David Kochiev, Ivan Shcherbakov
"Příroda" č. 3, 2014

O autorech

David Georgijevič Kochjev— Kandidát fyzikálních a matematických věd, zástupce ředitele Ústavu obecné fyziky pojmenovaný po. A. M. Prokhorov RAS za vědeckou práci. Oblast vědeckého zájmu: laserová fyzika, lasery pro chirurgii.

Ivan Aleksandrovič Ščerbakov— Akademik, akademik-tajemník katedry fyzikálních věd Ruské akademie věd, profesor, doktor fyzikálních a matematických věd, ředitel Ústavu obecné fyziky Ruské akademie věd, vedoucí katedry laserové fyziky hl. Moskevský institut fyziky a technologie. Získal zlatou medaili pojmenovanou po. A. M. Prochorov RAS (2013). Pracuje v laserové fyzice, spektroskopii, nelineární a kvantové optice a lékařských laserech.

Jedinečná schopnost laseru maximálně koncentrovat energii v prostoru, čase a ve spektrálním rozsahu dělá z tohoto zařízení nepostradatelný nástroj v mnoha oblastech lidské činnosti a zejména v medicíně [,]. Při léčbě nemocí dochází k zásahu do patologického procesu nebo chorobného stavu, který se nejradikálněji praktikuje chirurgicky. Díky pokroku ve vědě a technice jsou mechanické chirurgické nástroje nahrazovány zásadně jinými, včetně laserových.

Záření a tkáň

Pokud je jako nástroj použito laserové záření, pak jeho úkolem je způsobit změny v biologické tkáni (např. provést resekci při operaci, spustit chemické reakce při fotodynamické terapii). Parametry laserového záření (vlnová délka, intenzita, délka expozice) se mohou měnit v širokém rozmezí, což při interakci s biologickými tkáněmi umožňuje iniciovat vývoj různých procesů: fotochemické změny, tepelná a fotodestrukce, laserová ablace, optický průraz, generování rázových vln atd.

Na Obr. V tabulce 1 jsou uvedeny vlnové délky laserů, které v různé míře našly uplatnění v lékařské praxi. Jejich spektrální rozsah sahá od ultrafialové (UV) po střední infračervenou (IR) oblast a rozsah hustoty energie pokrývá 3 řády (1 J/cm 2 - 10 3 J/cm 2), rozsah hustoty energie pokrývá 18 řádů (10 −3 W /cm 2 - 10 15 W/cm 2), časový rozsah - 16 řádů, od spojitého záření (~ 10 s) po femtosekundové pulsy (10 −15 s). Procesy interakce laserového záření s tkání jsou dány prostorovým rozložením hustoty objemové energie a závisí na intenzitě a vlnové délce dopadajícího záření a také na optických vlastnostech tkáně.

V prvních fázích vývoje laserové medicíny byla biologická tkáň reprezentována jako voda s „nečistotami“, protože člověk se skládá ze 70–80 % vody a věřilo se, že mechanismus působení laserového záření na biologickou tkáň je určen jeho vstřebávání. Při použití laserů s kontinuální vlnou byl tento koncept víceméně funkční. Pokud je nutné zorganizovat expozici povrchu biologické tkáně, je třeba zvolit vlnovou délku záření, která je silně absorbována vodou. Je-li požadován volumetrický efekt, naopak by jím záření mělo být absorbováno slabě. Jak se však později ukázalo, absorbovat jsou schopny i další složky biologické tkáně (zejména ve viditelné oblasti spektra - krevní složky, obr. 2). Došlo k pochopení, že biologická tkáň není voda s nečistotami, ale mnohem složitější objekt.

Zároveň se začaly používat pulzní lasery. Účinek na biologické tkáně je určen kombinací vlnové délky, hustoty energie a trvání pulzu záření. Posledně jmenovaný faktor například pomáhá oddělit tepelné a netepelné vlivy.

Do praxe se dostaly pulzní lasery s širokým rozsahem variací trvání pulzu – od milisekund po femtosekundy. Zde vstupují do hry různé nelineární procesy: optický rozpad na povrchu cíle, multifotonová absorpce, tvorba a vývoj plazmatu, generování a šíření rázových vln. Ukázalo se, že je nemožné vytvořit jediný algoritmus pro hledání požadovaného laseru a každý konkrétní případ vyžaduje jiný přístup. Na jednu stranu to úkol nesmírně ztížilo, na stranu druhou otevřelo naprosto fantastické možnosti variovat způsoby ovlivnění biologické tkáně.

Při interakci záření s biologickými tkáněmi má rozptyl velký význam. Na Obr. Obrázek 3 ukazuje dva konkrétní příklady rozložení intenzity záření v tkáních psí prostaty, když na její povrch dopadá laserové záření o různých vlnových délkách: 2,09 a 1,064 mikronů. V prvním případě převažuje absorpce nad rozptylem, ve druhém je situace opačná (tab. 1).

V případě silné absorpce se pronikání záření řídí Bouguer-Lambert-Beerovým zákonem, tj. dochází k exponenciálnímu rozpadu. V rozsahu vlnových délek viditelného a blízkého infračerveného záření se typické hodnoty koeficientů rozptylu většiny biologických tkání pohybují v rozmezí 100–500 cm-1 a monotónně klesají s rostoucí vlnovou délkou záření. S výjimkou UV a vzdálených IR oblastí jsou koeficienty rozptylu biologické tkáně o jeden až dva řády větší než koeficient absorpce. Za podmínek dominance rozptylu nad absorpcí lze získat spolehlivý obraz o šíření záření pomocí difuzního aproximačního modelu, který má však zcela jasné hranice použitelnosti, které nejsou vždy brány v úvahu.

Stůl 1. Parametry laserového záření a optické charakteristiky tkáně prostaty psa

Takže při použití konkrétního laseru pro specifické operace je třeba vzít v úvahu řadu nelineárních procesů a poměr rozptylu a absorpce. Znalost absorpčních a rozptylových vlastností vybrané tkáně je nezbytná pro výpočet distribuce záření v biologickém prostředí, stanovení optimální dávky a plánování výsledků expozice.

Mechanismy interakce

Podívejme se na hlavní typy interakce laserového záření s biologickými tkáněmi, realizované při použití laserů v klinické praxi.

Fotochemický mechanismus interakce hraje velkou roli ve fotodynamické terapii, kdy jsou do těla zaváděny vybrané chromofory (fotosenzibilizátory). Monochromatické záření za jejich účasti iniciuje selektivní fotochemické reakce spouštějící biologické přeměny v tkáních. Po rezonanční excitaci laserovým zářením dochází u molekuly fotosenzibilizátoru k několika synchronním nebo sekvenčním rozpadům, které způsobují intramolekulární přenosové reakce. V důsledku řetězce reakcí se uvolňuje cytotoxické činidlo, které nevratně oxiduje hlavní buněčné struktury. K dopadu dochází při nízké hustotě výkonu záření (~1 W/cm 2) a po dlouhou dobu (od sekund po nepřetržité ozařování). Ve většině případů se používá laserové záření viditelného rozsahu vlnových délek, které má velkou hloubku průniku, což je důležité při nutnosti ovlivnění hluboko uložených tkáňových struktur.

