulacja układu sercowo-naczyniowego;
- pobudzenie mikrokrążenia;
- zwiększenie aktywności biologicznej elementów komórkowych i tkankowych skóry, aktywuje procesy wewnątrzkomórkowe w mięśniach, procesy redoks i tworzenie miofibryli;
- zwiększa odporność organizmu.

Powoduje promieniowanie laserowe o dużej intensywności (10,6 i 9,6 µm).:

Oparzenie termiczne tkanki;
- koagulacja tkanek biologicznych;
- zwęglenie, spalanie, odparowanie.

Efekt terapeutyczny lasera o niskiej intensywności (LILI)

Działa przeciwzapalnie, zmniejszając obrzęk tkanek;
- przeciwbólowe;
- stymulacja procesów naprawczych;
- działanie refleksogenne - pobudzenie funkcji fizjologicznych;
- efekt uogólniony - stymulacja odpowiedzi immunologicznej.

Terapeutyczne działanie promieniowania laserowego o dużej intensywności

Działanie antyseptyczne, tworzenie filmu koagulacyjnego, bariera ochronna przed czynnikami toksycznymi;
- cięcie tkanin (skalpel laserowy);
- spawanie protez metalowych, aparatów ortodontycznych.

Wskazania LILI

Ostre i przewlekłe procesy zapalne;
- uszkodzenie tkanek miękkich;
- oparzenia i odmrożenia;
- choroby skórne;
- choroby obwodowego układu nerwowego;
- choroby układu mięśniowo-szkieletowego;
- choroby układu krążenia;
- choroby układu oddechowego;
- choroby przewodu żołądkowo-jelitowego;
- choroby układu moczowo-płciowego;
- choroby ucha, nosa i gardła;
- zaburzenia stanu odporności.

Wskazania do radioterapii laserowej w stomatologii

Choroby błony śluzowej jamy ustnej;
- choroby przyzębia;
- niepróchnicowe zmiany twardych tkanek zębów i próchnica;
- zapalenie miazgi, zapalenie przyzębia;
- proces zapalny i uraz okolicy szczękowo-twarzowej;
- choroby TMJ;
- ból twarzy.

Przeciwwskazania

Guzy są łagodne i złośliwe;
- ciąża do 3 miesięcy;
- tyreotoksykoza, cukrzyca typu 1, choroby krwi, niewydolność układu oddechowego, nerek, wątroby i układu krążenia;
- stany gorączkowe;
- choroba umysłowa;
- obecność wszczepionego rozrusznika serca;
- stany konwulsyjne;
- indywidualny czynnik nietolerancji.

Sprzęt

Lasery są urządzeniami technicznymi, które emitują promieniowanie w wąskim zakresie optycznym. Nowoczesne lasery są klasyfikowane:

Według substancji czynnej (źródła promieniowania indukowanego) - ciało stałe, ciecz, gaz i półprzewodnik;
- według długości fali i promieniowania - podczerwień, światło widzialne i ultrafiolet;
- według intensywności promieniowania - niska intensywność i wysoka intensywność;
- w zależności od trybu generacji promieniowania - impulsowe i ciągłe.

Urządzenia wyposażone są w głowice emitujące oraz specjalistyczne nasadki – dentystyczne, lustrzane, akupunkturowe, magnetyczne itp., zapewniające skuteczność zabiegu. Łączne zastosowanie promieniowania laserowego i stałego pola magnetycznego wzmacnia efekt terapeutyczny. Na rynku produkowane są głównie trzy typy laserowego sprzętu terapeutycznego:

1) w oparciu o lasery helowo-neonowe pracujące w trybie promieniowania ciągłego o długości fali 0,63 mikrona i mocy wyjściowej 1-200 mW:

ULF-01, „Jagoda”
- AFL-1, AFL-2
- TRANSPORT-1
- ALTM-01
- FALM-1
- "Platan-M1"
- „Atol”
- ALOC-1 - laserowe urządzenie do naświetlania krwi

2) oparte na laserach półprzewodnikowych pracujących w trybie ciągłym, generujących promieniowanie o długości fali 0,67–1,3 mikrona i mocy wyjściowej 1–50 mW:

ALTP-1, ALTP-2
- "Izel"
- "Mazik"
- "Vita"
- "Dzwonek"

3) bazujące na laserach półprzewodnikowych pracujących w trybie impulsowym generującym promieniowanie o długości fali 0,8-0,9 mikrona, o mocy impulsu 2-15 W:

- „Wzór”, „Wzór-2K”
- "Lazurit-ZM"
- "Luzar-MP"
- „Nega”
- "Azor-2K"
- „Efekt”

Urządzenia do terapii laserem magnetycznym:

- "Mlada"
-AMLT-01
- „Swietocz-1”
- „Lazur”
- "Erka"
- MILTA - magnetyczna podczerwień

Technologia i metodologia promieniowania laserowego

Ekspozycja na promieniowanie odbywa się na uszkodzeniu lub narządzie, strefie segmentowo-metamerycznej (skórnie), biologicznie punkt aktywny. Podczas leczenia próchnicy głębokiej i zapalenia miazgi metodą biologiczną, napromienianie przeprowadza się w obszarze dna próchnicy i szyjki zęba; zapalenie przyzębia – światłowód wprowadza się do kanału korzeniowego, uprzednio leczonego mechanicznie i leczniczo, i wprowadza do wierzchołka korzenia zęba.

Technika naświetlania laserowego jest stabilna, stabilna - skanująca lub skanująca, kontaktowa lub zdalna.

Dozowanie

Odpowiedzi na LI zależą od parametrów dozowania:

Długość fali;
- metodologia;
- tryb pracy - ciągły lub impulsowy;
- intensywność, gęstość mocy (PM): LR o małej intensywności - soft (1-2 mW) służy do oddziaływania na strefy refleksyjne; średni (2-30 mW) i twardy (30-500 mW) - w obszarze ogniska patologicznego;
- czas ekspozycji na jedno pole - 1-5 minut, łączny czas nie więcej niż 15 minut. codziennie lub co drugi dzień;
- cykl leczenia 3-10 zabiegów, powtarzany po 1-2 miesiącach.

Środki ostrożności

Oczy lekarza i pacjenta chronione są okularami SZS-22, SZO-33;
- nie można patrzeć na źródło promieniowania;
- ściany biura powinny być matowe;
- po zainstalowaniu emitera na ognisku patologicznym naciśnij przycisk „start”.

LASERY w medycynie

Laser jest urządzeniem wytwarzającym wąskie wiązki energii świetlnej o dużym natężeniu. Lasery powstały w 1960 r. w ZSRR) i Charles Townes (USA), którzy za to odkrycie otrzymali w 1964 r. Nagrodę Nobla.Istnieją różne rodzaje laserów – gazowe, ciekłe i pracujące na ciałach stałych. Promieniowanie laserowe może mieć charakter ciągły lub pulsacyjny.

Samo określenie „laser” jest skrótem od angielskiego „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, czyli „wzmocnienie światła poprzez stymulowaną emisję”. Z fizyki wiadomo, że „laser jest źródłem spójnego promieniowania elektromagnetycznego powstałego w wyniku wymuszonej emisji fotonów przez ośrodek aktywny znajdujący się w rezonatorze optycznym”. Energia Różnorodność źródeł tego wykorzystywanego dzisiaj promieniowania determinuje różnorodność obszarów zastosowań systemów laserowych.

Lasery weszły do ​​medycyny pod koniec lat 60. XX wieku. Wkrótce ukształtowały się trzy obszary medycyny laserowej, których różnicę decydowała siła strumienia światła laserowego (a w konsekwencji rodzaj jego biologicznego działania). Promieniowanie małej mocy (mW) stosowane jest głównie w krwioterapii, średniej mocy (W) – w endoskopii i terapii fotodynamicznej nowotworów złośliwych, a dużej mocy (W) – w chirurgii i kosmetyce. Chirurgiczne zastosowanie laserów (tzw. „skalpeli laserowych”) opiera się na bezpośrednim mechanicznym działaniu promieniowania o dużym natężeniu, które umożliwia przecięcie i „zgrzanie” tkanki. Ten sam efekt leży u podstaw zastosowania laserów w kosmetologii i medycyna estetyczna(w ostatnich latach obok stomatologii jedna z najbardziej dochodowych dziedzin opieki zdrowotnej). Biologów najbardziej interesuje jednak zjawisko leczniczego działania laserów. Wiadomo, że ekspozycja na laser o niskiej intensywności prowadzi do tak pozytywnych efektów, jak zwiększenie napięcia, odporność na stres, poprawa funkcjonowania układu nerwowego i odpornościowo-endokrynnego, eliminacja procesów niedokrwiennych, gojenie przewlekłych wrzodów i wiele innych... Laseroterapia jest z pewnością bardzo skuteczny, ale co zaskakujące, nadal nie ma jasnego zrozumienia jego mechanizmów biologicznych! Naukowcy wciąż opracowują jedynie modele wyjaśniające to zjawisko. Wiadomo zatem, że promieniowanie laserowe o niskiej intensywności (LILR) wpływa na potencjał proliferacyjny komórek (czyli stymuluje ich podział i rozwój). Uważa się, że przyczyną tego są lokalne zmiany temperatury, które mogą stymulować procesy biosyntezy w tkankach. LILI wzmacnia także systemy obrony antyoksydacyjnej organizmu (wręcz przeciwnie, promieniowanie o dużej intensywności prowadzi do masowego pojawiania się reaktywnych form tlenu). Najprawdopodobniej to właśnie te procesy wyjaśniają terapeutyczne działanie LILI. Ale, jak już wspomniano, istnieje inny rodzaj terapii laserowej - tzw. terapii fotodynamicznej stosowanej w walce z nowotworami złośliwymi. Polega na wykorzystaniu odkrytych w latach 60. XX wieku fotouczulaczy – specyficznych substancji, które mogą selektywnie gromadzić się w komórkach (głównie komórkach nowotworowych). Podczas naświetlania laserem średniej mocy cząsteczka fotosensybilizatora pochłania energię świetlną i staje się aktywna forma i powoduje szereg procesów destrukcyjnych w komórce nowotworowej. W ten sposób ulegają uszkodzeniu mitochondria (wewnątrzkomórkowe struktury energetyczne), metabolizm tlenu ulega znaczącym zmianom, co prowadzi do pojawienia się ogromnej ilości wolnych rodników. Wreszcie silne nagrzanie wody wewnątrz komórki powoduje zniszczenie jej struktur błonowych (w szczególności zewnętrznej błony komórkowej). Wszystko to ostatecznie prowadzi do intensywnej śmierci komórek nowotworowych. Terapia fotodynamiczna jest stosunkowo nową dziedziną medycyny laserowej (rozwijającą się od połowy lat 80-tych) i nie jest jeszcze tak popularna jak np. chirurgia laserowa czy okulistyka, jednak obecnie pokładają w niej największe nadzieje onkolodzy.

Ogólnie można powiedzieć, że laseroterapia jest dziś jedną z najdynamiczniej rozwijających się gałęzi medycyny. I, co zaskakujące, nie tylko tradycyjne. Niektóre z terapeutycznych efektów laserów najłatwiej wytłumaczyć obecnością układów w organizmie kanały energetyczne i punkty używane do akupunktury. Zdarzają się przypadki, gdy miejscowe leczenie laserem poszczególnych tkanek spowodowało pozytywne zmiany w innych częściach ciała. Naukowcy muszą jeszcze odpowiedzieć na wiele pytań związanych z leczniczymi właściwościami promieniowania laserowego, co z pewnością otworzy nowe perspektywy dla rozwoju medycyny XXI wieku.

Zasada działania wiązki laserowej polega na tym, że energia skupionej wiązki światła gwałtownie podnosi temperaturę w napromienianym obszarze i powoduje koagulację (wykrzepianie) tkanki. tekstylia. Cechy biologiczne skutki promieniowania laserowego zależą od rodzaju lasera, mocy energii, jego charakteru, struktury i właściwości biologicznych. właściwości napromienianych tkanek. Wąska wiązka światła o dużej mocy umożliwia wykonanie fotokoagulacji ściśle określonego obszaru tkanki w ułamku sekundy. Otaczające tkanki nie są dotknięte. Oprócz koagulacji biologicznej. tkanki, o dużej mocy promieniowania, możliwe jest jej wybuchowe zniszczenie pod wpływem swego rodzaju fali uderzeniowej powstałej w wyniku chwilowego przejścia płynu tkankowego w stan gazowy pod wpływem wysokiej temperatury. Rodzaj tkanki, kolor (pigmentacja), grubość, gęstość i stopień wypełnienia krwią. Im większa moc promieniowania laserowego, tym głębiej wnika i tym silniejsze jest jego działanie.

Okuliści jako pierwsi w leczeniu pacjentów zastosowali lasery, którzy używali ich do koagulacji siatkówki podczas jej odwarstwienia i pęknięcia (), a także do niszczenia małych guzów wewnątrzgałkowych i tworzenia widzenia optycznego. dziury w oku z wtórną zaćmą. Dodatkowo za pomocą wiązki lasera niszczone są drobne, powierzchownie zlokalizowane guzy, a tkanki patologiczne ulegają koagulacji. formacje na powierzchni skóry (plamy pigmentowe, nowotwory naczyniowe itp.). Promieniowanie laserowe wykorzystywane jest także w diagnostyce. do badania naczyń krwionośnych, fotografowania narządów wewnętrznych itp. Od 1970 r. w zabiegach chirurgicznych zaczęto wykorzystywać wiązki laserowe. operacje niczym „lekki skalpel” do wycinania tkanek ciała.

W medycynie lasery wykorzystywane są jako bezkrwawe skalpele oraz stosowane w leczeniu chorób oczu (zaćma, odwarstwienie siatkówki, laserowa korekcja wzroku itp.). Mają także szerokie zastosowanie w kosmetologii (laserowe usuwanie owłosienia, leczenie defektów naczyniowych i barwnikowych skóry, peelingi laserowe, usuwanie tatuaży i plam starczych).

Rodzaje laserów chirurgicznych

W chirurgii laserowej wykorzystuje się dość mocne lasery, pracujące w trybie ciągłym lub pulsacyjnym, które są w stanie silnie nagrzać tkankę biologiczną, co prowadzi do jej przecięcia lub odparowania.

Nazwy laserów zwykle pochodzą od rodzaju ośrodka aktywnego, który generuje promieniowanie laserowe. Najbardziej znane w chirurgii laserowej to laser neodymowy i laser na dwutlenku węgla (lub laser CO2).

Niektóre inne typy laserów wysokoenergetycznych stosowanych w medycynie mają zwykle swoje własne, wąskie obszary zastosowań. Na przykład w okulistyce lasery ekscymerowe służą do precyzyjnego odparowania powierzchni rogówki.

W kosmetyce do usuwania defektów naczyniowych i barwnikowych skóry stosuje się lasery KTP, lasery barwnikowe i na opary miedzi, do usuwania owłosienia stosuje się lasery aleksandrytowe i rubinowe.

Laser CO2

Laser na dwutlenku węgla jest pierwszym laserem chirurgicznym i jest aktywnie stosowany od lat 70. XX wieku do chwili obecnej.

Wysoka absorpcja wody i związków organicznych (typowa głębokość penetracji 0,1 mm) sprawia, że ​​laser CO2 nadaje się do szerokiego zakresu zabiegów chirurgicznych, m.in. ginekologii, otorynolaryngologii, chirurgii ogólnej, dermatologii, dermatologii i chirurgii kosmetycznej.

Powierzchniowy efekt lasera pozwala na wycięcie tkanki biologicznej bez głębokich oparzeń. Dzięki temu laser CO2 jest nieszkodliwy dla oczu, ponieważ promieniowanie nie przechodzi przez rogówkę i soczewkę.

Oczywiście silna, skierowana wiązka może uszkodzić rogówkę, ale dla ochrony wystarczą zwykłe okulary szklane lub plastikowe.

Wadą długości fali 10 µm jest to, że bardzo trudno jest wyprodukować odpowiedni światłowód o dobrej transmisji. I jak na razie najlepszym rozwiązaniem jest manipulator przegubowy z lustrem, choć jest to urządzenie dość drogie, trudne w regulacji i wrażliwe na wstrząsy i wibracje.

Kolejną wadą lasera CO2 jest jego ciągła praca. W chirurgii, dla skutecznego cięcia, konieczne jest szybkie odparowanie tkanki biologicznej bez podgrzewania otaczającej tkanki, co wymaga dużej mocy szczytowej, czyli trybu pulsacyjnego. Obecnie lasery CO2 wykorzystują do tych celów tzw. tryb „superpulsu”, w którym promieniowanie lasera przyjmuje postać pakietu krótkich, ale 2-3 razy mocniejszych impulsów w porównaniu do średniej mocy lasera ciągłego.

Laser neodymowy

Laser neodymowy jest najpopularniejszym rodzajem lasera na ciele stałym zarówno w przemyśle, jak i medycynie.

Jego ośrodek aktywny – kryształ granatu itrowo-glinowego aktywowany jonami neodymu Nd:YAG – pozwala na uzyskanie silnego promieniowania w zakresie bliskiej podczerwieni przy długości fali 1,06 µm w niemal każdym trybie pracy z dużą wydajnością i możliwością zastosowania światłowodu moc promieniowania.

Dlatego po laserach CO2 do medycyny weszły lasery neodymowe, zarówno do celów chirurgicznych, jak i terapeutycznych.

Głębokość wnikania takiego promieniowania do tkanki biologicznej wynosi 6 – 8 mm i jest dość silnie uzależniona od jej rodzaju. Oznacza to, że aby uzyskać taki sam efekt cięcia czy odparowania jak laser CO2, laser neodymowy wymaga kilkukrotnie większej mocy promieniowania. Po drugie, dochodzi do znacznego uszkodzenia tkanek znajdujących się pod i wokół rany laserowej, co negatywnie wpływa na jej gojenie pooperacyjne, powodując różne powikłania typowe dla reakcji oparzeniowej – bliznowacenie, zwężenie, zwężenie itp.

Preferowanym obszarem chirurgicznego zastosowania lasera neodymowego jest koagulacja wolumetryczna i głęboka w urologii, ginekologii, nowotworach onkologicznych, krwawieniach wewnętrznych itp., zarówno w operacjach otwartych, jak i endoskopowych.

Należy pamiętać, że promieniowanie lasera neodymowego jest niewidoczne i niebezpieczne dla oczu, nawet przy niskich dawkach promieniowania rozproszonego.

Zastosowanie specjalnego nieliniowego kryształu KTP (fosforanu tytanu i potasu) w laserze neodymowym umożliwia podwojenie częstotliwości światła emitowanego przez laser. Powstały laser KTP, emitujący w widzialnym zielonym obszarze widma o długości fali 532 nm, ma zdolność skutecznej koagulacji tkanek nasyconych krwią i znajduje zastosowanie w chirurgii naczyniowej i kosmetycznej.

Laser holmowy

Kryształ granatu itrowo-glinowego aktywowany jonami holmu, Ho:YAG, jest w stanie generować promieniowanie laserowe o długości fali 2,1 mikrona, które jest dobrze absorbowane przez tkankę biologiczną. Głębokość jego penetracji w tkankę biologiczną wynosi około 0,4 mm, czyli jest porównywalna z laserem CO2. Dlatego laser holmowy ma wszystkie zalety lasera CO2 w chirurgii.

Ale dwumikronowe promieniowanie lasera holmowego jednocześnie dobrze przechodzi przez kwarcowe światłowód, co umożliwia jego wykorzystanie do wygodnego dostarczania promieniowania do miejsca operacji. Jest to szczególnie istotne zwłaszcza przy małoinwazyjnych operacjach endoskopowych.

Promieniowanie lasera holmowego skutecznie koaguluje naczynia o średnicy do 0,5 mm, co jest w zupełności wystarczające przy większości zabiegów chirurgicznych. Promieniowanie dwumikronowe jest również całkiem bezpieczne dla oczu.

Typowe parametry wyjściowe lasera holmowego: średnia moc wyjściowa W, maksymalna energia promieniowania – do 6 J, częstotliwość powtarzania impulsów – do 40 Hz, czas trwania impulsu – około 500 μs.

Połączenie parametrów fizycznych promieniowania lasera holmowego okazało się optymalne do celów chirurgicznych, co pozwoliło znaleźć liczne zastosowania w najbardziej różne obszary medycyna.

Laser erbowy

Laser erbowy (Er:YAG) ma długość fali 2,94 µm (średnia podczerwień). Tryb pracy - impulsowy.

Głębokość wnikania promieniowania lasera erbowego w tkankę biologiczną wynosi nie więcej niż 0,05 mm (50 mikronów), co oznacza, że ​​jego absorpcja jest nawet wielokrotnie większa niż w przypadku lasera CO2 i działa wyłącznie powierzchownie.

Takie parametry praktycznie nie pozwalają na koagulację tkanki biologicznej.

Główne obszary zastosowania lasera erbowego w medycynie:

Mikroresurfacing skóry,

Perforacja skóry w celu pobrania krwi,

Odparowanie twardych tkanek zęba,

Odparowanie powierzchni rogówki oka w celu korekcji dalekowzroczności.

Promieniowanie lasera erbowego nie jest szkodliwe dla oczu, podobnie jak laser CO2, nie ma też do niego niezawodnego i taniego instrumentu światłowodowego.

