Применение лазеров в медицине

Особенности лазерной медицины

Лазерная медицина — это методы медицины, включающие воздействие лазерного излучения на разные части тела (кожу, мышцы, кости, сухожилия, жировые ткани, зубные ткани, глаза, внутренние органы и др.). Для лазерных медицинских технологий характерны комплексность, многоплановость, разнообразие.

Ткани человеческого организма обладают оптическими (спектральные характеристики, глубина проникновения излучения, коэффициент отражения) и теплофизическими (температуропроводность, теплопроводность, теплоемкость) свойствами. Характер воздействия лазерного излучения на ткани различается. В каждом отдельном случае подбирают индивидуальные характеристики режима облучения: мощность, длину волны, частоту следования импульсов, длительность воздействия и т. д.

Основные особенности лазерного излучения:

• монохроматичность, направленность, когерентность, определяющие возможность локализации энергии;
• возможность мягкого изменения интенсивности воздействия в широких пределах;
• широкий спектральный диапазон имеющихся лазеров;
• возможность изменения частотных характеристик воздействия;
• возможность управлять длительностью воздействия в широких пределах (современные лазеры обеспечивают воздействие от минимального диапазона до непрерывного воздействия);
• широкий спектр механизмов воздействия (фотохимический, тепловой, химический, биофизический);
• возможность оптического управления процессами, организация обратной связи;
• возможность бесконтактного воздействия, простота доставки излучения, что обеспечивает стерильность;
• возможность проведения бескровных операций, связанная с коагуляционным действием излучения.

Основные направления использования лазерного излучения в медицине

Лазерная диагностика позволяет провести прямой анализа тканей и органов пациента. Лазерную диагностику называют методом оптической биопсии.

Методы и способы лазерной диагностики:

1. Оптическая томография (прибор гемоцитометр). Специально обработанная кровь прокачивается через тонкий кварцевый капилляр. Лазерное излучение направляется на прозрачный капилляр, вызывает флюоресценцию клеток крови. Свечение улавливается специальными чувствительными датчиками, оно специфично для каждого типа клеток крови. Метод позволяет подсчитать количество форменных элементов крови в заданном объекте крови, с высокой точностью получать количественные показатели по каждому типу клеток.
2. Использование проточного флуориметра. Перед прогоном через капилляр клетки окрашивают специальными красителями, появляется возможность исследовать типы и разновидности типов клеток крови. Применяется для анализа клеток крови и других клеток элементов, выделенных из различных тканей организма.
3. CdNe лазер. Лазерный луч пропускают по сосудистому катетеру через кварцевый световод и направляют на исследуемую ткань. Флюоресцентное свечение ткани улавливается через световод. По интенсивности флюоресцентного свечения проводят анализ концентрации в ткани разных компонентов, определяющих ее жизнедеятельность.
4. Эксимерный XeCI лазер. Используется для удаления из кровеносных сосудов атеросклеротических бляшек. Одновременно с обработкой проводится оценка флюоресцентного излучения от бляшек, что позволяет контролировать ход операции, оценить эффективность удаления этих компонентов из пораженного сосуда.

Лазерное излучение низкой интенсивности используют в терапевтических целях. Механизмы лечебного эффекта до сих окончательно не выяснены. Доказано противовоспалительное, оздоровительное действие, повышение иммунитета, активации макромолекул ДНК, РНК и др.

Фотодинамическая терапия применяется при лечении злокачественных образований. Некоторые виды рака (рак головного и спинного мозга, щитовидной и поджелудочной желез, метастазы рака печени и др.) могут концентрировать в себе молекулы отдельных фоточувствительных соединений, которыевводят через кровеносные сосуды. При облучении ткани, которая аккумулировала в себе фотосенсибилизатор (фоточувствительное соединение) происходит распад ткани. Сначала пациенту вводят фотосенсибилизатор и через световод облучают опухоль. В результате разложения фотосенсибилизатора, интенсивного выделения токсичных продуктов раковые клетки погибают, а здоровые остаются живыми (на них вещество сенсибилизатора почти не адсорбируется).

Основные направления применения лазеров в хирургии:

• микрохирургические операции;
• оперативные вмешательства, требующие избирательного воздействия (винные и пигментные пятна, татуировки и др.);
• удаление небольших опухолей;
• реканализация сосудов;
• остановка кровотечений;
• «сварка» тканей.

В лазерной хирургии используют лазеры, мощность которых достаточна для удаления, разрушения и некроза тканей, клеток или иных структур, подлежащих ликвидации.

Методы лазерной хирургии:

• коагуляция;
• абляция (непосредственное удаление вещества);
• сварка(соединение);
• дробление (с использованием ударной волны).

Области применения лазерного облучения:

• общая хирургия — при удалении отростка слепой кишки, желчного пузыря, для «сварки» стенок полых органов;
• сердечно-сосудистая хирургия — для реканализации сосудов (восстановления просвета сосудов), для удаления патологических участков возбуждения в сердечной мышце, для улучшения кровоснабжения миокарда, для соединения рассеченных сосудов;
• торакальная хирургия — лечение патологий органов грудной клетки (пищевода, бронхов, плевры, легких);
• нейрохирургия — удаление новообразований головного и спинного мозга, «сварка» нервных стволов;
• отоларингология — остановка носовых кровотечений, удаление рубцов и опухолей в полости носа и в гортани (микрохирургические операции с оптическим контролем), тонзилэктомия, парацентез (прокол барабанной перепонки), создание прохода между ротовой полостью и просветом гайморовой пазухи;
• офтальмология — удаление опухолей, рассечение глазодвигательных мышц, выполнение проколов и разрезов глазного яблока, приваривание отслоившейся сетчатки, коагуляция отдельных областей сетчатки, удаление хрусталика при катаракте, создание фистулы между камерами глаза при глаукоме, кератопластика (операции на роговице);
• урология — остановка почечных кровотечений, из поверхности мочевого пузыря, частичная нефрэктомия, литотрипсия, простатэктомия, кастрация при раке предстательной железы, реканализация мочеиспускательного канала и семявыводящих протоков, удаление опухолей мочеточника;
• акушерство и гинекология — резекция шейки матки, яичника, коагуляция яичника;
• стоматология — обработка пульпарной области, удаление кариеса, прикорневых кист, новообразований слизистой рта;
• травматология и ортопедия — обработка хрящевой, костной ткани, лечебные действия на межпозвоночных дисках;
• дерматология — удаление новообразований на коже; косметология — лазерная шлифовка кожи, лечение косметических дефектов, лазерное омоложение кожи.