Pokud dochází k fotochemickým procesům v důsledku výskytu řetězce specifických chemických reakcí, pak tepelné účinky vystavené laserovému záření na tkáň zpravidla nejsou specifické. Na mikroskopické úrovni dochází k objemové absorpci záření v důsledku přechodů v molekulárních vibračně-rotačních zónách a následného neradiačního zeslabení. Teplota tkáně je zvýšena velmi efektivně, protože absorpce fotonů je usnadněna obrovským počtem dostupných vibračních úrovní většiny biomolekul a množstvím možných srážkových relaxačních kanálů. Typické hodnoty energie fotonů jsou: 0,35 eV - pro Er:YAG lasery; 1,2 eV - pro Nd:YAG lasery; 6,4 eV pro ArF lasery a výrazně převyšuje kinetickou energii molekuly, která je při pokojové teplotě pouze 0,025 eV.

Tepelné efekty ve tkáni hrají dominantní roli při použití kontinuálních laserů a pulzních laserů s dobou trvání pulzu několik set mikrosekund nebo více (volně běžící lasery). Odstranění tkáně začíná po zahřátí její povrchové vrstvy na teplotu nad 100°C a je doprovázeno zvýšením tlaku v terči. Histologie v této fázi ukazuje přítomnost zlomů a tvorbu vakuol (dutin) v objemu. Pokračující ozařování vede ke zvýšení teploty na 350–450 °C, dochází k vyhoření a karbonizaci biomateriálu. Tenká vrstva karbonizované tkáně (≈20 µm) a vrstva vakuol (≈30 µm) udržují podél čela odstraňování tkáně vysoký tlakový gradient, jehož rychlost je v průběhu času konstantní a závisí na typu tkáně.

Při expozici pulzním laserem je vývoj fázových procesů ovlivněn přítomností extracelulární matrix (ECM). K varu vody uvnitř tkáňového objemu dochází, když rozdíl v chemických potenciálech parní a kapalné fáze, nezbytných pro růst bublin, překročí nejen povrchové napětí na rozhraní, ale také elastickou napínací energii ECM nezbytnou k deformovat matrici okolní tkáně. Růst bublin ve tkáni vyžaduje větší vnitřní tlak než v čisté kapalině; Zvýšení tlaku vede ke zvýšení bodu varu. Tlak se zvyšuje, dokud nepřekročí pevnost v tahu tkáně ECM a způsobí odstranění a vysunutí tkáně. Tepelné poškození tkáně se může pohybovat od karbonizace a tání na povrchu až po hypertermii hlubokou několik milimetrů, v závislosti na hustotě výkonu a době expozice dopadajícího záření.

Prostorově omezený chirurgický efekt (selektivní fototermolýza) se provádí s dobou trvání pulsu kratšího, než je charakteristická doba tepelné difúze ohřívaného objemu - teplo se pak zadržuje v oblasti vlivu (nepohybuje se ani do vzdálenosti rovné do optické hloubky průniku) a tepelné poškození okolních tkání je malé. Vystavení záření z kontinuálních laserů a laserů s dlouhými pulzy (trvání ≥100 μs) je doprovázeno větší oblastí tepelného poškození tkání sousedících s oblastí expozice.

Zkrácení délky pulzu mění obraz a dynamiku tepelných procesů při interakci laserového záření s biologickými tkáněmi. Při zrychlení dodávky energie biomateriálu je jeho prostorové rozložení doprovázeno výraznými tepelnými a mechanickými přechodnými procesy. Absorbováním fotonové energie a zahřívání se materiál rozpíná a má tendenci vstoupit do stavu rovnováhy v souladu se svými termodynamickými vlastnostmi a vnějšími podmínkami prostředí. Výsledná nehomogenita rozložení teplot vede k termoelastickým deformacím a kompresní vlně šířící se materiálem.

Avšak expanze nebo ustavení mechanické rovnováhy v odezvě na zahřívání tkáně trvá charakteristickou dobu, která se řádově rovná době potřebné pro průchod podélné akustické vlny systémem. Když doba trvání laserového pulzu překročí tuto hodnotu, materiál se během pulzu roztáhne a hodnota indukovaného tlaku se změní spolu s intenzitou laserového záření. V opačném případě dochází ke vstupu energie do systému rychleji, než na něj může mechanicky reagovat a rychlost expanze je dána setrvačností zahřáté vrstvy tkáně bez ohledu na intenzitu záření a tlak se mění spolu s hodnotou objemová energie absorbovaná v tkáni. Pokud vezmeme velmi krátký puls (s trváním mnohem kratším, než je doba průchodu akustické vlny přes oblast generování tepla), tkáň bude „inerciálně držena“, to znamená, že nezíská čas na expanzi a zahřívání bude se vyskytují při konstantním objemu.

Když je rychlost uvolňování energie v objemu tkáně při absorpci laserového záření mnohem vyšší než rychlost ztráty energie v důsledku vypařování a normálního varu, přechází voda v tkáni do přehřátého metastabilního stavu. Při přiblížení spinodálnímu vstupuje do hry fluktuační mechanismus nukleace (homogenní nukleace), který zajišťuje rychlý rozklad metastabilní fáze. Proces homogenní nukleace se nejzřetelněji projevuje při pulzním ohřevu kapalné fáze, což se projevuje explozivním varem přehřáté kapaliny (fázový výbuch).

Laserové záření může také přímo ničit biomateriály. Disociační energie chemických vazeb organických molekul je menší nebo srovnatelná s energií fotonů laserového záření v UV oblasti (4,0–6,4 eV). Při ozařování tkáně mohou takové fotony, když jsou absorbovány složitými organickými molekulami, způsobit přímé roztržení chemických vazeb, což způsobí „fotochemický rozklad“ materiálu. Interakční mechanismus v rozsahu trvání laserových pulsů 10 ps - 10 ns lze klasifikovat jako elektromechanický, což znamená generování plazmatu v intenzivním elektrickém poli (optický průraz) a odstranění tkáně v důsledku šíření rázových vln, kavitace a tzv. vytváření výtrysků.

Tvorba plazmatu na povrchu tkáně je typická pro krátké trvání pulzů při intenzitách záření řádově 10 10 –10 12 W/cm 2, což odpovídá místní síle elektrického pole ~10 6 –10 7 V/cm. V materiálech, u kterých dochází ke zvýšení teploty v důsledku vysokého koeficientu absorpce, může plazma vznikat a být udržována v důsledku tepelné emise volných elektronů. V prostředí s nízkou absorpcí vzniká při vysokých intenzitách záření v důsledku uvolňování elektronů při multifotonové absorpci záření a lavinovité ionizaci molekul tkání (optický rozpad). Optický rozklad umožňuje „pumpovat“ energii nejen do dobře absorbujících pigmentových tkání, ale také do průhledných, slabě absorbujících tkání.

Odstranění tkáně při vystavení pulznímu laserovému záření vyžaduje zničení ECM a nelze je považovat jednoduše za proces dehydratace během zahřívání. Destrukce tkáně ECM je způsobena tlaky generovanými během fázové exploze a omezeným varem. Výsledkem je explozivní uvolnění materiálu bez úplného odpaření. Energetický práh takového procesu je nižší než specifická entalpie odpařování vody. Tkaniny s vysokou pevností v tahu vyžadují ke zničení ECM vyšší teploty (prahová objemová hustota energie by měla být srovnatelná s entalpií odpařování).