Laser diodowy

Obecnie dostępna jest cała gama laserów diodowych o szerokim zakresie długości fal od 0,6 do 3 mikronów i parametrów promieniowania. Głównymi zaletami laserów diodowych jest wysoka wydajność (do 60%), miniaturowe rozmiary i długa żywotność (ponad 10 000 godzin).

Typowa moc wyjściowa pojedynczej diody rzadko przekracza 1 W w trybie ciągłym, a energia impulsu nie przekracza 1 - 5 mJ.

Aby uzyskać moc wystarczającą do operacji, pojedyncze diody łączy się w zestawy po 10 do 100 elementów ułożonych w linijkę lub do każdej diody przyczepia się cienkie włókna i zbiera w wiązkę. Takie lasery kompozytowe umożliwiają wytwarzanie ciągłego promieniowania o mocy 50 W lub większej i długości fali nm, które dziś są stosowane w ginekologii, okulistyce, kosmetologii itp.

Główny tryb pracy laserów diodowych jest ciągły, co ogranicza możliwości ich zastosowania w chirurgii laserowej. Przy próbie wdrożenia trybu pracy superimpulsowego zbyt długie impulsy (rzędu 0,1 s) przy długości fali generowanej przez lasery diodowe w zakresie bliskiej podczerwieni stwarzają ryzyko nadmiernego nagrzania i późniejszego poparzenia, zapalenia otaczających tkanek.

W medycynie lasery znalazły zastosowanie w postaci laserowego skalpela. O jego zastosowaniu do operacji chirurgicznych decydują następujące właściwości:

Wykonuje stosunkowo bezkrwawe cięcie, ponieważ jednocześnie z rozcięciem tkanki koaguluje brzegi rany „zamykając” niezbyt duże naczynia krwionośne;

Skalpel laserowy wyróżnia się stałymi właściwościami tnącymi. Kontakt z twardym przedmiotem (np. kością) nie powoduje unieruchomienia skalpela. Dla mechanicznego skalpela taka sytuacja byłaby śmiertelna;

Wiązka lasera, dzięki swojej przejrzystości, pozwala chirurgowi zobaczyć operowany obszar. Ostrze zwykłego skalpela, a także ostrze noża elektrycznego, zawsze w pewnym stopniu blokują chirurgowi pole robocze;

Wiązka lasera przecina tkankę na odległość, nie powodując przy tym żadnych uszkodzeń uderzenie mechaniczne na tkaninie;

Skalpel laserowy zapewnia absolutną sterylność, ponieważ z tkanką oddziałuje jedynie promieniowanie;

Wiązka lasera działa ściśle lokalnie, parowanie tkanki następuje tylko w ognisku. Przylegające obszary tkanek ulegają uszkodzeniu znacznie mniej niż przy użyciu mechanicznego skalpela;

Praktyka kliniczna wykazała, że ​​rana zadana skalpelem laserowym prawie nie boli i szybciej się goi.

Praktyczne zastosowanie laserów w chirurgii rozpoczęło się w ZSRR w 1966 roku w Instytucie A.V. Wiszniewskiego. Do operacji narządów wewnętrznych klatki piersiowej i jamy brzusznej stosowano skalpel laserowy. Obecnie promienie lasera wykorzystywane są do wykonywania operacji plastycznych skóry, operacji przełyku, żołądka, jelit, nerek, wątroby, śledziony i innych narządów. Bardzo kuszące jest wykonywanie operacji za pomocą lasera na narządach zawierających dużą liczbę naczyń krwionośnych, na przykład na sercu i wątrobie.

Instrumenty laserowe są szczególnie szeroko stosowane w chirurgii oka. Jak wiadomo, oko jest narządem o bardzo delikatnej budowie. W chirurgii oka szczególnie ważna jest precyzja i szybkość manipulacji. Ponadto okazało się, że przy właściwym dobraniu częstotliwości promieniowania laserowego swobodnie przechodzi ono przez przezroczyste tkanki oka nie wywierając na nie żadnego wpływu. Dzięki temu można wykonywać operacje na soczewce oka i dnie oka bez konieczności wykonywania jakichkolwiek nacięć. Obecnie z powodzeniem przeprowadza się operacje usunięcia soczewki poprzez odparowanie jej bardzo krótkim i mocnym impulsem. W tym przypadku nie dochodzi do uszkodzenia otaczających tkanek, co przyspiesza proces gojenia, który trwa dosłownie kilka godzin. To z kolei znacznie ułatwia późniejsze wszczepienie sztucznej soczewki. Kolejną pomyślnie opanowaną operacją jest spawanie odłączonej siatkówki.

Lasery są również z powodzeniem stosowane w leczeniu tak powszechnych chorób oczu, jak krótkowzroczność i dalekowzroczność. Jedną z przyczyn tych chorób jest z jakiegoś powodu zmiana konfiguracji rogówki. Za pomocą bardzo precyzyjnie dozowanego naświetlania rogówki promieniowaniem laserowym możliwa jest korekta jej wad, przywracając normalne widzenie.

Trudno przecenić znaczenie zastosowania laseroterapii w leczeniu wielu chorób onkologicznych, spowodowanych niekontrolowanym podziałem zmodyfikowanych komórek. Dzięki precyzyjnemu skupieniu wiązki lasera na skupiskach komórek nowotworowych można je całkowicie zniszczyć bez uszkadzania zdrowych komórek.

Różnorodne sondy laserowe znajdują szerokie zastosowanie w diagnostyce chorób różnych narządów wewnętrznych, zwłaszcza w przypadkach, gdy zastosowanie innych metod jest niemożliwe lub bardzo trudne.

W celów leczniczych wykorzystuje się niskoenergetyczne promieniowanie laserowe. Terapia laserowa polega na połączeniu ekspozycji ciała na pulsacyjne promieniowanie szerokopasmowe z zakresu bliskiej podczerwieni wraz ze stałym polem magnetycznym. Terapeutyczne (lecznicze) działanie promieniowania laserowego na organizm żywy opiera się na reakcjach fotofizycznych i fotochemicznych. NA poziom komórki w odpowiedzi na działanie promieniowania laserowego zmienia się aktywność energetyczna błon komórkowych, aktywowany jest aparat jądrowy komórek układu DNA – RNA – białko, a w konsekwencji wzrasta potencjał bioenergetyczny komórek. Reakcja na poziomie organizmu jako całości wyraża się w objawach klinicznych. Są to: działanie przeciwbólowe, przeciwzapalne i przeciwobrzękowe, poprawa mikrokrążenia nie tylko w napromienianych tkankach, ale także w otaczających tkankach, przyspieszenie gojenia uszkodzonych tkanek, pobudzenie ogólnych i miejscowych czynników immunoprotekcyjnych, zmniejszenie zapalenia pęcherzyka żółciowego w krew, działanie bakteriostatyczne.

LASER(skrót od początkowe litery język angielski Wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania - wzmocnienie światła poprzez emisję wymuszoną; syn. optyczny generator kwantowy) to urządzenie techniczne, które emituje promieniowanie elektromagnetyczne skupione w postaci wiązki w zakresie od podczerwieni do ultrafioletu, które ma wysokie działanie energetyczne i biologiczne. L. zostały stworzone w 1955 roku przez N. G. Basova, A. M. Prochorowa (ZSRR) i Ch. Townesa (USA), którzy za ten wynalazek otrzymali w 1964 roku Nagrodę Nobla.

Głównymi częściami lasera są płyn roboczy, czyli ośrodek aktywny, lampa pompująca i rezonator zwierciadlany (ryc. 1). Promieniowanie laserowe może mieć charakter ciągły lub pulsacyjny. Lasery półprzewodnikowe mogą pracować w obu trybach. W wyniku silnego błysku światła z lampy pompującej elektrony substancji czynnej przechodzą ze stanu spokojnego do stanu wzbudzonego. Działając na siebie, tworzą lawinę fotonów światła. Odbijając się od ekranów rezonansowych, fotony, przebijając się przez półprzezroczysty ekran lustrzany, wyłaniają się jako wąska monochromatyczna wiązka światła o wysokiej energii.

Płyn roboczy szkła może być stały (kryształy sztucznego rubinu z dodatkiem chromu, niektórych soli wolframu i molibdenu, różne rodzaje szkła z domieszką neodymu i niektórych innych pierwiastków itp.), Płynny (pirydyna, benzen, toluen, bromonaftalen, nitrobenzen itp.), gaz (mieszanina helu i neonu, pary helu i kadmu, argon, krypton, dwutlenek węgla itp.).

Aby przenieść atomy płynu roboczego do stanu wzbudzonego, możesz użyć promieniowanie świetlne, przepływ elektronów, przepływ cząstki radioaktywne, chemia reakcja.

Jeśli wyobrazimy sobie ośrodek aktywny jako sztuczny kryształ rubinu z domieszką chromu, którego równoległe końce są zaprojektowane w formie lustra z wewnętrznym odbiciem, a jedno z nich jest półprzezroczyste, a kryształ ten jest oświetlony mocnym światłem błysku lampy pompującej, wówczas w wyniku tak silnego oświetlenia lub, jak to się powszechnie nazywa, pompowania optycznego, większa liczba atomów chromu przejdzie w stan wzbudzony.

Wracając do stanu podstawowego, atom chromu spontanicznie emituje foton, który zderza się ze wzbudzonym atomem chromu, wybijając kolejny foton. Fotony te z kolei spotykając się z innymi wzbudzonymi atomami chromu, ponownie wybijają fotony, a proces ten narasta jak lawina. Strumień fotonów, wielokrotnie odbitych od końców zwierciadeł, zwiększa się, aż gęstość energii promieniowania osiągnie wartość graniczną wystarczającą do pokonania prześwitującego zwierciadła i wybuchnie w postaci impulsu monochromatycznego, spójnego (ściśle ukierunkowanego) promieniowania o długości fali czyli 694,3 nm i czas trwania impulsu 0,5-1,0 ms przy energii od ułamków do setek dżuli.

Energię rozbłysku świetlnego można oszacować na następującym przykładzie: całkowita gęstość energii widma na powierzchni Słońca wynosi 10,4 W/cm 2 , a skupiona wiązka światła o mocy 1 MW wytwarza natężenie promieniowania na poziomie ostrość do 10 13 W/cm 2 .

Monochromatyczność, spójność, mały kąt rozbieżności wiązki oraz możliwość ogniskowania optycznego pozwalają na uzyskanie dużej koncentracji energii.

Skoncentrowaną wiązkę lasera można skierować na obszar kilku mikronów. Dzięki temu osiąga się kolosalną koncentrację energii i tworzy się niezwykle wysoka temperatura w napromieniowanym obiekcie. Promieniowanie laserowe topi stal i diament oraz niszczy każdy materiał.

Urządzenia laserowe i obszary ich zastosowań

Szczególne właściwości promieniowania laserowego – wysoka kierunkowość, spójność i monochromatyczność – otwierają praktycznie duże możliwości jego wykorzystania w różnych dziedzinach nauki, technologii i medycyny.

Na miód Do celów wykorzystuje się różne lasery, których moc promieniowania zależy od celów leczenia chirurgicznego lub terapeutycznego. W zależności od intensywności naświetlania i charakterystyki jego oddziaływania z różnymi tkankami uzyskuje się efekty koagulacji, wytępienia, pobudzenia i regeneracji. W chirurgii, onkologii i praktyce okulistycznej stosuje się lasery o mocy kilkudziesięciu watów, a dla uzyskania efektu stymulującego i przeciwzapalnego stosuje się lasery o mocy kilkudziesięciu miliwatów.

Za pomocą L. można jednocześnie transmitować ogromną liczbę rozmów telefonicznych, komunikować się zarówno na Ziemi, jak iw kosmosie oraz lokalizować ciała niebieskie.

Mała rozbieżność wiązki laserowej pozwala na wykorzystanie ich w praktyce geodezyjnej oraz przy budowie dużych obiektów konstrukcje inżynierskie, dla lądujących samolotów, w inżynierii mechanicznej. Do uzyskania wykorzystuje się gaz L obrazy wolumetryczne(holografia). W praktyce geodezyjnej szeroko stosowane są różnego rodzaju dalmierze laserowe. L. znajdują zastosowanie w meteorologii, monitorowaniu zanieczyszczeń środowiska, w technice pomiarowej i komputerowej, budowie przyrządów, obróbce wymiarowej obwodów mikroelektronicznych i inicjowaniu reakcji chemicznych. reakcje itp.

W technologii laserowej stosuje się lasery półprzewodnikowe i gazowe o działaniu impulsowym i ciągłym. Do cięcia, wiercenia i spawania różnych materiałów o dużej wytrzymałości - stali, stopów, diamentów, kamieni zegarkowych - systemy laserowe produkowane są na dwutlenku węgla (LUND-100, TILU-1, Impulse), azocie (Signal-3), na rubin (LUCH-1M, K-ZM, LUCH-1 P, SU-1), na szkle neodymowym (Kvant-9, Korund-1, SLS-10, Kizil) itp. Większość procesów technologii laserowej wykorzystuje ciepło efekt światła spowodowany jego absorpcją przetworzonego materiału. Aby zwiększyć gęstość strumienia promieniowania i zlokalizować strefę zabiegową, stosuje się układy optyczne. Cechami technologii laserowej są: duża gęstość energii promieniowania w strefie obróbki, która w krótkim czasie daje niezbędny efekt termiczny; lokalizacja oddziaływania promieniowania, ze względu na możliwość jego skupienia, oraz wiązki światła o wyjątkowo małej średnicy; mała strefa wpływu termicznego spowodowana krótkotrwałym narażeniem na promieniowanie; możliwość przeprowadzenia procesu w dowolnym przejrzystym środowisku, poprzez okna technologiczne. kamery itp.

Moc promieniowania laserów stosowanych w przyrządach kontrolno-pomiarowych systemów naprowadzania i łączności jest niska, rzędu 1-80 mW. Do badań eksperymentalnych (pomiar natężenia przepływu cieczy, badanie kryształów itp.) stosuje się potężne lasery, które generują promieniowanie w trybie pulsacyjnym o mocy szczytowej od kilowatów do hekwatów i czasie trwania impulsu 10–9–10–4 sekund . Do obróbki materiałów (cięcie, spawanie, przekłuwanie otworów itp.) stosuje się różne lasery o mocy wyjściowej od 1 do 1000 watów i więcej.

Urządzenia laserowe znacząco zwiększają wydajność pracy. Tym samym cięcie laserowe zapewnia znaczne oszczędności surowców, błyskawiczne wycinanie otworów w dowolnych materiałach ułatwia pracę wiertarki, laserowa metoda wytwarzania mikroukładów poprawia jakość produktów itp. Można postawić tezę, że laser stał się jednym z najpopularniejsze urządzenia stosowane w zastosowaniach naukowych, technicznych i medycznych. cele.

Mechanizm działania wiązki lasera na tkankę biologiczną polega na tym, że energia wiązki światła gwałtownie podnosi temperaturę na niewielkiej powierzchni ciała. Według J. P. Mintona temperatura w napromienianym miejscu może wzrosnąć do 394°, w związku z czym patologicznie zmieniony obszar natychmiast ulega oparzeniu i odparowaniu. Efekt termiczny na otaczające tkanki rozciąga się na bardzo małą odległość, ponieważ szerokość bezpośredniej, monochromatycznej wiązki promieniowania jest równa

0,01 mm. Pod wpływem promieniowania laserowego następuje nie tylko koagulacja białek żywych tkanek, ale także ich wybuchowe zniszczenie w wyniku działania swego rodzaju fali uderzeniowej. Ta fala uderzeniowa powstaje w wyniku tego, że w wysokich temperaturach płyn tkankowy natychmiast przechodzi w stan gazowy. Charakteryzuje się biolem, którego działanie zależy od długości fali, czasu trwania impulsu, mocy, energii promieniowania laserowego, a także od struktury i właściwości napromienianych tkanek. Istotna jest barwa (pigmentacja), grubość, gęstość, stopień wypełnienia tkanek krwią, ich fizjoterapia, stan oraz obecność patolu, zmiany w nich zachodzące. Im większa moc promieniowania laserowego, tym głębiej wnika i tym silniejsze jest jego działanie.

W badaniach eksperymentalnych badano wpływ promieniowania świetlnego o różnym zakresie na komórki, tkanki i narządy (skórę, mięśnie, kości, narządy wewnętrzne itp.). wyniki różnią się od efektów termicznych i radiacyjnych. Po bezpośredni wpływ pod wpływem promieniowania laserowego na tkanki i narządy pojawiają się w nich ograniczone zmiany o różnej powierzchni i głębokości, w zależności od charakteru tkanki lub narządu. Podczas gistolu, badając tkanki i narządy narażone na działanie L., można w nich zidentyfikować trzy strefy zmian morfolowych: strefę powierzchownej martwicy krzepnięcia; obszar krwotoku i obrzęku; strefa zmian dystroficznych i nekrobiotycznych w komórce.

Lasery w medycynie

Rozwój laserów impulsowych, a także laserów ciągłych, zdolnych do generowania promieniowania świetlnego o dużej gęstości energii, stworzył warunki do powszechne stosowanie L. w medycynie. Pod koniec lat 70. XX wiek Napromienianie laserem zaczęto stosować w diagnostyce i leczeniu w różnych dziedzinach medycyny - chirurgii (m.in. traumatologii, chirurgii sercowo-naczyniowej, chirurgii jamy brzusznej, neurochirurgii itp.) > onkologii, okulistyce, stomatologii. Warto podkreślić, że założyciel nowoczesne metody Laserowa mikrochirurgia oka to radziecki okulista, akademik Akademii Nauk Medycznych ZSRR M. M. Krasnov. Istnieją perspektywy praktycznego zastosowania L. w terapii, fizjoterapii itp. Spektrochemiczne i badania molekularne biol obiekty są już ściśle powiązane z rozwojem laserowej spektroskopii emisyjnej, spektrofotometrii absorpcyjnej i fluorescencyjnej z wykorzystaniem laserów z przestrajaniem częstotliwości oraz laserowej spektroskopii Ramana. Metody te, wraz ze zwiększeniem czułości i dokładności pomiarów, skracają czas analiz, co spowodowało gwałtowne rozszerzenie zakresu badań w zakresie diagnostyki chorób zawodowych, monitorowania stosowania leków, w zakresie medycyny sądowej, itp. W połączeniu ze światłowodami do transiluminacji można zastosować metody spektroskopii laserowej Jama klatki piersiowej, badania naczyń krwionośnych, fotografowanie narządów wewnętrznych w celu badania ich funkcji, funkcji i wykrywania nowotworów.

Badanie i identyfikacja dużych cząsteczek (DNA, RNA itp.) i wirusów, immunoli, badania, badanie kinetyki i biolu, aktywności mikroorganizmów, mikrokrążenia w naczyniach krwionośnych, pomiar natężenia przepływu biolu, cieczy - główne obszary zastosowań laserowych metod spektrometrii Rayleigha i Dopplera, bardzo czułych metod ekspresowych, pozwalających na wykonanie pomiarów przy ekstremalnie niskich stężeniach badanych cząstek. Za pomocą L. przeprowadza się analizę mikrospektralną tkanek, kierując się naturą substancji, która odparowała pod wpływem promieniowania.

Dozymetria promieniowania laserowego

W związku z wahaniami mocy ciała aktywnego L., zwłaszcza gazu (na przykład helu-neonu), podczas ich pracy, a także zgodnie z wymogami bezpieczeństwa, systematycznie przeprowadza się monitorowanie dozymetryczne za pomocą specjalnych dozymetrów skalibrowanych względem normy referencyjne mierniki mocy, w szczególności typu IMO-2, certyfikowane przez państwo służba metrologiczna. Dozymetria pozwala na określenie skutecznych dawek terapeutycznych oraz gęstości mocy, która określa biol, skuteczność promieniowania laserowego.

Lasery w chirurgii

Pierwszym obszarem zastosowania L. w medycynie była chirurgia.

Wskazania

Zdolność wiązki L. do rozcinania tkanki umożliwiła wprowadzenie jej do praktyki chirurgicznej. Działanie bakteriobójcze i właściwości koagulacyjne „laserowego skalpela” stały się podstawą jego zastosowania w operacjach przewodu pokarmowego. przewodu pokarmowego, narządów miąższowych, podczas operacji neurochirurgicznych, u pacjentów cierpiących na zwiększone krwawienia (hemofilia, choroba popromienna itp.).

Lasery helowo-neonowe i dwutlenek węgla z powodzeniem stosuje się w leczeniu niektórych schorzeń i urazów chirurgicznych: zakażonych, długotrwale niegojących się ran i owrzodzeń, oparzeń, zarostowych zapaleń tętnic, zniekształcających artroz, złamań, autoprzeszczepów skóry na powierzchnie oparzeniowe, ropni i ropowic. tkanki miękkie itp. Maszyny laserowe „Scalpel” i „Pulsar” przeznaczone są do cięcia kości i tkanek miękkich. Ustalono, że promieniowanie L. stymuluje procesy regeneracyjne, zmieniając czas trwania faz procesu rany. Na przykład po otwarciu wrzodów i leczeniu ścian jam L. czas gojenia ran ulega znacznemu skróceniu w porównaniu z innymi metodami leczenia ze względu na zmniejszenie infekcji powierzchni rany, przyspieszając oczyszczanie rany z ropno-martwiczego masy oraz powstawanie granulacji i epitelializacji. Badania Gistol i cytol wykazały wzrost procesów naprawczych ze względu na wzrost syntezy RNA i DNA w cytoplazmie fibroblastów oraz zawartość glikogenu w cytoplazmie leukocytów i makrofagów neutrofilów, zmniejszenie liczby mikroorganizmów i liczba powiązań drobnoustrojów w wydzielinie z rany, spadek biolu, aktywność patogennego gronkowca.

