Bruk av laserteknologi i medisin. Bruk av laser og stråling i medisin

LASER(forkortelse fra startbokstavene på engelsk. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - forsterkning av lys ved stimulert emisjon; syn. optisk kvantegenerator) er en teknisk enhet som sender ut elektromagnetisk stråling fokusert i form av en stråle i området fra infrarød til ultrafiolett, som har stor energi og biologisk effekt. L. ble opprettet i 1955 av N. G. Basov, A. M. Prokhorov (USSR) og C. Townes (Ch. Townes, USA), som ble tildelt Nobelprisen i 1964 for denne oppfinnelsen.

Hoveddelene av L. er arbeidsvæsken, eller aktivt medium, pumpelampe, speilresonator (fig. 1). Laserstråling kan være kontinuerlig og pulserende. Halvlederlasere kan fungere i begge modusene. Som et resultat av et sterkt lysglimt fra pumpelampen, går elektronene til det aktive stoffet fra en hviletilstand til en opphisset tilstand. De virker på hverandre og skaper et snøskred av lysfotoner. Disse fotonene, som reflekteres fra resonansskjermer, bryter gjennom en gjennomskinnelig speilskjerm, går ut som en smal monokromatisk høyenergilysstråle.

Arbeidsvæsken til L. kan være fast (krystaller av kunstig rubin med tilsetning av krom, noen salter av wolfram og molybden til-t, forskjellige typer glass med en blanding av neodym og noen andre elementer, etc.), væske (pyridin, benzen, toluen, bromaftalen, nitrobenzen etc.), gass (en blanding av helium og neon, helium og kadmiumdamp, argon, krypton, karbondioksid, etc.).

For å overføre atomene i arbeidskroppen til en eksitert tilstand, kan du bruke lysstråling, en elektronstrøm, en strøm av radioaktive partikler, kjemikalier. reaksjon.

Hvis vi forestiller oss det aktive mediet som en krystall av en kunstig rubin med en blanding av krom, hvis parallelle ender er utformet i form av et speil med intern refleksjon og en av dem er gjennomskinnelig, og denne krystallen er opplyst med et kraftig blink fra en pumpelampe, da som et resultat av et så kraftig lys eller, som det vanligvis kalles, optisk pumping, mer kromatomer vil gå inn i en eksitert tilstand.

Tilbake til grunntilstanden sender kromatomet spontant ut et foton som kolliderer med det eksiterte kromatomet, og slår ut et annet foton fra det. Disse fotonene, som i sin tur møter andre eksiterte kromatomer, slår ut fotoner igjen, og denne prosessen vokser som et snøskred. Fotonfluksen, gjentatte ganger reflektert fra speilendene, øker til strålingsenergitettheten når grenseverdien som er tilstrekkelig til å overvinne et semitransparent speil og bryter ut i form av en puls av monokromatisk koherent (strengt rettet) stråling, hvis bølgelengde er 694 ,3 nm og en pulsvarighet på 0,5-1,0 ms med energi fra brøker til hundrevis av joule.

Energien til en L.-blits kan estimeres ved å bruke følgende eksempel: den totale energitettheten over spekteret på overflaten av solen er 10 4 W / cm 2, og en fokusert stråle fra L. med en effekt på 1 MW skaper en strålingsintensitet i fokus på opptil 10 13 W/cm 2.

Monokromaticitet, koherens, en liten vinkel av stråledivergens, muligheten for optisk fokusering gjør det mulig å oppnå en høy konsentrasjon av energi.

Den fokuserte strålen L. kan rettes til området i flere mikron. Dette oppnår en kolossal konsentrasjon av energi og skaper en ekstremt høy temperatur i objektet for bestråling. Laserstråling smelter stål og diamant, ødelegger ethvert materiale.

Laserenheter og deres bruksområder

De spesielle egenskapene til laserstråling - høy retningsevne, koherens og monokromatisitet - åpner praktisk talt store muligheter for anvendelse i ulike områder edderkopper, teknologi og medisin.

For honning. forskjellige L. brukes, hvis strålingskraft bestemmes av oppgavene til kirurgisk eller terapeutisk behandling. Avhengig av intensiteten av bestråling og egenskapene til dens interaksjon med forskjellige vev, oppnås effekten av koagulasjon, eksstirpasjon, stimulering og regenerering. I kirurgi, onkologi, oftalmologi og praksis brukes lasere med en effekt på titalls watt, og for å oppnå stimulerende og anti-inflammatoriske effekter brukes lasere med en effekt på titalls milliwatt.

Ved hjelp av L. kan du samtidig overføre et stort antall telefonsamtaler, kommunisere både på jorden og i verdensrommet og lokalisere himmellegemer.

Den lille divergensen til L.-bjelken gjør det mulig å bruke dem i gruvemålingspraksis, konstruksjon av store konstruksjonskonstruksjoner, for landende fly og i maskinteknikk. Gasslasere brukes til å oppnå tredimensjonale bilder (holografi). Ulike typer laseravstandsmålere er mye brukt i geodetisk praksis. L. brukes i meteorologi, for å kontrollere miljøforurensning, i måling og datateknologi, instrumentproduksjon, for dimensjonsbehandling av mikroelektroniske kretser, og initiering av kjemikalier. reaksjoner osv.

Både faststoff- og gasslasere med pulserende og kontinuerlig virkning brukes i laserteknologi. For skjæring, boring og sveising av forskjellige høyfaste materialer - stål, legeringer, diamanter, ursteiner - karbondioksidlasere (LUND-100, TILU-1, Impulse), nitrogen (Signal-3), rubin (LUCH- 1M, K-ZM, LUCH-1 P, SU-1), på neodymglass (Kvant-9, Korund-1, SLS-10, Kizil), etc. De fleste laserteknologiske prosesser bruker den termiske effekten av lys forårsaket av dets absorpsjonsbehandlet materiale. Optiske systemer brukes for å øke strålingsflukstettheten og lokalisere behandlingssonen. Funksjonene til laserteknologi er som følger: høy tetthet stråleenergi i behandlingsområdet, gir for en kort tid nødvendig termisk effekt; lokaliteten til den virkende strålingen, på grunn av muligheten for dens fokusering, og lysstråler med ekstremt liten diameter; liten varmepåvirket sone gitt av kortvarig eksponering for stråling; muligheten for å gjennomføre prosessen i et hvilket som helst transparent miljø, gjennom Windows-teknologien. kameraer osv.

Strålingseffekten til lasere som brukes til kontroll- og måleinstrumenter for styre- og kommunikasjonssystemer er lav, i størrelsesorden 1-80 mW. For eksperimentell forskning (måling av strømningshastigheter av væsker, studier av krystaller osv.) brukes kraftige lasere som genererer stråling i en pulsert modus med en toppeffekt fra kilowatt til hektowatt og en pulsvarighet på 10 -9 -10 -4 sek. For bearbeiding av materialer (skjæring, sveising, gjennomboring av hull osv.) brukes ulike lasere med en utgangseffekt på 1 til 1000 watt eller mer.

Laserenheter øker arbeidseffektiviteten betydelig. Dermed gir laserskjæring betydelige besparelser i råmaterialer, øyeblikkelig stansing av hull i ethvert materiale letter arbeidet til en borer, lasermetoden for produksjon av mikrokretser forbedrer kvaliteten på produktene osv. Det kan hevdes at L. har blitt en av de vanligste instrumentene som brukes til vitenskapelig, teknisk og medisinsk . mål.

Virkningsmekanismen til en laserstråle på biol, stoffer er basert på at energien til en lysstråle kraftig øker temperaturen på et lite sted i en kropp. Temperaturen på det bestrålte stedet, ifølge Minton (J. P. Minton), kan stige til 394 °, og derfor brenner det patologisk endrede området øyeblikkelig ut og fordamper. I dette tilfellet strekker den termiske effekten på det omkringliggende vevet seg over en veldig kort avstand, siden bredden på den direkte monokromatisk fokuserte strålestrålen er lik

0,01 mm. Under påvirkning av laserstråling skjer ikke bare koagulering av levende vevsproteiner, men også dens eksplosive ødeleggelse fra virkningen av en slags sjokkbølge. Denne sjokkbølgen dannes som et resultat av det faktum at ved høy temperatur går vevsvæsken øyeblikkelig over i en gassform. Funksjoner biol, handlinger avhenger av bølgelengde, varighet av impulser, kraft, energi av laserstråling, og også på strukturen og egenskapene til de bestrålte stoffene. Farging (pigmentering), tykkelse, tetthet, graden av fylling med blod av stoffer, deres fiziol, en tilstand og eksistens i dem patol, endrer saken. Jo større kraft laserstrålingen har, jo dypere trenger den inn og jo sterkere virker den.

I eksperimentelle studier ble påvirkningen av lysstråling fra ulike områder på celler, vev og organer (hud, muskler, bein, indre organer, etc.) studert. resultater to-rogo skiller seg fra termisk og strålepåvirkning. Etter den direkte påvirkningen av laserstråling på vev og organer, vises begrensede lesjoner av forskjellige områder og dybder i dem, avhengig av vevets eller organets natur. Ved gistol, studere av stoffer og kropper utsatt for L., i dem er det mulig å definere tre soner morfol, endringer: en sone med overfladisk koagulativ nekrose; område med blødning og ødem; sone med dystrofiske og nekrobiotiske celleforandringer.

Lasere i medisin

Utviklingen av pulserende lasere, så vel som lasere med kontinuerlig virkning, i stand til å generere lysstråling med høy energitetthet, skapte forutsetningene for utbredt bruk av lasere i medisin. På slutten av 70-tallet. Det 20. århundre laserbestråling begynte å bli brukt til diagnose og behandling innen ulike felt innen medisin - kirurgi (inkludert traumatologi, kardiovaskulær, abdominal kirurgi, nevrokirurgi, etc.)> onkologi, oftalmologi, odontologi. Det bør understrekes at den sovjetiske øyelegen akademiker ved USSR Academy of Medical Sciences M. M. Krasnov er grunnleggeren av moderne metoder for laserøyemikrokirurgi. Det har vært utsikter for praktisk bruk av L. i terapi, fysioterapi osv. Spektrokjemiske og molekylære studier av biol, objekter er allerede nært knyttet til utviklingen av laseremisjonsspektroskopi, absorpsjon og fluorescerende spektrofotometri ved bruk av frekvensjusterbar L., laser spektroskopi av Raman-spredning av lys. Disse metodene, sammen med en økning i følsomheten og nøyaktigheten av målinger, reduserer analysetiden, noe som har gitt en kraftig utvidelse av omfanget av forskning for diagnostisering av yrkessykdommer, kontroll av bruk av medisiner, i feltet rettsmedisin osv. I kombinasjon med fiberoptikk kan laserspektroskopimetoder brukes til gjennomlysning av brysthulen, undersøkelse av blodårer, fotografering Indre organer med det formål å studere deres funksjoner, avganger og påvisning av svulster.

Studier og identifisering av store molekyler (DNA, RNA, etc.) og virus, immunol, forskning, studier av kinetikk og biol, aktivitet av mikroorganismer, mikrosirkulasjoner i blodkar, måling av hastigheter til strømmer biol, væsker - hovedomfanget av metoder av laser Rayleigh og Doppler spektrometri, svært sensitive ekspressmetoder som tillater målinger ved ekstremt lave konsentrasjoner av partiklene som studeres. Ved hjelp av L. utføres en mikrospektral analyse av vev, styrt av naturen til stoffet som fordampes under påvirkning av stråling.

Dosimetri av laserstråling

I forbindelse med svingninger i kraften til den aktive kroppen til L., spesielt gass (for eksempel helium-neon), under deres drift, så vel som i samsvar med sikkerhetskrav, utføres dosimetrisk kontroll systematisk ved bruk av spesielle dosimetre kalibrert iht. til standard referanseeffektmålere, spesielt type IMO-2, og sertifisert av statens metrologiske tjeneste. Dosimetrien gjør det mulig å definere effektive terapeutiske doser og effekttetthet som forårsaker biol, effektiviteten til laserstråling.

Lasere i kirurgi

Det første bruksområdet til L. innen medisin var kirurgi.

Indikasjoner

Laserstrålens evne til å dissekere vev gjorde det mulig å introdusere den i kirurgisk praksis. Den bakteriedrepende effekten, de koagulerende egenskapene til en "laserskalpell" dannet grunnlaget for dens anvendelse ved operasjoner på gikk.- kish. tarmkanalen, parenkymale organer, under nevrokirurgiske operasjoner, hos pasienter som lider av økt blødning (hemofili, strålesyke, etc.).

Helium-neon og karbondioksid L. brukes med suksess for visse kirurgiske sykdommer og skader: infiserte sår og sår som ikke gror over lang tid, brannskader, utslettende endarteritt, deformerende artrose, brudd, autotransplantasjon av huden på brannsår, abscesser og phlegmon av bløtvev, etc. Laserenheter "Scalpel" og "Pulsar" er designet for å kutte bein og bløtvev. Det er fastslått at L.-stråling stimulerer regenereringsprosesser ved å endre varigheten av fasene i sårprosessens forløp. For eksempel, etter åpning av abscesser og behandling av veggene i L. hulrom, reduseres tiden for sårheling betydelig sammenlignet med andre behandlingsmetoder ved å redusere infeksjonen i såroverflaten, akselerere rensingen av såret fra purulente-nekrotiske masser og dannelsen av granulasjoner og epitelisering. Gistol og cytol-studier har vist en økning i reparative prosesser på grunn av en økning i RNA- og DNA-syntese i cytoplasmaet til fibroblaster og innholdet av glykogen i cytoplasmaet til nøytrofile leukocytter og makrofager, en reduksjon i antall mikroorganismer og antall mikrobielle assosiasjoner i sårutslippet, en reduksjon i biol, aktivitet av patogen Staphylococcus aureus.

Metodikk

Lesjonen (sår, sår, brenne overflaten etc.) er betinget delt inn i felt. Hvert felt bestråles med L. med lav effekt (10-20 mW) daglig eller hver 1-2 dag i 5-10 minutter. Behandlingsforløpet er 15-25 økter. Om nødvendig, etter 25-30 dager, kan du gjennomføre et andre kurs; vanligvis gjentas de ikke mer enn 3 ganger.

Bruk av lasere i kirurgi (fra tilleggsmaterialer)

Eksperimentelle studier for å studere effekten av laserstråling på biologiske objekter ble startet i 1963-1964. i USSR, USA, Frankrike og noen andre land. Egenskapene til laserstråling ble avslørt, noe som avgjorde muligheten for å bruke den i klinisk medisin. Laserstrålen forårsaker obliterasjon av blod og lymfekar, og forhindrer dermed spredning av ondartede tumorceller og forårsaker en hemostatisk effekt. Den termiske effekten av laserstråling på vevene i nærheten av operasjonsområdet er minimal, men tilstrekkelig til å sikre asepsis av såroverflaten. Lasersår gror raskere enn sår påført med skalpell eller elektrisk kniv. Laseren påvirker ikke driften av bioelektriske potensialsensorer. I tillegg forårsaker laserstråling en fotodynamisk effekt - ødeleggelsen av tidligere fotosensibiliserte vev, og excimer-lasere, brukt for eksempel i onkologi, forårsaker effekten av fotonedbrytning (vevsdestruksjon). Strålingen fra lavenergilasere har en stimulerende effekt på vev, og brukes derfor til å behandle trofiske sår.

Egenskapene til ulike typer lasere bestemmes av bølgelengden til lyset. Dermed har en karbondioksidlaser med en bølgelengde på 10,6 μm evnen til å dissekere biologisk vev og i mindre grad- for å koagulere dem, en laser som opererer på en neodym yttrium aluminium granat (YAG laser) med en kortere bølgelengde (1,06 mikron), - evnen til å ødelegge og koagulere vev, og dens evne til å kutte vev er relativt liten.

Til dags dato er flere dusin typer lasersystemer brukt i klinisk medisin, som opererer i forskjellige områder av det elektromagnetiske spekteret (fra infrarødt til ultrafiolett). Karbondioksidlasere, argonlasere, YAG-lasere osv. masseproduseres i utlandet for bruk i kirurgi, og helium-veon- og halvlederlasere til terapeutiske formål. I USSR karbondioksidlasere av typen "Yatagan" for bruk i oftalmologi, "Scalpel-1", "Romashka-1" lasere (tsvetn. Fig. 13), "Romashka-2" for bruk i kirurgi, helium-neon lasere av typen L G-75 og "Yagoda" for terapeutiske formål, forberedes halvlederlasere for industriell produksjon.