Nástroje na výběr

Jedním z nejrozšířenějších chirurgických laserů je Nd:YAG laser, používaný k výkonům s endoskopickým přístupem v pneumologii, gastroenterologii, urologii, v estetické kosmetologii k odstraňování chloupků a k intersticiální laserové koagulaci nádorů v onkologii. V Q-switched módu s dobou trvání pulzu od 10 ns se používá v oftalmologii, například při léčbě glaukomu.

Většina tkání při jeho vlnové délce (1064 nm) má nízký absorpční koeficient. Účinná hloubka průniku takového záření do tkáně může být několik milimetrů a zajišťuje dobrou hemostázu a koagulaci. Objem odebraného materiálu je však relativně malý a disekce a ablace tkáně může být doprovázena tepelným poškozením blízkých oblastí, otoky a zánětlivými procesy.

Důležitou výhodou Nd:YAG laseru je schopnost dodávat záření do postižené oblasti pomocí světlovodů z optických vláken. Použití endoskopických a vláknových nástrojů umožňuje dodání laserového záření do dolního a horního gastrointestinálního traktu prakticky neinvazivním způsobem. Zvýšení trvání pulzu tohoto laseru v Q-switched módu na 200–800 ns umožnilo použít pro fragmentaci kamene tenká optická vlákna s průměrem jádra 200–400 μm. Bohužel absorpce v optickém vláknu brání dodání laserového záření o vlnových délkách účinnějších pro tkáňovou ablaci, jako je 2,79 μm (Er:YSGG) a 2,94 μm (Er:YAG). Přenášet záření o vlnové délce 2,94 mikronů v Ústavu obecné fyziky (IOF) pojmenovaném po. A. M. Prokhorov RAS vyvinul originální technologii růstu krystalických vláken, s jejíž pomocí bylo vyrobeno unikátní krystalické vlákno z leukosafíru, které prošlo úspěšnými testy. Transport záření komerčně dostupnými světlovody je možný pro záření s kratšími vlnovými délkami: 2,01 μm (Cr:Tm:YAG) a 2,12 μm (Cr:Tm:Ho:YAG). Hloubka průniku záření těchto vlnových délek je dostatečně malá pro efektivní ablaci a minimalizaci souvisejících tepelných efektů (je ~170 μm pro thuliový laser a ~350 μm pro holmiový laser).

Dermatologie přijala lasery jak viditelných (rubínový, alexandritový, lasery s druhou harmonickou generací nelineárními krystaly titanylfosfátu draselného, KTP), tak infračervených vlnových délek (Nd:YAG). Selektivní fototermolýza je hlavním účinkem používaným při laserovém ošetření kožní tkáně; indikacemi k léčbě jsou různé cévní kožní léze, benigní a maligní nádory, pigmentace, odstranění tetování a kosmetické zákroky.

Lasery ErCr:YSGG (2780 nm) a Er:YAG (2940 nm) se používají ve stomatologii k ovlivnění tvrdých zubních tkání při léčbě kazu a preparaci zubní dutiny; Při manipulaci nedochází k tepelným vlivům, poškození struktury zubu a nepohodlí pro pacienta. Lasery KTP, Nd:YAG, ErCr:YSGG a Er:YAG se používají v chirurgii na měkkých tkáních dutiny ústní.

Historicky první oblastí medicíny, která zvládla nový nástroj, byla oftalmologie. Práce související s laserovým svařováním sítnice začaly koncem 60. let 20. století. Pojem „laserová oftalmologie“ se stal běžně používaným, moderní kliniku tohoto profilu si nelze představit bez použití laserů. Světelné svařování sítnice je diskutováno již řadu let, ale teprve s příchodem laserových zdrojů vstoupila fotokoagulace sítnice do rozšířené rutinní klinické praxe.

Koncem 70. – začátkem 80. let minulého století se začalo pracovat s lasery založenými na pulzním Nd:YAG laseru, které měly zničit pouzdro čočky v případě sekundární katarakty. Dnes je standardním chirurgickým postupem při léčbě tohoto onemocnění kapsulotomie, prováděná pomocí Q-switchovaného neodymového laseru. Revoluci v oftalmologii přinesl objev schopnosti měnit zakřivení rohovky pomocí krátkovlnného UV záření a korigovat tak zrakovou ostrost. Laserové korekce zraku jsou nyní rozšířené a provádějí se na mnoha klinikách. Významného pokroku v refrakční chirurgii a v řadě dalších minimálně invazivních mikrochirurgických výkonů (transplantace rohovky, vytvoření intrastromálních kanálků, léčba keratokonu aj.) bylo dosaženo zavedením laserů s krátkou a ultrakrátkou dobou trvání pulzu.

V současné době jsou v oftalmologické praxi nejoblíbenější pevnolátkové Nd:YAG a Nd:YLF lasery (kontinuální, pulzní, Q-spínané s trváním pulzů v řádu několika nanosekund a femtosekundy), v menší míře Nd :YAG lasery s vlnovou délkou 1440 nm ve volném režimu, Ho- a Er-lasery.

Vzhledem k tomu, že různé části oka mají různé složení a různé absorpční koeficienty pro stejnou vlnovou délku, volba druhé určuje jak segment oka, kde dojde k interakci, tak místní účinek v oblasti zaostřování. Na základě spektrálních přenosových charakteristik oka je vhodné k chirurgickému ošetření zevních vrstev rohovky a předního segmentu použít lasery s vlnovou délkou v rozsahu 180–315 nm. Hlubšího průniku až k čočce lze dosáhnout ve spektrálním rozsahu 315–400 nm a pro všechny vzdálené oblasti je vhodné záření o vlnové délce více než 400 nm a až 1400 nm, při výrazné absorpci vody začíná.

Fyzika - lékařství

Na základě zohlednění vlastností biologických tkání a typu interakce realizované při dopadajícím záření vyvíjí Ústav obecné fyziky laserové systémy pro použití v různých oblastech chirurgie ve spolupráci s mnoha organizacemi. Mezi posledně jmenované patří akademické ústavy (Ústav pro problémy laserových a informačních technologií - IPLIT, Ústav spektroskopie, Ústav analytické instrumentace), Moskevská státní univerzita. M. V. Lomonosov, přední lékařská centra země (MNTK „Mikrochirurgie oka“ pojmenovaná po S. N. Fedorovovi, Moskevský vědeckovýzkumný onkologický ústav pojmenovaný po P. A. Herzenovi z Ruské federace, Ruská lékařská akademie postgraduálního vzdělávání, Vědecké centrum pro kardiovaskulární chirurgii pojmenované po A. N. Bakulevovi Ruské akademie lékařských věd, Ústřední klinická nemocnice č. 1 společnosti JSC Russian Railways), stejně jako řada komerčních společností („Optosystems“, „Visionics“, „New Energy Technologies“, „Laser Technologies in Medicine“, "Cluster", STC "Fibre Optical Systems").