Metodologia

Zmiana chorobowa (rana, wrzód, powierzchnia oparzenia itp.) jest umownie dzielona na pola. Każde pole naświetla się codziennie lub co 1-2 dni laserami małej mocy (10-20 mW) przez 5-10 minut. Przebieg leczenia wynosi 15-25 sesji. Jeśli to konieczne, po 25-30 dniach możesz powtórzyć kurs; zwykle nie powtarza się ich więcej niż 3 razy.

Lasery w onkologii

W latach 1963-1965 W ZSRR i CETA przeprowadzono eksperymenty na zwierzętach, które wykazały, że promieniowanie L. może niszczyć nowotwory przeszczepialne. W 1969 roku w Instytucie Problemów Onkologicznych Akademii Nauk Ukraińskiej SRR (Kijów) otwarto pierwszy oddział onkologii laseroterapii, wyposażony w specjalną instalację, za pomocą której leczono pacjentów z nowotworami skóry ( Ryc. 2). Następnie podjęto próby rozpowszechnienia terapii laserowej w leczeniu nowotworów i innych lokalizacji.

Wskazania

L. stosuje się w leczeniu łagodnych i złośliwych nowotworów skóry, a także niektórych stanów przednowotworowych żeńskich narządów płciowych. Wpływ na głęboko położone guzy zwykle wymaga ich odsłonięcia, ponieważ promieniowanie laserowe jest znacznie osłabione podczas przejścia przez tkankę. Ze względu na intensywniejszą absorpcję światła nowotwory barwnikowe – czerniaki, naczyniaki krwionośne, znamiona barwnikowe itp. – łatwiej poddają się terapii laserowej niż guzy niepigmentowane (ryc. 3). Opracowywane są metody wykorzystania L. do leczenia nowotworów innych narządów (krtani, narządów płciowych, gruczołu sutkowego itp.).

Przeciwwskazanie do użytku L. są nowotwory zlokalizowane w pobliżu oczu (ze względu na ryzyko uszkodzenia narządu wzroku).

Metodologia

Istnieją dwie metody stosowania L.: napromienianie guza w celu martwicy i jego wycięcie. Podczas leczenia w celu wywołania martwicy nowotworu przeprowadza się: 1) leczenie obiektu małymi dawkami promieniowania jodu, co niszczy obszar nowotworu, a jego pozostała część stopniowo ulega martwicy; 2) naświetlanie dużymi dawkami (od 300 do 800 J/cm2); 3) wielokrotne napromienianie, które skutkuje całkowitą śmiercią nowotworu. W przypadku leczenia metodą martwicy napromienianie guzów skóry rozpoczyna się od obwodu, stopniowo przesuwając się w kierunku środka, zwykle chwytając graniczny pasek normalnej tkanki o szerokości 1,0-1,5 cm. Konieczne jest napromienianie całej masy guza, ponieważ nie -obszary napromieniowane są źródłem odrostu. Ilość energii promieniowania zależy od rodzaju lasera (impulsowy lub ciągły), obszaru widmowego i innych parametrów promieniowania, a także charakterystyki guza (pigmentacja, wielkość, gęstość itp.). Podczas leczenia guzów niepigmentowanych można do nich wstrzykiwać kolorowe związki w celu zwiększenia absorpcji promieniowania i zniszczenia guza. Z powodu martwicy tkanek w miejscu guza skóry tworzy się czarna lub ciemnoszara skorupa, krawędzie znikają po 2-6 tygodniach. (ryc. 4).

Podczas wycinania guza za pomocą lasera uzyskuje się dobry efekt hemostatyczny i aseptyczny. Metoda jest w fazie rozwoju.

Wyniki

L. każdy guz dostępny dla promieniowania może zostać zniszczony. W tym przypadku nie ma skutków ubocznych, szczególnie w układzie krwiotwórczym, co umożliwia leczenie pacjentów w podeszłym wieku, pacjentów osłabionych i dzieci młodym wieku. W guzach barwnikowych selektywnie niszczone są tylko komórki nowotworowe, co zapewnia delikatny efekt i korzystne efekty kosmetyczne. Promieniowanie może być precyzyjnie skupione, dzięki czemu interwencja może być ściśle zlokalizowana. Hemostatyczne działanie promieniowania laserowego pozwala ograniczyć utratę krwi). Pomyślne wyniki w leczeniu raka skóry, jak wynika z 5-letnich obserwacji, odnotowano w 97% przypadków (ryc. 5).

Komplikacje: zwęglenie

tkanki po rozcięciu.

Lasery w okulistyce

Tradycyjne, impulsowe, niemodulowane lasery (zwykle rubinowe) były stosowane do lat 70-tych. do kauteryzacji dna oka, na przykład w celu wytworzenia kleju naczyniówkowo-siatkówkowego w leczeniu i zapobieganiu odwarstwieniu siatkówki, w przypadku małych guzów itp. Na tym etapie zakres ich zastosowania był w przybliżeniu taki sam, jak fotokoagulatorów wykorzystujących konwencjonalny (niemonochromatyczny, niespójny) promień światła.

W latach 70 W okulistyce z powodzeniem stosowano nowe rodzaje laserów (kolorowe ryc. 1 i 2): lasery gazowe o działaniu ciągłym, lasery modulowane z „gigantycznymi” impulsami („lasery „zimne”), lasery barwnikowe i wiele innych. To znacznie rozszerzyło obszar zastosowania klina na oku - stała się możliwa aktywna interwencja na wewnętrzne błony oka bez otwierania jego jamy.

Następujące obszary klinowe, okulistyka laserowa mają ogromne znaczenie praktyczne.

1. Wiadomo, że choroby naczyniowe dna oka wysuwają się (a w wielu krajach już zajęły) pierwsze miejsce wśród przyczyn nieuleczalnej ślepoty. Wśród nich powszechna jest retinopatia cukrzycowa, która rozwija się u prawie wszystkich chorych na cukrzycę, a czas trwania choroby wynosi 17–20 lat.

Pacjenci zwykle tracą wzrok w wyniku powtarzających się krwotoków śródgałkowych z nowo powstałych, patologicznie zmienionych naczyń. Przy pomocy wiązki lasera (najlepsze rezultaty uzyskuje się przy użyciu gazu, np. argonu, laserów trwałych) koagulacji ulegają zarówno zmienione naczynia z obszarami wynaczynienia, jak i strefy nowo powstałych naczyń, szczególnie podatne na pękanie. Pomyślny efekt utrzymujący się przez wiele lat obserwuje się u około 50% pacjentów. Zwykle koagulacji ulegają nienaruszone obszary siatkówki, które nie pełnią podstawowej funkcji (koagulacja panretinalna).

2. Zakrzepica naczyń siatkówki (zwłaszcza żył) stała się również dostępna do bezpośredniego leczenia. ekspozycja wyłącznie przy użyciu L. Koagulacja laserowa pomaga pobudzić krążenie krwi i dotlenienie siatkówki, zmniejszyć lub wyeliminować nieuleczalny obrzęk troficzny siatkówki. ekspozycja zwykle kończy się poważnymi, nieodwracalnymi zmianami (kolor. Ryc. 7-9).

3. Zwyrodnienie siatkówki, szczególnie w fazie przesiękowej, w niektórych przypadkach można z powodzeniem leczyć laseroterapią, która jest praktycznie jedyną metodą aktywnej interwencji w ten proces patologiczny.

4. Ogniskowe procesy zapalne w dnie oka, zapalenie peryferii, ograniczone objawy angiomatozy, w niektórych przypadkach, można również skutecznie wyleczyć laseroterapią.

(patrz) umożliwiło przeprowadzenie niechirurgicznej irydektomii”, zmieniając w ten sposób operację w zabieg ambulatoryjny. Nowoczesne metody irydektomii laserowej, w szczególności metoda irydektomii dwuetapowej z wykorzystaniem dwóch L., opracowana w ZSRR przez M. M. Krasnova i wsp., pozwalają na wykonanie irydektomii u prawie 100% chorych (ryc. 6); jego działanie hipotensyjne (podobnie jak przy interwencji chirurgicznej) w dużej mierze zależy od terminowości zabiegu (w późniejszych etapach w kąciku komory przedniej powstają zrosty - tzw. goniosynechia, wymagająca dodatkowych działań). Z tzw jaskrę otwartego kąta stosując metodę goniopunktury laserowej można uniknąć leczenia operacyjnego u około 60% pacjentów (ryc. 7 i kolor. ryc. 3); W tym celu w Związku Radzieckim po raz pierwszy na świecie opracowano podstawową technikę goniopunktury laserowej z wykorzystaniem modulowanego pulsacyjnego („zimnego”) L. Możliwa jest także koagulacja laserowa ciała rzęskowego w celu obniżenia ciśnienia wewnątrzgałkowego poprzez zmniejszenie wytwarzanie płynu wewnątrzgałkowego. Udowodniono korzystny wpływ L. na przebieg procesów wirusowych w rogówce, zwłaszcza w przypadku niektórych postaci opryszczkowego zapalenia rogówki, których leczenie stanowi trudny problem.

Wraz z pojawieniem się nowych rodzajów laserów i nowych metod ich stosowania na oku, możliwości laseroterapii i mikrochirurgii laserowej w okulistyce stale się poszerzają. Ze względu na względną nowość metod laserowych charakter odległych wyników leczenia szeregu chorób (cukrzycowe zmiany oczu, procesy zapalne i zwyrodnieniowe siatkówki itp.) wymaga dalszego wyjaśnienia.

Z dodatkowych materiałów

Laser w leczeniu jaskry. Celem laserowego leczenia jaskry (patrz) jest normalizacja ciśnienia wewnątrzgałkowego (patrz). Istota i mechanizm hipotensyjnego działania promieniowania laserowego może się różnić w zależności od postaci jaskry i charakterystyki zastosowanego źródła lasera. Największa dystrybucja występuje w okulistyce. W praktyce uzyskano lasery argonowe o fali ciągłej oraz impulsowe źródła laserowe na bazie granatu rubinowego i itrowo-glinowego. W źródle lasera rubinowego ośrodkiem aktywnym jest kryształ rubinu wzbogacony jonami chromu trójwartościowego (A1203:

Cr3+) oraz w źródle laserowym na bazie granatu itrowo-aluminiowego -

Kryształ granatu itrowo-glinowego aktywowany trójwartościowymi jonami neodymu (Y3A15012:

W przypadku jaskry zamykającego się kąta za pomocą lasera wykonuje się otwór przelotowy w tęczówce chorego oka (irydotomia laserowa), w wyniku czego poprawia się odpływ płynu wewnątrzgałkowego.

Wskazaniami do irydotomii laserowej są okresowo powtarzające się ostre ataki zwiększonego ciśnienia wewnątrzgałkowego przy normalnym poziomie w okresie międzynapadowym, a także stały wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego przy braku synechialnych zmian kąta przedniej komory oka; Stosowane są trzy rodzaje irydotomii laserowej: warstwa po warstwie, jednoetapowa i łączona irydotomia laserowa. W przypadku wszystkich trzech metod ekspozycji laserem wybiera się najcieńszy obszar w zrębie obwodowej części tęczówki (patrz).

Irydotomię laserową warstwa po warstwie wykonuje się za pomocą lasera argonowego. W tym przypadku impulsy przykładane są sukcesywnie do jednego punktu, co prowadzi do stopniowego tworzenia się zagłębienia w zrębie tęczówki, a następnie otworu przelotowego. W trakcie leczenia od 1 do

4 sesje. Do wykonania jednoczesnej irydotomii laserowej wykorzystuje się laser krótkoimpulsowy. Kiedy pojedynczy skupiony impuls lasera zostanie przyłożony do powierzchni tęczówki, powstaje otwór przelotowy (patrz Coloboma). Połączona irydotomia laserowa łączy w sobie elementy irydotomii warstwa po warstwie oraz irydotomii jednoetapowej i jest wykonywana w dwóch etapach. W pierwszym etapie tęczówka poddawana jest koagulacji promieniowaniem lasera argonowego, a jej formowanie trwa przez kolejne 2-3 tygodnie. obszar atrofii i przerzedzania zrębu. W drugim etapie przeprowadza się jednoimpulsową perforację tęczówki za pomocą krótkoimpulsowego promieniowania laserowego.

W przypadku jaskry z otwartym kątem przesączania stosuje się laser w celu przywrócenia przepuszczalności dotkniętego układu drenażowego; w tym przypadku stosuje się goniopunkturę laserową (powstają sztuczne otwory w beleczkach i wewnętrznej ścianie kanału Schlemmowa) oraz trabekuloplastykę laserową – koagulację beleczek lub przedniej części ciała rzęskowego (rzęskowego), co prowadzi do napięcia beleczek i poszerzenie przestrzeni międzybeleczkowych. Leczenie laserem wskazane jest w przypadku nieskuteczności farmakoterapii lub nietolerancji stosowanych leków w miarę postępu choroby.

W goniopunkturze laserowej jako źródło lasera wykorzystuje się laser krótkoimpulsowy. Podaje się kolejno 15-20 impulsów lasera w jednym rzędzie, skupiając je na powierzchni beleczek w rzucie kanału Schlemma; interwencję przeprowadza się w dolnej połowie kąta przedniej komory oka.

W trabekuloplastyce laserowej jako źródło lasera wykorzystuje się laser argonowy. Na całym obwodzie kanału Schlemma przykłada się od 80 do 120 impulsów w formie przerywanej linii na granicy kanału Schlemma z przednim pierścieniem ograniczającym Schwalbe (patrz Gonioskopia) lub w dwóch równoległych rzędach wzdłuż przedniej części ciała rzęskowego (trabekulospaza laserowa).

Powikłania laserowego leczenia jaskry mogą obejmować łagodne krwawienie z naczyń tęczówki zniszczonych przez impuls lasera; długotrwałe, powolne zapalenie tęczówki (patrz Zapalenie tęczówki) bez wyraźnych klinów, objawów, z tworzeniem się płaskich tylnych zrostów w późniejszych stadiach; reaktywny wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego powstający po niepełnej irydotomii laserowej; w rzadkich przypadkach uszkodzenie śródbłonka rogówki (patrz) przez promieniowanie laserowe obserwuje się, gdy wiązka lasera nie jest wyraźnie skupiona na powierzchni tęczówki. Przestrzeganie niezbędnych środków zapobiegawczych (właściwy wybór miejsca narażenia i prawidłowe techniczne wdrożenie metody) sprawia, że ​​częstość występowania tych powikłań jest minimalna.

Rokowanie po laserowym leczeniu jaskry jest korzystne, szczególnie w początkowej fazie choroby: w większości przypadków obserwuje się normalizację ciśnienia wewnątrzgałkowego i stabilizację funkcji wzrokowych.

Zobacz także Jaskra.

Fotokoagulacja laserowa w leczeniu retinopatii cukrzycowej. Konserwatywne metody leczenia retinopatii cukrzycowej (patrz) są nieskuteczne. W ostatniej dekadzie aktywnie wykorzystuje się lasery w leczeniu tej choroby. Fotokoagulacja laserowa dużych obszarów niedokrwionej siatkówki prowadzi do jej zniszczenia i zaprzestania wzrostu nowo powstałych naczyń.

Fotokoagulacja laserowa u pacjentów z retinopatią cukrzycową jest wskazana w przypadku pojawienia się pierwszych objawów niedokrwienia siatkówki, wykrytych za pomocą angiografii fluoresceinowej (patrz): patol. przepuszczalny

most naczyń włosowatych siatkówki; pojawienie się nieperfundowanych obszarów siatkówki znajdujących się poza obszarem plamki żółtej; Po raz pierwszy zaobserwowano oznaki neowaskularyzacji na głowie nerwu wzrokowego oraz wzdłuż głównych gałęzi tętnic centralnych i żyły siatkówkowej. W późniejszych etapach procesu, charakteryzujących się wyraźną proliferacją glejową, fotokoagulacja laserowa jest przeciwwskazana. W leczeniu retinopatii cukrzycowej najpowszechniejszym źródłem lasera jest fotokoagulator lasera argonowego. Za optymalną technikę uważa się panretinalną fotokoagulację laserową, w której koagulacji poddawany jest duży obszar powierzchni siatkówki - od odcinków centralnych do równika i, jeśli to konieczne, skrajnego obwodu. Jedynie obszar plamki z pęczkiem brodawkowo-plamkowym i głowa nerwu wzrokowego pozostają nienaruszone. Ich impulsy podawane są w odstępach równych połowie średnicy plamki lasera. Normalne naczynia siatkówki nie koagulują. W miarę oddalania się od środka dna oka na obrzeże, średnica ogniska wiązki laserowej wzrasta. Fotokoagulację panretinalną przeprowadza się w 3-4 sesjach w odstępach od 2 do 7 dni. Całkowita liczba koagulacji laserowych na jedno oko może osiągnąć 2000-2500. Możliwe jest także zastosowanie bezpośredniego efektu lasera koagulującego na nowo powstałych naczynkach – bezpośrednia ogniskowa fotokoagulacja laserowa. Pęczki nowo powstałych naczyń poddaje się koagulacji poprzez nałożenie na nie duża liczba impulsy, aż przepływ krwi w nich całkowicie ustanie.

Często łączy się fotokoagulację panretinalną i ogniskową.

Najczęstszym powikłaniem laserowego leczenia retinopatii cukrzycowej (do 10% przypadków) są krwotoki w siatkówce (patrz) i ciele szklistym (patrz) - częściowy lub całkowity krwiak (patrz), pogarszający przebieg retinopatii cukrzycowej, pogarszający wzrok ostrość i komplikuje dalsze stosowanie fotokoagulacji laserowej. Możliwy reaktywny obrzęk obszaru plamkowego siatkówki lub rozwój ostrego niedokrwienia, zmarszczki ciała szklistego (z powodu jego nadmiernego nagrzania), prowadzące do nieodwracalnego zmniejszenia ostrości wzroku.

Zapobieganie opisanym powikłaniom fotokoagulacji laserowej polega na wskazaniach i dokładnym przestrzeganiu techniki metody. Po spełnieniu tych warunków fotokoagulacja laserowa prowadzi do trwałej poprawy u ponad połowy pacjentów z retinopatią cukrzycową.

Zobacz także Cukrzyca.

Bibliografia V. S. Laserowe metody leczenia jaskry pierwotnej, Vestn. okulistyka, nr 6, s. 25 19, 1982; Ako

Pyan V.S. i Drozdova N.M. Terapeutyczna i profilaktyczna wartość irydektomii laserowej w klinice pierwotnej jaskry kątowej, ibid., nr 1, s. 10-10. 10, 1977; są to: Irydektomia laserowa jednoimpulsowa, ibid., nr 4, s. 13. 15, 1981; Krasnov M. M. Laserowa mikrochirurgia oka, ibid., nr 1, s. 10-10. 3, 1973; Krasnov M. M. Nakłucie laserowe kąta komory przedniej w jaskrze, ibid., nr 3, s. 20-25. 27, 1972; o N e, Mikrochirurgia jaskry, M., 1980;

Krasnov M. M. i in. Leczenie laserowe pierwotna jaskra otwartego kąta, Vestn. okulistyka, nr 5, s. 25 18, 1982; Bass M. S., Perkins E. S. a. Wheeler S. B. Wyniki eksperymentów z pulsacyjnym laserem barwnikowym Advanc. Oftal., w. 34, s. 34 164, 1977; Bass M. S. a. o. Irydotomia laserowa pojedynczego zabiegu, Brit, J. Ophtal., v. 63, s. 29, 1979; Badanie retinopatii cukrzycowej. Raport szósty i siódmy z badania dotyczącego retinopatii cukrzycowej,

Inwestować. Oftal. Wisz. Sci., w. 21, N 1, pkt 2, 1981; Grupa badawcza dotycząca retinopatii cukrzycowej, Leczenie fotokoagulacją proliferacyjnej retinopatii cukrzycowej, Okulistyka, v. 85, s. 82, 1978; The

grupa badawcza zajmująca się badaniem retinopatii cukrzycowej, Wstępny raport na temat skutków terapii fotokoagulacyjnej, Amer. J. Oftal., w. 81, s. 383, 1976; Hagera H. Besondere

mikrochirurgische Eingriffe, 2. Etst Er-fahrungen mitdem Argon-Laser-Gerat 800, Klin. MY. Augenheilk., Bd 162, S. 437, 1973; L'Esperance F.A.a. James W. A. ​​Retinopatia cukrzycowa, ocena kliniczna i leczenie, St Louis, 1981; Perkins E. S. Irydotomia laserowa, Brit. med. J., w. 1, s. 1 580, 1970; Perkins E. S. a. Brown N.W.A. Irydotomia laserem rubinowym, Brit. J. Oftal., w. 57, s. 487, 1973; Wise J. B, Leczenie jaskry metodą zwężania beleczek laserem argonowym, Int. oczny Clin., w. 21, s. 21 69, 1981; W o r-

n D. M. a. Wickham M. G. Trabekulotomia laserem argonowym, Trans. Amera. Acad. Oftal. Otolaryng., w. 78, s. 371,

1974. VS Akopyan.

Lasery w stomatologii

Eksperymentalnym i teoretycznym uzasadnieniem zastosowania laserów w stomatologii było zbadanie charakterystyki mechanizmu narażenia na promieniowanie różne rodzaje L. na zębach (patrz Zęby, uszkodzenia), szczękach i błonie śluzowej jamy ustnej.

