Лазерная хирургия применяется практически во всех сферах медицины. Благодаря этому методу открылись новые возможности в хирургии и микрохирургии. Он приемлем как для врачей, так и для пациентов, поскольку эффективен, безболезнен, антисептичен, не имеет возрастных ограничений и побочных явлений.
Длительность сеанса лазеротерапии составляет до 30 минут, проводят его 1 раз в сутки, а продолжительность курса зависит от цели лечения. Дозу и мощность воздействия определяет врач, он же в течение всего курса следит за состоянием пациента и за возможными реакциями на лазерное воздействие. После каждой процедуры больному необходимо 30 минут отдыха.
Лазерный луч оказывает свое воздействие на молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровне, восстанавливая функциональную активность, метаболизм, микроциркуляцию и саморегуляцию. Противовоспалительное, десенсибилизирующее, болеутоляющее, спазмолитическое, противоотечное и регенерирующее действие лазера позволяет применять этот метод во всех областях медицины.
В хирургии лазеру «под силу» не только тончайшие манипуляции на глазном яблоке и в легких. С помощью такого «скальпеля» можно распилить кость, например при ампутации конечности и т.д. Лазерный луч сделал реальностью точное и быстрое выполнение различных операций, притом без крови, практически без боли и без опасности инфицирования. В офтальмологии и микрохирургии применяются «световые скальпели» тоньше волоса. Благодаря высокой технологии стали доступны такие хирургические вмешательства, о которых предшественники современных хирургов и мечтать не могли.
В диагностике с помощью лазера проводят биохимические анализы крови. Лазерная спектроскопия позволяет определять скорость кровотока в сосудах. Этот диагностический метод применим в микрососудистой хирургии, диабетологии, кардиологии и т.д.
На основе лазерной технологии разработали новый метод диагностики ревматоидного артрита, позволяющий за несколько минут выявить характерные изменения в суставах. Исследование проводят посредством лазерного сканера, который пропускает инфракрасные лучи через суставы пальцев. Компьютер анализирует степень рассеивания светового потока при прохождении через ткань. Увеличение интенсивности рассеивания, по сравнению со здоровыми суставами, свидетельствует о наличии заболевания. Чувствительность разработанного метода составляет 80%, он безопаснее, чем рентгенография, и намного дешевле, чем ядерно-магнитный резонанс.
Лазерная литография
... объекты. Надо особо отметить, что освоение лазерных методов или, иначе говоря, лазерных технологий значительно повышает эффективность современного производства. Лазерные технологии позволяют осуществлять наиболее полную ... конструктивно открытый резонатор отличается от объемного тем, что убраны боковые проводящие стенки (сохранены торцовые отражатели, фиксирующие в пространстве ось резонатора) и ...
Наконец, в терапии лазер используют с целью биостимуляции, для повышения адаптационных возможностей, активизации важнейших процессов жизнедеятельности организма, при вялотекущих и затяжных процессах, а также при лечении хронических заболеваний, если последние сопровождаются трофическими нарушениями.
офтальмологии
гастроэнтерологии
неврологии
Гинекологи
Номенклатура выпускаемых аппаратов обширна и разнообразна. Одни предназначены для работы в специализированных кабинетах, другие — в кабинетах широкого профиля (для физиотерапевтических целей).
В зависимости от своей мощности лазерный луч оказывает различное воздействие на ткани организма человека. Так, в хирургии используют высокоинтенсивные установки (десятки ватт и выше), а в терапии — низкоэнергетическое излучение, мощность которого измеряется милливаттами. Есть лазерные установки с непрерывным и импульсным излучением, гелий-неоновые и инфракрасные. Гелий-неоновые используют для поверхностного воздействия, инфракрасные импульсные — для воздействия на глубоко расположенные ткани и органы, их не применяют для акупунктуры.
По способу воздействия лазеротерапию можно разделить на чрезкожную, внутриорганную, внутрисосудистую, внутритканевую и лазеропунктуру.
Наиболее часто применяют чрезкожную хирургию — воздействие на органы и ткани, а также рефлексогенные зоны через поверхность кожи.