Náš ústav tak vytvořil laserový chirurgický komplex „Lazurit“, který může fungovat jak jako skalpel-koagulátor, tak i jako litotriptor, tedy zařízení na ničení kamenů v lidských orgánech. Litotryptor navíc funguje na novém originálním principu – využívá se záření o dvou vlnových délkách. Jedná se o laser na bázi krystalu Nd:YAlO 3 (s hlavní vlnovou délkou záření 1079,6 nm a jeho druhou harmonickou v zelené oblasti spektra). Instalace je vybavena jednotkou pro zpracování videa a umožňuje sledovat provoz v reálném čase.

Dvouvlnná laserová expozice o trvání mikrosekund poskytuje fotoakustický mechanismus fragmentace kamene, který je založen na opticko-akustickém efektu objeveném A. M. Prochorovem a jeho kolegy - generování rázových vln při interakci laserového záření s kapalinou. Dopad se ukazuje jako nelineární [, ] (obr. 4) a zahrnuje několik fází: optický průraz na povrchu kamene, vznik plazmové jiskry, vývoj kavitační bubliny a šíření rázové vlny při jejím kolapsu.

Výsledkem je, že po ~700 μs od okamžiku dopadu laserového záření na povrch kamene je kámen zničen vlivem rázové vlny vzniklé během kolapsu kavitační bubliny. Výhody této metody litotrypse jsou zřejmé: za prvé zajišťuje bezpečnost dopadu na měkkou tkáň obklopující kámen, protože rázová vlna se v nich neabsorbuje, a proto jim nezpůsobuje poškození vlastní jiným laserům. metody litotrypsie; za druhé, vysoké účinnosti je dosaženo při fragmentaci kamenů libovolného umístění a chemického složení (tab. 2); za třetí je zaručena vysoká míra fragmentace (viz tabulka 2: doba destrukce kamenů se pohybuje v rozmezí 10–70 s v závislosti na jejich chemickém složení); za čtvrté, vláknový nástroj není poškozen během dodávání záření (kvůli optimálně zvolenému trvání pulzu); konečně se radikálně snižuje počet komplikací a zkracuje se doba pooperační léčby.

Tabulka 2 Chemické složení kamenů a parametry laserového záření při fragmentaci v experimentech in vitro

Součástí komplexu Lazurit (obr. 5) je také skalpel-koagulátor, který umožňuje zejména úspěšně provádět unikátní operace na prokrvených orgánech, jako jsou ledviny, k odstranění nádorů s minimální ztrátou krve, bez stlačování ledvinných cév a bez vytvoření umělého ischemického orgánu doprovázejícího současně přijímané metody chirurgické intervence. Resekce se provádí laparoskopickým přístupem. Při efektivní hloubce průniku pulzního jednomikronového záření ~1 mm se současně provádí resekce tumoru, koagulace a hemostáza a je dosaženo ablasticity rány. Byla vyvinuta nová medicínská technologie pro laparoskopickou resekci ledviny pro T 1 N 0 M 0 karcinom.

Výsledkem výzkumné práce v oboru oftalmologie byl vývoj očních laserových systémů „Microscan“ a jeho modifikace „Microscan Visum“ pro refrakční chirurgii na bázi ArF excimerového laseru (193 nm). Pomocí těchto nastavení se koriguje krátkozrakost, dalekozrakost a astigmatismus. Je implementována metoda tzv. „létající skvrny“: rohovka oka je osvětlena bodem záření o průměru asi 0,7 mm, který snímá její povrch podle algoritmu určeného počítačem a mění svůj tvar. . Korekce zraku o jednu dioptrii při frekvenci opakování pulsu 300 Hz je zajištěna za 5 s. Účinek zůstává povrchní, protože záření s touto vlnovou délkou je silně absorbováno rohovkou oka. Systém sledování očí umožňuje vysoce kvalitní operaci bez ohledu na pohyblivost oka pacienta. Instalace Microscan je certifikována v Rusku, zemích SNS, Evropě a Číně je jí vybaveno 45 ruských klinik. Oční excimerové systémy pro refrakční chirurgii, vyvinuté v našem ústavu, zaujímají v současnosti 55 % tuzemského trhu.

Za podpory Federální agentury pro vědu a inovace za účasti Ústavu obecné fyziky Ruské akademie věd, IPLIT RAS a Moskevské státní univerzity byl vytvořen oftalmologický komplex, jehož součástí je Microscan Visum, diagnostické zařízení sestávající z tzv. aberrometr a skenovací oftalmoskop, stejně jako unikátní femtosekundový laserový oftalmologický systém "Femto Visum" . Zrod tohoto komplexu se stal příkladem plodné spolupráce mezi akademickými organizacemi a Moskevskou státní univerzitou v rámci jediného programu: na IOP byl vyvinut chirurgický nástroj a na MSU a IPLIT bylo vyvinuto diagnostické zařízení, které umožňuje řadu unikátních oftalmologických operací. Podrobněji by měl být probrán princip fungování femtosekundové oftalmologické jednotky. Jako základ byl zvolen neodymový laser s vlnovou délkou záření 1064 nm. Pokud při použití excimerového laseru rohovka silně absorbuje, pak je při vlnové délce ~1 μm lineární absorpce slabá. Díky krátké době trvání pulsu (400 fs) při fokusaci záření je však možné dosáhnout vysoké hustoty výkonu a následně se zefektivní multifotonové procesy. Organizací vhodného zaostřování je možné ovlivňovat rohovku tak, že její povrch není nijak ovlivněn a dochází k multifotonové absorpci v objemu. Mechanismem účinku je fotodestrukce rohovkové tkáně během multifotonové absorpce (obr. 6), kdy nedochází k tepelnému poškození blízkých vrstev tkáně a zásah lze provádět s přesností. Pokud je pro záření excimerového laseru energie fotonu (6,4 eV) srovnatelná s energií disociační, pak v případě záření o velikosti jednoho mikronu (1,2 eV) je minimálně poloviční, nebo dokonce sedmkrát menší, což zajišťuje popsaný efekt a otevírá nové možnosti v laserové oftalmologii.

Dnes se intenzivně rozvíjí fotodynamická diagnostika a onkologická terapie založená na využití laseru, jehož monochromatické záření vybudí fluorescenci fotosenzibilizačního barviva a spouští selektivní fotochemické reakce způsobující biologické přeměny ve tkáních. Dávky podávání barviva jsou 0,2–2 mg/kg. V tomto případě se fotosenzibilizátor hromadí převážně v nádoru a jeho fluorescence umožňuje určit lokalizaci nádoru. Vlivem přenosu energie a zvýšením výkonu laseru vzniká singletový kyslík, který je silným oxidačním činidlem, což vede k destrukci nádoru. Podle popsané metody se tedy provádí nejen diagnostika, ale i léčba onkologických onemocnění. Nutno podotknout, že zavedení fotosenzibilizátoru do lidského těla není zcela neškodný zákrok a proto je v některých případech lepší použít tzv. laserem indukovanou autofluorescenci. Ukázalo se, že v některých případech, zejména při použití krátkovlnného laserového záření, zdravé buňky nefluoreskují, zatímco rakovinné vykazují fluorescenční efekt. Tato technika je výhodnější, ale stále slouží hlavně k diagnostickým účelům (ačkoli v poslední době byly podniknuty kroky k dosažení terapeutického účinku). Náš ústav vyvinul řadu přístrojů jak pro fluorescenční diagnostiku, tak pro fotodynamickou terapii. Toto zařízení je certifikováno a je jím vybaveno 15 moskevských klinik.