Diagnostyka chorób zębów i szczęk za pomocą L. ma istotne zalety w porównaniu z radiografią. L. służy do transiluminacji (transiluminacji) przy pomocy elastycznych światłowodów z włókna szklanego w celu wykrycia mikropęknięć w szkliwie zębów (w tym na trudno dostępnych powierzchniach proksymalnych koron zębów), kamienia poddziąsłowego oraz określenia stanu szkliwa zębów. miazga zębowa (zęby, mumifikacja, martwica itp.) itp.), stan korzeni zębów mlecznych, podstawy koron i korzeni zębów stałych u dzieci. Źródła laseroweświatło wykorzystywane jest w fotopletyzmografii (patrz pletyzmografia), do diagnostyki chorób miazgi zębowej, przyzębia i szczęk. Holografię laserową wykonuje się w diagnostyce i ocenie skuteczności leczenia wrodzonych i nabytych deformacji twarzy oraz w diagnostyce funkcjonalnej stomatologii, chorób, do rozszyfrowania i analizy reogramów, polarogramów, fotopletyzmogramów, miogramów itp.

Zapobieganie początkowym stadiom próchnicy i zmian niepróchnicowych zębów (nadżerki, ubytki klinowe itp.) polega na „glazurowaniu” uszkodzonych obszarów szkliwa zębów granatem, dwutlenkiem węgla i innymi laserami działającymi w promieniowaniu Q- tryb przełączania (impulsy o niskiej mocy i impulsy o wysokiej częstotliwości), pozwalający uniknąć niekorzystnego wpływu wysokich temperatur na miazgę zęba, powstawania mikropęknięć w szkliwie i zębinie. Te same lasery służą do zgrzewania szwów pomiędzy wypełnieniami a szkliwem zębów, co zapobiega nawrotom próchnicy, a lasery ultrafioletowe służą do utwardzania sialantów (klejów) przy pokrywaniu bruzd zębów żujących u dzieci.

Do zabiegów na szczękach (cięcie kości, fenestracja, kompaktostotomia, zakładanie szwów kostnych na fragmenty szczęki w przypadku złamań, osteoplastia itp.) wykorzystuje się laser granatowy, dwutlenek węgla i inne lasery.Za pomocą tych samych laserów zęby są wycinane. przygotowane i awaryjne otwarcie jamy przeprowadza się ząb na zapalenie miazgi, resekcję wierzchołka korzenia zęba na zapalenie przyzębia, cystotomię i cystektomię, sinusotomię szczęki, alweolotomię, resekcję szczęki pod kątem kości, na przykład adamantinoma, odontomię i inne nowotwory szczęki. Do operacji na tkankach miękkich, w tym chirurgii plastycznej czerwonej obwódki warg i skóry twarzy, a także do chirurgicznego leczenia chorób gruczołów ślinowych, naczyniaków krwionośnych i innych nowotworów okolicy szczękowo-twarzowej, stosuje się laserowy „skalpel”.

Najszerzej stosowane w stomatologii są wysoce skuteczne hel-neon L. do leczenia chorób zapalnych błony śluzowej jamy ustnej (opryszczkowe i przewlekłe, nawracające aftowe zapalenie jamy ustnej, opryszczka warg, ból języka, zapalenie języka, liszaj płaski, wysiękowy rumień wielopostaciowy, Melkersson-Rosenthal syndrom itp.). choroba przyzębia. Należy zauważyć, że promieniowaniu laserowemu towarzyszy stymulacja gojenia ran pooperacyjnych, oparzeń błony śluzowej jamy ustnej i skóry twarzy, owrzodzeń troficznych jamy ustnej itp.

Komplikacje. Promieniowanie laserowe, użyte nieprawidłowo i nieostrożnie, może wyrządzić ogromne szkody zarówno pacjentowi, jak i personelowi medycznemu - spowodować krwotoki z naczyń krwionośnych, doprowadzić do oparzeń oczu, martwicy, uszkodzeń kości, naczyń krwionośnych, narządów miąższowych, krwi i gruczołów wydzielania wewnętrznego. Zapobieganie powikłaniom w dużej mierze zależy od właściwej znajomości techniki leczenia, doboru pacjentów i optymalnej techniki leczenia.

Higiena pracy podczas pracy z laserami

Charakterystyka higieniczna czynników produkcyjnych towarzyszących eksploatacji instalacji laserowych.

Badania kliniczne, higieniczne i eksperymentalne wykazały, że promieniowanie laserowe jest jedną z biologicznie aktywnych substancji fizycznych. czynników i może stanowić zagrożenie dla ludzi. Okoliczność ta determinuje konieczność opracowania środków bezpieczeństwa i higieny pracy podczas pracy z systemami laserowymi oraz zorganizowania konserwacji rutynowej i zapobiegawczej. nadzór nad ich wdrażaniem i eksploatacją.

W mechanizmie biolu, czyli działaniu laserów o promieniowaniu ciągłym, na pierwszym miejscu pojawia się efekt termiczny. W miarę skracania się impulsu i wzrostu mocy promieniowania wzrasta znaczenie efektu mechanicznego. Badania eksperymentalne dotyczące mechanizmu działania wykazały, że działanie biolu zależy od długości fali promieniowania, energii, czasu trwania impulsu, częstotliwości powtarzania impulsów, charakteru promieniowania (bezpośrednie, lustrzane lub odbite rozproszonie), a także od warunków anatomicznych i właściwości fizjologiczne napromieniowanego obiektu.

Pod wpływem promieniowania laserowego o stosunkowo dużej intensywności wraz z morfolem dochodzi do zmian tkankowych bezpośrednio w miejscu naświetlania, powstają różne funkcje i przesunięcia o charakterze odruchowym. Stwierdzono również, że osoby obsługujące instalacje laserowe pod wpływem promieniowania laserowego o małym natężeniu rozwijają funkcje i zmiany w c. N. pp., układ sercowo-naczyniowy, hormonalny, w analizatorze wizualnym. Dane eksperymentalne i obserwacje na ludziach wskazują, że zmiany funkcjonalne mogą być wyraźne i prowadzić do problemów zdrowotnych. Dlatego koncert. Działania powinny uwzględniać możliwość nie tylko szkodliwego działania energii lasera, ale także wynikać z faktu, że czynnik ten jest niewystarczająco drażniącym dla organizmu już przy małych intensywnościach. Jak wykazały prace I. R. Petrowa, A. I. Semenova i innych, biol, wpływ promieniowania laserowego może wzrosnąć w przypadku powtarzającej się ekspozycji i w połączeniu z innymi czynnikami środowiska produkcyjnego.

Bezpośredni kontakt personelu medycznego z L. ma charakter okresowy i trwa od 3 do 40 godzin. w tygodniu. Podczas wykonywania dodatkowej pracy eksperymentalnej czas spędzony na pracy z L. może się podwoić. Inżynierowie i technicy zajmujący się konfiguracją i regulacją laserów mogą być bezpośrednio narażeni na bezpośrednie promieniowanie laserowe. Lekarze i pielęgniarki są narażeni na promieniowanie odbite od tkanek. Poziom promieniowania na stanowiskach pracy personelu medycznego może wynosić 4*10 -4 -1*10 -5 W/cm 2 i zależy od współczynnika odbicia napromienianych tkanek.

W przypadku stosowania lamp helowo-neonowych o mocy wyjściowej 40-50 m gęstość strumienia mocy w miejscach pracy personelu może wynosić 1,5 * 10 -4 -2,2 * 10 -4 W/cm 2 . Przy mocy wyjściowej lasera wynoszącej 10–25 m gęstość strumienia mocy zmniejsza się o 2-3 rzędy wielkości. Przy wykonywaniu matryc diamentowych i wycinaniu otworów w kamieniach zegarkowych laserami neodymowymi o energii impulsu do 8-10 J gęstość strumienia energii na wysokości oczu pracowników wynosi 3*10 -4 - 3*10 -5 J/cm 2 i 5* 10 -5 -2*10 -6 j/cm2 . Wysokie gęstości energii rozproszonego promieniowania odbitego mogą powstawać w miejscach pracy, gdy do cięcia blach stalowych, cięcia tkanin, skóry itp. stosuje się potężne lasery na dwutlenek węgla.

Oprócz możliwych niekorzystnych skutków bezpośredniego, zwierciadlanego lub rozproszonego promieniowania laserowego, energia świetlna z pulsacyjnych lamp pompowych, sięgająca w niektórych przypadkach 20 kJ, może mieć szkodliwy wpływ na funkcję wzroku pracowników. Jasność błysku lampy ksenonowej wynosi ok. 4*10 8 nt (cd/m 2) z czasem trwania impulsu 1 - 90 ms. Narażenie na promieniowanie z lamp pompujących jest możliwe, gdy są one nieekranowane lub niewystarczająco ekranowane, rozdz. przyr. podczas testowania trybu pracy lamp błyskowych. Najbardziej niebezpieczne przypadki to przypadki samoistnego wyładowania nieekranowanych lamp, ponieważ w tym przypadku personel nie ma czasu na podjęcie środków ochronnych. Jednocześnie możliwe jest nie tylko naruszenie adaptacji wzrokowej, które utrzymuje się przez kilka minut, ale także organiczne uszkodzenie różnych części oka. Subiektywnie wyładowanie nieosłoniętej lampy odbierane jest jako „olśnienie nie do zniesienia”. Widmo emisyjne lamp błyskowych zawiera także długofalowe promienie UV, które mogą oddziaływać na personel jedynie podczas pracy z otwartymi lub niedostatecznie osłoniętymi lampami błyskowymi, powodując dodatkową, specyficzną reakcję oka.

Należy także zwrócić uwagę na szereg niespecyficznych czynników związanych z pracą z laserem. Ze względu na to, że promieniowanie laserowe stanowi największe zagrożenie dla oczu, szczególną uwagę należy zwrócić na oświetlenie stanowisk pracy i pomieszczeń. Charakter pracy z L. z reguły wymaga dużego wysiłku wizualnego. Ponadto w warunkach słabego oświetlenia biol zwiększa się wpływ promieniowania laserowego na siatkówkę, ponieważ w tym przypadku obszar źrenicy oka i czułość siatkówki znacznie wzrosną. Wszystko to dyktuje potrzebę stworzenia wystarczająco wysokiego poziomu oświetlenia pomieszczeń przemysłowych podczas pracy z L.

Pracy systemów laserowych może towarzyszyć hałas. Na tle stabilnego hałasu sięgającego 70-80 dB, impulsy dźwiękowe pojawiają się w postaci trzasków lub trzasków w wyniku działania wiązki lasera na obrabiany materiał lub w wyniku działania przesłon mechanicznych, które ograniczają czas trwania promieniowania puls. W ciągu dnia roboczego liczba trzasków i kliknięć może sięgać setek, a nawet tysięcy, a poziom głośności 100-120 dB. Wyładowaniom pulsacyjnych lamp pompowych, a także ewentualnie procesowi oddziaływania wiązki lasera z obrabianym materiałem (palnik plazmowy) towarzyszy powstawanie ozonu, którego zawartość może być bardzo zróżnicowana.

Objawy kliniczne ogólny wpływ wiązki laserowe. W problematyce zapewnienia bezpiecznych warunków pracy z laserami szczególne miejsce zajmuje narząd wzroku. Przezroczyste ośrodki oka swobodnie przepuszczają promieniowanie z zakresu optycznego, w tym widzialnej części widma oraz bliskiej podczerwieni (0,4-1,4 mikrona) i skupiają je na dnie oka, w wyniku czego gęstość energii na nim wzrasta wielokrotnie. Stopień uszkodzenia siatkówki i naczyniówki zależy od parametrów promieniowania. Ekspresyjność patomorfolu. zmian i klina, obraz zaburzeń funkcji wzroku może być różny – od drobnych zmian czynnościowych, zmian wykrywanych instrumentalnie, aż do całkowitej utraty wzroku. Najczęstszym urazem są oparzenia naczyniówki i siatkówki. Patol, zmiany w przednich częściach oka mogą wystąpić przy wyższych poziomach energii promieniowania laserowego. Pojawienie się takiej patologii podczas stosowania L. w technologii i medycynie jest praktycznie wykluczone. Jednak w związku ze wzrostem mocy lasera i rozwojem nowych zakresów promieniowania (ultrafiolet, podczerwień) wzrasta prawdopodobieństwo uszkodzenia przednich partii oka.

Do oparzeń skóry może dojść pod wpływem wysokiego poziomu energii promieniowania laserowego, rzędu kilku J/cm2. Dostępne dane wskazują, że pod wpływem promieniowania laserowego o niskiej intensywności w organizmie zachodzą ogólne zmiany funkcjonalne i biochemiczne.

W przypadku przypadkowego narażenia oczu i skóry na działanie energii lasera o dużej gęstości, poszkodowany powinien natychmiast zgłosić się do lekarza w celu zdiagnozowania urazu i zapewnienia opieki medycznej. Zasady udzielania pierwszej pomocy w takich przypadkach są takie same jak w przypadku oparzeń oczu i skóry o innej etiologii (patrz Oko, oparzenia; Oparzenia).

Środki zapobiegawcze przeciwko uszkodzeniom spowodowanym wiązkami laserowymi

Ochronny i koncertowy. działania mające na celu zapobieganie niekorzystnym skutkom promieniowania spowodowanego promieniowaniem i innymi czynnikami towarzyszącymi powinny obejmować środki o charakterze zbiorowym: organizacyjnym, inżynieryjnym i technicznym. planowania, sanitarno-higienicznego, a także zapewniają środki indywidualne ochrona.

Ocena główna jest obowiązkowa niekorzystne czynniki oraz cechy propagacji promieniowania laserowego (zarówno bezpośredniego, jak i odbitego). Pomiary instrumentalne (w skrajnych przypadkach w drodze obliczeń) określają prawdopodobne kierunki i obszary, w których możliwe są poziomy promieniowania niebezpieczne dla organizmu (przekraczające maksymalny dopuszczalny limit).

Dla zapewnienia bezpiecznych warunków pracy, oprócz ścisłego przestrzegania środków zbiorowych, zaleca się stosowanie środków ochrony indywidualnej – gogli, przyłbic, masek z selektywną przezroczystością widmową oraz specjalnej odzieży ochronnej. Przykładem domowych okularów ochronnych przed promieniowaniem laserowym w zakresie widmowym o długości fali 0,63-1,5 mikrona są okulary wykonane z niebiesko-zielonego szkła SZS-22, które zapewniają ochronę oczu przed promieniowaniem rubinowym i neodymowym.Podczas pracy z mocnymi laserami Bardziej skuteczne są przyłbice i maseczki ochronne, na dłonie zakłada się rękawiczki wykonane z zamszu lub skóry. Zalecane jest noszenie fartuchów i szat w różnych kolorach. Wyboru środków ochrony należy dokonywać indywidualnie w każdym przypadku konkretny przypadek wykwalifikowanych specjalistów.

Opieka lekarska nad osobami pracującymi z laserami. Prace związane z konserwacją systemów laserowych wpisane są na listę prac o niebezpiecznych warunkach pracy, a pracownicy poddawani są wstępnym i okresowym (raz w roku) badaniom lekarskim. Badanie wymaga udziału okulisty, terapeuty i neurologa. Podczas badania narządu wzroku stosuje się lampę szczelinową.

Oprócz badania lekarskiego wykonuje się badanie klinowe i badanie krwi w celu oznaczenia hemoglobiny, czerwonych krwinek, retikulocytów, płytek krwi, leukocytów i ROE.

Bibliografia: Aleksandrov M. T. Zastosowanie laserów w stomatologii eksperymentalnej i klinicznej, Med. abstrakcyjny. dziennik, sek. 12 – Stomatologia, nr 1, s. 25. 7, 1978, bibliogr.; Gamaleya N. F. Lasery w eksperymencie i klinice, M., 1972, bibliogr.; Kavetsky R. E. i wsp. Lasery w biologii i medycynie, Kijów 1969; K o r y t n y D. L. Laseroterapia i jej zastosowanie w stomatologii, Alma-Ata, 1979; Krasnov M. M. Mikrochirurgia laserowa oka, Vestn, okulistyka, nr 1, s. 10-12. 3, 1973, bibliogr.; Lazarev I. R. Lasery w onkologii, Kijów, 1977, bibliogr.; Osipov G.I. i Pyatin M.M. Uszkodzenie oka wiązką laserową, Vestn, oftalm., nr 1, s. 10-12. 50, 1978; P l e t n e w S. D. i wsp. Lasery gazowe w onkologii eksperymentalnej i klinicznej, M., 1978; P r o-khonchukov A. A. Osiągnięcia elektroniki kwantowej w stomatologii eksperymentalnej i klinicznej, Stomatologia, t. 56, nr 5, s. 10-10. 21.1977, bibliogr.; Semenov A.I. Wpływ promieniowania laserowego na organizm i środki zapobiegawcze, Gig. pracy i prof. zabolev., nr 8, s. 2. 1, 1976; Środki i metody elektroniki kwantowej w medycynie, pod red. R.I. Utyamy-sheva, s. 10-10. 254, Saratów, 1976; Khromov B. M. Lasery w chirurgii eksperymentalnej, L., 1973, bibliogr.; Chromow B.M. i in.Laseroterapia chorób chirurgicznych, Vestn, hir., nr 2, s. 13-13. 31, 1979; L’Esperance F. A. Fotokoagulacja oka, atlas stereoskopowy, St Louis, 1975; Zastosowania lasera w medycynie i biologii, wyd. przez M. L. Wolbarsht, v

V. A. Polyakov; V. I. Belkevich (tech.), N. F. Gamaleya (onc.), M. M. Krasnov (ph.), Yu. P. Paltsev (koncert), A. A. Prokhon-chukov (stomia), V. I. Struchkov (chirurg).

Słowo LASER (Wzmocnienie światła poprzez emisję wymuszoną) jest tłumaczone z angielskiego jako Wzmacnianie światła poprzez stymulację promieniowania. Samo działanie lasera opisał Einstein już w 1917 roku, ale pierwszy działający laser zbudował dopiero 43 lata później Theodor Maiman, pracujący w Hugres Aircraft. Aby wytworzyć milisekundowe impulsy promieniowania laserowego, jako ośrodek aktywny użył sztucznego kryształu rubinu. Długość fali tego lasera wynosiła 694 nm. Po pewnym czasie wypróbowano laser o długości fali 1060 nm, czyli w obszarze widma bliskiej podczerwieni. Ośrodkiem aktywnym w tym laserze były pręty szklane domieszkowane neodymem.

Ale w tamtym czasie laser nie miał praktycznego zastosowania. Czołowi fizycy szukali jego przeznaczenia w różnych dziedzinach działalności człowieka. Pierwsze eksperymenty eksperymentalne z laserami w medycynie nie zakończyły się pełnym sukcesem. Promieniowanie laserowe na tych falach było dość słabo absorbowane, nie było jeszcze możliwości dokładnego kontrolowania mocy. Jednak w latach 60. czerwony laser rubinowy wykazał dobre wyniki w okulistyce.

Historia zastosowania laserów w medycynie

W 1964 roku opracowano i przetestowano laser argonowo-jonowy. Był to laser o fali ciągłej o niebiesko-zielonym widmie i długości fali 488 nm. To laser gazowy i łatwiej było kontrolować jego moc. Hemoglobina dobrze absorbowała promieniowanie. Po krótkim czasie zaczęły pojawiać się systemy laserowe oparte na laserze argonowym, które pomagały w leczeniu chorób siatkówki.

W tym samym roku 64 w Laboratorium Bella opracowano laser na bazie granatu itrowo-glinowego domieszkowanego neodymem () i. CO2 to laser gazowy, którego promieniowanie jest ciągłe i ma długość fali 1060 nm. Woda bardzo dobrze pochłania promieniowanie. A ponieważ tkanki miękkie człowieka składają się głównie z wody, laser CO2 stał się dobrą alternatywą dla konwencjonalnego skalpela. Używanie tego lasera do cięcia tkanki minimalizuje utratę krwi. W latach 70. lasery na dwutlenku węgla znalazły szerokie zastosowanie w szpitalach stacjonarnych w Stanach Zjednoczonych. Zakres ówczesnego zastosowania skalpeli laserowych: ginekologia i otolaryngologia.

Rok 1969 to rok, w którym opracowano pierwszy pulsacyjny laser barwnikowy, a już w 1975 roku pojawił się pierwszy laser ekscymerowy. Od tego czasu laser jest aktywnie wykorzystywany i wprowadzany do różnych dziedzin działania.