På midten av 60-tallet. Sovjetiske kirurger B. M. Khromov, N. F. Gamaleya og S. D. Pletnev var blant de første som brukte lasere for å behandle godartede og ondartede svulster i huden og synlige slimhinner. Utviklingen av laserkirurgi i USSR er assosiert med opprettelsen i 1969-1972. serieprøver av sovjetiske karbondioksidlasere. I 1973-1974 A. I. Golovnya og A. A. Vishnevsky (junior) et al. publiserte data om vellykket bruk av en karbondioksidlaser for kirurgi på Vater brystvorten og for hudplastikk. I 1974, A. D. Arapov et al. rapporterte de første operasjonene for korrigering av valvulær stenose i lungearterien, utført ved hjelp av laserstråling.

I 1973-1975. ansatte ved laboratoriet for laserkirurgi (for tiden, tiden til Research Institute of Laser Surgery M3 i USSR) under veiledning av prof. O. K. Skobelkina utførte grunnleggende eksperimentell forskning på bruken av en karbondioksidlaser i abdominal, hudplastisk og purulent kirurgi, og siden 1975 begynte deres introduksjon i klinisk praksis. For tiden er det allerede høstet erfaring med bruk av laser i medisin og spesialister innen laserkirurgi er utdannet, i medisinske institusjoner utført titusenvis av operasjoner ved bruk av laserstråling. Research Institute of Laser Surgery M3 i USSR utvikler nye retninger for bruk av laserteknologi, for eksempel i endoskopiske kirurgiske inngrep, i hjertekirurgi og angiologi, i mikrokirurgiske operasjoner, for fotodynamisk terapi, soneterapi.

Laserkirurgi av spiserør, mage og tarm. Operasjoner på lik gikk.- kish. tarmkanalen, utført ved bruk av konvensjonelle skjæreinstrumenter, er ledsaget av blødning, dannelse av intraorganiske mikrohematomer langs disseksjonslinjen av veggen til et hult organ, samt infeksjon av vev med innholdet av hule organer langs snittlinjen. Bruk av laserskalpell gjorde det mulig å unngå dette. Operasjonen utføres på et "tørt" sterilt felt. Hos onkologiske pasienter reduseres samtidig risikoen for spredning av ondartede tumorceller gjennom blod og lymfekar utenfor operasjonssåret. Nekrobiotiske forandringer nær lasersnittet er minimale, i motsetning til skadene forårsaket av tradisjonelle skjæreverktøy og elektrokniv. Derfor leges lasersår med minimal inflammatorisk respons. Unike egenskaper laser skalpell ga opphav til en rekke forsøk på å bruke den i abdominal kirurgi. Disse forsøkene ga imidlertid ikke forventet effekt, siden vevsdisseksjon ble utført med tilnærmet visuell fokusering og fri bevegelse av lysflekken til laserstrålen langs den tiltenkte snittlinjen. Samtidig var det ikke alltid mulig å utføre et blodløst snitt av vev, spesielt rikt vaskulariserte, slik som vev i mage og tarmvegger. Et lasersnitt i blodkar med en diameter på mer enn 1 mm forårsaker kraftig blødning; det spilte blodet skjermer laserstrålingen, reduserer raskt kutthastigheten, som et resultat av at laseren mister egenskapene til skalpellen. I tillegg er det risiko for utilsiktet skade på dypere vev og organer, samt overoppheting av vevsstrukturer.

Arbeidene til sovjetiske forskere O. K. Skobelkin, E. I. Brekhov, B. N. Malyshev, V. A. Salyuk (1973) viste at en midlertidig stans i blodsirkulasjonen langs linjen for disseksjon av organet tillater maksimal bruk positive egenskaper karbondioksidlaser, redusere området for koagulasjonsnekrose betydelig, øke hastigheten på kuttet, oppnå "biologisk sveising" av de dissekerte vevslagene ved hjelp av laveffekt laserstråling (15-25 watt). Det siste er spesielt viktig ved abdominal kirurgi. Den lette adhesjonen som dannes under snittet på grunn av overflatekoagulering av vev holder lagene i den dissekerte veggen i magen eller tarmen på samme nivå, noe som skaper optimale forhold for å utføre det mest tidkrevende og kritiske stadiet av operasjonen - dannelsen av en anastomose. Bruken av en laserskalpell for operasjoner på hule organer ble mulig etter utviklingen av et sett med spesielle laserkirurgiske instrumenter og stifteapparater (tsvetn. Fig. 1, 2). Tallrike eksperimenter og klinisk erfaring med bruk av lasere i abdominal kirurgi gjorde det mulig å formulere de grunnleggende kravene til instrumenter. De må være i stand til å skape lokal kompresjon og gi blødning av organer langs vevsdisseksjonslinjen; beskytte omkringliggende vev og organer mot direkte og reflekterte stråler; i størrelse og form må tilpasses for å utføre en eller annen operasjonsteknikk, spesielt i vanskelig tilgjengelige områder; fremme akselerert disseksjon av vev uten å øke kraften til laserstråling på grunn av tilstedeværelsen av et konstant intervall mellom vevene og kjeglen til lyslederen; gi høykvalitets biologisk sveising av vev.

For tiden, i abdominal kirurgi, er mekaniske stiftemaskiner mye brukt (se). De reduserer operasjonstiden, tillater aseptisk og høykvalitets disseksjon og tilkobling av veggene til hule organer, men linjen til den mekaniske suturen blør ofte, og den høye supraskapulære rullen krever forsiktig peritonisering. Laserstiftemaskiner er mer avanserte, for eksempel den enhetlige NZhKA-60. De bruker også prinsippet om dosert lokal vevskompresjon: først sys veggen til et hult organ med metallstifter, og deretter kuttes den ved hjelp av en laser mellom to rader med overlagrede braketter. I motsetning til en konvensjonell mekanisk sutur, er lasersuturlinjen steril, mekanisk og biologisk tett, og blør ikke; en tynn film av koagulasjonsnekrose langs snittlinjen forhindrer penetrasjon av mikroorganismer inn i vevet; den supraklavikulære ryggen er lav og lett nedsenket av serøs-muskulære suturer.

Originalen er den laserkirurgiske stifteanordningen UPO-16, som på mange måter skiller seg fra de kjente mekaniske stifteanordningene. Det særegne ved designen ligger i det faktum at den tillater, i øyeblikket av vevskomprimering, å produsere strekking på grunn av en spesiell festeramme. Dette gjør det mulig å mer enn doble hastigheten på vevsdisseksjon uten å øke strålingseffekten. Enheten UPO-16 brukes til reseksjon av magesekk, tynn- og tykktarm, samt til å kutte ut et rør fra den større krumningen av magesekken under esophageal plastisk kirurgi.

Opprettelsen av laserinstrumenter og stifteapparater gjorde det mulig å utvikle metoder for proksimal og distal reseksjon av magen, total gastrektomi, ulike muligheter for plastisk kirurgi av spiserøret med fragmenter av mage og tykktarm, og kirurgiske inngrep på tykktarmen (blomster, Tabell, Art. 432, Fig. 6-8). Den kollektive erfaringen fra medisinske institusjoner som bruker disse metodene, basert på et stort materiale (2 tusen kirurgiske inngrep), gjør at vi kan konkludere med at operasjoner med laser, i motsetning til tradisjonelle, er ledsaget av 2-4 ganger færre komplikasjoner og 1,5-3 ganger lavere dødelighet. I tillegg, ved bruk av laserteknologi, observeres mer gunstige langsiktige resultater av kirurgisk behandling.

Ved kirurgiske inngrep på de ekstrahepatiske gallegangene har lasere en udiskutabel fordel fremfor andre skjæreinstrumenter. Fullstendig sterilitet, perfekt hemostase i området for vevsdisseksjon letter kirurgens arbeid og bidrar til å forbedre kvaliteten på operasjonen og forbedre resultatene av behandlingen. For å utføre operasjoner på de ekstrahepatiske gallekanalene, er det laget spesielle laserinstrumenter som lar deg utføre ulike alternativer for koledokotomi med pålegg av biliodigestive anastomoser, papillosfinkterotomi og papillosfinkteroplastikk. Operasjonene er praktisk talt blodløse og atraumatiske, noe som sikrer et høyt nivå av deres tekniske ytelse.

Ikke mindre effektiv er bruken av en laserskalpell under kolecystektomi. Med gunstige topografiske og anatomiske forhold, når en fokusert laserstråle kan leveres fritt til alle deler av galleblæren, fjernes den ved å bruke effekten av fotohydraulisk preparat, som utelukker den minste skade på leverparenkymet. Samtidig utføres en fullstendig stopp av blødning og gallestrøm fra de små kanalene i blæresengen. Derfor er det ikke nødvendig å suturere det i fremtiden. I fravær av betingelser for fri manipulering av laserstrålen i dybden av såret, utføres kolecystektomi på vanlig måte, og stopp av parenkymblødning og gallelekkasje i operasjonsområdet utføres av en defokusert stråle av laserstråling . I dette tilfellet eliminerer laseren også pålegging av hemostatiske suturer på sengen av galleblæren, to-rye, skader nærliggende kar og gallekanaler, noe som fører til deres fokale nekrose.

Ved akuttkirurgi av galleveiene kan en laserskalpell være uunnværlig. Det brukes i noen tilfeller for å fjerne galleblæren, og i noen tilfeller - som et svært effektivt middel for å stoppe blødning. I tilfeller hvor galleblære det er praktisk talt ikke-fjernbart og dets demukosering er nødvendig, kanter, når de utføres på en akutt måte, er forbundet med risiko for blødning, det er tilrådelig å fordampe slimhinnen med defokusert laserstråling. Fullstendig fjerning av slimhinnen med fullstendig hemostase og sterilisering av såroverflaten gir et jevnt postoperativt forløp. Bruken av laserteknologi åpner for nye muligheter for å forbedre kvaliteten på behandlingen av pasienter med sykdommer i gallesystemet, hvor hyppigheten av kirurgiske inngrep nå har økt betydelig.

Bruken av lasere i kirurgi av parenkymale organer i bukhulen. Funksjoner ved den anatomiske strukturen til parenkymale organer med deres forgrenede vaskulære system bestemmer vanskelighetene med kirurgisk inngrep og alvorlighetsgraden av den postoperative perioden. Det pågår derfor fortsatt søk etter de mest effektive virkemidlene og metodene for å stoppe blødninger, gallelekkasje og enzymlekkasje ved kirurgiske inngrep på parenkymale organer. Mange måter og midler for å stoppe blødning fra levervev tilbys, til-rye, dessverre, tilfredsstiller ikke kirurger.

Siden 1976 har man undersøkt mulighetene og utsiktene for å bruke ulike typer lasere ved operasjoner på parenkymale organer. Ikke bare ble resultatene av laserens innvirkning på parenkymet studert, men også metoder for kirurgiske inngrep på leveren, bukspyttkjertelen og milten ble utviklet.

Når du velger en metode for kirurgisk inngrep på leveren, er det nødvendig å samtidig løse slike problemer som å midlertidig stoppe blodstrømmen i den fjernede delen av organet, stoppe blødning fra store kar og gallelekkasje fra kanalene etter organreseksjon og stoppe parenkym. blør.

For avblødning av den fjernede delen av leveren ble et spesielt hepatoclemma utviklet i eksperimentet. I motsetning til tidligere foreslåtte lignende instrumenter, gir det fullstendig jevn kompresjon av orgelet. I dette tilfellet er leverparenkymet ikke skadet, og blodstrømmen i dens distale del stopper. En spesiell festeanordning lar deg holde hepatoclemma på kanten av den ikke-avtakbare delen av leveren etter å ha kuttet av området som skal fjernes. Dette lar deg i sin tur manipulere fritt ikke bare på store kar og kanaler, men også på organets parenkym.

Ved valg av behandlingsmetoder for store kar og leverkanaler bør det tas hensyn til at karbondioksidlasere og YAG-lasere vil bli brukt for å stoppe parenkymblødning fra små kar og gallelekkasje fra små kanaler. For blinkende store kar og kanaler, er det tilrådelig å bruke en stiftemaskin, to-ry gir en fullstendig stopp av blødning fra dem ved hjelp av tantalbraketter; du kan klippe dem med spesielle klipp. Som resultatene av studien viste, holdes brakettene godt fast på de vaskulære-duktale buntene både før og etter behandling av såroverflaten til organet med en laserstråle. På grensen til den gjenværende og fjernede delen av leveren påføres og fikseres hepatoclemmas, til Krim parenkymet og samtidig klemmes store kar og kanaler. Leverkapselen dissekeres med en kirurgisk skalpell, og karene og kanalene sys med en stiftemaskin. Den fjernede delen av leveren skjæres av med en skalpell langs kanten av brakettene. For å stoppe blødninger og gallelekkasje fullstendig, behandles leverparenkymet med en ufokusert stråle av en karbondioksidlaser eller en YAG-laser. Å stoppe parenkymblødning fra leversår med YAG-laseren er 3 ganger raskere enn med karbondioksidlaseren.

Kirurgisk inngrep på bukspyttkjertelen har sine egne egenskaper. Som du vet, er dette organet veldig følsomt for enhver kirurgisk skade, så grove manipulasjoner på bukspyttkjertelen bidrar ofte til utviklingen av postoperativ pankreatitt. Det er utviklet et spesielt klips som gjør det mulig, uten å ødelegge bukspyttkjertelparenkymet, å forsyne reseksjonen med en laserstråle. En laserklips med et spor i midten påføres delen som skal fjernes. Kjertelvevet krysses langs styresporet med en fokusert stråle av en karbondioksidlaser. I dette tilfellet er parenkymet til organet og bukspyttkjertelkanalen som regel helt hermetisk forseglet, noe som gjør det mulig å unngå ytterligere skade ved suturering for å forsegle organstubben.

Studiet av den hemostatiske effekten av ulike typer lasere ved miltskader viste at blødning fra små sår i milten kan stoppes både med karbondioksidlaser og YAG-laser, og blødning fra store sår kan stoppes kun ved YAG-laserstråling.

Bruk av lasere ved lunge- og pleurakirurgi. En karbondioksidlaserstråle brukes under torakotomi (for å kutte interkostale muskler og pleura), slik at blodtapet på dette stadiet ikke overstiger 100 ml. Ved hjelp av kompresjonsklemmer utføres atypiske små lungereseksjoner etter at lungevev er suturert med U0-40 eller U0-60 enheter. Disseksjon av den reseksjonerte delen av lungen med en fokusert laserstråle og påfølgende behandling av lungeparenkymet med en defokusert stråle gjør det mulig å oppnå pålitelig hemostase og aerostase. Når du utfører anatomiske lungereseksjoner, sys hovedbronkusen med en U0-40 eller U0-60 enhet og krysses med en fokusert stråle av en karbondioksidlaser. Som et resultat oppnås sterilisering og forsegling av bronkustubben. Såroverflaten til lungevevet for hemostase og aerostase behandles med en ufokusert stråle. Operativt blodtap ved bruk av laser reduseres med 30-40%, postoperativt - 2-3 ganger.

Ved kirurgisk behandling av pleural empyema utføres åpningen av empyema-hulen og manipulasjoner i den med en fokusert stråle av en karbondioksidlaser, den endelige hemostasen og steriliseringen av empyema-hulen utføres med en defokusert stråle. Som et resultat reduseres varigheten av intervensjonen med 1-2 ganger, og blodtapet reduseres med 2-4 ganger.

Bruk av lasere i hjertekirurgi. For behandling av supraventrikulære arytmier i hjertet brukes A- og G-laser, ved hjelp av hvilken bunten av His eller unormale hjertebaner krysses. Laserstrålen leveres intrakardialt under torakotomi og kardiotomi eller intravasalt ved hjelp av en fleksibel lysleder plassert i en spesiell vaskulær sonde.

Nylig har lovende studier på laser myokardial revaskularisering ved koronar hjertesykdom blitt lansert i USSR og USA. Laserrevaskularisering i kombinasjon med koronar bypass-transplantasjon utføres på et stoppet hjerte, og en intervensjon som kun består i bruk av laser utføres på et bankende hjerte. Med korte pulser av en kraftig karbondioksidlaser lages 40-70 gjennomgående kanaler i veggen til venstre ventrikkel. Den epikardiale delen av kanalene tromboses ved å trykke på tampongen i flere minutter. Den intramurale delen av kanalene tjener til å mate det iskemiske myokardiet med blod som kommer fra lumen i ventrikkelen. Deretter dannes et nettverk av mikrokapillærer rundt kanalene, noe som forbedrer ernæringen til myokardiet.

Bruk av laser i hudplastisk kirurgi. En fokusert stråle av en karbondioksidlaser brukes til radikal, innenfor sunt vev, utskjæring av små godartede og ondartede svulster. Større formasjoner (fibromer, ateromer, papillomer, pigmentert nevi, kreft og melanom i huden, metastaser til huden av ondartede svulster, samt en tatovering) blir ødelagt ved eksponering for en defokusert laserstråle (tsvetn. Fig. 12-15 ). Heling av små sår skjer i slike tilfeller under skorpen. Store sårflater lukkes med en hudautograft. Fordelene med laserkirurgi er god hemostase, sterilitet av såroverflaten og høy radikalitet ved inngrepet. I inoperable, spesielt råtnende ondartede svulster i huden, brukes en laser for å fordampe og ødelegge svulsten, noe som gjør det mulig å sterilisere overflaten, stoppe blødninger og eliminere ubehagelige lukter.