Pro endoskopické a laparoskopické operace je nezbytnou součástí laserové instalace prostředek pro dodávání záření a formování jeho pole v oblasti interakce. Navrhli jsme taková zařízení založená na vícevidových optických vláknech, umožňujících provoz ve spektrální oblasti od 0,2 do 16 mikronů.

S podporou Federální agentury pro vědu a inovace IOF vyvíjí techniku pro hledání distribuce velikosti nanočástic v kapalinách (a zejména v lidské krvi) pomocí kvazielastické spektroskopie rozptylu světla. Bylo zjištěno, že přítomnost nanočástic v kapalině vede k rozšíření centrálního vrcholu Rayleighova rozptylu a měření velikosti tohoto rozšíření umožňuje určit velikost nanočástic. Studie velikostních spekter nanočástic v krevním séru pacientů s kardiovaskulárními poruchami prokázala přítomnost velkých protein-lipidových shluků (obr. 7). Bylo také zjištěno, že velké částice jsou také charakteristické pro krev pacientů s rakovinou. Navíc s pozitivním výsledkem léčby zmizel vrchol zodpovědný za velké částice, ale v případě relapsu se znovu objevil. Navržená technika je tedy velmi užitečná pro diagnostiku onkologických i kardiovaskulárních onemocnění.

Dříve ústav vyvinul novou metodu pro detekci extrémně nízkých koncentrací organických sloučenin. Hlavními součástmi zařízení byly laser, hmotnostní spektrometr doby letu a nanostrukturovaná deska, na které byl studovaný plyn adsorbován. Dnes je tato instalace upravena pro rozbor krve, což také otevře nové možnosti pro včasnou diagnostiku mnoha onemocnění.

Řešení řady lékařských problémů je možné pouze spojením úsilí v několika oblastech: to zahrnuje základní výzkum v laserové fyzice, podrobné studium interakce záření s hmotou, analýzu procesů přenosu energie, lékařský a biologický výzkum a vývoj technologie lékařského ošetření.

4 YSGG - Yttrium Scandium Gallium Granát(yttrium scandium gallium granát).

YLF- Yttrium Lithium Fluoride(fluorid yttrium-lithný).

Lasery se v chirurgické praxi používají již dlouhou dobu a mnoho klinik tuto technologii aktivně využívá. Ale pacienti se stále ptají, jak je to bezbolestné a účinné? Zástupce hlavního lékaře pro chirurgii sítě klinik pro dospělé a děti MEGI, doktor věd Aidar Gallyamov, poskytl rozhovor deníku ProUfu.ru a na tuto otázku odpověděl.

– Jak funguje lékařský laser?

– Laserové zařízení je unikátní zařízení, které vysílá tenký paprsek světla. Obsahuje obrovské množství energie, která dokáže řezat a svařovat tkáň a zastavit krvácení. Na tomto principu fungování je založen tzv. laserový skalpel.

Použití laseru je ve skutečnosti bezbolestné a efektivní, protože poskytuje:

1. Operace je bezkrevná, protože při provádění řezu se okraje vypreparovaných tkání koagulují a vypreparované cévy se utěsní. Ztráta krve je prakticky nulová.

2. Přesnost práce chirurga. Linie řezu se ukáže jako absolutně rovnoměrná, bez ohledu na hustotu tkáně (například když narazí na hustou tkáň nebo oblast kosti, paprsek se na rozdíl od konvenčního skalpelu nevychýlí do strany).

3. Úplné sterility je dosaženo díky tomu, že při manipulaci s laserem nedochází ke kontaktu s tkáněmi, navíc záření působí antibakteriálně a antisepticky.

4. Bezbolestné. Laserové ošetření je prakticky bezbolestné a nevyžaduje dlouhou pooperační rehabilitaci.

– Existuje názor, že pomocí laseru můžete odstranit pouze krtky, papilomy a léčit křečové žíly, je to pravda?

- Jen částečně. Vše záleží na klinice. Někteří se specializují pouze na tyto laserové zákroky, jiní využívají laser k širšímu spektru zákroků. V každém případě je velmi důležité, jaké lékařské laserové centrum si vyberete. Hlavní je, že klinika má nejmodernější vybavení. V Ufě nedávno otevřela síť klinik pro dospělé a děti MEGI Centrum laserové chirurgie. Toto centrum představuje nejnovější vybavení: sedm polovodičových laserových systémů, z toho čtyři od IPG (IPG), nejlepší na světě z hlediska kvality a možností vybavení.

– Jaké je lékařské využití laserového záření ve vašem centru?

– Pomocí laserových přístrojů v MEGI můžete získat lékařskou péči v následujících oblastech: proktologie, urologie, gynekologie, mamologie, chirurgie, flebologie.

V proktologii se odstraňují hemoroidy laserem, vyřezávají se fisury v análním kanálu, odstraňují se novotvary rekta (polypy a kondylomy) pomocí laseru se provádějí minimálně invazivní operace, vaporizace hemoroidů bez a jediný řez.

V urologii se provádí endourologické laserové odstranění polypů a nádorů močového měchýře, novotvarů urogenitální oblasti (polypy a kondylomy) a používá se při provádění obřízky. K ničení kamenů v močových cestách se používá laser, tomu se říká kontaktní laserová litotrypse.

V gynekologii se lasery používají k odstranění děložních myomů a k operacím vaječníků. Používá se také při léčbě eroze děložního hrdla a odstraňování nádorů.

V mamologii se téměř všechny operace provádějí pomocí laserových systémů. U cystické mastopatie je široce používána punkční metoda léčby - laserová ablace cyst a jiných novotvarů mléčných žláz.

Při chirurgii se odstraňují novotvary kůže a měkkých tkání (papilomy, různé krtky, ateromy, lipomy, fibromy); používá se při operacích v dutině břišní (u endoskopických operací je laser nepostradatelný při operacích jater, sleziny, slinivky břišní), odstraňování stařeckých skvrn a tetování.

Ve flebologii se lasery používají k léčbě křečových žil, flebektomie, laserové radiofrekvenční obliterace žil a metliček a také skleroterapie.

– Jak se rozhodnout pro lékařskou laserovou operaci?

– Jako chirurg prohlašuji, že laseru se není třeba bát. Pokud jste si vybrali dobrou kliniku s moderními operačními sály, kde jsou chirurgické zákroky prováděny pro pacienta rychle a bezbolestně, buďte si jisti vynikajícím výsledkem. Naše MEGI centrum k tomu vytvořilo všechny podmínky. V případě potřeby a přání může pacient v časném pooperačním období strávit nějaký čas na oddělení pod dohledem zkušeného zdravotnického personálu.

Operace uší ke korekci estetických vad už nikoho nepřekvapí. V moderní plastické chirurgii zaujímá přední místo spolu s rhinoplastikou (operace nosu). Vysoce kvalifikovaní lékaři a moderní vybavení umožňují tento zákrok provést stejně rychle, bezbolestně a hlavně úspěšně.

Tradiční operace zahrnuje použití skalpelu. Tento chirurgický nástroj se používá po mnoho staletí. Ale dnes má silného konkurenta - laserový paprsek, s jehož pomocí se provádí mnoho operací na různých částech lidského těla, včetně uší. Vznik alternativy vyvolává logickou otázku: „Která otoplastika, laser nebo skalpel, jaký je rozdíl?