Lasery zaczęły być powszechne w medycynie w latach 80-tych w szpitalach i klinikach w Stanach Zjednoczonych. W tym czasie stosowano głównie lasery dwutlenkowe i argonowe, stosowano je w chirurgii i okulistyce. Jedną z wad ówczesnych laserów jest to, że posiadały one stałe, ciągłe promieniowanie, co wykluczało możliwość bardziej precyzyjnej pracy, co prowadziło do termicznego uszkodzenia tkanki wokół leczonego obszaru. Skuteczne wykorzystanie technologii laserowych w tamtym czasie wymagało ogromnego doświadczenia zawodowego.

Kolejnym krokiem w rozwoju technologii laserowych dla medycyny było wynalezienie lasera pulsacyjnego. Laser ten umożliwił działanie wyłącznie na obszar problemowy, bez uszkadzania otaczających tkanek. A w latach 80. pojawiły się pierwsze. To zapoczątkowało wykorzystanie laserów w kosmetologii. Takie systemy laserowe mogłyby usuwać naczyniaki włośniczkowe i znamiona. Nieco później pojawiły się zdolne lasery. Były to lasery Q-switch (Q-switch lser).

Na początku lat 90. opracowano i wprowadzono technologie skanowania. Dokładność obróbki laserowej była teraz kontrolowana przez komputer i stało się możliwe przeprowadzanie laserowego odnawiania skóry (), co znacznie zwiększyło popularność i.

Obecnie zakres zastosowania laserów w medycynie jest bardzo szeroki. Są to chirurgia, okulistyka, stomatologia, neurochirurgia, kosmetologia, urologia, ginekologia, kardiologia itp. Można sobie wyobrazić, że kiedyś laser był po prostu dobrą alternatywą dla skalpela, dziś można go używać do usuwania komórek nowotworowych, wykonywania bardzo precyzyjnych operacji na różnych narządach i diagnozowania poważnych chorób na najwcześniejszym etapie, np. nowotworu. Obecnie technologie laserowe w medycynie zmierzają w kierunku rozwoju skojarzonych metod leczenia, gdy oprócz laseroterapii stosuje się fizjoterapię, leki i ultradźwięki. Na przykład w leczeniu chorób ropnych opracowano zestaw środków, który obejmuje leczenie laserem, stosowanie przeciwutleniaczy i różnych materiałów biologicznie aktywnych.

Technologia laserowa i medycyna muszą iść w parze w przyszłość. Nawet dzisiaj najnowsze osiągnięcia w medycyna laserowa pomagają w usuwaniu guzów nowotworowych, stosowane są w korekcji ciała w kosmetologii i korekcji wzroku w okulistyce. Chirurgia małoinwazyjna, podczas której wykonywane są bardzo skomplikowane operacje przy użyciu lasera.

Podobne materiały!

Współczesna medycyna korzysta z wielu osiągnięć nauki i technologii. Pomagają we wczesnym diagnozowaniu chorób i przyczyniają się do ich skutecznej terapii. Lekarze aktywnie wykorzystują w swojej pracy możliwości promieniowania laserowego. W zależności od długości fali może mieć różny wpływ na tkanki ciała. Dlatego naukowcy wynaleźli wiele medycznych urządzeń wielofunkcyjnych, które są szeroko stosowane w praktyce klinicznej. Omówmy bardziej szczegółowo zastosowanie laserów i promieniowania w medycynie.

Medycyna laserowa rozwija się w trzech głównych obszarach: chirurgii, terapii i diagnostyce. Wpływ promieniowania laserowego na tkankę zależy od zakresu promieniowania, długości fali i energii fotonów emitera. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie rodzaje efektów laserowych w medycynie na ciele można podzielić na dwie grupy

Promieniowanie laserowe o niskiej intensywności;
- promieniowanie laserowe o dużej intensywności.

Jak promieniowanie lasera o niskiej intensywności wpływa na organizm?

Ekspozycja na taki laser może powodować zmiany w procesach biofizycznych i chemicznych zachodzących w tkankach organizmu. Taka terapia prowadzi również do zmian w metabolizmie (procesach metabolicznych) i jego bioaktywacji. Działanie lasera o małej intensywności powoduje zmiany morfologiczne i funkcjonalne w tkance nerwowej.

Działanie to pobudza także układ sercowo-naczyniowy i mikrokrążenie.
Kolejny laser o niskiej intensywności zwiększa aktywność biologiczną elementów komórkowych i tkankowych skóry, prowadząc do aktywacji procesów wewnątrzkomórkowych w mięśniach. Jego zastosowanie pozwala na uruchomienie procesów redoks.
Między innymi ta metoda oddziaływania pozytywnie wpływa na ogólną stabilność organizmu.

Jaki efekt terapeutyczny uzyskuje się stosując promieniowanie laserowe o niskim natężeniu?

Ta metoda terapii pomaga wyeliminować stany zapalne, zmniejszyć obrzęk, wyeliminować ból i aktywować procesy regeneracyjne. Dodatkowo stymuluje funkcje fizjologiczne i odpowiedź immunologiczną.

W jakich przypadkach lekarze mogą stosować promieniowanie laserowe o niskim natężeniu?

Ta metoda ekspozycji jest wskazana u pacjentów z ostrymi i przewlekłymi procesami zapalnymi o różnej lokalizacji, urazami tkanek miękkich, oparzeniami, odmrożeniami i dolegliwościami skórnymi. Warto go stosować w przypadku dolegliwości obwodowego układu nerwowego, chorób układu mięśniowo-szkieletowego oraz wielu chorób serca i naczyń krwionośnych.

Promieniowanie laserowe o niskiej intensywności wykorzystuje się także w leczeniu schorzeń układu oddechowego, przewodu pokarmowego, układu moczowo-płciowego, chorób laryngologicznych i zaburzeń stanu odporności.

Ta metoda terapii jest szeroko stosowana w stomatologii: do korekcji dolegliwości błony śluzowej jamy ustnej, chorób przyzębia i TMJ (stawu skroniowo-żuchwowego).

Ponadto laser ten leczy zmiany niepróchnicowe powstałe w tkankach twardych zębów, próchnicę, zapalenie miazgi i przyzębia, bóle twarzy, zmiany zapalne i urazy okolicy szczękowo-twarzowej.

Zastosowanie promieniowania laserowego o dużym natężeniu w medycynie

Promieniowanie laserowe o dużej intensywności jest najczęściej stosowane w chirurgii i w różnych obszarach. Przecież wpływ promieniowania laserowego o dużej intensywności pomaga przeciąć tkankę (działa jak skalpel laserowy). Czasami stosuje się go w celu uzyskania efektu antyseptycznego, utworzenia filmu koagulacyjnego i utworzenia bariery ochronnej przed agresywnymi wpływami. Ponadto taki laser można wykorzystać do spawania protez metalowych i różnych aparatów ortodontycznych.

Jak promieniowanie laserowe o dużej intensywności wpływa na organizm?

Ta metoda narażenia powoduje oparzenia termiczne tkanek lub prowadzi do ich koagulacji. Powoduje parowanie, spalanie lub zwęglenie dotkniętych obszarów.

Gdy używane jest światło laserowe o dużej intensywności

Ta metoda oddziaływania na organizm jest szeroko stosowana podczas wykonywania różnych zabiegów chirurgicznych z zakresu urologii, ginekologii, okulistyki, otolaryngologii, ortopedii, neurochirurgii itp.

Jednocześnie chirurgia laserowa ma wiele zalet:

Praktycznie bezkrwawe operacje;
- maksymalna aseptyczność (sterylność);
- minimalne powikłania pooperacyjne;
- minimalny wpływ na sąsiednie tkanki;
- krótki okres pooperacyjny;
- wysoka precyzja;
- zmniejszenie prawdopodobieństwa powstawania blizn.

Diagnostyka laserowa

Ta metoda diagnostyczna jest postępowa i ewoluuje. Pozwala wykryć wiele poważnych chorób już na wczesnym etapie rozwoju. Istnieją dowody na to, że diagnostyka laserowa pomaga w wykrywaniu nowotworów skóry, tkanki kostnej i narządów wewnętrznych. W okulistyce wykorzystuje się ją do wykrywania zaćmy i określania jej stadium. Ponadto ta metoda badawcza jest praktykowana przez hematologów w celu badania jakościowych i ilościowych zmian w komórkach krwi.

Laser skutecznie wyznacza granice tkanek zdrowych i patologicznych, może być stosowany w połączeniu ze sprzętem endoskopowym.

Zastosowanie promieniowania w innej medycynie

Lekarze powszechnie stosują różne rodzaje promieniowania w leczeniu, diagnostyce i zapobieganiu różnym schorzeniom. Aby dowiedzieć się o wykorzystaniu promieniowania, wystarczy skorzystać z interesujących linków:

Promieniowanie rentgenowskie w medycynie
- fale radiowe
- promienie termiczne i jonizujące
- promieniowanie ultrafioletowe w medycynie
- promieniowanie podczerwone w medycynie

Zastosowanie laserów w medycynie zasadniczo różni się od innych licznych obszarów technologicznego zastosowania laserów. Laserowe technologie medyczne wyróżniają się humanistyczną orientacją. Jeśli problem zdrowotny jest wystarczająco poważny dla samej osoby lub jej bliskiej osoby, wówczas problemy zdrowotne stają się nieporównywalnie ważniejsze niż jakiekolwiek inne problemy.

Laserowe technologie medyczne wyróżniają się wszechstronnością, złożonością i różnorodnością. Medycyna laserowa obejmuje wpływ promieniowania laserowego na różne części ciała: skórę, kości, mięśnie, tkankę tłuszczową, ścięgna, narządy wewnętrzne, oczy, tkanki zębów itp. Ponadto każdy z nich ma z kolei złożoną budowę. Zatem w zębie można osobno zbadać szkliwo, zębinę i miazgę. W skórze - warstwa rogowa naskórka, naskórek, skóra właściwa. Wszystkie te tkanki mają swoje właściwości, zarówno optyczne (charakterystyka widmowa, współczynnik odbicia, głębokość penetracji promieniowania), jak i termofizyczne (przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, pojemność cieplna), różniące się od właściwości innych tkanek biologicznych. Dlatego też charakter wpływu na nie promieniowania laserowego jest również inny. W związku z tym w każdym przypadku należy dobrać indywidualne parametry trybu naświetlania: długość fali, czas trwania ekspozycji, moc, częstotliwość powtarzania impulsów itp. Silna różnica we właściwościach tkanek biologicznych umożliwia uzyskanie konkretnych efektów, np. przezskórnego oddziaływania na tkanki patologiczne (naświetlanie tkanki podskórnej bez istotnego uszkodzenia skóry).

Każda tkanina, ze względu na swój charakter charakter biologiczny heterogeniczny, ma złożoną mikrostrukturę. Tkanki miękkie zawierają znaczną ilość wody. Kości zawierają różne minerały. Konsekwencją tego jest fakt, że wpływ promieniowania na tkankę, szczególnie destrukcyjnego, chirurgicznego, dla różnych tkanek i długości fal promieniowania różni się nie tylko ilościowo, ale także jakościowo. Oznacza to, że istnieje kilka zupełnie różnych mechanizmów usuwania tkanki biologicznej: koagulacja termiczna i niskoenergetyczna, a następnie resorpcja, mechanizmy wybuchowe, „zimna” ablacja.

Co ciekawe, aby wywołać efekt terapeutyczny na konkretnej części ciała, ekspozycję laserem można skierować na zupełnie inny obiekt. Laseroterapia ma tu charakter orientacyjny, gdy napromieniowanie krwią, specjalnymi punktami lub wypustkami narządów na ludzkiej skórze (strefy Zakharyina-Geda), stopie lub dłoni, czy okolicy kręgosłupa oddziałuje na narządy wewnętrzne bardzo oddalone od obszaru oddziaływania i na całe ciało jako całość.

Ponadto, ponieważ organizm stanowi jedną całość, efekt efektu utrzymuje się bardzo długo po jego zakończeniu. Po zabiegu laserowym reakcja organizmu trwa dni, tygodnie, a nawet miesiące.

Ta złożoność i złożoność medycyny laserowej czyni ją bardzo interesującą dla badań i rozwoju nowych technologii.

Dlaczego promieniowanie laserowe znalazło tak szerokie zastosowanie w medycynie? Główne cechy promieniowania laserowego stosowanego w medycynie laserowej to:

• -kierunkowość, monochromatyczność, spójność, które decydują o możliwości lokalizacji energii,
• - szeroki zakres widmowy istniejących laserów (jest to szczególnie istotne w przypadku, gdy absorpcja ma charakter rezonansowy),
• - możliwość kontrolowania czasu trwania ekspozycji w szerokim zakresie (istniejące lasery zapewniają czas trwania ekspozycji od zakresu femtosekundowego do ekspozycji ciągłej),
• - możliwość płynnej zmiany natężenia ekspozycji w szerokim zakresie,
• - możliwość zmiany charakterystyki częstotliwościowej oddziaływania,
• - szerokie możliwości optycznego sterowania procesem, w tym możliwość organizowania sprzężenia zwrotnego,
• - szeroki zakres mechanizmów działania: termiczny, fotochemiczny, czysto biofizyczny, chemiczny,
• - łatwość dostarczania promieniowania,
• - możliwość ekspozycji bezdotykowej, co zapewnia sterylność,
• - możliwość wykonywania bezkrwawych operacji związanych z termicznym, a co za tym idzie, koagulacyjnym działaniem promieniowania.

Tym samym laser jawi się jako niezwykle precyzyjne, wszechstronne i łatwe w użyciu narzędzie, które ma ogromny potencjał w przyszłych zastosowaniach medycznych.

Zasada działania lasera

Zasadniczy schemat działania dowolnego emitera laserowego można przedstawić w następujący sposób (rys. 1).

Ryż. 1.

Struktura każdego z nich obejmuje cylindryczny pręt z substancją roboczą, na którego końcach znajdują się lustra, z których jedno ma niską przepuszczalność. W bezpośrednim sąsiedztwie cylindra z substancją roboczą znajduje się lampa błyskowa, która może być równoległa do pręta lub otaczać go serpentynami. Wiadomo, że w nagrzanych ciałach, np. w żarówce, dochodzi do promieniowania spontanicznego, w którym każdy atom substancji emituje na swój sposób, w związku z czym powstają strumienie fal świetlnych losowo skierowane względem siebie. Emiter laserowy wykorzystuje tzw. emisję wymuszoną, która różni się od emisji spontanicznej i zachodzi, gdy wzbudzony atom zostaje zaatakowany przez kwant światła. Wyemitowany w tym przypadku foton jest absolutnie identyczny we wszystkich charakterystykach elektromagnetycznych z pierwotnym, który zaatakował wzbudzony atom. W rezultacie pojawiają się dwa fotony o tej samej długości fali, częstotliwości, amplitudzie, kierunku propagacji i polaryzacji. Łatwo sobie wyobrazić, że w ośrodku aktywnym następuje proces lawinowego wzrostu liczby fotonów, kopiowanie pierwotnego fotonu „zalążkowego” we wszystkich parametrach i formowanie jednokierunkowego strumienia światła. Substancja robocza pełni rolę takiego ośrodka aktywnego w emiterze lasera, a wzbudzenie jej atomów (pompowanie laserowe) następuje pod wpływem energii lampy błyskowej. Strumienie fotonów, których kierunek propagacji jest prostopadły do ​​płaszczyzny zwierciadeł, odbite od ich powierzchni, wielokrotnie przechodzą przez substancję roboczą tam i z powrotem, wywołując coraz to nowe lawinowe reakcje łańcuchowe. Ponieważ jedno z luster jest częściowo przezroczyste, część powstałych fotonów wychodzi w postaci widocznej wiązki laserowej.

Zatem charakterystyczną cechą promieniowania laserowego jest monochromatyczność, spójność i wysoka polaryzacja fal elektromagnetycznych Strumień świetlny. Monochromatyczność charakteryzuje się obecnością w widmie źródła fotonów o przeważnie jednej długości fali, spójność to synchronizacja w czasie i przestrzeni monochromatycznych fal świetlnych. Wysoka polaryzacja to naturalna zmiana kierunku i wielkości wektora promieniowania w płaszczyźnie prostopadłej do wiązki światła. Oznacza to, że fotony w strumieniu światła lasera mają nie tylko stałe długości fal, częstotliwości i amplitudy, ale także ten sam kierunek propagacji i polaryzację. Podczas gdy zwykłe światło składa się z losowo rozpraszanych heterogenicznych cząstek. Dla porównania: różnica między światłem emitowanym przez laser a zwykłą żarówką jest taka sama, jak różnica między dźwiękiem kamertonu a hałasem ulicy.

Zastosowanie laserów w stomatologii

W stomatologii promieniowanie laserowe zdecydowanie zajęło dość dużą niszę. Na wydziale stomatologia ortopedyczna BSMU prowadzi prace nad badaniem możliwości wykorzystania promieniowania laserowego, które obejmują zarówno fizjoterapeutyczne, jak i chirurgiczne aspekty działania lasera na narządy i tkanki okolicy szczękowo-twarzowej, a także zagadnienia technologicznego wykorzystania laserów na etapach wytwarzania oraz naprawy protez i urządzeń.

LASER(skrót od pierwszych liter języka angielskiego. Wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania - wzmocnienie światła poprzez emisję wymuszoną; syn. optyczny generator kwantowy) to urządzenie techniczne, które emituje promieniowanie elektromagnetyczne skupione w postaci wiązki w zakresie od podczerwieni do ultrafioletu, które ma wysokie działanie energetyczne i biologiczne. L. zostały stworzone w 1955 roku przez N. G. Basova, A. M. Prochorowa (ZSRR) i Ch. Townesa (USA), którzy za ten wynalazek otrzymali w 1964 roku Nagrodę Nobla.

Głównymi częściami lasera są płyn roboczy, czyli ośrodek aktywny, lampa pompująca i rezonator zwierciadlany (ryc. 1). Promieniowanie laserowe może mieć charakter ciągły lub pulsacyjny. Lasery półprzewodnikowe mogą pracować w obu trybach. W wyniku silnego błysku światła z lampy pompującej elektrony substancji czynnej przechodzą ze stanu spokojnego do stanu wzbudzonego. Działając na siebie, tworzą lawinę fotonów światła. Odbijając się od ekranów rezonansowych, fotony, przebijając się przez półprzezroczysty ekran lustrzany, wyłaniają się jako wąska monochromatyczna wiązka światła o wysokiej energii.

Płyn roboczy szkła może być stały (kryształy sztucznego rubinu z dodatkiem chromu, niektórych soli wolframu i molibdenu, różne rodzaje szkła z domieszką neodymu i niektórych innych pierwiastków itp.), Płynny (pirydyna, benzen, toluen, bromonaftalen, nitrobenzen itp.), gaz (mieszanina helu i neonu, pary helu i kadmu, argon, krypton, dwutlenek węgla itp.).

Aby przenieść atomy płynu roboczego do stanu wzbudzonego, można zastosować promieniowanie świetlne, przepływ elektronów, przepływ cząstek radioaktywnych, chemikalia. reakcja.

Jeśli wyobrazimy sobie ośrodek aktywny jako sztuczny kryształ rubinu z domieszką chromu, którego równoległe końce są zaprojektowane w formie lustra z wewnętrznym odbiciem, a jedno z nich jest półprzezroczyste, a kryształ ten jest oświetlony mocnym światłem błysku lampy pompującej, wówczas w wyniku tak silnego oświetlenia lub, jak to się powszechnie nazywa, pompowania optycznego, większa liczba atomów chromu przejdzie w stan wzbudzony.

Wracając do stanu podstawowego, atom chromu spontanicznie emituje foton, który zderza się ze wzbudzonym atomem chromu, wybijając kolejny foton. Fotony te z kolei spotykając się z innymi wzbudzonymi atomami chromu, ponownie wybijają fotony, a proces ten narasta jak lawina. Strumień fotonów, wielokrotnie odbitych od końców zwierciadeł, zwiększa się, aż gęstość energii promieniowania osiągnie wartość graniczną wystarczającą do pokonania prześwitującego zwierciadła i wybuchnie w postaci impulsu monochromatycznego, spójnego (ściśle ukierunkowanego) promieniowania o długości fali czyli 694,3 nm i czas trwania impulsu 0,5-1,0 ms przy energii od ułamków do setek dżuli.

Energię rozbłysku świetlnego można oszacować na następującym przykładzie: całkowita gęstość energii widma na powierzchni Słońca wynosi 10,4 W/cm 2 , a skupiona wiązka światła o mocy 1 MW wytwarza natężenie promieniowania na poziomie ostrość do 10 13 W/cm 2 .

Monochromatyczność, spójność, mały kąt rozbieżności wiązki oraz możliwość ogniskowania optycznego pozwalają na uzyskanie dużej koncentracji energii.

Skoncentrowaną wiązkę lasera można skierować na obszar kilku mikronów. Dzięki temu osiąga się kolosalną koncentrację energii i tworzy się niezwykle wysoka temperatura w napromieniowanym obiekcie. Promieniowanie laserowe topi stal i diament oraz niszczy każdy materiał.