Gode resultater, spesielt i kosmetisk henseende, oppnås med en argonlaser ved behandling av vaskulære svulster og tatoveringsfjerning. Laserstråling brukes til å forberede mottakerstedet og høste (ta) et hudtransplantat. Mottakerstedet for trofiske sår steriliseres og friskes opp med en fokusert og ufokusert laserstråle, for sår etter dype brannskader utføres nekktomi med ufokusert stråle. For å ta en hudklaff i full tykkelse som et transplantat, brukes effekten av laserfotohydraulisk forberedelse av biologisk vev, utviklet ved Research Institute of Laser Surgery M3 i USSR. For å gjøre dette injiseres en isotonisk løsning i det subkutane vevet. saltvannsløsning eller 0,25-0,5 % novokainløsning. Med en fokusert stråle av en karbondioksidlaser separeres transplantatet fra det underliggende vevet på grunn av kavitasjon av den tidligere innførte væsken, som oppstår under påvirkning av høy temperatur ved lasereksponeringspunktet. Som et resultat dannes det ikke hematomer og transplantatsteriliteten oppnås, noe som bidrar til dets bedre engraftment (tsvetn. Fig. 9-11). I følge omfattende klinisk materiale når engraftment rate av en autograft tatt med en laser 96,5% generelt, og 100% i maxillofacial kirurgi.

Laser kirurgi purulente sykdommer mykt vev. Bruk av laser i dette området gjorde det mulig å oppnå en 1,5-2 ganger reduksjon i behandlingsvarigheten, samt besparelser på medisiner og bandasjer. Med et relativt lite purulent fokus (abscess, karbunkel), blir det radikalt skåret ut med en fokusert stråle av en karbondioksidlaser og en primær sutur påføres. På åpne deler av kroppen er det mer hensiktsmessig å fordampe fokuset med en ufokusert stråle og helbrede såret under skorpen, noe som gir en helt tilfredsstillende kosmetisk effekt. Store abscesser, inkludert post-injeksjon, samt purulent mastittåpnet mekanisk. Etter fjerning av innholdet i abscessen behandles hulrommets vegger vekselvis med en fokusert og defokusert laserstråle for å fordampe nekrotisk vev, sterilisere og hemostase (utskrift. Fig. 3-5). Etter laserbehandling blir purulente sår, inkludert postoperative, suturert; samtidig er aktiv og fraksjonert aspirasjon av innholdet og vasking av et hulrom nødvendig. I følge bakteriologisk forskning, som et resultat av bruk av laserstråling, er antall mikrobielle legemer per 1 g sårvev hos alle pasienter under det kritiske nivået (104-101). For å stimulere tilheling av purulente sår, er det tilrådelig å bruke lavenergilasere.

Med termiske forbrenninger av III-graden utføres nekktomi med en fokusert stråle av en karbondioksidlaser, på grunn av hvilken hemostase og sårsterilisering oppnås. Ved bruk av laser reduseres blodtapet med 3-5 ganger, og tapet av protein med ekssudat reduseres også. Intervensjonen avsluttes med autoplastikk med hudklaff utarbeidet ved laser fotohydraulisk preparering av biologisk vev. Denne metoden reduserer dødeligheten og forbedrer funksjonelle og kosmetiske resultater.

Ved intervensjoner på anorektale regionen, for eksempel for kirurgisk behandling av hemoroider, brukes en karbondioksidlaser oftere. Karakteristisk, sårtilheling etter klipping hemoroide oppstår med et mindre uttalt smertesyndrom enn etter en konvensjonell operasjon, sphincter-apparatet begynner å fungere tidligere, strikturer utvikles sjeldnere anus. Eksisjon av pararektale fistler og sprekker i anus med en karbondioksid laserstråle gjør det mulig å oppnå fullstendig sterilitet av såret, og derfor gror det godt etter å ha blitt tett suturert. Bruken av en laser for radikal eksisjon av epiteliale coccygeale fistler er effektiv.

Bruk av laser i urologi og gynekologi. Karbondioksidlasere brukes til omskjæring, fjerning av godartede og ondartede svulster i penis, den ytre delen av urinrøret. En defokusert laserstråle fordamper små svulster i blæren med transabdominal tilgang, en fokusert stråle brukes til å resektere blæreveggen med større svulster, noe som oppnår god hemostase og øker radikaliteten til intervensjonen. Intrauretrale svulster og strikturer, samt svulster i blæren, fjernes og rekanaliseres ved hjelp av en argon- eller YAG-laser, hvis energi leveres til operasjonsstedet ved hjelp av fiberoptikk gjennom stive eller fleksible retrocystoskop.

Karbondioksidlasere brukes til å behandle godartede og ondartede svulster i de ytre kjønnsorganene, for vaginal plastisk kirurgi og transvaginal amputasjon av livmoren. Laserkonisering av livmorhalsen har fått anerkjennelse i behandlingen av erosjoner, precancerøse sykdommer, kreft i livmorhalsen og livmorhalskanalen. Ved hjelp av en karbondioksidlaser utføres reseksjon av livmorvedhengene, amputasjon av livmoren og myomektomi. Av spesiell interesse er rekonstruktive operasjoner ved bruk av mikrokirurgiske teknikker i behandling av kvinnelig infertilitet. Adhesjoner dissekeres med en laser, obturerte deler av egglederne reseksjoneres, kunstige hull lages i den distale egglederen eller i dens intramurale del.

Endoskopisk laserkirurgi brukes til å behandle sykdommer i strupehodet, svelget, luftrøret, bronkiene, spiserøret, magen, tarmen, urinrøret og blæren. Der tilgang til svulsten kun er mulig ved hjelp av stive endoskopiske systemer, brukes en karbondioksidlaser koblet til et operasjonsmikroskop. Strålen til denne laseren gjør det mulig å fordampe eller ødelegge en svulst, eller å rekanalisere lumen til et rørformet organ som har blitt vegget av en svulst eller striktur. Påvirkningen på patologiske formasjoner lokalisert i rørformede organer og kun tilgjengelig for inspeksjon ved hjelp av fleksibelt endoskopisk utstyr utføres av en argon- eller YAG-laser, hvis energi tilføres gjennom kvartsfiberoptikk.

De mest utbredte endoskopiske metodene for laserkirurgi brukes til koagulering av blodkar ved akutte blødninger fra magesår og tolvfingertarmen. Nylig har laserstråling blitt brukt til radikal behandling av magekreft i stadium I, endetarms- og tykktarmskreft, samt for rekanalisering av lumen i spiserøret eller endetarmen blokkert av en svulst, som unngår påføring av permanent gastrostomi eller kolostomi. .

Laser mikrokirurgi. Lasermikrokirurgiske inngrep utføres ved hjelp av en karbondioksidlaser koblet til et operasjonsmikroskop utstyrt med en mikromanipulator. Denne metoden brukes til å fordampe eller ødelegge små svulster i munnhulen, svelget, strupehodet, stemmebåndene, luftrøret, bronkiene, under operasjoner på mellomøret, for behandling av sykdommer i livmorhalsen, for rekonstruktive intervensjoner på egglederne. Ved hjelp av et operasjonsmikroskop med mikromanipulator rettes en tynn laserstråle (diameter 0,1 - 0,15 mm) nøyaktig mot objektet som opereres, noe som gjør det mulig å utføre presise inngrep uten å skade sunt vev. Lasermikrokirurgi har ytterligere to fordeler: samtidig med fjerning av den patologiske formasjonen utføres hemostase; lasermanipulatoren er 30-40 cm unna det opererte objektet, slik at operasjonsfeltet er godt synlig, mens det under normale operasjoner er blokkert av instrumenter. Nylig har energien til lasere som opererer på karbondioksid, argon og yttrium aluminium granat med neodym blitt brukt til å anastomere små blodårer, sener og nerver.

Laser angioplastikk. For tiden studeres muligheten for å gjenopprette åpenheten til mellomstore arterier ved hjelp av stråling fra karbondioksid, argonlasere og YAG-lasere. På grunn av den termiske komponenten i laserstrålen, er ødeleggelse eller fordampning av blodpropp og aterosklerotiske plakk mulig. Men når du bruker disse laserne, blir selve blodkarets vegg ofte skadet, noe som fører til blødning eller dannelse av en blodpropp i området for lasereksponering. Ikke mindre effektiv og tryggere er bruken av excimer-laserstråling, hvis energi forårsaker ødeleggelse av en patologisk formasjon på grunn av en fotokjemisk reaksjon som ikke er ledsaget av en økning i temperatur og en inflammatorisk reaksjon. Utbredt introduksjon av metoden for laserangioplastikk i klinisk praksis hindres av det fortsatt begrensede antallet excimer-lasere og spesielle, svært komplekse katetre med kanaler for belysning, laserenergiforsyning og fjerning av vevsråteprodukter.

Laserfoto dynamisk terapi. Det er kjent at nek-ry-derivater av hematoporfyriner absorberes mer aktivt av celler fra ondartede svulster og forblir lenger i dem enn i normale celler. Fotodynamisk terapi av svulster i huden og synlige slimhinner, samt svulster i luftrøret, bronkiene, spiserøret, magen, tarmene og blæren er basert på denne effekten. En ondartet svulst som tidligere er fotosensibilisert ved introduksjon av hematoporfyrin, bestråles med laser i det røde eller blågrønne båndet i spekteret. Som et resultat av denne eksponeringen blir tumorceller ødelagt, mens tilstøtende normale celler som også har vært utsatt for stråling forblir uendret.

Lasere i onkologi

I 1963-1965 i USSR og SETA ble det utført eksperimenter på dyr, som viste at transplanterbare svulster kan ødelegges ved stråling av L.. I 1969 i Ying-de problemene med onkologi ved Academy of Sciences of the Ukrainian SSR (Kyiv) den første avdelingen for laserterapi onkol, en profil, utstyrt med en spesiell installasjon ble åpnet, ved hjelp av et kutt, pasienter med hud svulster ble behandlet (fig. 2). I fremtiden ble det forsøkt å spre laserterapi for svulster og annen lokalisering.

Indikasjoner

L. brukes til behandling av godartede og ondartede svulster i huden, samt noen precancerøse tilstander i de kvinnelige kjønnsorganene. Påvirkning på dypt lokaliserte svulster krever vanligvis deres eksponering, fordi når de passerer gjennom vevene, blir laserstråling betydelig svekket. På grunn av den mer intense absorpsjonen av lys, er pigmenterte svulster - melanomer, hemangiom, pigmenterte nevi, etc. - lettere mottagelig for laserterapi enn ikke-pigmenterte (fig. 3). Det utvikles metoder for bruk av L. for behandling av svulster i andre organer (strupehode, kjønnsorganer, brystkjertel, etc.).

Kontraindikasjon til bruk av L. er svulster lokalisert nær øynene (på grunn av risikoen for skade på synsorganet).

Metodikk

Det er to metoder for å påføre L.: bestråling av svulsten med det formål å nekrose og dens eksisjon. Når du utfører behandling for å forårsake tumornekrose, utføres følgende: 1) behandling av objektet med små doser stråling, under påvirkning av hvilken tumorstedet blir ødelagt, og resten av det er gradvis nekrotisk; 2) bestråling store doser(fra 300 til 800 J / cm 2); 3) multippel bestråling, noe som resulterer i total død av svulsten. Ved behandling av nekrotisering begynner bestråling av hudsvulster fra periferien, beveger seg gradvis mot midten, vanligvis fanger en kantstripe av normalt vev 1,0-1,5 cm bred. Det er nødvendig å bestråle hele massen av svulsten, siden ikke- bestrålte områder er en kilde til gjenopptagelse av vekst. Mengden strålingsenergi bestemmes av typen laser (puls eller kontinuerlig handling), spektralområdet og andre strålingsparametere, samt svulstens egenskaper (pigmentering, størrelse, tetthet, etc.). Ved behandling av ikke-pigmenterte svulster kan fargede forbindelser introduseres i dem, som forbedrer absorpsjonen av stråling og ødeleggelsen av svulsten. På grunn av vevsnekrose dannes en svart eller mørkegrå skorpe på stedet for hudsvulsten, som forsvinner etter 2-6 uker. (Fig. 4).

Når svulsten fjernes med laser, oppnås en god hemostatisk og aseptisk effekt. Metoden er under utvikling.

utfall

L. enhver svulst som er tilgjengelig for stråling kan bli ødelagt. I dette tilfellet er det ingen bivirkninger, spesielt i det hematopoietiske systemet, som gjør det mulig å behandle eldre pasienter, svekkede pasienter og små barn. Med pigmenterte svulster blir kun tumorceller selektivt ødelagt, noe som sikrer en sparsom effekt og kosmetisk gunstige resultater. Strålingen kan fokuseres nøyaktig, og derfor er interferensen strengt lokalisert. Den hemostatiske effekten av laserstråling gjør det mulig å begrense blodtap). Et vellykket resultat i behandling av hudkreft, ifølge 5-års observasjoner, ble notert i 97 % av tilfellene (fig. 5).

Komplikasjoner: forkulling

vev under disseksjon.

Lasere i oftalmologi

Tradisjonelle pulsumodulerte lasere (vanligvis på en rubin) ble brukt frem til 70-tallet. for kauterisering på fundus, for eksempel for å danne en korioretinal adhesjon ved behandling og forebygging av netthinneløsning, med små svulster, etc. På dette stadiet var omfanget omtrent det samme som for fotokoagulatorer som bruker konvensjonelle (ikke-monokromatiske, inkoherente) ) en lysstråle.

På 70-tallet. i oftalmologi ble nye typer L. vellykket brukt (tsvetn. fig. 1 og 2): gass L. med konstant virkning, modulert L. med "gigantiske" pulser ("kald" L.), L. på fargestoffer, og en rekke andre. Det utvidet området betraktelig en kile, L.s applikasjoner på et øye - aktiv intervensjon på indre dekker av et øye uten åpning av hulrommet ble mulig.

Kilen, laser oftalmologi representerer den store praktiske betydningen av å følge områder.

1. Det er kjent at vaskulære sykdommer av øyets fundus kommer ut (og i en rekke land har allerede kommet ut) i første omgang blant årsakene til uhelbredelig blindhet. Blant dem er diabetisk retinopati utbredt, som utvikler seg hos nesten alle diabetespasienter med en sykdomsvarighet på 17-20 år.

Pasienter mister vanligvis synet som følge av gjentatte intraokulære blødninger fra nydannede patologisk endrede kar. Ved hjelp av en laserstråle (de beste resultatene er gitt av gass, for eksempel argon, L. med konstant virkning), endret både kar med transudasjonsområder og soner nyopprettede fartøyer spesielt utsatt for brudd. Et vellykket resultat, som varer i flere år, observeres hos omtrent 50 % av pasientene. Vanligvis koagulerte og upåvirkede områder av netthinnen, som ikke har primære funksjoner, verdier (panretinal koagulasjon).

2. Trombose av netthinnekar (spesielt årer) ble også tilgjengelig for å lede å legge ned. effekter kun ved bruk av L. Laserkoagulasjon fremmer aktivering av blodsirkulasjonen og oksygenering i netthinnen, reduksjon eller eliminering av trofisk retinalødem, som uten behandling. eksponering ender vanligvis med alvorlige irreversible forandringer (tsvetn. fig. 7-9).

3. Degenerasjon av netthinnen, spesielt i et stadium av en ekstravasasjon, gir i noen tilfeller vellykket etter for laserterapi, kanter representerer praktisk talt den eneste måten for aktiv intervensjon i denne patol-prosessen.

4. Fokale inflammatoriske prosesser i fundus, periflebitt, begrensede manifestasjoner av angiomatose i noen tilfeller er også vellykket kurert ved hjelp av laserterapi.

5. Sekundær grå stær og membraner i pupillen, svulster og cyster i iris takket være bruken av L. ble for første gang gjenstand for ikke-kirurgisk behandling (tsvetn. Fig. 4-6).

Forebyggende tiltak mot laserskader

Beskyttende og gig. tiltak for å forhindre skadevirkninger av stråling L. og andre relaterte faktorer bør omfatte tiltak av kollektiv karakter: organisatoriske, tekniske og tekniske. planlegging, sanitær og hygienisk, samt sørge for individuelle fond beskyttelse.

Det er obligatorisk å vurdere de viktigste ugunstige faktorene og egenskapene til forplantningen av laserstråling (både direkte og reflektert) før du starter driften av laserinstallasjonen. Instrumentell måling (i ekstreme tilfelle ved beregning) bestemmer de sannsynlige retningene og områdene hvor strålingsnivåer som er farlige for kroppen (overskrider MPC) er mulig.

