Лазерные технологии широко используют в различных отраслях медицины, в том числе в оториноларингологии, гинекологии, проктологии и флебологии. Применение лазера открывает новые возможности в лечении заболеваний, требующих хирургических вмешательств.
Лазер: принцип работы
Электроны атома вещества движутся вокруг ядра по орбите, находящейся на определенном энергетическом уровне. Если на атом будет действовать какая-либо внешняя энергия, то под ее воздействием электрон сместится на один или два уровня выше, а затем вернется в исходное состояние. Этот процесс будет сопровождаться выделением частички энергии, фотона. Если все исходящие фотоны сгруппировать с помощью системы непроницаемых и полупроницаемых зеркал в пучок света, мы получим лазерное излучение.
При этом источник излучения, вещество, в котором возбуждаются атомы, называют лазерной средой. Источник возбуждающей энергии — лазерная накачка. В зависимости от того, в каком агрегатном состоянии находится среда, различают твердотельные, жидкостные, газовые лазеры. В роли лазерной накачки выступает свет, электричество, тепло, или другой лазер.
Подобно обычному свету лазерное излучение, исходящее в определенном направлении, имеет определенную частоту, измеряемую в герцах, Гц, и длину волны, измеряемую в нанометрах или микрометрах, 1000 нм = 1 мкм. Обе эти величины взаимосвязаны обратной пропорциональностью: чем выше частота, тем меньше длина волны, и наоборот. Некоторые характеристики отличают лазерное излучение от обычного света:
- Когерентность — строго определенная длина волны или минимальная разница этой величины.
- Монохромность — аналогичная характеристика частоты.
- Коллимация — распространение лазерных электромагнитных волн в строго определенном направлении.
В хирургии чаще всего применимы полупроводниковые лазеры на диодах.
В зависимости от длины волны в нанометрах выделяют цвета лазерного излучения:
- Ультрафиолетовый: менее 400.
- Синий: 360-480.
- Зеленый: 510-530.
- Желтый: около 590.
- Красный: 630-670.
- Инфракрасный: более 700.
Лазер в медицине
При воздействии лазерного луча на биологическую ткань вся энергия сосредотачивается на ограниченной площади ее участка. Благодаря этому свойству, можно осуществлять разные виды манипуляций. А именно:
- Диссекция — рассечение.
- Коагуляция — прижигание.
- Абляция — удаление с поверхности.
- Вапоризация — разрушение, выпаривание.
Основные преимущества лазерных технологий в медицине:
- Избирательность действия — удаляется только патологически измененная ткань, а здоровые ткани остаются неповрежденными.
- Минимально определенное операционное поле.
- Нет необходимости в госпитализации, большинство операций проводится амбулаторно.
- Не нужен наркоз, для устранения боли достаточно местной анестезии.
- Практически отсутствуют кровотечения.
- Быстрое заживление и послеоперационное восстановление.
- Минимальный риск осложнений и рецидивов.
Следует заметить, что лазер действует на оперируемые структуры не прямо, а опосредованно, через хромофоры. Эти вещества поглощают энергию лазерного излучения и передают ее тканям. В результате нагретая ткань разрушается. В роли хромофоров выступают элементы крови: гемоглобин эритроцитов и вода плазмы крови.
Лазерное излучение с небольшой длиной волны в основном поглощается гемоглобином крови. Но если длина волны превышает значение порядка 1300 нм, в роли хромофора выступает вода. Исходя из этого, лазеры с длиной волны, меньшей указанного выше значения, принято относить к гемоглобиновым, а с большей длиной волны — к водным.
Основные виды используемых лазеров
Один из первых типов лазеров, используемых в медицине — углекислотный. Данный тип аппарата использует газовую смесь: помимо углекислого газа в образовании лазерного луча участвует водород, азот, ксенон. Углекислотный лазер с длиной волны 10,6 мкм — типичный пример водного типа.
Синие лазеры включают в себя несколько газовых и твердотельных типов. В их числе: рубиновый, гелиевый, аргоновый. Как и все лазеры видимой части спектра, они в основном действуют на гемоглобин крови. К гемоглобиновому типу относится и инфракрасный гольмиевый лазер.
Устройство диодного лазера имеет особенности. Это волоконный тип. Генерация излучения в нем осуществляется в оптическом волокне толщиной не более 10 мкм. Внутри кварцевой оболочки волокна находится сердцевина, легированная ионами тулия и эрбия с диодной накачкой. Данный тип считается наиболее перспективным для медицины.