Urządzenia laserowe i obszary ich zastosowań

Szczególne właściwości promieniowania laserowego – wysoka kierunkowość, spójność i monochromatyczność – otwierają praktycznie duże możliwości jego wykorzystania w różnych dziedzinach nauki, technologii i medycyny.

Na miód Do celów wykorzystuje się różne lasery, których moc promieniowania zależy od celów leczenia chirurgicznego lub terapeutycznego. W zależności od intensywności naświetlania i charakterystyki jego oddziaływania z różnymi tkankami uzyskuje się efekty koagulacji, wytępienia, pobudzenia i regeneracji. W chirurgii, onkologii i praktyce okulistycznej stosuje się lasery o mocy kilkudziesięciu watów, a dla uzyskania efektu stymulującego i przeciwzapalnego stosuje się lasery o mocy kilkudziesięciu miliwatów.

Za pomocą L. można jednocześnie transmitować ogromną liczbę rozmów telefonicznych, komunikować się zarówno na Ziemi, jak iw kosmosie oraz lokalizować ciała niebieskie.

Mała rozbieżność wiązki laserowej pozwala na ich zastosowanie w praktyce geodezyjnej, budowie dużych obiektów inżynierskich, przy lądowaniu samolotów oraz w budowie maszyn. Lasery gazowe służą do uzyskiwania obrazów trójwymiarowych (holografia). W praktyce geodezyjnej szeroko stosowane są różnego rodzaju dalmierze laserowe. L. znajdują zastosowanie w meteorologii, monitorowaniu zanieczyszczeń środowiska, w technice pomiarowej i komputerowej, budowie przyrządów, obróbce wymiarowej obwodów mikroelektronicznych i inicjowaniu reakcji chemicznych. reakcje itp.

W technologii laserowej stosuje się lasery półprzewodnikowe i gazowe o działaniu impulsowym i ciągłym. Do cięcia, wiercenia i spawania różnych materiałów o dużej wytrzymałości - stali, stopów, diamentów, kamieni zegarkowych - systemy laserowe produkowane są na dwutlenku węgla (LUND-100, TILU-1, Impulse), azocie (Signal-3), na rubin (LUCH-1M, K-ZM, LUCH-1 P, SU-1), na szkle neodymowym (Kvant-9, Korund-1, SLS-10, Kizil) itp. Większość procesów technologii laserowej wykorzystuje ciepło efekt światła spowodowany jego absorpcją przetworzonego materiału. Aby zwiększyć gęstość strumienia promieniowania i zlokalizować strefę zabiegową, stosuje się układy optyczne. Cechami technologii laserowej są: duża gęstość energii promieniowania w strefie obróbki, która w krótkim czasie daje niezbędny efekt termiczny; lokalizacja oddziaływania promieniowania, ze względu na możliwość jego skupienia, oraz wiązki światła o wyjątkowo małej średnicy; mała strefa wpływu termicznego spowodowana krótkotrwałym narażeniem na promieniowanie; możliwość przeprowadzenia procesu w dowolnym przejrzystym środowisku, poprzez okna technologiczne. kamery itp.

Moc promieniowania laserów stosowanych w przyrządach kontrolno-pomiarowych systemów naprowadzania i łączności jest niska, rzędu 1-80 mW. Do badań eksperymentalnych (pomiar natężenia przepływu cieczy, badanie kryształów itp.) stosuje się potężne lasery, które generują promieniowanie w trybie pulsacyjnym o mocy szczytowej od kilowatów do hekwatów i czasie trwania impulsu 10–9–10–4 sekund . Do obróbki materiałów (cięcie, spawanie, przekłuwanie otworów itp.) stosuje się różne lasery o mocy wyjściowej od 1 do 1000 watów i więcej.

Urządzenia laserowe znacząco zwiększają wydajność pracy. Tym samym cięcie laserowe zapewnia znaczne oszczędności surowców, błyskawiczne wycinanie otworów w dowolnych materiałach ułatwia pracę wiertarki, laserowa metoda wytwarzania mikroukładów poprawia jakość produktów itp. Można postawić tezę, że laser stał się jednym z najpopularniejsze urządzenia stosowane w zastosowaniach naukowych, technicznych i medycznych. cele.

Mechanizm działania wiązki lasera na tkankę biologiczną polega na tym, że energia wiązki światła gwałtownie podnosi temperaturę na niewielkiej powierzchni ciała. Według J. P. Mintona temperatura w napromienianym miejscu może wzrosnąć do 394°, w związku z czym patologicznie zmieniony obszar natychmiast ulega oparzeniu i odparowaniu. Efekt termiczny na otaczające tkanki rozciąga się na bardzo małą odległość, ponieważ szerokość bezpośredniej, monochromatycznej wiązki promieniowania jest równa

0,01 mm. Pod wpływem promieniowania laserowego następuje nie tylko koagulacja białek żywych tkanek, ale także ich wybuchowe zniszczenie w wyniku działania swego rodzaju fali uderzeniowej. Ta fala uderzeniowa powstaje w wyniku tego, że w wysokich temperaturach płyn tkankowy natychmiast przechodzi w stan gazowy. Charakteryzuje się biolem, którego działanie zależy od długości fali, czasu trwania impulsu, mocy, energii promieniowania laserowego, a także od struktury i właściwości napromienianych tkanek. Istotna jest barwa (pigmentacja), grubość, gęstość, stopień wypełnienia tkanek krwią, ich fizjoterapia, stan oraz obecność patolu, zmiany w nich zachodzące. Im większa moc promieniowania laserowego, tym głębiej wnika i tym silniejsze jest jego działanie.

W badaniach eksperymentalnych badano wpływ promieniowania świetlnego o różnym zakresie na komórki, tkanki i narządy (skórę, mięśnie, kości, narządy wewnętrzne itp.). wyniki różnią się od efektów termicznych i radiacyjnych. Po bezpośredniej ekspozycji na promieniowanie laserowe tkanek i narządów pojawiają się w nich ograniczone zmiany o różnej powierzchni i głębokości, w zależności od charakteru tkanki lub narządu. Podczas gistolu, badając tkanki i narządy narażone na działanie L., można w nich zidentyfikować trzy strefy zmian morfolowych: strefę powierzchownej martwicy krzepnięcia; obszar krwotoku i obrzęku; strefa zmian dystroficznych i nekrobiotycznych w komórce.

Lasery w medycynie

Rozwój laserów impulsowych, a także laserów ciągłych, zdolnych do generowania promieniowania świetlnego o dużej gęstości energii, stworzył warunki do powszechnego zastosowania laserów w medycynie. Pod koniec lat 70. XX wiek Napromienianie laserem zaczęto stosować w diagnostyce i leczeniu w różnych dziedzinach medycyny - chirurgii (m.in. traumatologii, chirurgii sercowo-naczyniowej, chirurgii jamy brzusznej, neurochirurgii itp.) > onkologii, okulistyce, stomatologii. Należy podkreślić, że twórcą nowoczesnych metod laserowej mikrochirurgii oka jest radziecki okulista, akademik Akademii Nauk Medycznych ZSRR M. M. Krasnov. Pojawiły się perspektywy praktycznego wykorzystania L. w terapii, fizjoterapii itp. Badania spektrochemiczne i molekularne obiektów biologicznych są już ściśle powiązane z rozwojem laserowej spektroskopii emisyjnej, spektrofotometrii absorpcyjnej i fluorescencyjnej z wykorzystaniem L. przestrajalnego częstotliwościowo, lasera Ramana spektroskopia. Metody te, wraz ze zwiększeniem czułości i dokładności pomiarów, skracają czas analiz, co spowodowało gwałtowne rozszerzenie zakresu badań w zakresie diagnostyki chorób zawodowych, monitorowania stosowania leków, w zakresie medycyny sądowej, itp. W połączeniu ze światłowodami metody spektroskopii laserowej można wykorzystać do prześwietlenia jamy klatki piersiowej, badania naczyń krwionośnych, fotografowania narządów wewnętrznych w celu badania ich funkcji, funkcji i wykrywania nowotworów.

Badanie i identyfikacja dużych cząsteczek (DNA, RNA itp.) i wirusów, immunoli, badania, badanie kinetyki i biolu, aktywności mikroorganizmów, mikrokrążenia w naczyniach krwionośnych, pomiar natężenia przepływu biolu, cieczy - główne obszary zastosowań laserowych metod spektrometrii Rayleigha i Dopplera, bardzo czułych metod ekspresowych, pozwalających na wykonanie pomiarów przy ekstremalnie niskich stężeniach badanych cząstek. Za pomocą L. przeprowadza się analizę mikrospektralną tkanek, kierując się naturą substancji, która odparowała pod wpływem promieniowania.

Dozymetria promieniowania laserowego

W związku z wahaniami mocy ciała aktywnego L., zwłaszcza gazu (na przykład helu-neonu), podczas ich pracy, a także zgodnie z wymogami bezpieczeństwa, systematycznie przeprowadza się monitorowanie dozymetryczne za pomocą specjalnych dozymetrów skalibrowanych względem normy referencyjne mierniki mocy, w szczególności typu IMO-2, certyfikowane przez państwową służbę metrologiczną. Dozymetria pozwala na określenie skutecznych dawek terapeutycznych oraz gęstości mocy, która określa biol, skuteczność promieniowania laserowego.

Lasery w chirurgii

Pierwszym obszarem zastosowania L. w medycynie była chirurgia.

Wskazania

Zdolność wiązki L. do rozcinania tkanki umożliwiła wprowadzenie jej do praktyki chirurgicznej. Działanie bakteriobójcze i właściwości koagulacyjne „laserowego skalpela” stały się podstawą jego zastosowania w operacjach przewodu pokarmowego. przewodu pokarmowego, narządów miąższowych, podczas operacji neurochirurgicznych, u pacjentów cierpiących na zwiększone krwawienia (hemofilia, choroba popromienna itp.).

Lasery helowo-neonowe i dwutlenek węgla z powodzeniem stosuje się w leczeniu niektórych schorzeń i urazów chirurgicznych: zakażonych, długotrwale niegojących się ran i owrzodzeń, oparzeń, zarostowych zapaleń tętnic, zniekształcających artroz, złamań, autoprzeszczepów skóry na powierzchnie oparzeniowe, ropni i ropowic. tkanki miękkie itp. Maszyny laserowe „Scalpel” i „Pulsar” przeznaczone są do cięcia kości i tkanek miękkich. Ustalono, że promieniowanie L. stymuluje procesy regeneracyjne, zmieniając czas trwania faz procesu rany. Na przykład po otwarciu wrzodów i leczeniu ścian jam L. czas gojenia ran ulega znacznemu skróceniu w porównaniu z innymi metodami leczenia ze względu na zmniejszenie infekcji powierzchni rany, przyspieszając oczyszczanie rany z ropno-martwiczego masy oraz powstawanie granulacji i epitelializacji. Badania Gistol i cytol wykazały wzrost procesów naprawczych ze względu na wzrost syntezy RNA i DNA w cytoplazmie fibroblastów oraz zawartość glikogenu w cytoplazmie leukocytów i makrofagów neutrofilów, zmniejszenie liczby mikroorganizmów i liczba powiązań drobnoustrojów w wydzielinie z rany, spadek biolu, aktywność patogennego gronkowca.

Metodologia

Zmiana chorobowa (rana, wrzód, powierzchnia oparzenia itp.) jest umownie dzielona na pola. Każde pole naświetla się codziennie lub co 1-2 dni laserami małej mocy (10-20 mW) przez 5-10 minut. Przebieg leczenia wynosi 15-25 sesji. Jeśli to konieczne, po 25-30 dniach możesz powtórzyć kurs; zwykle nie powtarza się ich więcej niż 3 razy.

Zastosowanie laserów w chirurgii (z materiałów dodatkowych)

Badania eksperymentalne mające na celu zbadanie wpływu promieniowania laserowego na obiekty biologiczne rozpoczęły się w latach 1963-1964. w ZSRR, USA, Francji i niektórych innych krajach. Zidentyfikowano właściwości promieniowania laserowego, co zadecydowało o możliwości jego zastosowania w medycynie klinicznej. Wiązka lasera powoduje obliterację naczyń krwionośnych i limfatycznych, zapobiegając w ten sposób rozprzestrzenianiu się komórek nowotworu złośliwego i wywołując efekt hemostatyczny. Efekt cieplny promieniowania laserowego na tkanki znajdujące się w pobliżu pola operacyjnego jest minimalny, ale wystarczający do zapewnienia jałowości powierzchni rany. Rany po laserze goją się szybciej niż rany spowodowane skalpelem lub nożem elektrycznym. Laser nie wpływa na działanie czujników potencjału bioelektrycznego. Dodatkowo promieniowanie laserowe wywołuje efekt fotodynamiczny – niszczenie wcześniej fotouczulonych tkanek, a lasery ekscymerowe, stosowane np. w onkologii, powodują efekt fotorozkładu (zniszczenia tkanek). Promieniowanie laserów niskoenergetycznych działa stymulująco na tkanki, dlatego stosuje się je w leczeniu owrzodzeń troficznych.

Właściwości różnych typów laserów zależą od długości fali światła. Zatem laser na dwutlenku węgla o długości fali 10,6 mikrona ma właściwość rozcinania tkanek biologicznych i w mniejszym stopniu ich koagulacji, natomiast laser działający na granatie itrowo-glinowym z neodymem (laser YAG) o krótszej długości fali (1,06 mikrona). - zdolność do niszczenia i koagulacji tkanki oraz jej zdolność do rozcinania tkanki jest stosunkowo niewielka.

Do chwili obecnej w medycynie klinicznej wykorzystuje się kilkadziesiąt rodzajów systemów laserowych pracujących w różnych zakresach widma elektromagnetycznego (od podczerwieni do ultrafioletu). Lasery na dwutlenku węgla, lasery argonowe, lasery YAG itp. są produkowane masowo za granicą do stosowania w chirurgii, a lasery helowo-weonowe i półprzewodnikowe produkowane są do celów terapeutycznych. W ZSRR lasery na dwutlenek węgla typu „Yatagan” są produkowane komercyjnie do stosowania w okulistyce, lasery „Scalpel-1”, „Romashka-1” (kolor ryc. 13), „Romashka-2” do stosowania w chirurgii, lasery helowo-neonowe typu L G-75 i Yagoda do celów terapeutycznych, do produkcji przemysłowej przygotowywane są lasery półprzewodnikowe.

W połowie lat 60. Radzieccy chirurdzy B. M. Khromov, N. F. Gamaleya, S. D. Pletnev byli jednymi z pierwszych, którzy zastosowali lasery w leczeniu łagodnych i złośliwych nowotworów skóry i widocznych błon śluzowych. Rozwój chirurgii laserowej w ZSRR wiąże się z powstaniem w latach 1969-1972. seryjne próbki radzieckich laserów na dwutlenek węgla. W latach 1973-1974 A. I. Golovnya i A. A. Vishnevsky (junior) i in. opublikowali dane dotyczące skutecznego zastosowania lasera na dwutlenku węgla w operacjach brodawki Vatera i do przeszczepów skóry. W 1974 r. A.D. Arapov i in. opisał pierwsze operacje korekcji zastawkowego zwężenia tętnicy płucnej wykonane za pomocą promieniowania laserowego.

W latach 1973-1975 pracownicy laboratorium chirurgii laserowej (obecnie Instytut Naukowo-Badawczy Chirurgii Laserowej M3 ZSRR) pod kierownictwem prof. O.K. Skobelkina przeprowadziła podstawowe badania eksperymentalne nad zastosowaniem lasera dwutlenku węgla w chirurgii jamy brzusznej, plastycznej skóry i chirurgii ropnej, a od 1975 roku zaczęła wprowadzać je do praktyki klinicznej. Obecnie zgromadzono już doświadczenie w stosowaniu laserów w medycynie, wyszkolono specjalistów chirurgii laserowej, w placówkach medycznych wykonano dziesiątki tysięcy operacji z wykorzystaniem promieniowania laserowego. W Instytucie Badawczym Chirurgii Laserowej M3 ZSRR opracowywane są nowe kierunki wykorzystania technologii laserowej, na przykład w endoskopowych interwencjach chirurgicznych, w kardiochirurgii i angiologii, w operacjach mikrochirurgicznych, w terapii fotodynamicznej i refleksologii.

Chirurgia laserowa przełyku, żołądka i jelit. Operacje na narządach przewodu żołądkowo-jelitowego. przewodzie pokarmowym, wykonywanym przy użyciu konwencjonalnych narzędzi tnących, towarzyszy krwawienie, powstawanie mikrokrwiaków wewnątrznarządowych wzdłuż linii rozwarstwienia ściany pustego narządu, a także zakażenie tkanek zawartością narządów pustych wzdłuż linii cięcia. Zastosowanie skalpela laserowego pozwoliło tego uniknąć. Operację przeprowadza się na „suchym” sterylnym polu. U chorych na nowotwory zmniejsza się jednocześnie ryzyko rozprzestrzenienia się komórek nowotworu złośliwego poprzez naczynia krwionośne i limfatyczne poza ranę operacyjną. Zmiany nekrobiotyczne w pobliżu nacięcia laserowego są minimalne, w przeciwieństwie do uszkodzeń powodowanych przez tradycyjne narzędzia tnące i noże elektryczne. Dlatego rany laserowe goją się przy minimalnej reakcji zapalnej. Unikalne właściwości skalpel laserowy dał początek licznym próbom wykorzystania go w chirurgii jamy brzusznej. Próby te nie dały jednak oczekiwanego efektu, gdyż wypreparowanie tkanki przeprowadzono przy przybliżonym skupieniu wzrokowym i swobodnym ruchu plamki świetlnej wiązki laserowej wzdłuż zamierzonej linii cięcia. Jednocześnie nie zawsze możliwe było wykonanie bezkrwawego przekroju tkanek, szczególnie bogato unaczynionych, jak tkanki żołądka i ścian jelit. Przecięcie laserem naczyń krwionośnych o średnicy większej niż 1 mm powoduje obfite krwawienie; rozlana krew osłania promieniowanie lasera, szybko zmniejsza prędkość sekcji, w wyniku czego laser traci właściwości skalpela. Ponadto istnieje ryzyko przypadkowego uszkodzenia leżących pod nimi tkanek i narządów, a także przegrzania struktur tkankowych.

Prace radzieckich naukowców O.K. Skobelkina, E.I. Brekhova, B.N. Malysheva, V.A. Salyuka (1973) wykazały, że tymczasowe zatrzymanie krążenia krwi wzdłuż linii rozwarstwienia narządów pozwala na maksymalne wykorzystanie pozytywne właściwości laserem dwutlenkowym, znacznie zmniejszają obszar martwicy koagulacyjnej, zwiększają prędkość cięcia, osiągają „biologiczne zgrzanie” wypreparowanych warstw tkanki za pomocą promieniowania laserowego o małej mocy (15-25 W). To ostatnie jest szczególnie ważne w chirurgii jamy brzusznej. Lekka adhezja powstająca podczas nacięcia w wyniku powierzchniowej koagulacji tkanki utrzymuje warstwy rozciętej ściany żołądka lub jelita na tym samym poziomie, co stwarza optymalne warunki do przeprowadzenia najbardziej pracochłonnego i krytycznego etapu operacji – formowania zespolenia. Zastosowanie skalpela laserowego do operacji narządów pustych stało się możliwe po opracowaniu zestawu specjalnych laserowych narzędzi chirurgicznych i urządzeń do szycia (kolor ryc. 1, 2). Liczne eksperymenty i doświadczenia kliniczne w zastosowaniu laserów w chirurgii jamy brzusznej pozwoliły na sformułowanie podstawowych wymagań stawianych instrumentom. Muszą mieć możliwość wytworzenia miejscowego ucisku i zapewnienia krwawienia narządów wzdłuż linii rozwarstwienia tkanki; chronić otaczające tkanki i narządy przed promieniami bezpośrednimi i odbitymi; pod względem wielkości i kształtu muszą być dostosowane do wykonywania tej lub innej techniki chirurgicznej, zwłaszcza w trudno dostępnych miejscach; promować przyspieszone rozwarstwienie tkanki bez zwiększania mocy promieniowania laserowego ze względu na obecność stałego odstępu między tkankami a stożkiem prowadzącym światło; zapewniają wysokiej jakości biologiczne zgrzewanie tkanek.

Obecnie mechaniczne urządzenia zszywające (patrz) stały się powszechne w chirurgii jamy brzusznej. Skracają czas operacji, umożliwiają aseptyczne i wysokiej jakości preparowanie oraz łączenie ścian narządów pustych, jednak linia szwu mechanicznego często krwawi, a wysoki wyrostek skrobakowy wymaga starannego opatrunkowania perytonizacji. Urządzenia do szycia laserowego są bardziej zaawansowane, na przykład zunifikowany NZhKA-60. Stosują także zasadę dozowanego miejscowego ucisku tkanki: w pierwszej kolejności ściana narządu pustego zostaje zszyta metalowymi klamrami, a następnie za pomocą lasera przecinana jest pomiędzy dwoma rzędami nałożonych klamer. W odróżnieniu od konwencjonalnego szwu mechanicznego, linia szwu laserowego jest sterylna, uszczelniona mechanicznie i biologicznie oraz nie powoduje krwawienia; cienka warstwa martwicy koagulacyjnej wzdłuż linii cięcia zapobiega wnikaniu mikroorganizmów w głąb tkanek; grzbiet zgarniaka jest niski i łatwo zanurza się w szwach surowiczo-mięśniowych.