For å sikre trygge arbeidsforhold, i tillegg til streng overholdelse av kollektive tiltak, anbefales det å bruke personlig verneutstyr - briller, skjold, masker med spektralt selektiv gjennomsiktighet og spesielle verneklær. Et eksempel på husholdningsbeskyttelsesbriller mot laserstråling i spektralområdet med en bølgelengde på 0,63-1,5 μm er briller laget av blågrønt glass SZS-22, som gir øyebeskyttelse mot rubin- og neodymstråling. Ved arbeid med kraftig L Beskyttende skjold og masker er mer effektive, semsket skinn eller lærhansker tas på hendene. Det anbefales å bruke forklær og kapper i forskjellige farger. Valget av beskyttelsesmidler bør gjøres individuelt i hvert enkelt tilfelle av kvalifiserte spesialister.

Medisinsk tilsyn av de som arbeider med laseren. Arbeid knyttet til vedlikehold av lasersystemer er inkludert i listene over jobber med skadelige arbeidsforhold, og arbeidere er underlagt foreløpige og periodiske (en gang i året) medisinske undersøkelser. Ved undersøkelser er deltagelse av øyelege, terapeut og nevropatolog obligatorisk. I studiet av synsorganet brukes en spaltelampe.

I tillegg til en medisinsk undersøkelse utføres en kile, en blodprøve med bestemmelse av hemoglobin, erytrocytter, retikulocytter, blodplater, leukocytter og ROE.

Bibliografi: Alexandrov M. T. Bruken av lasere i eksperimentell og klinisk tannbehandling, Med. essay. journal, sek. 12 - Tannlege, nr. 1, s. 7, 1978, bibliografi; Gamaleya N. F. Lasers in experiment and clinic, M., 1972, bibliogr.; KavetskyR. E. et al. Lasere i biologi og medisin, Kiev, 1969; Om ry t ny y D. L. Laserterapi og dens anvendelse i stomatologi, Alma-Ata, 1979; Krasnov M. M. Lasermikrokirurgi av øyet, Vestn, oftalm., nr. 1, s. 3, 1973, bibliogr.; Lazarev I. R. Lasers in oncology, Kiev, 1977, bibliogr.; Osipov G. I. og Pyatin M. M. Skade på øyet av en laserstråle, Vestn, oftalm., nr. 1, s. 50, 1978; P av e av t av N av e i SD, etc. Gasslasere i eksperimentell og klinisk onkologi, M., 1978; Pr o-honchukov A. A. Prestasjoner av kvanteelektronikk i eksperimentell og klinisk odontologi, Dentistry, t. 56, nr. 5, s. 21, 1977, bibliogr.; Semenov AI Påvirkning av stråling fra lasere på en organisme og forebyggende tiltak, Gig. arbeidskraft og prof. ill., nr. 8, s. 1, 1976; Midler og metoder for kvanteelektronikk i medisin, red. R. I. Utyamysheva, s. 254, Saratov, 1976; Khromov B. M. Lasers in experimental surgery, L., 1973, bibliogr.; Khromov B.M. m.fl.. Laserterapi av kirurgiske sykdommer, Vestn, hir., nr. 2, s. 31, 1979; L'Esperance F. A. Ocular photocoagulation, et stereoskopisk atlas, St Louis, 1975; Laserapplikasjoner i medisin og biologi, red. av M. L. Wolbarsht, v< i -з? N. Y.- L., 1971-1977, bibliogr.

Bruk av laser i kirurgi- Arapov AD et al. Den første erfaringen med å bruke en laserstråle i hjertekirurgi, Eksperiment. hir., nr. 4, s. 10, 1974; Vishnevsky A.A., Mitkova G.V. og KharitonA. C. Optiske kvantegeneratorer av en kontinuerlig type virkning i plastisk kirurgi, Surgery, nr. 9, s. 118, 1974; Gamaleya N. F. Lasere i eksperiment og klinikk, M., 1972; Golovnya A. I. Rekonstruktive og gjentatte operasjoner på Vater brystvorten ved hjelp av en laserstråle, i boken: Vopr. erstatninger i hir., under redaksjon av. A. A. Vishnevsky og andre, s. 98, Moskva, 1973; Lasere i klinisk medisin, red. S. D. Pletneva, s. 153, 169, M., 1981; Pletnev S. D., Abdurazakov M. III. og Karpenko O. M. Anvendelse av lasere i onkologisk praksis, Surgery, JV & 2, s. 48, 1977; Khromov B. M. Lasers in experimental surgery, L., 1973; Chernousov A. F., D om m-rachev S. A. og Abdullaev A. G. Bruken av en laser ved kirurgi av spiserør og mage, Surgery, nr. 3, s. 21, 1983, bibliogr.

V. A. Polyakov; V. I. Belkevich (tekn.), H. F. Gamaleya (onc.), M. M. Krasnov (off.), Yu. I. Struchkov (leder), O. K. Skobelkin (leder), E. I. Brekhov (leder), G. D. Litvin (leder. ), V. I. Korepanov (formann).

LASERE i medisin

Laser - en enhet for å produsere smale stråler med lysenergi med høy intensitet. Lasere ble laget i 1960, USSR) og C. Towns (USA), som ble tildelt Nobelprisen for denne oppdagelsen i 1964. Det finnes ulike typer lasere - gass, væske og arbeider på faste stoffer. Laserstråling kan være kontinuerlig og pulserende.

Selve begrepet "laser" er en forkortelse for det engelske "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", dvs. "amplification of light by stimulated emission". Det er kjent fra fysikk at "en laser er en kilde til koherent elektromagnetisk stråling som er et resultat av stimulert emisjon av fotoner fra et aktivt medium plassert i en optisk resonator." Laserstråling er preget av monokromaticitet, høy tetthet og orden i lysstrømmen. energi stråling bestemmer mangfoldet av bruksområder for lasersystemer.

Lasere kom inn i medisinen på slutten av 1960-tallet. Snart ble det dannet tre retninger av lasermedisin, forskjellen mellom disse ble bestemt av kraften til laserlysstrømmen (og som et resultat av typen biologisk effekt). Bestråling med lav effekt (mW) brukes hovedsakelig i blodterapi, medium effekt (W) i endoskopi og fotodynamisk terapi av ondartede svulster, og høy W) i kirurgi og kosmetikk. Den kirurgiske applikasjonen av lasere (de såkalte "laserskalpeller") er basert på den direkte mekaniske virkningen av høyintensitetsstråling, som gjør det mulig å kutte og "sveise" vev. Den samme effekten ligger til grunn for bruken av lasere i kosmetikk og estetisk medisin (i de siste årene, sammen med tannbehandling, en av de mest lønnsomme sektorene innen helsevesenet). Imidlertid er biologer mest interessert i fenomenet med den terapeutiske effekten av lasere. Det er kjent at lavintensiv lasereksponering fører til positive effekter som økt tonus, motstand mot stress, forbedret funksjon av nervesystemet og immunsystemet, eliminering av iskemiske prosesser, helbredelse av kroniske sår og mange andre... Laserterapi er absolutt svært effektiv, men overraskende nok er det fortsatt ingen klar forståelse av dens biologiske mekanismer! Forskere utvikler fortsatt bare modeller for å forklare dette fenomenet. Dermed er det kjent at lav-intensitet laserstråling (LILI) påvirker celleproliferasjonspotensialet (det vil si stimulerer deres deling og utvikling). Det antas at årsaken til dette er i lokale temperaturendringer, som kan stimulere biosynteseprosesser i vev. LILI styrker også kroppens antioksidantforsvarssystemer (mens høyintensitetsstråling tvert imot fører til massiv opptreden av reaktive oksygenarter.) Mest sannsynlig er det disse prosessene som forklarer den terapeutiske effekten av LILI. Men, som allerede nevnt, er det en annen type laserterapi - den såkalte. fotodynamisk terapi som brukes til å bekjempe ondartede formasjoner. Den er basert på bruk av fotosensibilisatorer som ble oppdaget på 60-tallet – spesifikke stoffer som selektivt kan samle seg i celler (hovedsakelig kreftceller). Under laserbestråling med middels kraft absorberer fotosensibilisatormolekylet lysenergi, går over i en aktiv form og forårsaker en rekke destruktive prosesser i kreftcelle. Dermed er mitokondrier (intracellulære energistrukturer) skadet, oksygenmetabolismen endres betydelig, noe som fører til utseendet av en enorm mengde frie radikaler. Til slutt forårsaker sterk oppvarming av vann inne i cellen ødeleggelse av dens membranstrukturer (spesielt den ytre cellemembranen). Alt dette fører til slutt til intensiv død av tumorceller. Fotodynamisk terapi er et relativt nytt felt innen lasermedisin (det har vært i utvikling siden midten av 80-tallet) og er ennå ikke så populært som for eksempel laserkirurgi eller oftalmologi, men onkologer setter nå sitt hovedhåp på det.

Generelt kan vi si at laserterapi i dag er en av de mest dynamisk utviklende grenene av medisinen. Og overraskende nok ikke bare tradisjonelle. Noen av de terapeutiske effektene av lasere forklares lettest av tilstedeværelsen i kroppen av systemer med energikanaler og punkter som brukes i akupunktur. Det er tilfeller når lokal laserbehandling av individuelle vev forårsaket positive endringer i andre deler av kroppen. Forskere har ennå ikke svart på mange spørsmål knyttet til de helbredende egenskapene til laserstråling, noe som helt sikkert vil åpne for nye muligheter for utvikling av medisin i det 21. århundre.

Prinsippet for operasjon av en laserstråle er basert på det faktum at energien til en fokusert lysstråle øker temperaturen i det bestrålte området kraftig og forårsaker koagulering (koagulering) av blologen. stoffer. Funksjoner av den biologiske handlingene til laserstråling avhenger av typen laser, kraften til energien, dens natur, struktur og biologiske. ;zoystvo bestrålt vev. En smal lysstråle med høy effekt gjør det mulig å utføre fotokoagulering av et strengt definert vevsområde på en brøkdel av et sekund. Det omkringliggende vevet påvirkes ikke. I tillegg til koagulasjon, biologisk vev, ved høy strålingsstyrke, er dens eksplosive ødeleggelse også mulig fra påvirkningen av en slags sjokkbølge, som dannes som et resultat av den øyeblikkelige overgangen av vevsvæske til en gassformig tilstand under påvirkning av høy temperatur. Type vev, nx-farging (pigmentering), tykkelse, tetthet, fyllingsgrad med blodstoff. Jo større kraft laserstrålingen har, jo dypere trenger den inn og desto sterkere effekt.

De første som brukte lasere for å behandle pasienter var øyeleger som brukte dem til å koagulere netthinnen under dens løsrivelse og ruptur (), samt til å ødelegge små intraokulære svulster og lage optiske. hull i øyet med sekundær grå stær. I tillegg ødelegger en laserstråle små, overfladiske svulster, koagulerer patologisk. formasjoner på overflaten av huden (pigmentflekker, vaskulære svulster, etc.). Laserstråling brukes også i diagnostikk. formål for studiet av blodårer, fotografering av indre organer, etc. Siden 1970 begynte laserstrålen å bli brukt i kirurgi. operasjoner som en "lett skalpell" for disseksjon av kroppsvev.

I medisin brukes lasere som blodløse skalpeller, brukt i behandling av oftalmiske sykdommer (grå stær, netthinneløsning, lasersynskorreksjon, etc.). De er også mye brukt i kosmetikk (hårfjerning med laser, behandling av vaskulære og pigmenterte huddefekter, laserpeeling, fjerning av tatoveringer og aldersflekker).

Typer kirurgiske lasere

Ved laserkirurgi brukes tilstrekkelig kraftige lasere, som opererer i en kontinuerlig eller pulsert modus, som er i stand til å varme opp det biologiske vevet sterkt, noe som fører til at det kuttes eller fordampes.

Lasere er vanligvis oppkalt etter typen aktivt medium som genererer laserstråling. De mest kjente innen laserkirurgi er neodymlaseren og karbondioksidlaseren (eller CO2-laseren).

Noen andre typer høyenergilasere som brukes i medisin, har som regel sine egne smale bruksområder. For eksempel, i oftalmologi, brukes excimer-lasere til nøyaktig å fordampe overflaten av hornhinnen i øyet.

I kosmetologi brukes KTP-lasere, fargestoff- og kobberdamplasere for å eliminere vaskulære og pigmenterte huddefekter, og alexandrite- og rubinlasere brukes til hårfjerning.

CO2 - laser

Karbondioksidlaseren er den første kirurgiske laseren som har vært i aktiv bruk fra 1970-tallet til i dag.

Høy absorpsjon i vann og organiske forbindelser (typisk penetrasjonsdybde 0,1 mm) gjør CO2-laseren egnet for et bredt spekter av kirurgiske prosedyrer, inkludert gynekologi, otorhinolaryngologi, generell kirurgi, dermatologi, hud-plastisk og kosmetisk kirurgi.

Overflateeffekten til laseren gjør det mulig å klippe ut biologisk vev uten en dyp forbrenning. Dette gjør også CO2-laseren trygg for øynene, da strålingen ikke går gjennom hornhinnen og linsen.

Selvfølgelig kan en kraftig retningsstråle skade hornhinnen, men for beskyttelse er det nok å ha vanlige glass eller plastbriller.

Ulempen med 10 µm bølgelengden er at det er svært vanskelig å lage en passende optisk fiber med god overføring. Og så langt er den beste løsningen den speilledde armen, selv om dette er en ganske dyr enhet, vanskelig å justere og følsom for støt og vibrasjoner.

En annen ulempe med CO2-laseren er dens kontinuerlige drift. Ved kirurgi, for effektiv kutting, er det nødvendig å raskt fordampe det biologiske vevet uten å varme opp det omkringliggende vevet, noe som krever en høy toppeffekt, dvs. en pulserende modus. I dag, i CO2-lasere, brukes den såkalte "superpuls"-modusen (superpuls) til dette formålet, der laserstrålingen har form av et utbrudd av korte, men 2–3 ganger kraftigere pulser sammenlignet med gjennomsnittseffekten av en cw laser.

neodym laser

Neodymiumlaseren er den vanligste typen solid state laser i både industri og medisin.

Det aktive mediet - en krystall av yttriumaluminium granat aktivert av Nd:YAG neodymioner - gjør det mulig å oppnå kraftig stråling i det nære infrarøde området ved en bølgelengde på 1,06 μm i nesten alle driftsmoduser med høy effektivitet og med mulighet for fiber utgående stråling.

Derfor, etter CO2-lasere, kom neodymlasere inn i medisin både for kirurgi og terapiformål.

Dybden av penetrering av slik stråling i et biologisk vev er 6 - 8 mm og avhenger ganske sterkt av typen. Dette betyr at for å oppnå samme skjærende eller fordampende effekt som en CO2-laser, krever neodym flere ganger høyere strålingseffekt. Og for det andre er det betydelig skade på vevene som ligger under og rundt lasersåret, noe som påvirker dets postoperative heling negativt, og forårsaker forskjellige komplikasjoner som er typiske for en brannreaksjon - arrdannelse, stenose, striktur, etc.

Det foretrukne omfanget av kirurgisk bruk av neodymlaseren er volumetrisk og dyp koagulasjon i urologi, gynekologi, onkologiske svulster, indre blødninger etc. både ved åpne og endoskopiske operasjoner.

Det er viktig å huske at neodym laserstråling er usynlig og farlig for øynene selv i små doser spredt stråling.

Bruken av en spesiell ikke-lineær KTP (kalium-titan-fosfat)-krystall i en neodymlaser gjør det mulig å doble frekvensen til lyset som sendes ut av laseren. KTP-laseren oppnådd på denne måten, som sender ut i det synlige grønne området av spekteret ved en bølgelengde på 532 nm, har evnen til å effektivt koagulere blodmettet vev og brukes i vaskulær og kosmetisk kirurgi.

Holmium laser

En holmiumioneaktivert yttriumaluminiumgranatkrystall, Ho:YAG, er i stand til å generere laserstråling ved en bølgelengde på 2,1 μm, som absorberes godt av biologisk vev. Dybden av dens penetrering i det biologiske vevet er omtrent 0,4 mm, det vil si at den kan sammenlignes med en CO2-laser. Derfor har holmiumlaseren alle fordelene til en CO2-laser i forhold til kirurgi.

Men to-mikrons holmium-laserstråling passerer samtidig godt gjennom den optiske kvartsfiberen, noe som gjør det mulig å bruke den for praktisk levering av stråling til operasjonsstedet. Dette er spesielt viktig, spesielt for minimalt invasive endoskopiske operasjoner.