Abyste pochopili rozdíl mezi skalpelem a laserem, musíte se rozhodnout, co mají společného:

indikace pro korekci uší;
účel operace uší;
kontraindikace k otoplastice;
příprava na operaci;
metodika provádění opravného postupu;
období zotavení.

Korekce boltce se provádí především z estetických důvodů. Náznakem by mělo být přání klienta změnit tvar uší, pokud nevypadají esteticky. Dalším cílem otoplastiky je obnovení chybějících částí ucha. Takový nedostatek může vzniknout v důsledku abnormálního vývoje ucha nebo jeho poranění v důsledku popálenin, omrzlin nebo mechanického namáhání.

Co opravuje otoplastika:

eliminuje odstávající uši (odstraňuje hypertrofovanou tkáň chrupavky, tvoří antihelix);
zlepšuje vzhled boltce;
snižuje velké uši (makrotia);
eliminuje asymetrii;
obnovuje malé, stočené uši (mikrotia);
obnovuje nebo zmenšuje ušní lalůček.

Kontraindikace k otoplastice jsou stejné pro jakýkoli typ operace. Patří sem onemocnění krve, onemocnění endokrinního systému, infekční onemocnění, záněty uší, exacerbace chronických onemocnění, predispozice ke keloidním jizvám.

Pokud pacient s kontraindikacemi podstoupí otoplastiku, jsou možné vážné komplikace. Operaci ucha lze tedy provést až po vyšetření praktickým lékařem a lékařem ORL. Testy krve a moči jsou povinné. Odebírá se krev na biochemický rozbor, vyloučení AIDS a hepatitidy a stanovení krevní srážlivosti.

Průběh a metodika operace závisí na ušní vadě, kterou je potřeba odstranit.

Lékař provede předběžnou přípravu: provede měření ucha a provede počítačové modelování.
Před provedením řezů chirurg udělá značky na uchu.
Následně pomocí skalpelu nebo laserového paprsku provede potřebné řezy, oddělí kůži od chrupavky a napraví boltec.
Pokud jsou odstraněny odstávající uši, pak se operace provádí řezem na zadní straně ucha, v blízkosti kožního záhybu, a chrupavka se sešije, vyřízne nebo se odstraní její přebytek.
V případě redukce ucha se provede řez v přední části v oblasti záhybu šroubovice a vyříznou se přebytečné části chrupavky.
Korekce ušního boltce zahrnuje zašití slz nebo odstranění přebytečné tukové tkáně a kůže.
Operace trvá od 30 minut do 2 hodin.

Období rekonvalescence spočívá v dodržování řady pravidel a péči o ucho.

Během prvního týdne budete muset nosit otoplastický obvaz a denně měnit obvazy.

Před odstraněním stehů si nenamáčejte ucho ani si nemyjte vlasy.

Minimálně dva měsíce je zakázáno navštěvovat koupaliště, saunu nebo sportovat. K úplnému zhojení ucha dochází po šesti měsících.

Hlavní rozdíl mezi skalpelem a laserovou otoplastikou jsou následující faktory:

doba laserové operace je kratší než u klasické operace;
krevní ztráta při skalpelové otoplastice je významná a při použití skalpelu je minimální;
infekční kontaminace je vyloučena laserovou korekcí, zatímco nedostatečné antiseptiky při práci se skalpelem mohou vést k závažným zánětlivým procesům;
po laserové otoplastice je bolest minimální, ale v důsledku práce se skalpelem ucho bolí dlouho a silně;
Laserová korekce boltce umožňuje rychlejší hojení ucha, a tím zkracuje dobu zotavení.

Jaký druh otoplastiky se provádí, laser nebo skalpel, závisí na kvalifikaci chirurga a dostupnosti moderního vybavení na klinice. Centra plastické chirurgie vybavená nejmodernějším laserovým zařízením najdete téměř ve všech velkých a středně velkých městech Ruska: Voroněž, Čeljabinsk, Samara, Nižnij Novgorod, Jekatěrinburg a mnoho dalších.

Otoplastika skalpelem a laserová korekce uší

Bez ohledu na to, jakým nástrojem se korekce provádí, musí v ní být chirurg zběhlý. Mistr svého řemesla cítí rozdíl v práci se skalpelem a laserovým paprskem. Ale to je pro pacienta také zajímavé, zejména proto, že laserová korekce ucha je považována za bezkrevnou a bezbolestnou operaci. Pojďme se blíže podívat na to, jak fungují lasery a skalpely.

Otoplastika skalpelem: vlastnosti nástroje a operace

Skalpel je chirurgický nůž vyrobený z lékařské nerezové oceli. Skládá se z čepele, špičatého hrotu a rukojeti. Účelem nástroje je řezat měkké tkáně během operace. V závislosti na účelu mohou mít skalpely různé velikosti a handicapy.

Při korekci uší se řez a práce s tkání chrupavky provádí skalpelem. Nejprve se v kůži provede řez, poté se z chrupavky odstraní kožní tkáň. Během této manipulace z rány hojně proudí krev, která musí být pravidelně odstraňována.

Práce s chrupavkou často vyžaduje mnoho malých řezů podél linií změn, jinými slovy dochází k perforaci chrupavkové tkáně. Jedná se o pečlivou práci, která vyžaduje přesnost pohybů chirurga a jemnost řezů.

Odstranění přebytečné chrupavky je neméně důležité, protože nepřesnost může negativně ovlivnit výsledek a vést k tvorbě jizev. Otoplastika skalpelem vyžaduje zvýšenou antisepsi pracovního prostoru. Protože i mírná kontaminace přispívá k pronikání infekce do otevřených ran.

Nevýhody korekce uší skalpelem jsou zřejmé:

výrazná ztráta krve, hojně tekoucí krev se může hromadit pod kůží a vést k takové komplikaci, jako je hematom, který může způsobit nekrózu chrupavky;
zvýšené riziko infekce rány a v důsledku toho komplikace ve formě perichondritidy, zánětu středního ucha, zánětu a hnisání měkkých tkání;
dlouhé období zotavení v důsledku vážného poranění ucha;
tvorba tkáňových jizev v důsledku nepřesných řezů.

Přes nedostatky je operace skalpelem zcela bezpečná a přesná.

Kromě toho je infekce během operace vzácná a dovednost profesionálních chirurgů nezanechává jizvy.

Laserová otoplastika: vlastnosti nástroje a operace

Laser pro provádění operací (laserový skalpel) se skládá ze dvou částí. Stacionární část obsahuje samotný generátor záření a řídicí jednotky. Pohyblivá část je kompaktní zářič spojený s hlavní jednotkou světlovodem. Laserový paprsek je přenášen přes světlovod do zářiče, s jehož pomocí lékař provádí potřebné manipulace. Samotné záření je transparentní, což umožňuje chirurgovi vidět celou operovanou oblast.

Tkáňové řezy laserovým skalpelem se provádějí co nejtenčí, protože dopad paprsku na operovanou oblast je omezen na šířku přibližně 0,01 mm. V místě expozice se teplota tkáně zvýší na přibližně 400 stupňů, v důsledku čehož oblast kůže okamžitě spálí a částečně se odpaří, to znamená, že se bílkoviny srazí a kapalina přejde do plynného stavu.