Laserowe urządzenie do szycia chirurgicznego UPO-16 jest oryginalne, jego konstrukcja różni się pod wieloma względami od znanych mechanicznych urządzeń do szycia. Cechą charakterystyczną jego konstrukcji jest to, że w momencie ściskania tkaniny pozwala ona również na jej rozciągnięcie dzięki specjalnej ramie mocującej. Umożliwia to ponad dwukrotne zwiększenie szybkości cięcia tkanki bez zwiększania mocy promieniowania. Urządzenie UPO-16 służy do resekcji żołądka, jelita cienkiego i grubego, a także do wycinania rurki z krzywizny większej żołądka podczas operacji plastycznych przełyku.

Stworzenie instrumentów laserowych i urządzeń do szycia umożliwiło opracowanie metod bliższej i dalszej resekcji żołądka, całkowitej resekcji żołądka, różnych opcji chirurgii plastycznej przełyku z fragmentami żołądka i okrężnicy oraz zabiegów chirurgicznych na okrężnicy (kwiaty , tabela, art. 432, ryc. 6-8). Zbiorowe doświadczenie placówek medycznych stosujących te metody, oparte na dużym materiale (2 tys. zabiegów chirurgicznych), pozwala stwierdzić, że operacjom z użyciem laserów, w odróżnieniu od tradycyjnych, towarzyszy 2-4 razy mniej powikłań i 1,5- 3 razy mniejsza śmiertelność. Ponadto przy zastosowaniu technologii laserowej obserwuje się korzystniejsze długoterminowe wyniki leczenia chirurgicznego.

W zabiegach chirurgicznych na zewnątrzwątrobowych drogach żółciowych lasery mają niezaprzeczalną przewagę nad innymi narzędziami tnącymi. Całkowita sterylność i doskonała hemostaza w obszarze rozwarstwienia tkanek znacznie ułatwiają pracę chirurga i wpływają na poprawę jakości operacji oraz poprawę wyników leczenia. Do wykonywania operacji na zewnątrzwątrobowych drogach żółciowych stworzono specjalne instrumenty laserowe, które pozwalają z powodzeniem wykonywać różnego rodzaju choledochotomię z zastosowaniem zespoleń żółciowo-jelitowych, papillosphincterotomy i papillosphincteroplastyki. Operacje są praktycznie bezkrwawe i atraumatyczne, co zapewnia wysoki poziom wykonania technicznego.

Nie mniej skuteczne jest użycie skalpela laserowego podczas cholecystektomii. Przy korzystnych zależnościach topograficzno-anatomicznych, gdy skupiona wiązka lasera może być swobodnie aplikowana na wszystkie części pęcherzyka żółciowego, zostaje ona usunięta za pomocą efektu preparatu fotohydraulicznego, co eliminuje najmniejsze uszkodzenie miąższu wątroby. Jednocześnie całkowicie zatrzymuje się krwawienie i wyciek żółci z małych przewodów łożyska pęcherza. Dlatego dalsze szycie nie jest wymagane. W przypadku braku warunków do swobodnego manipulowania wiązką lasera w głębi rany, cholecystektomię wykonuje się w zwykły sposób, a tamowanie krwawienia miąższowego i wycieku żółci w obszarze operacyjnym przeprowadza się za pomocą rozogniskowanej wiązki promieniowania laserowego. Laser eliminuje w tym przypadku także zakładanie szwów hemostatycznych na łożysko pęcherzyka żółciowego, które uszkadzając pobliskie naczynia i drogi żółciowe, prowadzą do ich ogniskowej martwicy.

W przypadku pilnej operacji dróg żółciowych niezastąpiony może okazać się skalpel laserowy. W niektórych przypadkach stosuje się go w celu usunięcia pęcherzyka żółciowego, a w niektórych przypadkach - jako wysoce skuteczny sposób tamowania krwawienia. W przypadkach, gdy pęcherzyk żółciowy jest praktycznie nieusuwalny i konieczne jest jego odśluzowanie, co przy ostrym wykonaniu wiąże się z ryzykiem krwawienia, wskazane jest odparowanie błony śluzowej rozogniskowanym promieniowaniem lasera. Całkowite usunięcie błony śluzowej z całkowitą hemostazą i sterylizacją powierzchni rany zapewniają gładki przebieg pooperacyjny. Zastosowanie technologii laserowej otwiera nowe możliwości poprawy jakości leczenia pacjentów z chorobami dróg żółciowych, dla których częstotliwość interwencji chirurgicznych obecnie znacznie wzrosła.

Zastosowanie laserów w chirurgii miąższowych narządów jamy brzusznej. Cechy budowy anatomicznej narządów miąższowych z ich rozgałęzionym układem naczyniowym determinują trudność interwencji chirurgicznej i ciężkość okresu pooperacyjnego. Dlatego poszukiwania większości nadal trwają Skuteczne środki oraz sposoby zatrzymywania krwawienia, wycieku żółci i wycieku enzymów podczas zabiegów chirurgicznych na narządach miąższowych. Zaproponowano wiele metod i środków tamowania krwawienia z tkanki wątroby, które niestety nie zadowalają chirurgów.

Od 1976 roku badane są możliwości i perspektywy zastosowania różnych typów laserów w operacjach na narządach miąższowych. Badano nie tylko wyniki oddziaływania laserów na miąższ, ale także opracowano metody zabiegów chirurgicznych na wątrobie, trzustce i śledzionie.

Wybierając metodę interwencji chirurgicznej na wątrobie, należy jednocześnie rozwiązać takie problemy, jak czasowe zatrzymanie przepływu krwi w usuwanej części narządu, zatrzymanie krwawienia z dużych naczyń i wycieku żółci z przewodów po resekcji narządu, zatrzymanie krwawienia miąższowego.

Aby wykrwawić część wątroby, która ma zostać usunięta w eksperymencie, opracowano specjalny hepatoklamp. W przeciwieństwie do wcześniej proponowanych podobnych instrumentów, zapewnia całkowicie równomierną kompresję narządu. W tym przypadku miąższ wątroby nie ulega uszkodzeniu, a przepływ krwi w jego dalszej części zostaje zatrzymany. Specjalne urządzenie mocujące pozwala przytrzymać hepatoclamp przy krawędzi nieusuwalnej części wątroby po odcięciu obszaru przeznaczonego do usunięcia. To z kolei umożliwia swobodną manipulację nie tylko dużymi naczyniami i przewodami, ale także miąższem narządu.

Wybierając metody leczenia dużych naczyń i przewodów wątroby, należy wziąć pod uwagę, że lasery dwutlenkowe i lasery YAG będą wykorzystywane do tamowania krwawień miąższowych z małych naczyń i wycieku żółci z małych przewodów. Do zszywania dużych naczyń i przewodów zaleca się użycie zszywacza, który za pomocą zszywek tantalowych zapewnia całkowite zatrzymanie krwawienia z nich; Można je przypiąć specjalnymi zaciskami. Jak wykazały wyniki badań, klamry mocno trzymają się na wiązkach przewodów naczyniowych zarówno przed, jak i po leczeniu powierzchni rany narządu wiązką lasera. Na granicy pozostałych i usuniętych części wątroby zakłada się i mocuje hepatoclampy, które uciskają miąższ, a jednocześnie duże naczynia i przewody. Za pomocą skalpela chirurgicznego przecina się torebkę wątroby, a naczynia i przewody zszywa się zszywaczem. Część wątroby przeznaczona do usunięcia odcina się skalpelem wzdłuż krawędzi zszywek. Aby całkowicie zatamować krwawienie i wyciek żółci, miąższ wątroby poddaje się leczeniu rozogniskowaną wiązką lasera dwutlenkowego węgla lub lasera YAG. Zatamowanie krwawienia miąższowego z ran wątroby za pomocą lasera AIG następuje 3 razy szybciej niż przy użyciu lasera na dwutlenek węgla.

Operacja trzustki ma swoją własną charakterystykę. Jak wiadomo, narząd ten jest bardzo wrażliwy na wszelkie urazy chirurgiczne, dlatego nieostrożne manipulacje trzustką często przyczyniają się do rozwoju pooperacyjnego zapalenia trzustki. Opracowano specjalny zacisk, który umożliwia resekcję miąższu trzustki za pomocą wiązki lasera bez niszczenia miąższu trzustki. Do usuwanej części przykłada się zacisk laserowy ze szczeliną pośrodku. Wzdłuż szczeliny prowadzącej tkankę gruczołu przecina się skupioną wiązką lasera na dwutlenku węgla. W tym przypadku miąższ narządu i przewód trzustkowy z reguły są całkowicie hermetycznie uszczelnione, co pozwala uniknąć dodatkowego urazu podczas zakładania szwów w celu uszczelnienia kikuta narządu.

Badanie efektu hemostatycznego różnych typów laserów w przypadku urazów śledziony wykazało, że krwawienie z małych ran można zatamować zarówno za pomocą lasera dwutlenku węgla, jak i lasera YAG, a zatrzymanie krwawienia z dużych ran jest możliwe tylko za pomocą YAG promieniowanie laserowe.

Zastosowanie laserów w chirurgii płuc i opłucnej. Do torakotomii (przecięcia mięśni międzyżebrowych i opłucnej) wykorzystuje się wiązkę lasera dwutlenku węgla, dzięki czemu utrata krwi na tym etapie nie przekracza 100 ml. Za pomocą zacisków uciskowych wykonuje się nietypowe małe resekcje płuc po zszyciu tkanki płucnej urządzeniami U0-40 lub U0-60. Wypreparowanie usuniętej części płuca skupioną wiązką lasera i późniejsze leczenie miąższu płuc rozogniskowaną wiązką pozwala uzyskać niezawodną hemostazę i aerostazę. Podczas wykonywania resekcji anatomicznych płuc oskrzele główne zaszywa się urządzeniem U0-40 lub U0-60 i krzyżuje skupioną wiązką lasera na dwutlenek węgla. W rezultacie osiąga się sterylizację i uszczelnienie kikuta oskrzeli. Powierzchnię rany tkanki płucnej traktuje się rozogniskowaną wiązką w celu hemostazy i aerostazy. Podczas stosowania lasera chirurgiczna utrata krwi zmniejsza się o 30-40%, pooperacyjna utrata krwi 2-3 razy.

W chirurgicznym leczeniu ropniaka opłucnej otwarcie jamy ropniaka i manipulacje w niej wykonuje się za pomocą skupionej wiązki lasera na dwutlenku węgla, a ostateczną hemostazę i sterylizację jamy ropniaka przeprowadza się za pomocą rozogniskowanej wiązki. W rezultacie czas trwania interwencji zmniejsza się 1V2 razy, a utrata krwi zmniejsza się 2-4 razy.

Zastosowanie laserów w chirurgii serca. Do leczenia nadkomorowych zaburzeń rytmu serca wykorzystuje się laser A i G, za pomocą którego krzyżuje się wiązka Hisa, czyli nieprawidłowe ścieżki przewodzenia serca. Wiązka lasera podawana jest dosercowo podczas torakotomii i kardiotomii lub donaczyniowo za pomocą elastycznego światłowodu umieszczonego w specjalnej sondzie naczyniowej.

Ostatnio w ZSRR i USA rozpoczęto obiecujące badania nad laserową rewaskularyzacją mięśnia sercowego w chorobie niedokrwiennej serca. Rewaskularyzację laserową w połączeniu z pomostowaniem tętnic wieńcowych wykonuje się w przypadku zatrzymanego serca, a interwencję wyłącznie laserową w przypadku bijącego serca. Krótkimi impulsami silnego lasera na dwutlenek węgla tworzy się 40–70 kanałów przelotowych w ścianie lewej komory. Nasierdziową część kanałów zatyka się poprzez przyciśnięcie tamponu przez kilka minut. Śródścienna część kanałów służy do zaopatrywania niedokrwionego mięśnia sercowego w krew pochodzącą ze światła komory. Następnie wokół kanałów tworzy się sieć mikrokapilar, poprawiając odżywienie mięśnia sercowego.

Zastosowanie lasera w chirurgii plastycznej skóry. Skoncentrowana wiązka lasera na dwutlenku węgla służy do radykalnego wycięcia małych guzów łagodnych i złośliwych w obrębie zdrowej tkanki. Większe formacje (włókniaki, kaszaki, brodawczaki, znamiona barwnikowe, rak i czerniak skóry, przerzuty nowotworów złośliwych do skóry, a także tatuaże) ulegają zniszczeniu pod wpływem rozogniskowanej wiązki lasera (kolor ryc. 12-15). Gojenie małych ran w takich przypadkach następuje pod strupem. Duże powierzchnie ran pokrywa się autoprzeszczepem skóry. Zaletami chirurgii laserowej są dobra hemostaza, sterylność powierzchni rany i duża radykalność zabiegu. W przypadku nieoperacyjnych, zwłaszcza rozpadających się, złośliwych guzów skóry, stosuje się laser, który odparowuje i niszczy guz, co pozwala na sterylizację powierzchni, zatrzymanie krwawienia i wyeliminowanie nieprzyjemnego zapachu.

Dobre efekty, zwłaszcza kosmetyczne, daje zastosowanie lasera argonowego w leczeniu nowotworów naczyniowych i usuwaniu tatuaży. Promieniowanie laserowe służy do przygotowania miejsca biorczego i pobrania (pobrania) przeszczepu skóry. Miejsce biorcze w przypadku owrzodzeń troficznych jest sterylizowane i odświeżane za pomocą skupionej i nieogniskowanej wiązki lasera, a w przypadku ran po głębokich oparzeniach nekrektomię wykonuje się za pomocą rozogniskowanej wiązki lasera. Do pobrania płata skóry pełnej grubości jako przeszczepu wykorzystuje się efekt laserowego fotohydraulicznego przygotowania tkanek biologicznych, opracowany w Instytucie Badawczym Chirurgii Laserowej M3 ZSRR. W tym celu do tkanki podskórnej wstrzykuje się izotoniczny roztwór soli fizjologicznej lub 0,25-0,5% roztwór nowokainy. Za pomocą skupionej wiązki lasera na dwutlenku węgla przeszczep zostaje oddzielony od leżących pod nim tkanek w wyniku kawitacji wstępnie wstrzykniętego płynu, która zachodzi pod wpływem wysokiej temperatury w miejscu działania lasera. Dzięki temu nie tworzą się krwiaki i osiągana jest sterylność przeszczepu, co sprzyja jego lepszemu wszczepieniu (kolor ryc. 9-11). Jak wynika z obszernego materiału klinicznego, przeżywalność autoprzeszczepu pobranego za pomocą lasera wynosi na ogół 96,5%, a w chirurgii szczękowo-twarzowej – 100%.

Chirurgia laserowa ropnych chorób tkanek miękkich. Zastosowanie lasera w tym obszarze pozwoliło na 1,5-2-krotne skrócenie czasu leczenia, a także oszczędność leków i opatrunków. W przypadku stosunkowo małego ogniska ropnego (ropień, karbunkuł) wycina się je radykalnie skupioną wiązką lasera na dwutlenku węgla i zakłada szew pierwotny. NA otwarte części na ciele, bardziej celowe jest odparowanie zmiany rozogniskowaną wiązką i wygojenie rany pod strupem, co daje w pełni zadowalający efekt kosmetyczny. Otwierają się duże ropnie, w tym poiniekcyjne, a także ropne zapalenie sutka mechanicznie. Po usunięciu zawartości ropnia ściany jamy poddaje się naprzemiennemu działaniu skupionej i rozogniskowanej wiązki lasera w celu odparowania tkanki martwiczej, sterylizacji i uzyskania hemostazy (kolor ryc. 3-5). Po zabiegu laserowym zszywa się rany ropne, w tym rany pooperacyjne; w tym przypadku konieczne jest aktywne i frakcyjne odsysanie ich zawartości oraz płukanie ubytku. Jak wynika z badań bakteriologicznych, w wyniku zastosowania promieniowania laserowego liczba ciał drobnoustrojów w 1 g tkanki rany u wszystkich pacjentów kształtuje się poniżej poziomu krytycznego (104-101). Aby pobudzić gojenie ran ropnych, zaleca się stosowanie laserów niskoenergetycznych.

W przypadku oparzeń termicznych III stopnia nekrektomię wykonuje się za pomocą skupionej wiązki lasera na dwutlenku węgla, uzyskując w ten sposób hemostazę i sterylizację rany. Utrata krwi podczas stosowania lasera zmniejsza się 3-5 razy, zmniejsza się również utrata białka z wysiękiem. Zabieg kończy się autoplastyką za pomocą płata skórnego przygotowanego metodą laserowego fotohydraulicznego przygotowania tkanek biologicznych. Metoda ta zmniejsza śmiertelność oraz poprawia rezultaty funkcjonalne i kosmetyczne.

Podczas wykonywania zabiegów w okolicy odbytu, na przykład w celu chirurgicznego leczenia hemoroidów, często stosuje się laser na dwutlenku węgla. Charakterystyczne jest, że gojenie się ran po wycięciu węzła hemoroidalnego przebiega z mniejszym nasileniem bólu niż po konwencjonalnej operacji, aparat zwieraczowy zaczyna wcześniej funkcjonować, a zwężenia odbytu powstają rzadziej. Wycięcie przetok okołoodbytniczych i szczelin odbytu wiązką lasera dwutlenku węgla pozwala na uzyskanie całkowitej sterylności rany, dzięki czemu rana dobrze się goi po szczelnym zszyciu. Zastosowanie lasera jest skuteczne w radykalnym wycięciu przetok nabłonkowych kości guzicznej.

Zastosowanie laserów w urologii i ginekologii. Lasery na dwutlenek węgla służą do obrzezania, usuwania łagodnych i złośliwych guzów prącia oraz zewnętrznej części cewki moczowej. Przy rozogniskowanej wiązce lasera małe guzy pęcherza moczowego są odparowywane z dostępu przezbrzusznego, a przy skupionej wiązce wycina się ścianę pęcherza w przypadku większych guzów, uzyskując w ten sposób dobrą hemostazę i zwiększając radykalność interwencji. Guzy i zwężenia wewnątrzcewkowe, a także guzy pęcherza moczowego usuwa się i rekanalizuje za pomocą lasera argonowego lub YAG, którego energia dostarczana jest do pola operacyjnego za pomocą światłowodów poprzez sztywne lub giętkie retrocystoskopy.

Lasery na dwutlenku węgla stosowane są w leczeniu łagodnych i złośliwych guzów zewnętrznych narządów płciowych, chirurgii plastycznej pochwy i przezpochwowej amputacji macicy. Konizacja laserowa szyjki macicy zyskała uznanie w leczeniu nadżerek, chorób przednowotworowych, raka szyjki macicy i kanału szyjki macicy. Za pomocą lasera na dwutlenku węgla wykonuje się resekcję przydatków macicy, amputację macicy i miomektomię. Szczególne zainteresowanie przedstawiają operacje rekonstrukcyjne z wykorzystaniem technik mikrochirurgicznych w leczeniu niepłodności kobiecej. Laser służy do wycinania zrostów, wycinania zatkanych obszarów jajowodów oraz tworzenia sztucznych otworów w dystalnej części jajowodu lub w jego części śródściennej.

Laserową chirurgię endoskopową stosuje się w leczeniu chorób krtani, gardła, tchawicy, oskrzeli, przełyku, żołądka, jelit, cewki moczowej i pęcherza moczowego. Tam, gdzie dostęp do guza możliwy jest jedynie za pomocą sztywnych systemów endoskopowych, wykorzystuje się laser dwutlenkowy węgla podłączony do mikroskopu operacyjnego. Wiązka tego lasera umożliwia odparowanie lub zniszczenie guza lub udrożnienie światła narządu rurkowego otoczonego guzem lub zwężeniem. Oddziaływanie na formacje patologiczne zlokalizowane w narządach rurkowych i dostępne do kontroli jedynie za pomocą elastycznego sprzętu endoskopowego odbywa się za pomocą lasera argonowego lub YAG, którego energia dostarczana jest przez światłowód kwarcowy.

Endoskopowe metody chirurgii laserowej są najczęściej stosowane do koagulacji naczyń krwionośnych w ostrych krwawieniach z wrzodów żołądka i dwunastnicy. W ostatnim czasie promieniowanie laserowe znalazło zastosowanie w radykalnym leczeniu raka żołądka w I stopniu zaawansowania, raka odbytnicy i jelita grubego, a także do rekanalizacji światła przełyku lub odbytnicy zatkanej guzem, co pozwala uniknąć założenia trwałej gastrostomii lub kolostomii.