Holmium laserstråling koagulerer brønnkar opp til 0,5 mm i størrelse, noe som er ganske tilstrekkelig for de fleste kirurgiske inngrep. To-mikrons stråling er dessuten ganske trygt for øynene.

Typiske utgangsparametre for en holmiumlaser: gjennomsnittlig utgangseffekt W, maksimal strålingsenergi - opptil 6 J, pulsrepetisjonshastighet - opptil 40 Hz, pulsvarighet - ca. 500 μs.

Kombinasjonen av fysiske parametere for holmium-laserstråling viste seg å være optimal for kirurgiske formål, noe som gjorde det mulig for den å finne en rekke bruksområder innen forskjellige medisinske felt.

Erbium laser

Erbium (Er:YAG) laser har en bølgelengde på 2,94 mikron (midt-IR-område). Driftsmodus - puls.

Penetrasjonsdybden til erbiumlaserstrålingen i det biologiske vevet er ikke mer enn 0,05 mm (50 μm), det vil si at dens absorpsjon fortsatt er flere ganger høyere enn CO2-laseren, og den har en utelukkende overfladisk effekt.

Slike parametere tillater praktisk talt ikke koagulerende biologisk vev.

De viktigste bruksområdene for erbiumlaser i medisin:

Mikro-resurfacing av huden

Perforering av huden for blodprøvetaking,

fordampning av hardt vev i tannen,

Fordampning av overflaten av øyets hornhinne for å korrigere langsynthet.

Erbiumlaserstråling er ikke farlig for øynene, som en CO2-laser, og det finnes heller ikke noe pålitelig og billig fiberverktøy for det.

diode laser

For tiden finnes det en hel rekke diodelasere med et bredt spekter av bølgelengder fra 0,6 til 3 μm og strålingsparametere. De viktigste fordelene med diodelasere er høy effektivitet (opptil 60%), liten størrelse og lang levetid (mer enn 10 000 timer).

Den typiske utgangseffekten til en enkelt diode overstiger sjelden 1 W i kontinuerlig modus, og pulsenergien er ikke mer enn 1 - 5 mJ.

For å oppnå tilstrekkelig kraft for kirurgi, kombineres enkeltdioder til sett bestående av 10 til 100 elementer arrangert i en linje, eller tynne fibre festes til hver diode, som settes sammen til en bunt. Slike komposittlasere gjør det mulig å oppnå 50 W eller mer kontinuerlig stråling ved en bølgelengde på nm, som i dag brukes innen gynekologi, oftalmologi, kosmetologi, etc.

Hoveddriftsmodusen til diodelasere er kontinuerlig, noe som begrenser bruken av dem i laserkirurgi. Når du prøver å implementere en superpuls-driftsmodus, risikerer for lange pulser (i størrelsesorden 0,1 s) ved bølgelengdene for generering av diodelasere i det nære infrarøde området å forårsake overdreven oppvarming og påfølgende brannbetennelse i det omkringliggende vevet.

I medisin har lasere funnet sin anvendelse i form av en laserskalpell. Bruken til kirurgiske operasjoner bestemmes av følgende egenskaper:

Det produserer et relativt blodløst snitt, siden det samtidig med disseksjon av vev koagulerer kantene på såret ved å "brygge" ikke for store blodkar;

Laserskalpellen er forskjellig i en konstanthet av skjæreegenskapene. Å treffe en hard gjenstand (som bein) deaktiverer ikke skalpellen. For en mekanisk skalpell ville denne situasjonen være fatal;

Laserstrålen, på grunn av sin gjennomsiktighet, lar kirurgen se det opererte området. Bladet til en vanlig skalpell, så vel som bladet til en elektrisk kniv, blokkerer alltid arbeidsfeltet fra kirurgen til en viss grad;

Laserstrålen skjærer gjennom vevet på avstand uten noen mekanisk effekt på vevet;

Laserskalpellen gir absolutt sterilitet, fordi bare stråling interagerer med vevet;

Laserstrålen virker strengt lokalt, vevsfordampning skjer kun i brennpunktet. Tilstøtende vevsområder skades mye mindre enn ved bruk av en mekanisk skalpell;

Som klinisk praksis har vist, gjør et laserskalpellsår nesten ikke vondt og gror raskere.

Den praktiske bruken av lasere i kirurgi begynte i USSR i 1966 ved A.V. Vishnevsky Institute. Laserskalpellen ble brukt ved operasjoner på indre organer i brystet og bukhulen. For tiden utføres hudplastiske operasjoner, operasjoner i spiserør, mage, tarm, nyrer, lever, milt og andre organer med en laserstråle. Det er veldig fristende å utføre operasjoner med laser på organer som inneholder et stort antall blodårer, for eksempel på hjertet, leveren.

Laserinstrumenter er spesielt mye brukt i øyekirurgi. Øyet er som kjent et organ med en veldig fin struktur. Ved øyekirurgi er nøyaktighet og hastighet på manipulasjoner spesielt viktig. I tillegg viste det seg at riktig valg frekvensen av laserstråling, passerer den fritt gjennom øyets gjennomsiktige vev, uten å ha noen effekt på dem. Dette lar deg utføre operasjoner på øyelinsen og fundus uten å gjøre noen snitt i det hele tatt. For tiden utføres operasjoner med suksess for å fjerne linsen ved å fordampe den med en veldig kort og kraftig puls. I dette tilfellet er det ingen skade på omkringliggende vev, noe som fremskynder helingsprosessen, som bokstavelig talt er noen få timer. I sin tur letter dette i stor grad påfølgende implantasjon. kunstig linse. En annen vellykket mestret operasjon er sveising av en løsnet netthinnen.

Lasere er ganske vellykket brukt i behandlingen av slike vanlige øyesykdommer som nærsynthet og langsynthet. En av årsakene til disse sykdommene er en endring på grunn av hvilken som helst grunn i konfigurasjonen av øyets hornhinne. Ved hjelp av svært nøyaktig doserte bestrålinger av hornhinnen med laserstråling, er det mulig å korrigere defektene, og gjenopprette normalt syn.

Det er vanskelig å overvurdere betydningen av laserterapi i behandlingen av mange onkologiske sykdommer forårsaket av ukontrollert deling av muterte celler. Ved å fokusere laserstrålen nøyaktig på en klynge av kreftceller, er det mulig å ødelegge disse klyngene fullstendig uten å skade friske celler.

En rekke laserprober er mye brukt i diagnostisering av sykdommer i ulike indre organer, spesielt i tilfeller der bruk av andre metoder er umulig eller svært vanskelig.

For terapeutiske formål brukes lavenergilaserstråling. Laserterapi er basert på en kombinasjon av virkningen på kroppen av pulserende bredbåndsstråling fra det nære infrarøde området sammen med et konstant magnetfelt. Den terapeutiske (helbredende) effekten av laserstråling med en levende organisme er basert på fotofysiske og fotokjemiske reaksjoner. På cellenivå, som svar på virkningen av laserstråling, endres energiaktiviteten til cellemembraner, kjerneapparatet til cellene i DNA-RNA-proteinsystemet aktiveres, og følgelig øker det bioenergetiske potensialet til cellene. Reaksjonen på nivået av kroppen som helhet uttrykkes i kliniske manifestasjoner. Disse er smertestillende, betennelsesdempende og anti-ødematøse effekter, forbedring av mikrosirkulasjonen ikke bare i det bestrålte, men også i det omkringliggende vevet, akselerasjon av tilheling av skadet vev, stimulering av generelle og lokale immunforsvarsfaktorer, reduksjon av kolecystitt i blodet, bakteriostatisk effekt.

For å overføre atomene i arbeidskroppen til en eksitert tilstand, kan du bruke lysstråling, en elektronstrøm, en strøm av radioaktive partikler, kjemikalier. reaksjon.

Hvis vi forestiller oss det aktive mediet som en krystall av en kunstig rubin med en blanding av krom, hvis parallelle ender er utformet i form av et speil med intern refleksjon og en av dem er gjennomskinnelig, og denne krystallen er opplyst med et kraftig blink fra en pumpelampe, så som et resultat av et så kraftig lys eller, som det vanligvis kalles, optisk pumping, vil et større antall kromatomer gå inn i en eksitert tilstand.

Monokromaticitet, koherens, en liten vinkel av stråledivergens, muligheten for optisk fokusering gjør det mulig å oppnå en høy konsentrasjon av energi.

Laserenheter og deres bruksområder

De spesielle egenskapene til laserstråling - høy retningsbestemmelse, koherens og monokromaticitet - åpner for praktisk talt store muligheter for dens anvendelse innen ulike felt innen vitenskap, teknologi og medisin.

Ved hjelp av L. kan du samtidig overføre et stort antall telefonsamtaler, kommunisere både på jorden og i verdensrommet og lokalisere himmellegemer.

Både faststoff- og gasslasere med pulserende og kontinuerlig virkning brukes i laserteknologi. For skjæring, boring og sveising av forskjellige høyfaste materialer - stål, legeringer, diamanter, ursteiner - karbondioksidlasere (LUND-100, TILU-1, Impulse), nitrogen (Signal-3), rubin (LUCH- 1M, K-ZM, LUCH-1 P, SU-1), på neodymglass (Kvant-9, Korund-1, SLS-10, Kizil), etc. De fleste laserteknologiske prosesser bruker den termiske effekten av lys forårsaket av dets absorpsjonsbehandlet materiale. Optiske systemer brukes for å øke strålingsflukstettheten og lokalisere behandlingssonen. Funksjoner ved laserteknologi er som følger: høy strålingsenergitetthet i behandlingssonen, noe som gir den nødvendige termiske effekten på kort tid; lokaliteten til den virkende strålingen, på grunn av muligheten for dens fokusering, og lysstråler med ekstremt liten diameter; liten varmepåvirket sone gitt av kortvarig eksponering for stråling; muligheten for å gjennomføre prosessen i et hvilket som helst transparent miljø, gjennom Windows-teknologien. kameraer osv.

Lasere i medisin

Utviklingen av pulserende lasere, så vel som lasere med kontinuerlig virkning, i stand til å generere lysstråling med høy energitetthet, skapte forutsetningene for utbredt bruk av lasere i medisin. På slutten av 70-tallet. Det 20. århundre laserbestråling begynte å bli brukt til diagnose og behandling innen ulike felt innen medisin - kirurgi (inkludert traumatologi, kardiovaskulær, abdominal kirurgi, nevrokirurgi, etc.)> onkologi, oftalmologi, odontologi. Det bør understrekes at den sovjetiske øyelegen akademiker ved USSR Academy of Medical Sciences M. M. Krasnov er grunnleggeren av moderne metoder for laserøyemikrokirurgi. Det har vært utsikter for praktisk bruk av L. i terapi, fysioterapi osv. Spektrokjemiske og molekylære studier av biol, objekter er allerede nært knyttet til utviklingen av laseremisjonsspektroskopi, absorpsjon og fluorescerende spektrofotometri ved bruk av frekvensjusterbar L., laser spektroskopi av Raman-spredning av lys. Disse metodene, sammen med en økning i følsomheten og nøyaktigheten av målinger, reduserer analysetiden, noe som har gitt en kraftig utvidelse av omfanget av forskning for diagnostisering av yrkessykdommer, kontroll av bruk av medisiner, i feltet av rettsmedisin osv. I kombinasjon med fiberoptikk kan laserspektroskopimetoder brukes til gjennomlysning av brysthulen, undersøkelse av blodårer, fotografering av indre organer for å studere deres funksjoner, funksjoner og påvisning av svulster.

Dosimetri av laserstråling

Lasere i kirurgi

Det første bruksområdet til L. innen medisin var kirurgi.

Indikasjoner

Metodikk

Lesjonen (sår, sår, brannsårflate osv.) er betinget delt inn i felt. Hvert felt bestråles med L. med lav effekt (10-20 mW) daglig eller hver 1-2 dag i 5-10 minutter. Behandlingsforløpet er 15-25 økter. Om nødvendig, etter 25-30 dager, kan du gjennomføre et andre kurs; vanligvis gjentas de ikke mer enn 3 ganger.

Lasere i onkologi

Indikasjoner

Kontraindikasjon til bruk av L. er svulster lokalisert nær øynene (på grunn av risikoen for skade på synsorganet).

Metodikk

Det er to metoder for å påføre L.: bestråling av svulsten med det formål å nekrose og dens eksisjon. Når du utfører behandling for å forårsake tumornekrose, utføres følgende: 1) behandling av objektet med små doser stråling, under påvirkning av hvilken tumorstedet blir ødelagt, og resten av det er gradvis nekrotisk; 2) bestråling med høye doser (fra 300 til 800 j/cm2); 3) multippel bestråling, noe som resulterer i total død av svulsten. Ved behandling av nekrotisering begynner bestråling av hudsvulster fra periferien, beveger seg gradvis mot midten, vanligvis fanger en kantstripe av normalt vev 1,0-1,5 cm bred. Det er nødvendig å bestråle hele massen av svulsten, siden ikke- bestrålte områder er en kilde til gjenopptagelse av vekst. Mengden strålingsenergi bestemmes av typen laser (puls eller kontinuerlig handling), spektralområdet og andre strålingsparametere, samt svulstens egenskaper (pigmentering, størrelse, tetthet, etc.). Ved behandling av ikke-pigmenterte svulster kan fargede forbindelser introduseres i dem, som forbedrer absorpsjonen av stråling og ødeleggelsen av svulsten. På grunn av vevsnekrose dannes en svart eller mørkegrå skorpe på stedet for hudsvulsten, som forsvinner etter 2-6 uker. (Fig. 4).

Når svulsten fjernes med laser, oppnås en god hemostatisk og aseptisk effekt. Metoden er under utvikling.

utfall

Komplikasjoner: forkulling

vev under disseksjon.

Lasere i oftalmologi

Kilen, laser oftalmologi representerer den store praktiske betydningen av å følge områder.

1. Det er kjent at vaskulære sykdommer i fundus kommer ut (og i en rekke land har allerede kommet ut) i første omgang blant årsakene til uhelbredelig blindhet. Blant dem er diabetisk retinopati utbredt, som utvikler seg hos nesten alle diabetespasienter med en sykdomsvarighet på 17-20 år.

Pasienter mister vanligvis synet som følge av gjentatte intraokulære blødninger fra nydannede patologisk endrede kar. Ved hjelp av en laserstråle (de beste resultatene er gitt av gass, for eksempel argon, L. med konstant virkning), utsettes både endrede kar med områder med ekstravasasjon, og soner med nydannede kar, spesielt utsatt for brudd. til koagulasjon. Et vellykket resultat, som varer i flere år, observeres hos omtrent 50 % av pasientene. Vanligvis koagulerte og upåvirkede områder av netthinnen, som ikke har primære funksjoner, verdier (panretinal koagulasjon).

4. Fokale inflammatoriske prosesser i fundus, periflebitt, begrensede manifestasjoner av angiomatose i noen tilfeller er også vellykket kurert ved hjelp av laserterapi.

(se) lov til å utføre ikke-kirurgisk iridektomi "og dermed snu kirurgisk operasjon til en poliklinisk prosedyre. Sovr, metoder for laser iridectomy, spesielt utviklet i USSR av M. M. Krasnov et al, metoden for to-trinns iridectomy med hjelp av to L., tillater å oppnå iridektomi hos nesten 100% av pasientene (fig. 6); dens hypotensive effekt (som ved kirurgi) avhenger i stor grad av prosedyrens aktualitet (i sene stadier pigger utvikles i hjørnet av det fremre kammeret - den såkalte. goniosynechia, som krever ytterligere tiltak for påvirkning). Med den såkalte åpenvinklet glaukom ved bruk av lasergoniopunkturmetoden kan unngå kirurgisk behandling hos ca. 60 % av pasientene (fig. 7 og farge. fig. 3); For dette formålet, for første gang i verden, ble hovedteknikken for lasergoniopunktur utviklet i Sovjetunionen ved bruk av modulerte pulserende ("kalde") lasere. Laserkoagulering av ciliærkroppen er også mulig for å redusere intraokulært trykk ved å redusere produksjonen av intraokulær væske. Den gunstige effekten av L. på forløpet av virale prosesser i hornhinnen, spesielt på noen former for herpetisk keratitt, hvis behandling var et vanskelig problem, er bevist.

Med ankomsten av nye typer L. og nye metoder for bruk på øyet, utvides mulighetene for laserterapi og lasermikrokirurgi i oftalmologi stadig. På grunn av den komparative nyheten til lasermetoder, trenger arten av de langsiktige resultatene av behandling av en rekke sykdommer (diabetiske øyelesjoner, inflammatoriske og degenerative prosesser i netthinnen, etc.) ytterligere avklaring.