При внутри органной лазеротерапии лечение осуществляется внутри больного органа с помощью фиброгастроскопа (при язвенной болезни) или бронхоскопа (бронхиальной астме, эмфиземе легких и т.д.).
Внутрисосудистое облучение назначают как вспомогательный метод для лечения заболеваний, связанных с нарушением кровообращения (инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца, диабетическая ангиопатия).
Либо световод проводят через катетер в вену, либо проводят наружное облучение сосудов.
Внутритканевая терапия показана при заболеваниях опорного аппарата, когда возникает необходимость глубокого проникновения луча в пораженный орган.
А вот лазеропунктуру применяют не только для лечения, но и для профилактики многих заболеваний. Принципы у нее те же, что и при акупунктуре, но метод совершенно безболезненный и не требует стерилизации игл, так как вместо них используют лазерный луч.
За период своего существования лазеротерапия все время пополняет модификации, средства наведения луча, системы контроля и управления. В последнее время этот метод превратился в полностью автоматизированную процедуру. Недалеко и то время, когда при помощи новых технологий врачи смогут осуществить давнюю мечту — избирательно влиять на клетки и ткани на молекулярном уровне
Для целей хирургии луч лазера должен быть достаточно мощным, чтобы нагревать биоткань выше 50 — 70 °С, что приводит к ее коагуляции, резанию или испарению. Поэтому в лазерной хирургии, говоря о мощности лазерного излучения того или иного аппарата, оперируют цифрами, обозначающими единицы, десятки и сотни Вт.
Хирургические лазеры бывают как непрерывные, так и импульсные, в зависимости от типа активной среды. Условно их можно разделить на три группы по уровню мощности:
Лазеры в медицине
... лазера являются: длина волны, мощность и режим работы, который бывает непрерывным либо импульсным. Лазеры находят широкое применение в медицинской практике и прежде всего в хирургии, ... применения лазерной техники в медицине 1.1 Принцип действия лазера Основой лазеров служит явление индуцированного ... воздействия, либо резонансные взаимодействия с клетками тканей [2]. Лазерное лечение безопасно, оно ...
Коагулирующие: 1 — 5 Вт,
Испаряющие и неглубоко режущие: 5 — 20 Вт,
Глубоко режущие: 20 — 100 Вт.
Конечно, это деление в значительной степени условно, т.к. длина волны излучения и режим работы очень сильно влияют на требования по выходной мощности хирургического лазера.
В лазерной хирургии применяются достаточно мощные лазеры, работающие в непрерывном или импульсном режиме, которые способны сильно нагревать биоткань, что приводит к ее резанию или испарению (см. Свойства хирургических лазеров).
Лазеры обычно именуются по типу активной среды, генерирующей лазерное излучение. Наиболее известны в лазерной хирургии неодимовый лазер и лазер на углекислом газе (или СО2-лазер).
Некоторые другие виды высокоэнергетичных лазеров, используемых в медицине, имеют, как правило, свои узкие области применения. Например, в офтальмологии для прецизионного испарения поверхности роговицы глаза применяются эксимерные лазеры.
В косметологии для устранения сосудистых и пигментных дефектов кожи используются КТР-лазеры, лазеры на красителе и на парах меди, для эпиляции — александритовые и рубиновые лазеры.
Мы приведем здесь лишь краткий обзор лазеров используемых в хирургии.
Более подробно с различными типами лазеров и их физическими характеристиками вы можете ознакомиться в монографии «Гольмиевый лазер в медицине» СО2-лазер, модель 315М
Переносной лазер, с автономным питанием предназначен для малой хирургии и дерматологии и имеет особые преимущества в условиях небольших клиник и амбулаторных хирургических кабинетов.
Применение:
ЛОР-хирургия
Гинекология
Проктология
Общая хирургия
Нейрохирургия
Дерматология
СО2 — лазер
Лазер на углекислом газе — это первый хирургический лазер, который активно используется с 1970-х годов по настоящее время.
Высокое поглощение в воде и органических соединениях (типичная глубина проникновения 0,1 мм) делает СО2-лазер подходящим для широкого спектра хирургических вмешательств, в том числе для гинекологии, оториноларингологии, общей хирургии, дерматологии, кожно-пластической и косметической хирургии.