Tento důvod vysvětluje minimální množství krve při operaci a nemožnost nakažení se infekcí. Laserový paprsek působí velmi jemně na chrupavku, aniž by ji nad nezbytně poškodil. Hrany jsou zaoblené a hladké, což umožňuje co nejpřesněji měnit tvar boltce.

Laserová otoplastika má následující výhody:

infekce tkáně je vyloučena;
minimální množství krve během a po operaci;
dochází k rychlé regeneraci tkání;
doba rehabilitace se snižuje;
uši vypadají co nejpřirozeněji (žádné jizvy).

Cena za laserovou otoplastiku v Moskvě je od 33 000 rublů, v Petrohradu - od 30 000 rublů.

Když už mluvíme o CO 2 laseru, je třeba poznamenat jeho obecně uznávanou účinnost v chirurgii měkkých tkání. Paprsek tohoto laseru o vlnové délce 10 600 nm je nejcitlivější na molekuly vody (H 2 O). Vzhledem k tomu, že lidské měkké tkáně jsou z 60–80 % tvořeny vodou, dochází v nich k nejvýraznějšímu a nejúčinnějšímu pohlcování záření CO 2 laseru, což způsobuje ablační efekt, jinými slovy efekt „laserového skalpelu“. Ablace měkkých tkání je nezbytnou a klinicky významnou podmínkou pro provádění různých typů operací.

Všestrannost techniky „laserového skalpelu“.

Všestrannost našeho operačního oddělení nám umožňuje využít tuto techniku – techniku „laserového skalpelu“ – v chirurgii, gynekologii, plastické chirurgii a urologii.

Zdůrazněme vlastnosti a výhody interakce „laserového skalpelu“ s biologickými tkáněmi:

nedochází k přímému kontaktu s tkání, což znamená, že nehrozí riziko infekce. Paprsek nemůže přenášet viry a bakterie (včetně HIV, virové hepatitidy B a C). Řez provedený laserem je za všech podmínek sterilní;
sterilizace tkáně v operačním poli, která byla ošetřena laserovým zářením, a schopnost pracovat s infikovanými oblastmi tkáně. Tato příležitost se zdá být pro chirurgy skutečně obrovská;
možnost jednostupňového odstranění infikované dermální cysty s aplikací primární sutury za předpokladu, že nedojde ke ztrátě krve a strachu z hematomu rány;
koagulační účinek záření, který umožňuje získat prakticky nekrvavé řezy. Pohodlí a rychlost práce. Bezkrevnost je stav, který umožňuje chirurgovi pohodlně pracovat tam, kde je to nutné. Z osobní zkušenosti: korekci vrozených a získaných deformací rtu lze provést kvalitativně a symetricky pouze laserovým paprskem;
minimální tepelné účinky na okolní tkáně a známý biostimulační účinek laseru předurčují rychlé hojení ran a znatelné zkrácení pooperačního období.

Díky inovativním schopnostem moderních CO 2 laserů, jmenovitě modulovaným tvarům laserových pulzů, nezávislému nastavení hloubky ablace, výkonu a délky pulzu, se podařilo maximálně zefektivnit a fyziologicky zefektivnit laserové operace při práci s různými typy tkání a indikace.

Je důležité pochopit, že bezpečnost pacienta závisí na kompetenci specialisty, proto je školení lékařů v laserové technologii nezbytnou podmínkou pro použití laserových technologií v lékařské praxi.

Jako klasický chirurg jsem měl k laserovému paprsku ambivalentní postoj. Během svého profesního růstu jsem musel pracovat s několika laserovými systémy, ale za počátek svého vědomého přístupu k laserovým operacím mohu považovat okamžik, kdy byl v našem Centru zaveden do klinické praxe CO 2 laserový systém DEKA SmartXide2. Volba tohoto systému byla způsobena jeho univerzálností pro různé oblasti medicíny a přítomností v něm řady inovativních schopností, které přímo ovlivňují zvýšení efektivity a individualizace přístupů v chirurgické praxi:

tvary modulovaných laserových pulzů Pulse Shape Design a možnost je vybrat a změnit,
stupňovité nastavení hloubky ablace, tzv. stacks,
nezávislé nastavení parametrů laserového záření: výkon, délka pulzu, vzdálenost mezi body, tvar pulzu, zásobníky, geometrie snímané oblasti, pořadí skenování.

Prvním použitím CO 2 laseru v mé praxi bylo odstranění benigních kožních lézí. Použití laserového systému poskytlo nepopiratelné výhody, mezi které patří jednoduchost a rychlost procesu, jasná vizualizace okraje útvaru, možnost pracovat na jakékoli části těla, včetně sliznic a pohyblivé části těla. oční víčko, estetika výsledku a rychlé hojení.

Nevýhodou laserové expozice je obtížnost odběru biopsie.

Laserová expozice tedy může být považována za nejpřijatelnější způsob odstranění benigních formací.

Účinné je také použití laseru SmartXide2 DOT k odstranění podkožních útvarů jako je aterom, fibrom atd. Laserový paprsek umožňuje přesnou disekci vrstev kůže. Membrány cyst jsou dobře vizualizovány. Tato metoda je nepostradatelná v přítomnosti perifokálního zánětu a zvýšené krvácivosti v důsledku přemnožení tkání. Ve všech těchto případech byl útvar zcela odstraněn, pooperační rána byla suchá a bez krvácení, včetně kapilárního krvácení. Rány byly ve všech případech sešity bez drenáže. Byla předepsána antibiotická terapie. Při kontrolních vyšetřeních byla zaznamenána pozitivní dynamika a hojení ran primárním záměrem.

Klinické příklady

Klinický případ 1

Pacient, 32 let. Byla navržena transkonjunktivální bilaterální blefaroplastika s použitím laseru. Přes dolní fornix spojivkového vaku byl proveden přístup k paraorbitální tkáni (SP 3 W), nadbytek byl odstraněn (SP 6 W). Rána byla uzavřena jedním stehem Vicryl 6.0. V pooperačním období byly ve srovnání s klasickou technikou pozorovány otoky a modřiny v menší míře. Nehrozilo žádné riziko elektrického poranění oka, protože nebyl použit elektrokoagulátor.

mínusy: nutnost používat jednorázové konjunktivální screeny, což zase zvyšuje následky pooperační konjunktivitidy.

Závěry: Tato technika výrazně usnadňuje práci chirurga a zajišťuje menší traumatizaci tkání během operace. Pro současné frakční laserové ošetření kůže periorbitální oblasti (pseudoblepharoplastika) je tato metoda nepostradatelná.

Rýže. 1a. Foto před operací

Rýže. 1b. Foto 6. den po operaci.

Klinický případ 2

Pacient, 23 let. Posttraumatická deformace rtu. Byl učiněn pokus o symetrii rtů. Na operačním sále s elektrokoagulátorem pomocí značení byla provedena modelace horního rtu. Operace trvala 20 minut, stabilní hemostáza – +40 minut. Výsledek: pacient je spokojen na 80 %. Po analýze výsledků byla pacientovi nabídnuta korekce rtů pomocí laseru SmartХide2. V režimu Smart Pulse 6W byla pomocí 7“ trysky provedena ablace přebytečné a jizvy horního rtu. Stehy byly umístěny pomocí Vicryl Rapide 5.0. Pacientovi se doporučuje o ránu pečovat, dokud otok nezmizí (až 14 dní). Dva měsíce po operaci je výsledek 100% uspokojivý pro pacienta i operatéra.