Fra tilleggsmaterialer

Laser i behandling av glaukom. Hensikten med lasereksponering ved glaukom (se) er normalisering av intraokulært trykk (se). Essensen og mekanismen til den hypotensive effekten av laserstråling kan være forskjellig avhengig av formen for glaukom og egenskapene til laserkilden som brukes. Den største distribusjonen i oftalmol. I praksis ble argonlasere med kontinuerlig bølge og pulserende rubin og yttrium-aluminium granatlaserkilder oppnådd. I en rubinlaserkilde er det aktive mediet en rubinkrystall beriket med trivalente kromioner (A1203:

Cr3+), og i en laserkilde på en granat av yttrium-aluminium -

yttrium aluminium granatkrystall aktivert med trivalente neodymioner (Y3A15012:

Ved vinkellukkende glaukom dannes et gjennomgående hull med en laser i iris i det berørte øyet (laseriridotomi), som et resultat av at utstrømningen av intraokulær væske forbedres.

Indikasjoner for laseriridotomi er periodisk tilbakevendende akutte angrep av økt intraokulært trykk med sitt normale nivå i den interiktale perioden, samt en konstant økning i intraokulært trykk i fravær av synechiale endringer i vinkelen på det fremre øyets kammer; tre typer laseriridotomi brukes: lagdelt, enkelttrinns og kombinert laseriridotomi. Med alle tre metodene for lasereksponering velges det mest tynne området i stroma av den perifere iris (se).

Lagdelt laseriridotomi utføres ved hjelp av en argonlaser. I dette tilfellet påføres pulser sekvensielt til ett punkt, noe som fører til gradvis dannelse av en fordypning i stroma av iris, og deretter et gjennomgående hull. I løpet av behandlingen, fra 1 til

4 økter. For å utføre en ett-trinns laseriridotomi brukes en kortpulslaser. Med en enkelt påføring av en fokusert laserpuls på overflaten av iris, dannes et gjennomgående hull (se Coloboma). Kombinert laseriridotomi kombinerer elementer av lag-for-lag og enkelt-trinns iridotomi og utføres i to trinn. I det første stadiet koaguleres iris ved stråling fra en argonlaser for å danne den i løpet av de neste 2-3 ukene. område med atrofi og tynning av stroma. På det andre trinnet utføres en enkeltpulsperforering av iris med strålingen fra en kortpulslaser.

Ved åpenvinklet glaukom gjenopprettes permeabiliteten til det berørte dreneringssystemet med en laser; i dette tilfellet brukes laser goniopunktur (kunstige hull dannes i trabeculae og indre vegg av Schlemm-kanalen) og laser trabeculoplasty - koagulering av trabeculae eller den fremre delen av den ciliære (ciliære) kroppen, noe som fører til spenning av trabeculae og utvidelse av inter-trabekulære rom. Laserbehandling er indisert i tilfeller av ineffektivitet av medikamentell behandling eller intoleranse mot det påførte medisiner, ettersom sykdommen utvikler seg.

Ved lasergoniopunktur brukes en kortpulslaser som laserkilde. 15-20 laserpulser påføres sekvensielt i en rad, fokusert på overflaten av trabeculae i projeksjonen av Schlemms kanal; inngrepet utføres i den nedre halvdelen av vinkelen til det fremre øyekammeret.

Ved lasertrabekuloplastikk brukes en argonlaser som laserkilde. Rundt hele omkretsen av Schlemms kanal påføres 80 til 120 pulser i form av en stiplet linje ved grensen mellom Schlemms kanal og den fremre grenseringen til Schwalbe (se Gonioskopi) eller i to parallelle rader langs den fremre delen av Schlemms kanal. ciliærlegemet (laser trabeculospasis).

Komplikasjonene ved laserbehandling av glaukom kan være mild blødning fra iriskarene ødelagt av laserpulsen; lang, treg regnbuehinnebetennelse (se Iridosyklitt) uten tydelig kile, manifestasjoner, med dannelse i sene datoer plan bakre synechia; reaktiv økning i intraokulært trykk som utvikler seg etter ufullstendig laseriridotomi; i sjeldne tilfeller er det skade på endotelet i hornhinnen (se) laserstråling med uklar fokusering av laserstrålen på overflaten av iris. Overholdelse av nødvendige forebyggende tiltak ( riktig valg nedslagssteder og korrekt teknisk implementering av metoden) gjør frekvensen av disse komplikasjonene minimal.

Prognosen for laserbehandling av glaukom er gunstig, spesielt i den innledende fasen av sykdommen: i de fleste tilfeller observeres normalisering av intraokulært trykk og stabilisering av visuelle funksjoner.

Se også Glaukom.

Laserfotokoagulasjon ved behandling av diabetisk retinopati. Konservative metoder for behandling av diabetisk retinopati (se) er ineffektive. I behandlingen av denne sykdommen i det siste tiåret har lasere blitt aktivt brukt. Laserfotokoagulering av store områder av den iskemiske netthinnen fører til ødeleggelse og opphør av veksten av nydannede kar.

Laserfotokoagulasjon hos pasienter med diabetisk retinopati er indisert når de første tegnene på retinal iskemi vises, oppdaget ved fluoresceinangiografi (se): patol. gjennomtrengende

bro av netthinnekapillærer; utseendet til ikke-perfuserte områder av netthinnen som ligger utenfor området gul flekk; første oppdaget tegn på neovaskularisering på den optiske disken og langs hovedgrenene til de sentrale arteriene og retinalvenen. I de senere stadier av prosessen, preget av alvorlig glial spredning, er laserfotokoagulasjon kontraindisert. For behandling av diabetisk retinopati er den vanligste laserkilden argonlaserfotokoagulatoren. Panretinal laserfotokoagulering anses å være den optimale teknikken, med et kutt av koagulasjon blir et stort overflateareal av netthinnen eksponert - fra de sentrale seksjonene til ekvator, og om nødvendig til den ekstreme periferien. Bare den makulære regionen med den papillomakulære bunten og den optiske skiven holdes intakt. Pulsene påføres med intervaller som tilsvarer halve diameteren til laserpunktet. Normale retinale kar koagulerer ikke. Når du beveger deg bort fra midten av fundus til periferien, øker diameteren til laserstrålens brennpunkt. Panretinal fotokoagulering utføres i 3-4 økter med intervaller mellom dem fra 2 til 7 dager. Det totale antallet laserkoagulasjoner for ett øye kan nå 2000-2500. Det er også mulig å bruke direkte koagulerende lasereffekt på nydannede kar - direkte fokal laserfotokoagulering. Buntene av nydannede kar koaguleres ved å påføre et stort antall pulser til dem til blodstrømmen i dem er fullstendig stoppet.

Ofte kombinert panretinal og fokal laserfotokoagulasjon.

Den vanligste komplikasjonen ved laserbehandling av diabetisk retinopati (opptil 10 % av tilfellene) er blødninger i netthinnen (se) og glasslegemet (se) - delvis eller fullstendig hemoftalmus (se), forverrer forløpet av diabetisk retinopati, reduserer synet skarphet og gjør det vanskelig å videre bruke laserfotokoagulering. Mulig reaktivt ødem i makulaområdet på netthinnen eller utvikling av akutt iskemi, rynker i glasslegemet (på grunn av overdreven oppvarming), som fører til en irreversibel reduksjon i synsskarphet.

Forebygging av de beskrevne komplikasjonene ved laserfotokoagulering består i indikasjoner, nøye overholdelse av metoden til metoden. Under disse forholdene fører laserfotokoagulasjon hos mer enn halvparten av pasienter med diabetisk retinopati til en stabil bedring.

Se også diabetes mellitus.

Bibliograf Akopyan V. S. Lasermetoder for behandling av primær glaukom, Vestn. oftalm., nr. 6, s. 19, 1982; Ako

Pyan V. S. og Drozdova N. M. Terapeutisk og profylaktisk betydning av laser iridektomi i klinikken for primær angular glaukom, ibid., nr. 1, s. 10, 1977; de, Enkeltpuls laser iridektomi, ibid., nr. 4 s. 15, 1981; Krasnov M. M. Lasermikrokirurgi av øyet, samme sted, nr. 1, s. 3, 1973; Krasnov M. M. Laserpunktur av fremre kammervinkel ved glaukom, ibid., nr. 3, s. 27, 1972; om N e, Microsurgery of glaucoma, M., 1980;

Krasnov M. M. et al. Laserbehandling av primær åpenvinklet glaukom, Vestn. oftalm., nr. 5, s. 18, 1982; Bass M. S., Perkins E. S. a. Wheeler C. B. Eksperimentelle resultater med en pulserende fargelaser, Advanc. Opthal., v. 34, s. 164, 1977; Bass M. S. a. o. Enkel behandling med laseriridotomi, Brit, J. Ophthal., v. 63, s. 29, 1979; Studie av diabetisk retinopati. Sjette og syvende rapport fra studien om diabetisk retinopati,

Investere. Oftal. Vis. Sc., v. 21, nr. 1, punkt 2, 1981; Forskningsgruppen for diabetisk retinopati, Fotokoagulasjonsbehandling av proLiferativ diabetisk retinopati, Oftalmologi, v. 85, s. 82, 1978; De

forskergruppe for diabetisk retinopati, Foreløpig rapport om effekter av fotokoagulasjonsterapi, Amer. J. Ophthal., v. 81, s. 383, 1976; Hager H Besondere

mikrochirurgische Eingriffe, 2. Etst Erfahrungen mitdem Argon-Laser-Gerat 800, Klin. VI. Augenheilk. Bd 162, S. 437, 1973; L'Esperance F. A. a. James W. A. Diabetisk retinopati, klinisk evaluering og behandling, St Louis, 1981; Perkins E. S. Laser iridotomy, Brit. med. J., v. 1, s. 580, 1970; Perkins E. S. a. Brun N. W. A. Iridotomi med rubinlaser, Brit. J. Ophthal., v. 57, s. 487, 1973; Wise J. B, Glaukombehandling ved trabekulær oppstramming med argonlaser, Int. oftal. Clin., v. 21, s. 69, 1981; W o r-

den n D. M. a. Wickham M. G. Argon laser trabeculotomi, Trans. amer. Acad. Oftal. Otolaryng., v. 78, s. 371,

1974. V. S. Akopyan.

Lasere i tannlegen

Den eksperimentelle og teoretiske begrunnelsen for bruken av L. i tannlegen var studiet av særegenhetene ved virkningsmekanismen for stråling av ulike typer L. på tennene (se Tenner, skader), kjever og munnslimhinner.

Diagnostisering av sykdommer i tenner og kjever ved hjelp av L. har betydelige fordeler fremfor røntgen. L. brukes til gjennomlysning (transmisjon) ved hjelp av fleksible glassfiberlysledere for å oppdage mikrosprekker i tannemaljen (inkludert på de proksimale vanskelig tilgjengelige overflatene til tannkronene), subgingival tannstein og bestemme tilstanden til tann tannkjøttet (denticles, mumifisering, nekrose, etc.) osv.), tilstanden til røttene til melketenner, rudimentene til kroner og røtter permanente tenner hos barn. Laserlyskilder brukes i fotopletysmografi (se Pletysmografi), for diagnostisering av sykdommer i tannkjøttet, periodontium og kjever. Laserholografi utføres for diagnostisering og evaluering av effektiviteten av behandlingen av medfødte og ervervede deformiteter i ansiktet og i funkts, diagnostisering av stomatol, sykdommer, for dekoding og analyse av reogrammer, polarogrammer, fotopletysmogrammer, myogrammer, etc.

Forebygging innledende stadier karies og ikke-karious lesjoner av tennene (erosjon, kileformede defekter, etc.) utføres ved å "glasere" de skadede områdene av tannemaljen med granat, karbondioksid og andre L., som opererer i strålingskvalitet- byttemodus (lav effekt per puls og høy pulsfrekvens), unngår de negative effektene av høye temperaturer på tannkjøttet, dannelsen av mikrosprekker i emaljen og dentinet. Den samme L. brukes til å koke sømmene mellom fyllingen og emaljen på tannen, som forhindrer tilbakefall av karies, og ultrafiolett L. brukes til å herde fugemasser (lim) ved tildekking av sprekker i tyggetenner hos barn.

Under intervensjoner på kjevene (beinskjæring, fenestrasjon, kompaktosteotomi, bensuturer på fragmenter av kjevene i tilfelle brudd på kjevene, osteoplastikk, etc.), brukes granat, karbondioksid og andre L. Ved hjelp av disse L. ., tenner prepareres, og det utføres en nødåpning av hulrommet.. tenner ved pulpitt, operasjoner med reseksjon av tannrotens apex ved periodontitt, cystotomi og cystektomi, sinusektomi, alveolotomi, reseksjon av kjevene for bein, for eksempel adamantinom, odontoma og andre svulster i kjevene. For operasjoner på bløtvev, inkludert plastisk kirurgi av den røde kanten av leppene og ansiktshuden, i kirurgisk behandling av sykdommer i spyttkjertlene, hemangiom og andre svulster i maxillofacial-regionen, brukes en laser "skalpell".

De mest brukte i tannlegen er svært effektive helium-neon L. for behandlingen inflammatoriske sykdommer oral slimhinne (herpetisk og hron, tilbakevendende aftøs stomatitt, herpes lepper, glossalgi, glossitt, lichen planus, erythema multiforme exudative, Melkersson-Rosenthal syndrom, etc.). tannkjøttsykdom. Det bemerkes at laserstråling er ledsaget av stimulering av tilheling av postoperative sår, brannskader i munnslimhinnen og ansiktshuden, trofiske sår i munnhulen, etc.

Komplikasjoner. Laserstråling, hvis den brukes feil og uforsiktig, kan gi stor skade både for pasienten og det medisinske personalet - forårsake blødninger fra blodårer, føre til brannskader i øynene, nekrose, skade på bein, blodårer, parenkymale organer, blod og endokrine kjertler. Forebygging av komplikasjoner avhenger i stor grad av riktig besittelse av behandlingsteknikken, valg av pasienter og optimal behandlingsteknikk.

Arbeidshelse ved arbeid med laser

Hygieniske egenskaper av produksjonsfaktorer som følger med driften av lasersystemer.

Kliniske og hygieniske og eksperimentelle studier har vist at laserstråling er en av de biologisk aktive fysiske. faktorer og kan utgjøre en fare for mennesker. Denne omstendigheten avgjør behovet for å utvikle tiltak for helse og sikkerhet på arbeidsplassen ved arbeid med lasermaskiner og organisering av gjeldende og forebyggende verdighet. tilsyn med implementering og drift.

I mekanismen biol, L.s handlinger med kontinuerlig stråling på det første stedet den termiske effekten kommer frem. Når pulsen forkortes og strålingseffekten øker, øker verdien av den mekaniske effekten. Eksperimentelle studier angående virkningsmekanismen viste at biol, effekten avhenger av bølgelengden til strålingen, energi, pulsvarighet, pulsrepetisjonshastighet, strålingens natur (direkte, speilende eller diffust reflektert), så vel som av den anatomiske og fysiologiske trekk ved det bestrålte objektet.

Ved virkning av laserstråling med ganske stor intensitet sammen med morfol, endringer av tekstiler direkte på stedet for stråling er det forskjellige funksjoner, forskyvninger av reflekskarakter. Det er også fastslått at hos de personer som betjener laserinstallasjoner under påvirkning av laserstråling med lav intensitet, utvikles endringer i c. n. N av siden, kardiovaskulære, endokrine systemer, i den visuelle analysatoren. Eksperimentelle data og tilsyn på mennesker vitner om at funkts, skift på samme tid kan ha den uttrykte karakteren og føre til helseforstyrrelser. Derfor gig. tiltak bør ta hensyn til ikke bare muligheten for den skadelige effekten av laserenergi, men også gå ut fra det faktum at denne faktoren er en utilstrekkelig stimulans for kroppen selv ved lave intensiteter. Som vist av verkene til I. R. Petrov, A. I. Semenov, etc., biol, kan effekten av eksponering for laserstråling forsterkes ved gjentatte eksponeringer og i kombinasjon med andre faktorer i produksjonsmiljøet.

Det medisinske personalets direkte kontakt med L. er periodisk og varierer fra 3 til 40 timer. i uke. Ved utførelse av ekstra eksperimentelt arbeid kan arbeidstiden med L. dobles. Ingeniører og teknikere som er involvert i å sette opp og justere lasere kan bli direkte utsatt for direkte laserstråling. Leger og sykepleiere utsettes for vevsreflektert stråling. Strålingsnivåer på arbeidsplassene til medisinsk personell kan være 4*10 -4 -1*10 -5 W/cm 2 og avhenge av reflektiviteten til det bestrålte vevet.