Поверхностное воздействие лазера позволяет иссекать биоткань без глубокого ожога. Это также делает CO2-лазер не опасным для глаз, т.к. излучение не проходит сквозь роговицу и хрусталик.
Конечно, мощный направленный луч может повредить роговицу, но для защиты достаточно иметь обычные стеклянные или пластиковые очки.
Недостаток длины волны 10 мкм состоит в том, что очень трудно изготовить подходящее оптическое волокно с хорошим пропусканием. И до сих пор наилучшим решением является зеркальный шарнирный манипулятор, хотя это достаточно дорогое устройство, сложное в юстировке и чувствительное к ударам и вибрации.
Другим недостатком CO2-лазера — это его непрерывный режим работы. В хирургии для эффективного резания необходимо быстро испарять биоткань без нагрева окружающих тканей, для чего нужна высокая пиковая мощность, т.е. импульсный режим. Сегодня в CO2-лазерах для этих целей применяют так называемый «суперимпульсный» режим (superpulse), при котором лазерное излучение имеет вид пачки коротких, но в 2 — 3 раза более мощных импульсов, по сравнению со средней мощностью непрерывного лазера.
Лазеры и их применение в медицине
... среды лазера используются различные механизмы. В твердотельных лазерах она осуществляется за счёт облучения мощными газоразрядными лампами-вспышками, сфокусированным солнечным излучением (так называемая оптическая накачка) и излучением других лазеров (в частности, ...
В лазерную установку серии «TRIPLE» можно одновременно установить гольмиевый и неодимовый лазерные модули.
Применение:
Урология
Гинекология
Отоларингология
Общая хирургия
Литотрипсия
Гастроэнтерология
Артроскопия
Нейрохирургия
Пульмонология
Торакальная хирургия
Неодимовый лазер
Неодимовый лазер — это самый распространенный тип твердотельного лазера и в промышленности, и в медицине.
Его активная среда — кристалл алюмоиттриевого граната, активированного ионами неодима Nd:YAG, — позволяет получить мощное излучение в ближнем ИК-диапазоне на длине волны 1,06 мкм практически в любом режиме работы с высоким КПД и с возможностью волоконного выхода излучения.
Поэтому вслед за CO2-лазерами в медицину пришли неодимовые как для целей хирургии, так и терапии.
Глубина проникновения такого излучения в биоткани равна 6 — 8 мм и довольно сильно зависит от ее типа. Это означает, что для достижения такого же режущего или испаряющего эффекта, как у CO2-лазера, для неодимового требуется в несколько раз более высокая мощность излучения. А во-вторых, происходит значительное повреждение подлежащих и окружающих лазерную рану тканей, что отрицательно сказывается на послеоперационном ее заживлении, вызывая различные осложнения, типичные для ожоговой реакции — рубцевание, стеноз, стриктура и т.п.
Предпочтительная сфера хирургического применения неодимового лазера — это объемная и глубокая коагуляция в урологии, гинекологии, онкологические опухоли, внутренние кровотечения и т. п. как в открытых, так и в эндоскопических операциях.
Важно помнить, что излучение неодимового лазера невидимо и опасно для глаз даже в малых дозах рассеянного излучения.
Использование в неодимовом лазере специального нелинейного кристалла КТР (калий-титан-фосфат) позволяет удваивать частоту излучаемого лазером света. Получаемый таким образом КТР-лазер, излучающий в видимой зеленой области спектра на длине волны 532 нм, обладает способностью эффективно коагулировать кровенасыщенные ткани и используется в сосудистой и косметической хирургии.
Гольмиевый лазер
Кристалл алюмоиттриевого граната, активированный ионами гольмия, — Ho:YAG, способен генерировать лазерное излучение на длине волны 2,1 мкм, которое хорошо поглощается биотканью. Глубина его проникновения в биоткань составляет около 0,4 мм, т.е. сравнима с CO2-лазером. Поэтому гольмиевый лазер обладает применительно к хирургии всеми преимуществами СО2-лазера.
Но двухмикронное излучение гольмиевого лазера в то же время хорошо проходит через кварцевое оптическое волокно, что позволяет использовать его для удобной доставки излучения к месту хирургического вмешательства. Это особенно важно, в частности, для проведения малоинвазивных эндоскопических операций.