Mikrochirurgia laserowa. Laserowe zabiegi mikrochirurgiczne wykonywane są przy użyciu lasera na dwutlenku węgla połączonego z mikroskopem operacyjnym wyposażonym w mikromanipulator. Metodę tę stosuje się do odparowania lub zniszczenia małych guzów jamy ustnej, gardła, krtani, struny głosowe, tchawicy, oskrzeli, podczas operacji ucha środkowego, do leczenia chorób szyjki macicy, do zabiegów rekonstrukcyjnych na jajowodach. Przy pomocy mikroskopu operacyjnego z mikromanipulatorem cienka wiązka lasera (o średnicy 0,1 - 0,15 mm) kierowana jest precyzyjnie na operowany obiekt, co pozwala na precyzyjne interwencje bez uszkadzania zdrowych tkanek. Mikrochirurgia laserowa ma jeszcze dwie zalety: hemostazę przeprowadza się jednocześnie z usuwaniem formacji patologicznej; Manipulator laserowy znajduje się w odległości 30-40 cm od operowanego obiektu, dzięki czemu pole operacyjne jest dobrze widoczne, podczas gdy przy operacjach konwencjonalnych jest ono blokowane przez instrumenty. W ostatnim czasie energię laserów działających na dwutlenek węgla, argon i granat itrowo-glinowy z neodymem zaczęto wykorzystywać do zespolenia małych naczyń krwionośnych, ścięgien i nerwów.

Angioplastyka laserowa. Obecnie badana jest możliwość udrożnienia tętnic średniej wielkości za pomocą promieniowania dwutlenku węgla, laserów argonowych i laserów YAG. Dzięki składnikowi termicznemu wiązki lasera możliwe jest zniszczenie lub odparowanie skrzepów krwi i blaszek miażdżycowych. Jednak podczas stosowania tych laserów często dochodzi do uszkodzenia samej ściany naczynia krwionośnego, co prowadzi do krwawienia lub powstania skrzepu krwi w obszarze objętym działaniem lasera. Nie mniej skuteczne i bezpieczniejsze jest zastosowanie promieniowania lasera ekscymerowego, którego energia powoduje zniszczenie formacji patologicznej w wyniku reakcji fotochemicznej, której nie towarzyszy wzrost temperatury i reakcja zapalna. Powszechne wprowadzenie angioplastyki laserowej do praktyki klinicznej utrudnia ograniczona liczba laserów ekscymerowych i specjalnych, bardzo skomplikowanych cewników z kanałami oświetlającymi, dostarczającymi energię lasera i usuwającymi produkty rozpadu tkanek.

Laserowa terapia fotodynamiczna. Wiadomo, że niektóre pochodne hematoporfiryn są aktywniej wchłaniane przez komórki nowotworów złośliwych i pozostają w nich dłużej niż w komórkach prawidłowych. Na tym działaniu opiera się terapia fotodynamiczna nowotworów skóry i widocznych błon śluzowych, a także nowotworów tchawicy, oskrzeli, przełyku, żołądka, jelit i pęcherza moczowego. Nowotwór złośliwy, uprzednio uwrażliwiony na światło przez wprowadzenie hematoporfiryny, naświetla się laserem w czerwonym lub niebiesko-zielonym paśmie widma. W wyniku tego efektu komórki nowotworowe ulegają zniszczeniu, natomiast pobliskie, prawidłowe komórki, które również zostały poddane działaniu promieniowania, pozostają niezmienione.

Lasery w onkologii

W latach 1963-1965 W ZSRR i CETA przeprowadzono eksperymenty na zwierzętach, które wykazały, że promieniowanie L. może niszczyć nowotwory przeszczepialne. W 1969 roku w Instytucie Problemów Onkologicznych Akademii Nauk Ukraińskiej SRR (Kijów) otwarto pierwszy oddział onkologii laseroterapii, wyposażony w specjalną instalację, za pomocą której leczono pacjentów z nowotworami skóry ( Ryc. 2). Następnie podjęto próby rozpowszechnienia terapii laserowej w leczeniu nowotworów i innych lokalizacji.

Wskazania

L. stosuje się w leczeniu łagodnych i złośliwych nowotworów skóry, a także niektórych stanów przednowotworowych żeńskich narządów płciowych. Wpływ na głęboko położone guzy zwykle wymaga ich odsłonięcia, ponieważ promieniowanie laserowe jest znacznie osłabione podczas przejścia przez tkankę. Ze względu na intensywniejszą absorpcję światła nowotwory barwnikowe – czerniaki, naczyniaki krwionośne, znamiona barwnikowe itp. – łatwiej poddają się terapii laserowej niż guzy niepigmentowane (ryc. 3). Opracowywane są metody wykorzystania L. do leczenia nowotworów innych narządów (krtani, narządów płciowych, gruczołu sutkowego itp.).

Przeciwwskazanie do użytku L. są nowotwory zlokalizowane w pobliżu oczu (ze względu na ryzyko uszkodzenia narządu wzroku).

Metodologia

Istnieją dwie metody stosowania L.: napromienianie guza w celu martwicy i jego wycięcie. Podczas leczenia w celu wywołania martwicy nowotworu przeprowadza się: 1) leczenie obiektu małymi dawkami promieniowania jodu, co niszczy obszar nowotworu, a jego pozostała część stopniowo ulega martwicy; 2) naświetlanie dużymi dawkami (od 300 do 800 J/cm2); 3) wielokrotne napromienianie, które skutkuje całkowitą śmiercią nowotworu. W przypadku leczenia metodą martwicy napromienianie guzów skóry rozpoczyna się od obwodu, stopniowo przesuwając się w kierunku środka, zwykle chwytając graniczny pasek normalnej tkanki o szerokości 1,0-1,5 cm. Konieczne jest napromienianie całej masy guza, ponieważ nie -obszary napromieniowane są źródłem odrostu. Ilość energii promieniowania zależy od rodzaju lasera (impulsowy lub ciągły), obszaru widmowego i innych parametrów promieniowania, a także charakterystyki guza (pigmentacja, wielkość, gęstość itp.). Podczas leczenia guzów niepigmentowanych można do nich wstrzykiwać kolorowe związki w celu zwiększenia absorpcji promieniowania i zniszczenia guza. Z powodu martwicy tkanek w miejscu guza skóry tworzy się czarna lub ciemnoszara skorupa, krawędzie znikają po 2-6 tygodniach. (ryc. 4).

Podczas wycinania guza za pomocą lasera uzyskuje się dobry efekt hemostatyczny i aseptyczny. Metoda jest w fazie rozwoju.

Wyniki

L. każdy guz dostępny dla promieniowania może zostać zniszczony. W tym przypadku nie ma skutków ubocznych, zwłaszcza ze strony układu krwiotwórczego, co umożliwia leczenie pacjentów w podeszłym wieku, pacjentów osłabionych i małych dzieci. W guzach barwnikowych selektywnie niszczone są tylko komórki nowotworowe, co zapewnia delikatny efekt i korzystne efekty kosmetyczne. Promieniowanie może być precyzyjnie skupione, dzięki czemu interwencja może być ściśle zlokalizowana. Hemostatyczne działanie promieniowania laserowego pozwala ograniczyć utratę krwi). Pomyślne wyniki w leczeniu raka skóry, jak wynika z 5-letnich obserwacji, odnotowano w 97% przypadków (ryc. 5).

Komplikacje: zwęglenie

tkanki po rozcięciu.

Lasery w okulistyce

Tradycyjne, impulsowe, niemodulowane lasery (zwykle rubinowe) były stosowane do lat 70-tych. do kauteryzacji dna oka, na przykład w celu wytworzenia kleju naczyniówkowo-siatkówkowego w leczeniu i zapobieganiu odwarstwieniu siatkówki, w przypadku małych guzów itp. Na tym etapie zakres ich zastosowania był w przybliżeniu taki sam, jak fotokoagulatorów wykorzystujących konwencjonalny (niemonochromatyczny, niespójny) promień światła.

W latach 70 W okulistyce z powodzeniem stosowano nowe rodzaje laserów (kolorowe ryc. 1 i 2): lasery gazowe o działaniu ciągłym, lasery modulowane z „gigantycznymi” impulsami („lasery „zimne”), lasery barwnikowe i wiele innych. To znacznie rozszerzyło obszar zastosowania klina na oku - stała się możliwa aktywna interwencja na wewnętrzne błony oka bez otwierania jego jamy.

Następujące obszary klinowe, okulistyka laserowa mają ogromne znaczenie praktyczne.

1. Wiadomo, że choroby naczyniowe dna oka wysuwają się (a w wielu krajach już zajęły) pierwsze miejsce wśród przyczyn nieuleczalnej ślepoty. Wśród nich powszechna jest retinopatia cukrzycowa, która rozwija się u prawie wszystkich chorych na cukrzycę, a czas trwania choroby wynosi 17–20 lat.

Pacjenci zwykle tracą wzrok w wyniku powtarzających się krwotoków śródgałkowych z nowo powstałych, patologicznie zmienionych naczyń. Przy pomocy wiązki lasera (najlepsze rezultaty uzyskuje się przy użyciu gazu, np. argonu, laserów trwałych) koagulacji ulegają zarówno zmienione naczynia z obszarami wynaczynienia, jak i strefy nowo powstałych naczyń, szczególnie podatne na pękanie. Pomyślny efekt utrzymujący się przez wiele lat obserwuje się u około 50% pacjentów. Zwykle koagulacji ulegają nienaruszone obszary siatkówki, które nie pełnią podstawowej funkcji (koagulacja panretinalna).

2. Zakrzepica naczyń siatkówki (zwłaszcza żył) stała się również dostępna do bezpośredniego leczenia. ekspozycja wyłącznie przy użyciu L. Koagulacja laserowa pomaga pobudzić krążenie krwi i dotlenienie siatkówki, zmniejszyć lub wyeliminować nieuleczalny obrzęk troficzny siatkówki. ekspozycja zwykle kończy się poważnymi, nieodwracalnymi zmianami (kolor. Ryc. 7-9).

3. Zwyrodnienie siatkówki, szczególnie w fazie przesiękowej, w niektórych przypadkach można z powodzeniem leczyć laseroterapią, która jest praktycznie jedyną metodą aktywnej interwencji w ten proces patologiczny.

4. Ogniskowe procesy zapalne w dnie oka, zapalenie peryferii, ograniczone objawy angiomatozy, w niektórych przypadkach, można również skutecznie wyleczyć laseroterapią.

5. Zaćma wtórna i błony w okolicy źrenicy, guzy i torbiele tęczówki, dzięki zastosowaniu L., po raz pierwszy stały się przedmiotem niechirurgicznego leczenia (kolor. Ryc. 4-6 ).

Środki zapobiegawcze przeciwko uszkodzeniom spowodowanym wiązkami laserowymi

Ochronny i koncertowy. działania mające na celu zapobieganie niekorzystnym skutkom promieniowania spowodowanego promieniowaniem i innymi czynnikami towarzyszącymi powinny obejmować środki o charakterze zbiorowym: organizacyjnym, inżynieryjnym i technicznym. planowania, sanitarno-higienicznego, a także zapewnienia środków ochrony osobistej.

Przed rozpoczęciem eksploatacji instalacji laserowej należy obowiązkowo ocenić główne niekorzystne czynniki i cechy propagacji promieniowania laserowego (zarówno bezpośredniego, jak i odbitego). Pomiary instrumentalne (w skrajnych przypadkach w drodze obliczeń) określają prawdopodobne kierunki i obszary, w których możliwe są poziomy promieniowania niebezpieczne dla organizmu (przekraczające maksymalny dopuszczalny limit).

Dla zapewnienia bezpiecznych warunków pracy, oprócz ścisłego przestrzegania środków zbiorowych, zaleca się stosowanie środków ochrony indywidualnej – gogli, przyłbic, masek z selektywną przezroczystością widmową oraz specjalnej odzieży ochronnej. Przykładem domowych okularów ochronnych przed promieniowaniem laserowym w zakresie widmowym o długości fali 0,63-1,5 mikrona są okulary wykonane z niebiesko-zielonego szkła SZS-22, które zapewniają ochronę oczu przed promieniowaniem rubinowym i neodymowym.Podczas pracy z mocnymi laserami Bardziej skuteczne są przyłbice i maseczki ochronne, na dłonie zakłada się rękawiczki wykonane z zamszu lub skóry. Zalecane jest noszenie fartuchów i szat w różnych kolorach. Wybór środków ochronnych musi być dokonywany indywidualnie w każdym konkretnym przypadku przez wykwalifikowanych specjalistów.

Opieka lekarska nad osobami pracującymi z laserami. Prace związane z konserwacją systemów laserowych wpisane są na listę prac o niebezpiecznych warunkach pracy, a pracownicy poddawani są wstępnym i okresowym (raz w roku) badaniom lekarskim. Badanie wymaga udziału okulisty, terapeuty i neurologa. Podczas badania narządu wzroku stosuje się lampę szczelinową.

Oprócz badania lekarskiego wykonuje się badanie klinowe i badanie krwi w celu oznaczenia hemoglobiny, czerwonych krwinek, retikulocytów, płytek krwi, leukocytów i ROE.

Bibliografia: Aleksandrov M. T. Zastosowanie laserów w stomatologii eksperymentalnej i klinicznej, Med. abstrakcyjny. dziennik, sek. 12 – Stomatologia, nr 1, s. 25. 7, 1978, bibliogr.; Gamaleya N. F. Lasery w eksperymencie i klinice, M., 1972, bibliogr.; Kavetsky R. E. i wsp. Lasery w biologii i medycynie, Kijów 1969; K o r y t n y D. L. Laseroterapia i jej zastosowanie w stomatologii, Alma-Ata, 1979; Krasnov M. M. Mikrochirurgia laserowa oka, Vestn, okulistyka, nr 1, s. 10-12. 3, 1973, bibliogr.; Lazarev I. R. Lasery w onkologii, Kijów, 1977, bibliogr.; Osipov G.I. i Pyatin M.M. Uszkodzenie oka wiązką laserową, Vestn, oftalm., nr 1, s. 10-12. 50, 1978; P l e t n e w S. D. i wsp. Lasery gazowe w onkologii eksperymentalnej i klinicznej, M., 1978; P r o-khonchukov A. A. Osiągnięcia elektroniki kwantowej w stomatologii eksperymentalnej i klinicznej, Stomatologia, t. 56, nr 5, s. 10-10. 21.1977, bibliogr.; Semenov A.I. Wpływ promieniowania laserowego na organizm i środki zapobiegawcze, Gig. pracy i prof. zabolev., nr 8, s. 2. 1, 1976; Środki i metody elektroniki kwantowej w medycynie, pod red. R.I. Utyamy-sheva, s. 10-10. 254, Saratów, 1976; Khromov B. M. Lasery w chirurgii eksperymentalnej, L., 1973, bibliogr.; Chromow B.M. i in.Laseroterapia chorób chirurgicznych, Vestn, hir., nr 2, s. 13-13. 31, 1979; L’Esperance F. A. Fotokoagulacja oka, atlas stereoskopowy, St Louis, 1975; Zastosowania lasera w medycynie i biologii, wyd. przez M. L. Wolbarsht, v< i -з? N. Y.- L., 1971-1977, bibliogr.

Zastosowanie laserów w chirurgii- Arapov A.D. i wsp. Pierwsze doświadczenia z zastosowaniem wiązki laserowej w kardiochirurgii, Eksperim. hir., nr 4, s. 23. 10, 1974; Vishnevsky A. A., Mitkova G. V. i Khariton A. C. Optyczny generatory kwantowe ciągły rodzaj działania w chirurgii plastycznej, Chirurgia, nr 9, s. 10-10. 118, 1974; Gamaleya N. F. Lasery w eksperymencie i klinice, M., 1972; Go l o vnya A. I. Operacje rekonstrukcyjne i wielokrotne sutka Vatera za pomocą wiązki lasera, w książce: Zagadnienia. odszkodowanie w chirurgii, wyd. A. A. Wiszniewski i inni, s. 98, M., 1973; Lasery w medycynie klinicznej, wyd. S. D. Pletneva, s. 13. 153, 169, M., 1981; Pletnev S. D., Abdurazakov M. III. i Karpenko O. M. Zastosowanie laserów w praktyce onkologicznej, Chirurgia, JV& 2, s. 10-12. 48, 1977; Khromov B. M. Lasery w chirurgii eksperymentalnej, L., 1973; Chernousov A.F., D o mrachev S.A. i Abdullaev A.G. Zastosowanie lasera w chirurgii przełyku i żołądka, Chirurgia, nr 3, s. 10-10. 21.1983, bibliogr.

V. A. Polyakov; V. I. Belkevich (tech.), N. F. Gamaleya (onc.), M. M. Krasnov (ph.), Yu. P. Paltsev (koncert), A. A. Prokhonchukov (stomia), V. I. Struchkov (sir.), O. K. Skobelkin ( sir.), E. I. Brekhov (sir.), G. D. Litwin (sir.), V. I. Korepanov (sir.).

„Lasery we współczesnej praktyce klinicznej” – tak to się nazywało komunikacja naukowa Dyrektor Instytutu Fizyki Ogólnej Rosyjskiej Akademii Nauk im. JESTEM. Akademik Prochorow Iwan Szczerbakow, co zrobił na posiedzeniu Prezydium Rosyjskiej Akademii Nauk w dniu 16 lutego 2016 r. omówili nową generację laserowego sprzętu medycznego, technologie laserowe w diagnostyce i leczeniu różnych chorób, w oparciu o wyniki badań podstawowych w zakresie fizyka lasera. Instytut Fizyki Ogólnej Rosyjskiej Akademii Nauk również prowadzi odpowiednie badania, a wiele wyników tych badań zostało już wprowadzonych lub jest wprowadzanych do praktyki klinicznej.

Mechanizm działania lasera jako instrumentu medycznego polega na tym, że jest skupiony promień podczerwieni. W punkcie wielkości 2-3 mikronów duża ilość energii jest natychmiast skupiana i następuje mikroeksplozja. Te mikroeksplozje są umieszczane jedna obok drugiej z ogromną częstotliwością na całym obszarze oddziaływania, rozrywając w ten sposób tkankę. Laser działa jak skalpel, tyle że od wnętrza tkanki. Chirurdzy wykorzystują obecnie cztery różne efekty laserowe – termiczne, mechaniczne, fotochemiczne i zgrzewanie tkanek. Kolejnym szerokim obszarem zastosowania laserów jest diagnostyka szerokiej gamy chorób.

Szczególnie zastosowanie laserów jest bardzo popularne w okulistyce, gdzie wiązka lasera jest stosowana od kilkudziesięciu lat jako małoinwazyjne i precyzyjne narzędzie chirurgiczne. W leczeniu chorób oczu wykorzystuje się różne rodzaje laserów, o różnych źródłach i długościach fal. Długość fali promieniowania laserowego określa zakres zastosowania lasera w okulistyce.

Na przykład laser argonowy emituje światło w zakresie niebieskim i zielonym, które odpowiada spektrum absorpcji hemoglobiny. Umożliwia to skuteczne wykorzystanie lasera argonowego w leczeniu patologii naczyniowych: retinopatii cukrzycowej, zakrzepicy żył siatkówki, angiomatozy Hippela-Lindaua, choroby Coatsa itp.; 70% niebiesko-zielonego promieniowania jest pochłaniane przez melaninę i jest wykorzystywane głównie do oddziaływania na formacje pigmentowe. Laser kryptonowy emituje światło w zakresie żółtym i czerwonym, które jest maksymalnie absorbowane przez nabłonek barwnikowy i naczyniówkę, nie powodując przy tym uszkodzenia warstwy nerwowej siatkówki, co jest szczególnie istotne przy koagulacji centralnych części siatkówki.

Ostatnio w praktyce klinicznej opracowano szereg operacji przy użyciu laserów krótkoimpulsowych - o czasie trwania impulsu 250, 300, 400 femtosekund. Operacje te są bardzo skuteczne i precyzyjne, gdyż im krótszy impuls, tym mniejszy punkt, na który należy go skupić, a co za tym idzie, mniej inwazyjny i traumatyczny. Najwięcej produkują lekarze za pomocą laserów femtosekundowych różne operacje do korekcji wzroku.

Kolejną dziedziną medycyny, w której medyczne zastosowanie laserów zyskało zasłużoną popularność, jest urologia. Mechaniczne działanie lasera objawia się na przykład przy oddziaływaniu na kamienie nerkowe, nawet te najbardziej niebezpieczne i o skomplikowanym kształcie. Zastosowanie lasera prowadzi do fragmentacji kamieni i ich usunięcia podczas zabiegu małoinwazyjnego.

Ponadto za pomocą lasera można usunąć guzy mózgu i wykonać wiele operacji neurochirurgicznych. We współczesnej neuroonkologii wykorzystuje się metody mikrochirurgii laserowej, stereotaksji laserowej, endoskopii laserowej i śródmiąższowej termoterapii laserowej. Zastosowanie technologii lasera neurochirurgicznego umożliwia zwiększenie radykalności i zmniejszenie traumatycznego charakteru operacji w przypadku guzów zlokalizowanych w „krytycznych” obszarach mózgu, wpływających na żywotne i funkcjonalnie istotne części mózgu, pod warunkiem leczenia sąsiednich struktur mózgu oszczędnie i zachowana zostaje anatomiczna i funkcjonalna integralność naczyń mózgowych.

Technologie laserowe są bardzo popularne i szybko rozwijają się w kosmetologii i dermatologii. Za pomocą wiązki lasera możliwe jest dziś usunięcie szerokiej gamy defektów skóry, w tym blizn – zarówno powierzchownych, jak i głębokich. Stymuluje to powstawanie nowego kolagenu, który maskuje bliznę. Z drugiej strony chirurgia laserowa jest również nowe podejście do zniszczenia powierzchownych zmian złośliwych i przednowotworowych skóry lub błony śluzowej.