Ved bruk av helium-neon-lasere med en utgangseffekt på 40–50 m, kan strømflukstettheten på personellarbeidsplassene være 1,5 * 10 -4 -2,2 * 10 -4 W / cm 2. Når utgangseffekten til lasere er 10–25 meW, synker strømflukstettheten med 2–3 størrelsesordener. Ved produksjon av diamantdyser og stansing av hull i klokkesteiner ved bruk av neodym L. med en energi per puls på opptil 8-10 J, er energiflukstettheten i øyehøyde til arbeidere 3 * 10 -4 - 3 * 10 - 5 J / cm 2 og 5 * 10 -5 -2 * 10 -6 j / cm 2. Høy energitetthet av diffust reflektert stråling kan skapes på arbeidsplasser når kraftige karbondioksidlasere brukes til å kutte stålplater, tekstiler, lær og så videre.

I tillegg til de mulige negative effektene av direkte, speilende eller diffust reflektert laserstråling, kan den visuelle funksjonen til arbeidere bli negativt påvirket av lysenergi fra pulserende pumpelamper, som i noen tilfeller når 20 kJ. Blitslysstyrken til xenonlampen er ca. 4 * 10 8 nt (cd / m 2) med en pulsvarighet på 1 - 90 ms. Eksponering for stråling fra pumpelamper er mulig når de er uskjermede eller med utilstrekkelig skjerming, kap. arr. når du tester driftsmodusen til blitslamper. De farligste er tilfeller av spontan utladning av uskjermede lamper, siden personellet i dette tilfellet ikke har tid til å ta sikkerhetstiltak. Samtidig er ikke bare et brudd på visuell tilpasning mulig, som vedvarer i flere minutter, men også organiske lesjoner av forskjellige deler av øyet. Subjektivt oppfattes utladningen av en uskjermet lampe som «uutholdelig gjenskinn». Emisjonsspekteret til blitslamper inneholder også langbølgede UV-stråler, som kun kan påvirke personell når de arbeider med åpne eller utilstrekkelig skjermede blitslamper, noe som forårsaker en ekstra, spesifikk reaksjon i øyet.

Det er også nødvendig å ta hensyn til en rekke uspesifikke faktorer knyttet til arbeid med laser. På grunn av det faktum at laserstråling utgjør den største faren for øynene, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot belysning av arbeidsplasser og lokaler. Arten av arbeid med L. krever som regel mye belastning på øynene. Dessuten, under forhold med lav belysning biol, forsterkes effekten fra laserstråling på netthinnen, siden samtidig området til en pupill i øyet og følsomheten til netthinnen vil øke betydelig. Alt dette tilsier behovet for å skape nok høye nivåer belysning av industrilokaler når du arbeider med L.

Driften av lasersystemer kan være ledsaget av støy. På bakgrunn av stabil støy som når 70-80 dB, er det lydpulser i form av knall eller klikk på grunn av laserstrålens innvirkning på materialet som behandles eller på grunn av driften av mekaniske lukkere som begrenser varigheten av strålingspuls. I løpet av arbeidsdagen kan antall pops eller klikk nå mange hundre og til og med tusenvis, og volumnivåene er 100-120 dB. Utladningene av pulserende pumpelamper, og også, muligens, interaksjonsprosessen mellom laserstrålen og materialet som behandles (plasmalykt), er ledsaget av dannelsen av ozon, hvis innhold kan variere over et bredt område.

Kliniske manifestasjoner av den generelle virkningen av laserstråler. I problemet med å sikre trygge arbeidsforhold med L., inntar synsorganet en spesiell plass. De gjennomsiktige mediene i øyet overfører fritt stråling fra det optiske området, inkludert den synlige delen av spekteret og nær infrarød stråling (0,4-1,4 μm), og fokuserer dem på fundus, som et resultat av at energitettheten på den øker mange ganger. Alvorlighetsgraden av skade på netthinnen og årehinnen avhenger av strålingsparametrene. Uttrykksevne patomorfol. endringer og en kile, kan bildet av forstyrrelser i synets funksjon være forskjellig - fra de ubetydelige funktene, endringene avslørt instrumentelt, før fullstendig tap av synet. Den mest typiske skaden er chorioretinale brannskader. Patol, endringer i fremre avdelinger av et øye kan oppstå ved mer betydelige nivåer av energi av laserstråling. Utseende lignende patologi ved L.s anvendelse innen teknologi og medisin er det praktisk talt utelukket. Men på grunn av økningen i kraften til L. og utviklingen av nye strålingsområder (ultrafiolett, infrarød), øker sannsynligheten for skade på de fremre delene av øyet.

Hudforbrenninger kan oppstå når de utsettes for høye energinivåer av laserstråling, i størrelsesorden flere j/cm2. De tilgjengelige dataene indikerer at når huden utsettes for lavintensiv laserstråling, skjer det generelle funksjonelle og biokjemiske endringer i kroppen.

I tilfelle utilsiktet eksponering av øyne og hud for laserenergi med høy tetthet, bør offeret umiddelbart konsultere en lege for å diagnostisere lesjonen og gi medisinsk hjelp. Prinsippene for førstehjelp i disse tilfellene er de samme som for brannskader i øyne og hud av andre etiologier (se Øye, brannskader; Brannskader).

Forebyggende tiltak mot laserskader

I tillegg til en medisinsk undersøkelse utføres en kile, en blodprøve med bestemmelse av hemoglobin, erytrocytter, retikulocytter, blodplater, leukocytter og ROE.

V. A. Polyakov; V. I. Belkevich (teknisk), H. F. Gamaleya (onc.), M. M. Krasnov (off.), Yu. P. Paltsev (gig), A. A. Prokhonchukov (stomi) , V. I. Struchkov (hir.).

Ord LASER (Lysforsterkning av den stimulerte emisjonen) er oversatt fra engelsk som Forsterker lys ved å stimulere stråling. Selve handlingen til laseren ble beskrevet av Einstein tilbake i 1917, men den første fungerende laseren ble bygget bare 43 år senere av Theodor Meiman, som jobbet hos Hugres Aircraft. For å oppnå millisekunders pulser med laserstråling, brukte han en kunstig rubinkrystall som et aktivt medium. Bølgelengden til den laseren var 694 nm. Etter en tid ble en laser med en bølgelengde på 1060 nm allerede prøvd, som er nær-IR-området i spekteret. Neodym-dopet glassstenger fungerte som det aktive mediet i denne laseren.

Men laseren hadde ingen praktisk anvendelse på den tiden. Ledende fysikere søkte for ham et formål innen forskjellige felt av menneskelig aktivitet. De første eksperimentelle eksperimentene med laser i medisin var ikke helt vellykkede. Laserstråling på disse bølgene ble absorbert ganske dårlig, det var ennå ikke mulig å kontrollere kraften nøyaktig. Men på 60-tallet viste den røde rubinlaseren seg godt i oftalmologi.

Historie om bruk av lasere i medisin

I 1964 ble en argonionlaser utviklet og testet. Det var en cw-laser med et blågrønt spektrum og en bølgelengde på 488 nm. Dette er en gasslaser og det var lettere å kontrollere kraften. Hemoglobin absorberte strålingen godt. Etter kort tid begynte lasersystemer basert på en argonlaser å dukke opp, noe som hjalp til i behandlingen av sykdommer i netthinnen.

I samme 64 år, en neodym-dopet yttrium aluminium granat laser () og. CO2 er en gasslaser hvis stråling er kontinuerlig, med en bølgelengde på 1060 nm. Vann absorberer strålingen veldig godt. Og siden menneskelig bløtvev hovedsakelig består av vann, har CO2-laseren blitt et godt alternativ til en konvensjonell skalpell. Når du bruker denne laseren til å kutte vev, minimeres blodtapet. På 1970-tallet ble karbondioksidlasere mye brukt på sykehus ved institutter i USA. Anvendelsesområde på den tiden for laserskalpeller: gynekologi og otolaryngologi.

1969 var året for utviklingen av den første pulserende fargelaseren, og allerede i 1975 dukket den første excimer-laseren opp. Siden den gang har laseren blitt aktivt brukt og introdusert i ulike aktivitetsfelt.

Lasere i medisin begynte å bli mye brukt på 80-tallet på sykehus og klinikker i USA. For det meste ble da karbondioksid- og argonlasere brukt, og de ble brukt i kirurgi og oftalmologi. Ulempene med datidens lasere kan skrives ned at de hadde en konstant kontinuerlig stråling, noe som utelukket muligheten for mer nøyaktig arbeid, noe som førte til termisk skade på vevet rundt det behandlede området. Den vellykkede bruken av laserteknologi på den tiden krevde enorm erfaring.

Det neste trinnet i utviklingen av laserteknologier for medisin var oppfinnelsen av en pulserende laser. En slik laser gjorde det mulig å handle utelukkende på problemområde uten å skade omkringliggende vev. Og på 80-tallet dukket den første opp. Dette var begynnelsen på bruken av lasere i kosmetikk. Slike lasersystemer kan fjerne kapillære hemangiom og fødselsmerker. Litt senere dukket det opp dyktige lasere. Dette var Q-switched lasere (Q-switched lser).

På begynnelsen av 1990-tallet ble skanneteknologier utviklet og introdusert. Nøyaktigheten av laserbehandling ble nå kontrollert av en datamaskin og det ble mulig å utføre laser hudresurfacing (), noe som i stor grad økte populariteten og.

I dag er bruksområdet for lasere i medisin veldig bredt. Disse er kirurgi, oftalmologi, odontologi, nevrokirurgi, kosmetologi, urologi, gynekologi, kardiologi m.m. Du kan tenke deg at laseren en gang kun var et godt alternativ til skalpellen, men i dag kan den brukes til å fjerne kreftceller, utføre svært presise operasjoner på ulike organer og diagnostisere alvorlige sykdommer på de tidligste stadiene, som for eksempel kreft. Nå beveger laserteknologier innen medisin seg mot utviklingen av kombinerte behandlingsmetoder, når det sammen med laserterapi brukes fysioterapi, medisiner og ultralyd. For eksempel ved behandling av purulente sykdommer er det utviklet et sett med tiltak, som inkluderer laserbehandling, bruk av antioksidanter og ulike biologisk aktive materialer.

Laserteknologi og medisin må gå hånd i hånd inn i fremtiden. Selv i dag, den siste utviklingen innen lasermedisin hjelper til med fjerning av kreftsvulster, brukes i kroppskorreksjon i kosmetologi og syn i oftalmologi. Minimalt invasiv kirurgi, når svært komplekse operasjoner utføres med laser.

Lignende innhold!

I moderne medisin brukes mange prestasjoner innen vitenskap og teknologi. De hjelper til rettidig diagnose sykdommer og bidra til vellykket behandling. Leger bruker aktivt mulighetene for laserstråling i sin virksomhet. Avhengig av bølgelengden kan det påvirke kroppens vev på forskjellige måter. Derfor har forskere oppfunnet mange medisinske multifunksjonelle enheter som er mye brukt i klinisk praksis. La oss diskutere bruken av laser og stråling i medisinen litt mer detaljert.

Lasermedisin utvikler seg innen tre hovedområder: innen kirurgi, terapi og diagnostikk. Effekten av laserstråling på vev bestemmes av strålingsområdet, bølgelengden og fotonenergien til emitteren. Generelt kan alle typer laserpåvirkning i medisin på kroppen deles inn i to grupper

Laserstråling med lav intensitet;
- laserstråling med høy intensitet.

Hvordan påvirker lavintensiv laserstråling kroppen?

Eksponering for en slik laser kan forårsake endringer i biofysiske og kjemiske prosesser i kroppens vev. Slik terapi fører også til endringer i metabolisme ( metabolske prosesser) og dens bioaktivering. Påvirkningen av en lav-intensitet laser forårsaker morfologiske og funksjonelle endringer i nervevev.

Denne effekten stimulerer også det kardiovaskulære systemet og mikrosirkulasjonen.
En annen lavintensiv laser øker den biologiske aktiviteten til cellulære og vevs hudelementer, fører til aktivering av intracellulære prosesser i musklene. Bruken lar deg starte redoksprosesser.
Blant annet har denne eksponeringsmetoden en positiv effekt på kroppens generelle stabilitet.

Hvilken terapeutisk effekt oppnås ved bruk av lavintensiv laserstråling?

Denne metoden for terapi bidrar til å eliminere betennelse, redusere hevelse, eliminere smerte og aktivering av regenereringsprosesser. Dessuten stimulerer det fysiologiske funksjoner og immunrespons.

I hvilke tilfeller kan leger bruke lavintensiv laserstråling?

Denne eksponeringsmetoden er indisert for pasienter med akutte og kroniske inflammatoriske prosesser av ulik lokalisering, bløtvevsskader, brannskader, frostskader og hudplager. Det er fornuftig å bruke det til perifere plager nervesystemet, sykdommer i muskel- og skjelettsystemet og i mange sykdommer i hjerte og blodårer.

Laserstråling med lav intensitet brukes også i behandlingen av luftveisorganer, fordøyelseskanalen, kjønnsorganene, ØNH-sykdommer og immunstatusforstyrrelser.

Denne metoden for terapi er mye brukt i tannlegen: i korrigering av sykdommer i slimhinnene i munnhulen, periodontal sykdom og TMJ (temporomandibulær ledd).

I tillegg kommer ikke-karious lesjoner som har oppstått i hardt vev tenner, karies, pulpitt og periodontitt, ansiktssmerter, inflammatoriske lesjoner og skader i kjeveområdet.

Bruken av høyintensiv laserstråling i medisin

Høyintensiv laserstråling brukes oftest i kirurgi, og i dens ulike områder. Tross alt hjelper påvirkningen av høyintensiv laserstråling til å kutte vev (fungerer som en laserskalpell). Noen ganger brukes det for å oppnå en antiseptisk effekt, for å danne en koagulasjonsfilm og for å danne en beskyttende barriere mot aggressive påvirkninger. I tillegg kan en slik laser brukes til sveising av metallproteser og ulike kjeveortopedisk apparater.

Hvordan påvirker høyintensiv laserstråling kroppen?

Denne metoden for påvirkning forårsaker termisk forbrenning vev eller fører til koagulering av dem. Det forårsaker fordampning, forbrenning eller forkulling av de berørte områdene.

Når laserlys med høy intensitet brukes

Denne metoden for å påvirke kroppen er mye brukt for å utføre en rekke kirurgiske inngrep innen urologi, gynekologi, oftalmologi, otolaryngologi, ortopedi, nevrokirurgi, etc.

Samtidig har laserkirurgi mange fordeler:

Praktisk talt blodløse operasjoner;
- maksimal asepsis (sterilitet);
- minimum postoperative komplikasjoner;
- minimal innvirkning på nærliggende vev;
- kort postoperativ periode;
- høy presisjon;
- redusere sannsynligheten for arrdannelse.

Laserdiagnostikk

Denne diagnostiske metoden er progressiv og utviklende. Den lar deg identifisere mange av de mest alvorlige sykdommene på et tidlig stadium av utviklingen. Det er bevis på at laserdiagnostikk hjelper til med å oppdage kreft i hud, beinvev og indre organer. Det brukes i oftalmologi - for å oppdage grå stær og bestemme stadiet. I tillegg praktiseres denne forskningsmetoden av hematologer - for å undersøke de kvalitative og kvantitative endringene i blodceller.

Laseren bestemmer effektivt grensene for sunt og patologisk vev, den kan brukes i kombinasjon med endoskopisk utstyr.

Bruk av stråling i medisin av annen natur

Leger bruker i stor grad ulike typer stråling i terapi, diagnostisering og forebygging av ulike tilstander. For å finne ut om bruken av stråling, følg ganske enkelt lenkene av interesse:

Røntgen i medisin
- radiobølger
- termiske og ioniserende stråler
- ultrafiolett stråling i medisin
- infrarød stråling i medisin

laser øyemedisin syn

Lasere brukt i medisin

Fra et praktisk synspunkt, spesielt for bruk i medisin, klassifiseres lasere i henhold til typen aktivt materiale, metoden for strømforsyning, bølgelengden og kraften til den genererte strålingen.

Det aktive mediet kan være en gass, væske eller fast stoff. Formene til det aktive mediet kan også være forskjellige. Oftest bruker gasslasere glass- eller metallsylindere fylt med en eller flere gasser. Situasjonen er omtrent den samme med flytende aktive medier, selv om man ofte møter rektangulære kyvetter laget av glass eller kvarts. Flytende lasere er lasere der det aktive mediet er løsninger av visse forbindelser av organiske fargestoffer i et flytende løsningsmiddel (vann, etyl eller metylalkohol, etc.).

I gasslasere er det aktive mediet forskjellige gasser, deres blandinger eller metalldamper. Disse laserne er delt inn i gassutladning, gassdynamisk og kjemisk. I gassutladningslasere utføres eksitasjon av en elektrisk utladning i en gass, i gassdynamiske lasere brukes hurtig avkjøling under ekspansjonen av en forvarmet gassblanding, og i kjemiske lasere eksiteres det aktive mediet pga. energi frigjort under kjemiske reaksjoner av komponentene i mediet. Spektralområdet til gasslasere er mye bredere enn for alle andre typer lasere. Den dekker området fra 150 nm til 600 µm.