Mínusy metoda laserové korekce: nezjištěno.

Závěry: V této fázi považuji za nejlepší možnou metodu korekci deformit rtů CO 2 laserem.

Klinický případ 3

Pacient, 44 let. Byla navržena plastická operace horních víček. Byla provedena excize nadbytečné kůže horního víčka. Ablace úseku m. orbicularis oculi, jeho disekce a odstranění přebytečné paraorbitální tkáně. Výhodou použití laseru je rychlost operace a čistota rány.

mínusy: Vzhledem k velké velikosti laserových násadců jsou pro získání hladkého chirurgického okraje vyžadovány dokonale kalibrované a přesné pohyby chirurga.

Rýže. 2a. Fotografie pacienta před operací

Rýže. 2b. Fotografie pacienta 4 měsíce po operaci

Závěr

Prokázané klinické případy a výsledky laserových operací systémem SmartXide2 prokázaly hmatatelnou komparativní výhodu této metody oproti klasické chirurgické metodě v důsledku lepší estetiky, zkrácení doby rehabilitace, menší traumatizace tkání, výborného hojení ran a v důsledku toho vysoké procento spokojenosti lékaře i pacienta se zákrokem.

Zavést uvažovanou laserovou technologii do lékařské praxe tedy považuji za klinicky proveditelné a ekonomicky odůvodněné. Jsem si jist, že dynamický rozvoj laserových technologií již předurčil velkou budoucnost laserové chirurgie.

Díky jedinečným vlastnostem laserového záření jsou lasery nepostradatelné v různých oblastech vědy, včetně medicíny. Lasery v medicíně otevřely nové možnosti v léčbě mnoha nemocí. Laserovou medicínu lze rozdělit do hlavních sekcí: laserová diagnostika, laserová terapie a laserová chirurgie.

Historie nástupu laserů v medicíně - jaké vlastnosti laseru způsobily rozvoj laserové chirurgie

Výzkum využití laseru v medicíně začal v šedesátých letech minulého století. Ve stejné době se objevily první laserové lékařské přístroje: přístroje na ozařování krve. První práce na použití laserů v chirurgii v SSSR byly provedeny v roce 1965 v Moskevském onkologickém výzkumném ústavu pojmenovaném po. Herzen společně s JE Istok.

Laserová chirurgie využívá lasery, které jsou poměrně výkonné a dokážou značně zahřát biologickou tkáň, což způsobí její odpařování nebo řezání. Využití laserů v medicíně umožnilo provádět dříve složité nebo zcela nemožné operace efektivně a s minimální invazivitou.

Vlastnosti interakce laserového skalpelu s biologickými tkáněmi:

Žádný přímý kontakt nástroje s tkání, minimální riziko infekce.
Koagulační účinek záření umožňuje získat prakticky nekrvavé řezy a zastavit krvácení z krvácejících ran.
Sterilizační účinek záření je preventivním opatřením pro infekci operačního pole a rozvoj pooperačních komplikací.
Schopnost řídit parametry laserového záření umožňuje získat potřebné účinky při interakci záření s biologickými tkáněmi.
Minimální dopad na okolní tkáně.

Využití laserů v chirurgii umožňuje efektivně provádět širokou škálu chirurgických zákroků ve stomatologii, urologii, otorinolaryngologii, gynekologii, neurochirurgii atd.

Klady a zápory použití laserů v moderní chirurgii

Hlavní výhody laserové operace:

Výrazné zkrácení doby provozu.
Nedochází k přímému kontaktu nástroje s tkáněmi a v důsledku toho k minimálnímu poškození tkání v oblasti operace.
Zkrácení pooperačního období.
Žádné nebo minimální krvácení během operace.
Snížení rizika tvorby pooperačních jizev a jizev.
Sterilizační účinek laserového záření umožňuje dodržovat pravidla asepse.
Minimální riziko komplikací během operace a v pooperačním období.

Nevýhody laserových technologií v chirurgii:

Malý počet lékařů absolvoval speciální školení pro práci s lasery.
Nákup laserového zařízení vyžaduje značné materiálové náklady a zvyšuje náklady na ošetření.
Použití laserů představuje pro zdravotníky určité nebezpečí, proto musí při práci s laserovým zařízením přísně dodržovat všechna bezpečnostní opatření.
Účinek laseru může být v některých klinických případech dočasný a může být nutná další operace.

Co dnes umí laserová chirurgie – všechny aspekty použití laseru v chirurgii

V současné době se laserová léčba používá ve všech oblastech medicíny. Laserové technologie jsou nejvíce využívány v oftalmologii, stomatologii, všeobecné, cévní a plastické chirurgii, urologii a gynekologii.

Lasery ve stomatochirurgii se používají při těchto operacích: frenektomie, gingivektomie, sejmutí kukly při perikoronitidě, provádění řezů při instalaci implantátů a další. Využití laserových technologií ve stomatologii umožňuje snížit množství používaných anestetik, vyhnout se pooperačním otokům a komplikacím a urychlit dobu hojení pooperačních ran.

Nástup laseru radikálně změnil vývoj oftalmologie. Pomocí laseru můžete provádět ultra přesné řezy až na mikron, což nezvládne ani velmi zkušený chirurg. V současné době lze pomocí laseru provádět glaukom, onemocnění sítnice, keratoplastiku a mnoho dalších.

Laserové technologie umožňují úspěšně eliminovat různé vaskulární patologie: venózní a arteriovenózní dysplazii, lymfangiomy, kavernózní hemangiomy a další. Léčba cévních onemocnění se díky laserům stala prakticky bezbolestnou s minimálním rizikem komplikací a dobrým kosmetickým efektem.

Laserový skalpel se používá při velkém počtu operací:

V dutině břišní (apendektomie, cholecystektomie, excize srůstů, reparace kýly, resekce parenchymatických orgánů aj.).
Na tracheobronchiálním stromě (odstranění tracheálních a bronchiálních píštělí, rekanalizace obstrukčních nádorů průdušek a průdušnice).
V otorinolaryngologii (korekce nosní přepážky, adenektomie, odstranění jizevnatých stenóz zevního zvukovodu, tympanotomie, odstranění polypů atd.).
V urologii (odstranění karcinomů, polypů, ateromu kůže šourku).
V gynekologii (odstranění cyst, polypů, nádorů).

Používají se také lasery. Téměř všechny kliniky provádějící takové operace mají ve svém arzenálu laserové zařízení. Provádění řezů pomocí laserového skalpelu vám umožní vyhnout se otokům, modřinám a snížit riziko infekce a komplikací.

Je těžké pojmenovat oblast medicíny, kde vlastnosti laserového záření nebyly efektivně využity. Neustálé zdokonalování laserových technologií a vzdělávání stále většího počtu zdravotnických pracovníků pro práci s lasery může v blízké budoucnosti vést k převaze laserové chirurgie nad tradičními metodami chirurgických zákroků.