Излучение гольмиевого лазера хорошо коагулирует сосуды размером до 0,5 мм, что вполне достаточно для большинства хирургических вмешательств. Двухмикронное излучение, к тому же, вполне безопасно для глаз.
Типичные выходные параметры гольмиевого лазера: средняя выходная мощность 5 — 100 Вт, максимальная энергия излучения — до 6 Дж, частота повторения импульсов — до 40 Гц, длительность импульса — около 500 мкс.
Лазеры в косметологии
... эффективно удалить рубец или разгладить его, сначала необходимо определить вид рубца кожи. В косметологии рубцы делятся на несколько видов: Нормотрофический рубец - это оптимальный вариант рубца, ... окружающие ткани и эпидермис. Одновременно лазер коагулирует и стерилизует поверхность раны, поэтому заживление происходит быстрее. Целебным является и само лазерное излучение - оно улучшает большинство ...
Сочетание физических параметров излучения гольмиевого лазера оказалось оптимальным для целей хирургии, что позволило ему найти многочисленные применения в самых различных областях медицины
Эрбиевый лазер
Эрбиевый (Er:YAG) лазер имеет длину волны излучения 2,94 мкм (средний ИК-диапазон).
Режим работы — импульсный.
Глубина проникновения в биоткань излучения эрбиевого лазера составляет не более 0,05 мм (50 мкм), т.е. его поглощение еще в 5 — 10 раз выше, чем у CO2-лазера, и он оказывает исключительно поверхностное воздействие.
Такие параметры практически не позволяют коагулировать биоткань.
Основные направления применения эрбиевого лазера в медицине:
- микрошлифовка кожи,
- перфорация кожи для взятия проб крови,
- испарение твердых тканей зуба,
- испарение поверхности роговицы глаза для исправления дальнозоркости.
Излучение эрбиевого лазера неопасно для глаз, как и у CO2-лазера, и для него также нет надежного и дешевого волоконного инструмента.
Диодный лазер
В настоящее время существует целая гамма диодных лазеров, имеющих широкий спектр длин волн от 0,6 до 3 мкм и параметров излучения. Основными достоинствами диодных лазеров являются высокий КПД (до 60%), миниатюрность и большой ресурс работы.
Типичная выходная мощность одиночного диода редко превышает 1 Вт в непрерывном режиме, а энергия импульса — не более 1 — 5 мДж.
Для получения мощности, достаточной для хирургии, одиночные диоды объединяют в наборы, состоящие от 10 до 100 элементов, расположенные в виде линейки, или к каждому диоду присоединяют тонкие волокна, которые собирают в жгут. Такие композитные лазеры позволяют получать 50 Вт и более непрерывного излучения на длине волны 810 — 960 нм, которые сегодня применяются в гинекологии, офтальмологии, косметологии и др.
Основной режим работы диодных лазеров — непрерывный, что ограничивает возможности их использования в лазерной хирургии. При попытках реализовать суперимпульсный режим работы чересчур длинные импульсы (порядка 0,1 с) на длинах волн генерации диодных лазеров в ближнем ИК-диапазоне рискуют вызвать чрезмерный нагрев и последующее ожоговое воспаление окружающих тканей.
Длина волны излучения гольмиевого лазера равна 2,09 мкм. Коэффициент поглощения в воде составляет 40 см-1 . Лазерное излучение проникает в мягкие биоткани на глубину около 0,4 мм, причем мало зависит от васкуляризации ткани.
Это означает, что воздействие на прилежащие ткани будет незначительным и не следует опасаться нежелательных обширных сопутствующих ожогов и сильного некроза вокруг лазерной раны.
Кварцевое стекло прозрачно на длине волны излучения гольмиевого лазера, что дает возможность использовать тонкое гибкое кварцевое оптическое волокно для доставки излучения гольмиевого лазера к объекту воздействия.
Режим работы гольмиевого лазера — импульсный, длительность импульса:- 300 — 600 мкс. Частота повторения импульсов может изменяться в диапазоне от 1 до 20 Гц. Энергия импульса варьируется до 3 Дж при средней мощности выходного излучения 20 — 30 Вт.