Disse laserne har en høy stabilitet av strålingsparametere sammenlignet med andre typer lasere.

Solid state lasere har et aktivt medium i form av en sylindrisk eller rektangulær stang. En slik stang er oftest en spesiell syntetisk krystall, for eksempel rubin, alexandrite, granat eller glass med urenheter av det tilsvarende elementet, for eksempel erbium, holmium, neodym. Den første operasjonslaseren fungerte på en rubinkrystall.

En rekke aktive materialer i form av et fast legeme er også halvledere. Nylig, på grunn av sin lille størrelse og økonomi, har halvlederindustrien utviklet seg veldig raskt. Derfor er halvlederlasere klassifisert som en egen gruppe.

Så, i henhold til typen aktivt materiale, skilles følgende typer lasere ut:

Gass;

Væske;

På en fast kropp (fast tilstand);

Halvleder.

Typen aktivt materiale bestemmer bølgelengden til den genererte strålingen. Ulike kjemiske grunnstoffer i ulike matriser gjør det mulig å isolere mer enn 6000 typer lasere i dag. De genererer stråling fra området av det såkalte vakuum ultrafiolette (157 nm), inkludert det synlige området (385-760 nm), til det fjerne infrarøde området (> 300 μm). I økende grad blir konseptet "laser", opprinnelig gitt for det synlige området av spekteret, også overført til andre områder av spekteret.

Tabell 1 - lasere brukt i medisin.

Laser type	Aggregert tilstand av det aktive stoffet	Bølgelengde, nm	Strålingsområde
			Infrarød
YAG:Er YSGG:Er YAG:Ho YAG:Nd	Fast	2940 2790 2140 1064/1320	Infrarød
Halvleder, slik som galliumarsenid	Solid state (halvleder)		Fra synlig til infrarød
Rubin	Fast
Helium-neon (He-Ne)			Grønn, knallrød, infrarød
På fargestoffer	Væske	350–950 (kan justeres)	Ultrafiolett - infrarød
På damp av gull
På damp av kobber			Grønn gul
Argon			Blå grønn
Excimer: ArF KrF XeCI XeF			Ultrafiolett

For eksempel, for stråling kortere enn infrarød, brukes begrepet "røntgenlasere", og for lengre bølgelengder enn ultrafiolett brukes begrepet "millimeterbølgelasere".

Gasslasere bruker en gass eller blanding av gasser i et rør. De fleste gasslasere bruker en blanding av helium og neon (HeNe), med en primær utgang på 632,8 nm (nm = 10~9 m) synlig rødt. For første gang ble en slik laser utviklet i 1961 og ble forkynneren til en hel familie av gasslasere. Alle gasslasere er ganske like i design og egenskaper.

For eksempel sender en CO2-gasslaser ut en bølgelengde på 10,6 mikron i det fjerne infrarøde området av spekteret. Argon- og kryptongasslasere opererer med flere frekvenser, og sender hovedsakelig ut i den synlige delen av spekteret. Hovedbølgelengdene til argonlaserstrålingen er 488 og 514 nm.

Solid state lasere bruker en lasersubstans fordelt i en solid matrise. Et eksempel er neodym (Kö) laser. Begrepet YAG er en forkortelse for yttrium aluminium granatkrystall, som fungerer som en bærer for neodymioner. Denne laseren sender ut en infrarød stråle med en bølgelengde på 1,064 mikron. Hjelpeenheter, som enten kan være interne eller eksterne til resonatoren, kan brukes til å konvertere utgangsstrålen til det synlige eller ultrafiolette området. Ulike krystaller med ulike konsentrasjoner av aktivatorioner kan brukes som lasermedier: erbium (Er3+), holmium (Ho3+), thulium (Tm3+).

La oss velge fra denne klassifiseringen laserne som er best egnet og sikre for medisinsk bruk. De mer kjente gasslaserne som brukes i tannbehandling inkluderer CO2-lasere, He-Ne-lasere (helium-neon-lasere). Gass excimer og argon lasere er også av interesse. Av solid-state lasere er den mest populære innen medisin YAG:Er laser, som har erbium aktive sentre i krystallen. Flere og flere mennesker henvender seg til YAG:Ho-laseren (med holmium-sentre). En stor gruppe av både gass- og halvlederlasere brukes til diagnostiske og terapeutiske applikasjoner. For tiden brukes mer enn 200 typer halvledermaterialer som et aktivt medium i produksjonen av lasere.

Tabell 2 - egenskaper ved ulike lasere.

Lasere kan klassifiseres i henhold til type strømforsyning og driftsmåte. Her skilles enheter med kontinuerlig eller pulserende virkning. En kontinuerlig bølgelaser genererer stråling hvis utgangseffekt måles i watt eller milliwatt.

Samtidig er graden av energipåvirkning på det biologiske vevet preget av:

Effekttettheten er forholdet mellom strålingseffekten og tverrsnittsarealet til laserstrålen p = P/s].

Måleenheter i lasermedisin -- [W/cm2], [mW/cm2];

Strålingsdose P, lik forholdet mellom produktet av strålingseffekten [R og eksponeringstid til laserstrålens tverrsnittsareal. Uttrykt i [B * s / cm 2];

Energi [E \u003d Pt] er produktet av kraft og tid. Måleenheter - [J], dvs. [W s].

Når det gjelder strålingskraft (kontinuerlig eller gjennomsnittlig), er medisinske lasere delt inn i:

Laveffektlasere: 1 til 5 mW;

Medium effekt lasere: fra 6 til 500 mW;

Høyeffektlasere (høy intensitet): mer enn 500 mW. Lasere med lav og middels kraft er klassifisert som en gruppe såkalte biostimulerende lasere (lav-intensitet). Biostimuleringslasere finner økende terapeutisk og diagnostisk bruk i eksperimentell og klinisk medisin.

Fra synsvinkelen til driftsmåten er lasere delt inn i:

Strålingsmodus kontinuerlig (bølgegasslasere);

Strålingsmodus blandet (solid-state og halvlederlasere);

Q-svitsjet modus (tilgjengelig for alle typer lasere).

"Lasere i moderne klinisk praksis" - dette var tittelen på den vitenskapelige rapporten fra direktøren for GPI RAS. ER. Prokhorov-akademiker Ivan Shcherbakov, som han gjorde på et møte i det russiske vitenskapsakademiets presidium 16. februar 2016. Det handlet om en ny generasjon lasermedisinsk utstyr, laserteknologier i diagnostisering og behandling av ulike sykdommer basert på resultatene av grunnforskning innen fagområdet laserfysikk. GPI RAS er også engasjert i relevant forskning, og en rekke av resultatene fra disse studiene er introdusert eller er under introduksjon i klinisk praksis.

Virkningsmekanismen til en laser som medisinsk instrument er at en fokusert infrarød stråle kommer inn i det levende vevet. Ved et punkt på 2-3 mikron i størrelse konsentreres mye energi øyeblikkelig og det oppstår en mikroeksplosjon. Disse mikroeksplosjonene plasseres på toppen av hverandre med stor frekvens over hele støtområdet, og river derved vevet. Laseren fungerer som en skalpell, bare fra innsiden av vevet. Kirurger bruker i dag fire forskjellige lasereffekter - termiske, mekaniske, fotokjemiske og vevssveiseeffekter. Et annet bredeste bruksområde for lasere er diagnostisering av en rekke sykdommer.

Spesielt er bruken av laser svært populær innen oftalmologi, hvor laserstrålen har vært brukt som et minimalt invasivt og presist kirurgisk instrument i flere tiår. Brukes i behandling av øyesykdommer forskjellige typer lasere, med forskjellig kilde og bølgelengde. Bølgelengden til laserstråling bestemmer omfanget av laseren i oftalmologi.

For eksempel sender en argonlaser ut lys i det blå og grønne området, som sammenfaller med absorpsjonsspekteret til hemoglobin. Dette gjør at du effektivt kan bruke argonlaseren i behandlingen vaskulær patologi: diabetisk retinopati, retinal venetrombose, Hippel-Lindau angiomatose, Coats sykdom, etc.; 70 % av blågrønn stråling absorberes av melanin og brukes hovedsakelig til å påvirke pigmenterte formasjoner. Kryptonlaseren sender ut lys i det gule og det røde området, som absorberes maksimalt av pigmentepitelet og årehinnen, uten å forårsake skade på nervelaget i netthinnen, noe som er spesielt viktig ved koagulering av de sentrale delene av netthinnen.

Nylig er det utviklet en rekke operasjoner i klinisk praksis ved bruk av kortpulslasere – med en pulsvarighet på 250, 300, 400 femtosekunder. Disse operasjonene er svært effektive og nøyaktige, fordi jo kortere pulsen er mindre poeng, der det er nødvendig å fokusere det, og følgelig mindre invasivitet og traumer. Ved hjelp av femtosekundlasere utfører leger en rekke synskorreksjonsoperasjoner.

En annen gren av medisinen hvor medisinsk bruk av laser har vunnet velfortjent popularitet er urologi. Den mekaniske effekten av laseren manifesteres for eksempel når den utsettes for nyrestein, selv de farligste og mest komplekse i form. Bruk av laser fører til fragmentering av steiner og fjerning av dem under en minimalt invasiv operasjon.

Videre, ved hjelp av en laser, kan hjernesvulster fjernes og mange nevrokirurgiske operasjoner kan utføres. Moderne nevroonkologi bruker metoder for lasermikrokirurgi, laserstereotaksi, laserendoskopi og interstitiell lasertermoterapi. Bruken av nevrokirurgisk laserteknologi gjør det mulig å øke radikaliteten og redusere invasiviteten av kirurgi for svulster lokalisert i de "kritiske" områdene av hjernen, som påvirker dens vitale og funksjonelt betydningsfulle deler, forutsatt at de tilstøtende hjernestrukturene behandles sparsomt, den anatomiske og funksjonelle integriteten til hjernekarene er bevart.

Laserteknologier innen kosmetologi og dermatologi er svært populære og i rask utvikling. Ved hjelp av en laserstråle er det i dag mulig å fjerne en rekke huddefekter, inkludert arr – både overfladiske og dype. Dette stimulerer dannelsen av nytt kollagen som skjuler arret. På den annen side er laserkirurgi også en ny tilnærming til ødeleggelse av overfladiske ondartede og precancerøse lesjoner i hud eller slimhinner.

LASERE i medisin

Selve begrepet "laser" er en forkortelse for det engelske "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", dvs. "amplification of light by stimulated emission".Det er kjent fra fysikk at "en laser er en kilde til koherent elektromagnetisk stråling som er et resultat av stimulert emisjon av fotoner fra et aktivt medium plassert i en optisk resonator." Laserstråling er preget av monokromaticitet, høy tetthet og orden i lysstrømmen. energi stråling bestemmer mangfoldet av bruksområder for lasersystemer.

Lasere kom inn i medisinen på slutten av 1960-tallet. Snart ble det dannet tre retninger av lasermedisin, forskjellen mellom disse ble bestemt av kraften til laserlysstrømmen (og som et resultat av typen biologisk effekt). Bestråling med lav effekt (mW) brukes hovedsakelig i blodterapi, medium effekt (W) i endoskopi og fotodynamisk terapi av ondartede svulster, og høy W) i kirurgi og kosmetikk. Den kirurgiske applikasjonen av lasere (de såkalte "laserskalpeller") er basert på den direkte mekaniske virkningen av høyintensitetsstråling, som gjør det mulig å kutte og "sveise" vev. Den samme effekten ligger til grunn for bruken av lasere i kosmetikk og estetisk medisin (i de siste årene, sammen med tannbehandling, en av de mest lønnsomme sektorene innen helsevesenet). Imidlertid er biologer mest interessert i fenomenet med den terapeutiske effekten av lasere. Det er kjent at lavintensiv lasereksponering fører til positive effekter som økt tonus, motstand mot stress, forbedret funksjon av nervesystemet og immunsystemet, eliminering av iskemiske prosesser, helbredelse av kroniske sår og mange andre... Laserterapi er absolutt svært effektiv, men overraskende nok er det fortsatt ingen klar forståelse av dens biologiske mekanismer! Forskere utvikler fortsatt bare modeller for å forklare dette fenomenet. Dermed er det kjent at lav-intensitet laserstråling (LILI) påvirker celleproliferasjonspotensialet (det vil si stimulerer deres deling og utvikling). Det antas at årsaken til dette er i lokale temperaturendringer, som kan stimulere biosynteseprosesser i vev. LILI styrker også kroppens antioksidantforsvarssystemer (mens høyintensitetsstråling tvert imot fører til massiv opptreden av reaktive oksygenarter.) Mest sannsynlig er det disse prosessene som forklarer den terapeutiske effekten av LILI. Men, som allerede nevnt, er det en annen type laserterapi - den såkalte. fotodynamisk terapi som brukes til å bekjempe ondartede svulster. Den er basert på bruk av fotosensibilisatorer som ble oppdaget på 60-tallet – spesifikke stoffer som selektivt kan samle seg i celler (hovedsakelig kreftceller). Ved laserbestråling av middels kraft absorberer fotosensibilisatormolekylet lysenergi, går inn i en aktiv form og forårsaker en rekke destruktive prosesser i kreftcellen. Dermed er mitokondrier (intracellulære energistrukturer) skadet, oksygenmetabolismen endres betydelig, noe som fører til utseendet av en enorm mengde frie radikaler. Til slutt forårsaker sterk oppvarming av vann inne i cellen ødeleggelse av dens membranstrukturer (spesielt den ytre cellemembranen). Alt dette fører til slutt til intensiv død av tumorceller. Fotodynamisk terapi er et relativt nytt område innen lasermedisin (det har vært i utvikling siden midten av 80-tallet) og er ennå ikke så populært som for eksempel laserkirurgi eller oftalmologi, men onkologer setter nå sitt hovedhåp på det.

Typer kirurgiske lasere

Lasere er vanligvis oppkalt etter typen aktivt medium som genererer laserstråling. De mest kjente innen laserkirurgi er neodymlaseren og karbondioksidlaseren (eller CO2-laseren).

I kosmetologi brukes KTP-lasere, fargestoff- og kobberdamplasere for å eliminere vaskulære og pigmenterte huddefekter, og alexandrite- og rubinlasere brukes til hårfjerning.

CO2 - laser

Karbondioksidlaseren er den første kirurgiske laseren som har vært i aktiv bruk fra 1970-tallet til i dag.

Høy absorpsjon i vann og organiske forbindelser (typisk penetrasjonsdybde 0,1 mm) gjør CO2-laseren egnet for et bredt spekter av kirurgiske inngrep, inkludert gynekologi, otorhinolaryngologi, generell kirurgi, dermatologi, dermatologisk og kosmetisk kirurgi.

Selvfølgelig kan en kraftig retningsstråle skade hornhinnen, men for beskyttelse er det nok å ha vanlige glass eller plastbriller.

neodym laser

Neodymiumlaseren er den vanligste typen solid state laser i både industri og medisin.

Derfor, etter CO2-lasere, kom neodymlasere inn i medisin både for kirurgi og terapiformål.

Det foretrukne feltet for kirurgisk anvendelse av neodymlaseren er volumetrisk og dyp koagulasjon i urologi, gynekologi, onkologiske svulster, indre blødninger, etc., både ved åpne og endoskopiske operasjoner.

Det er viktig å huske at neodym laserstråling er usynlig og farlig for øynene selv i små doser spredt stråling.

Holmium laser

Holmium laserstråling koagulerer brønnkar opp til 0,5 mm i størrelse, noe som er ganske tilstrekkelig for de fleste kirurgiske inngrep. To-mikrons stråling er dessuten ganske trygt for øynene.

Typiske utgangsparametre for en holmiumlaser: gjennomsnittlig utgangseffekt W, maksimal strålingsenergi - opptil 6 J, pulsrepetisjonshastighet - opptil 40 Hz, pulsvarighet - ca. 500 μs.

Erbium laser

Erbium (Er:YAG) laser har en bølgelengde på 2,94 mikron (midt-IR-område). Driftsmodus - puls.

Slike parametere tillater praktisk talt ikke koagulerende biologisk vev.

De viktigste bruksområdene for erbiumlaser i medisin:

Mikro-resurfacing av huden

Perforering av huden for blodprøvetaking,

fordampning av hardt vev i tannen,

Fordampning av overflaten av øyets hornhinne for å korrigere langsynthet.

Erbiumlaserstråling er ikke farlig for øynene, som en CO2-laser, og det finnes heller ikke noe pålitelig og billig fiberverktøy for det.

diode laser

Den typiske utgangseffekten til en enkelt diode overstiger sjelden 1 W i kontinuerlig modus, og pulsenergien er ikke mer enn 1 - 5 mJ.