Поскольку лазерное излучение в данном случае исходит из оптоволокна, здесь не нужны громоздкие, сложные и хрупкие системы зеркал. Соответственно, аппараты, генерирующие диодное лазерное излучение, отличаются компактностью, надежностью, функциональностью и простотой в обращении. Лазерное излучение к оперируемому участку подается через гибкий световод (волоконный инструмент). Исходящее из него излучение может быть постоянным или импульсным, с частотой до 100 Гц.
В хирургии чаще всего применимы полупроводниковые лазеры на диодах.
Лазерные аппараты для коагуляции тканей
Ниже представлены наиболее популярные виды лазерных коагуляторов:
- MedLase в вариантах исполнения FiberLase VT и FiberLase S. FiberLase S генерирует излучение с регулируемой длиной волны 970 и 1550 нм. Высокие режущие и коагулирующие свойства обеспечивают снижение кровопотерь, низкие болевые ощущения пациентов, их быструю реабилитацию. Две длины волн подаются через один световод – характер воздействия можно менять непосредственно в ходе операции. Обе волны имеют независимые настройки. FiberLase VT генерирует импульс с длиной волны 1940 нм. При таком значении для разрушения ткани требуется пониженная мощность излучения. Аппараты имеют интуитивное меню с удобной навигацией и возможностью сохранения предустановленных настроек. Благодаря отсутствию перегрева прилегающих тканей, обусловленного малой глубиной проникновения излучения 1940 нм в ткани, имеется возможность выполнения ЭВЛК (Тотал ЭВЛК) в поверхностно расположенных венах и варикозных узлах.
- Лахта-Милон. Этот многофункциональный аппарат предназначен для хирургических, оториноларингологических, гинекологических, внутрисосудистых вмешательств. Широко применяется также в дерматовенерологии, неврологии, онкологии. Благодаря регулируемому диапазону волн 0,81-1,56 мкм с его помощью можно осуществлять различные виды вмешательств.
- «АЗОР-АЛМ». Данный аппарат генерирует длины волн в диапазоне 0,81-1,94мкм. Его используют для коагуляции вен, слизистых оболочек ЛОР-органов, полости рта.
- DIOMAX. Этот аппарат выпускают в двух модификациях: с длиной волны луча 980 и 1550 нм. Модификацию с показателем 980 нм подходит для тканевой коагуляции. Аппарат позволяет регулировать мощность излучения в Вт и плотность энергии в Дж/см.
- MEDIOLA COMPACT. Этот диодный аппарат также генерирует две длины волн 970 и 1550 нм.
- CERALAS E15 ELVES от компании biolitec часто используется флебологами и проктологами. Генерируемый этим диодным лазером излучение с длиной волны 1470 нм в большей степени подходит для вапоризации тканей.
Все эти лазерные аппараты прошли сертификацию и официально рекомендованы для применения в медицине. Их можно купить в Москве по доступной цене.
Применение лазера в оториноларингологии
Лазерное оборудование широко применяется в отоларингологии. Наиболее распространенные заболевания глотки, полости носа, гортани, для которых применяются лазерные технологии:
- хроническое воспаление слизистой оболочки носа, с ее утолщением, гипертрофией;
- хронический аллергический ринит;
- полипы слизистой оболочки носа;
- искривление носовой перегородки;
- рубцовые сращения полости носа с закупоркой носовых ходов и хоан, отверстий, посредством которых полость носа сообщается с носоглоткой;
- частые носовые кровотечения;
- хронические синуситы, воспаление слизистых оболочек придаточных пазух носа;
- хронические воспаления миндалин, тонзиллиты;
- хронические отиты, воспаления слизистой барабанной полости, требующие рассечения барабанной перепонки;
- доброкачественные новообразования ЛОР-органов: кисты, полипы, папилломы.
Преимущества лазерного лечения ЛОР-заболеваний:
- Быстрое заживление, уменьшается возможность возникновения кровотечения.
- Длительность лазерной операции составляет до 30-40 минут.
- Нет открытых раневых поверхностей.
- Амбулаторно и не требует длительного периода восстановления. Пациент после операции сохраняет трудоспособность.
- Используется местная анестезия. Для минимальной травматизации и облегчения восстановительного периода лазерная тонзиллэктомия, как правило, выполняется в несколько этапов.
- Воздействие стерильно по своей природе, сокращаются риски возникновения негативных последствий операции и минимизируются вмешательства в организм, используется метод частичного иссечения.
Малоинвазивное лазерное лечение позволяет ускорить процесс реабилитации пациентов, снизить послеоперационный дискомфорт и уменьшить количество осложнений.