Лазеры и их применение
... лазеров. Во второй главе рассматриваются сферы и области применения лазеров. В заключении в обобщенном виде подводятся итоги работы. 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРОВ В основу лазеров положено явление индуцированного излучения, ... чрезвычайно высокая степень монохроматичности их излучения. Любой поток электромагнитных волн всегда обладает набором частот. Излучение и поглощение атомной системы ...
Импульсный режим значительно уменьшает время нагрева биоткани, и, следовательно, ожоговую реакцию организма. При этом пиковая мощность излучения в 5 — 10 кВт дает возможность быстро испарять ткань практически без фазы медленного нагрева. В физике такой процесс называется адиабатическим, т.е. без теплообмена с окружающими телами.
Ярко выраженные вапоризующие свойства гольмиевого лазера позволяют его использовать для испарения новообразований различной локализации, а также для инцизии и эксцизии биоткани. Производительность зависит от частоты повторения и энергии импульса лазерного излучения.
СО 2 — лазер фирмы «IRRADIA», модель 315М, обладает следующим набором уникальных параметров:
- Исключительная компактность
- Срок службы лазерной трубки более 10.000 часов
- Легкость транспортировки.
- Лазер 315М без труда переносится одним человеком.
- Шарнирный манипулятор частично располагается внутри лазера
- Имеет аккумуляторную батарею.
- Выходная мощность не зависит от колебаний напряжения сети питания вплоть до ее полного отсутствия в течение нескольких часов
- Механическая прочность и электробезопасность — рабочие напряжения не превышают 32 В
- Простота в управлении
- Бесшумность в работе
Неодимовый лазер с модуляцией добротности «Dermalag»
Неодимовый лазер «Dermalag» с успехом может быть использован для удаления татуировок и пигментных пятен.
- генерация на двух длинах волн: 1064 нм и 532 нм
- выведение косметических дефектов на любом типе кожи
- отсутствие рубцевания
- безболезненность воздействия
- небольшие габариты и вес
- низкие эксплуатационные расходы
KTP — лазер для лечения сосудистых и пигментных дефектов кожи
- неинвазивность и безболезненность процедуры
- отсутствие рубцевания кожи и побочных эффектов
- высокая импульсная мощность излучения
- поверхностное охлаждение кожи полностью снимает болевые ощущения
- доставка излучения через гибкое волокно
- небольшой вес и размеры установки позволяют легко перемещать ее в косметическом кабинете
- простота управления с помощью микропроцессора
- красный пилотный лазер для наведения выходного излучения
- низкие эксплуатационные расходы
Работа в водной среде.
В процессе отработки эндоскопических методик использования гольмиевого лазера в урологии и гинекологии возник вопрос: каким образом распространяется лазерное излучение в водной среде? Ведь неоднократно говорилось, что двухмикронное излучение хорошо поглощается водой.
Оказалось, что во время лазерного импульса происходит быстрое испарение воды непосредственно на дистальном конце оптического волокна и образуется паровой пузырек диаметром до 5 мм, который прозрачен для лазерного излучения. Таким образом, часть энергии импульса затрачивается на испарение воды (10 — 20%), а оставшаяся — на собственно хирургическое воздействие.
В результате, зона поражения лазерным излучением ограничена сферой диаметром до 5 мм, что существенно упрощает работу хирурга в условиях ограниченного обзора при эндоскопическом доступе с точки зрения уменьшения риска случайной перфорации биоткани.
Лазерное излучение
... мкм роговица становится единственным поглотителем энергии излучения. Развитие лазерной техники заставило начать проводить исследования по определению предельно допустимых уровней облучения лазера. Воздействие лазерного излучения на кожу человека является в основном ...
Коагуляция.
Остановка кровотечения гольмиевым лазером за счет коагуляции биоткани имеет ряд преимуществ. Обычно механизм коагуляции различными хирургическими аппаратами содержит в своей основе термический принцип — сильный нагрев биоткани приводит к вскипанию крови и образованию микротромбов в капиллярах.
Излучение гольмиевого лазера в основном испаряет кровь, а сосуды скручиваются без заметного образования тромбов, что снижает вероятность вторичного кровотечения из-за их механического отрыва. Однако, поскольку глубина проникновения лазерного излучения ограничена 0,5 мм, то и диаметр коагулируемых сосудов ограничен тоже 0,5 мм.
Лазерная безопасность.
Любой хирургический лазер потенциально опасен для пациента и персонала.
Но в отношении опасности для глаз, в отличие от неодимовых и лазеров видимого диапазона, излучение гольмиевого лазера опасно только при прямом попадании в глаза человека, когда плотность мощности превышает порог испарения роговицы. Сквозь роговицу данное излучение не проходит, поэтому отсутствует риск поражения сетчатки.
Поскольку вывод излучения гольмиевого лазера происходит с помощью тонкого оптического волокна, то луч лазера имеет вид расходящегося конуса. Чем дальше вы находитесь от рабочего торца волокна, тем меньше плотность мощности воздействия.
Практически для гольмиевого лазера со средней мощностью 20 — 30 Вт зона опасности для глаз находится ближе 30 см от торца волокна Рассеянное или отраженное от стен излучение уже безопасно.
лазурный хирургия облучение
Различаются по локализации доступа к полым органам. Процедуры проводят с помощью специализированных оптических насадок, посредством которых лазерное излучение доставляют в необходимую область с заданным пространственным распределением энергии. Используют как непрерывное, так импульсное излучение практически всех спектральных диапазонов. Поскольку площадь воздействия строго задана формой оптической насадки, мощность излучения головки устанавливается, как правило, на максимальный уровень (напоминаем, что у насадок есть потери).
Варьирование дозой в данном случае осуществляется временем воздействия и частотой для импульсного режима.
Известно, что после прохождения через световод теряются специфические свойства лазерного излучения — пространственная когерентность и поляризация. А эти составляющие пространственно-временной организации воздействия во многом определяют эффективность лечения, что показано, как экспериментально [Инюшин В.М., Чекуров П.Р., 1975], так и в ходе клинических исследований [Анищенко Г.Я. и др., 1991]. Эффективность ЛТ при непосредственном воздействии НИЛИ (без световода) значительно выше. Следовательно, необходимо по возможности работать без посредничества оптического волокна или минимизировать его длину. Нашими исследованиями было установлено, что допустимое снижение степени поляризации происходит на длине световода не более 15-20 см, а при длине световода более 1 метра поляризация и пространственная когерентность практически отсутствуют
Внутриполостные методы все более замещаются методами наружного воздействия на проекции соответствующих органов. Например, непосредственное облучение язв желудка и двенадцатиперстной кишки через световод в настоящее время практически полностью вытеснено применением матричных импульсных ИК лазерных излучающих головок, работающих в режиме модуляции «БИО».
Волоконные лазеры
... и длину, так как предпочтительным является сохранение поляризации при распространении импульса по волокну. Поляризация излучения волоконного лазера в общем случае зависит от многих факторов, в частности от мощности ...
Воздействие в этом случае проводится неинвазивно — процедура комфортна для пациента и удобна для медперсонала. Одновременно имеет место и более высокая эффективность.
Иногда внутриполостную лазерную терапию сочетают с другими методами физиотерапии. Например, при использовании вибромагнитолазерной головки ВМЛГ-10 для АЛТ «Матрикс-Уролог» (см. раздел «Аппаратура») задействованы: вибрация, постоянное магнитное поле и НИЛИ. Именно в направлении комбинирования различными физическими лечебными факторами следует рассматривать перспективы развития внутриполостных методов.
Единственный из всех внутрисосудистых методов лазерной терапии, который нашел самое широкое практическое применение в кардиологии, пульмонологии, эндокринологии, гастроэнтерологии, гинекологии, урологии, анестезиологии, дерматологии и других областях медицины. Глубокое научное обоснование эффективности и прогнозируемость результатов также способствуют применению ВЛОК как самостоятельно, так и в комплексе с другими методами лечения. Универсальность и эффективность метода беспрецедентна.
Гейниц А.В. и др., 2006]
1. Анищенко Г.Я., Полянская З.М., Даллакян И.Г. и др. Лазеропунктура в невропатологии. — М., 1991. — 21 с.
2. Буйлин В.А.
3. Буйлин В.А.
4. Гейниц А.В., Москвин С.В., Азизов Г.А.
5. Ениг В.
