David Kochiev, Ivan Shcherbakov
„Természet” 2014. 3. sz

A szerzőkről

David Georgievich Kochiev- a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, a névadó Általános Fizikai Intézet igazgatóhelyettese. A. M. Prokhorov RAS tudományos munkáért. Tudományos érdeklődési köre: lézerfizika, sebészeti lézerek.

Ivan Alekszandrovics Scserbakov— akadémikus, az Orosz Tudományos Akadémia Fizikai Tudományok Osztályának akadémikus-titkára, professzor, a fizikai és matematikai tudományok doktora, az Orosz Tudományos Akadémia Általános Fizikai Intézetének igazgatója, az Orosz Tudományos Akadémia Lézerfizikai Osztályának vezetője a Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet. elnevezett aranyéremmel tüntették ki. A. M. Prokhorov RAS (2013). Lézerfizikával, spektroszkópiával, nemlineáris és kvantumoptikával, valamint orvosi lézerekkel foglalkozik.

A lézer egyedülálló képessége, hogy a lehető legnagyobb mértékben koncentrálja az energiát térben, időben és spektrális tartományban, ezt a készüléket az emberi tevékenység számos területén, és különösen az orvostudományban nélkülözhetetlen eszközzé teszi [,]. A betegségek kezelésénél beavatkozás történik a kóros folyamatba vagy kórállapotba, amelyet a legradikálisabb módon sebészeti beavatkozással gyakorolnak. A tudomány és a technológia fejlődésének köszönhetően a mechanikus sebészeti eszközöket alapvetően más eszközök váltják fel, beleértve a lézeres műszereket is.

Sugárzás és szövet

Ha a lézersugárzást eszközként alkalmazzák, akkor annak feladata a biológiai szövetekben elváltozások előidézése (például műtét közbeni reszekció végrehajtása, fotodinamikus terápia során kémiai reakciók kiváltása). A lézersugárzás paraméterei (hullámhossz, intenzitás, expozíció időtartama) széles tartományban változhatnak, ami a biológiai szövetekkel való kölcsönhatás során különböző folyamatok kifejlődésének elindítását teszi lehetővé: fotokémiai változások, hő- és fotodestrukció, lézeres abláció, optikai meghibásodás, lökéshullámok generálása stb.

ábrán. Az 1. táblázat az orvosi gyakorlatban különböző mértékben alkalmazott lézerek hullámhosszait mutatja be. Spektrális tartományuk az ultraibolya (UV) tartománytól a közép-infravörös (IR) tartományig terjed, az energiasűrűség tartomány pedig 3 nagyságrendet (1 J/cm 2 - 10 3 J/cm 2), a teljesítménysűrűség tartomány 18 nagyságrend (10 -3 W /cm 2 - 10 15 W/cm 2), időtartomány - 16 nagyságrend, a folyamatos sugárzástól (~ 10 s) a femtoszekundumos impulzusokig (10 -15 s). A lézersugárzás és a szövet kölcsönhatásának folyamatait a térfogati energiasűrűség térbeli eloszlása határozza meg, és függ a beeső sugárzás intenzitásától és hullámhosszától, valamint a szövet optikai tulajdonságaitól.

A lézergyógyászat fejlődésének első szakaszaiban a biológiai szövetet „szennyeződésekkel” rendelkező vízként ábrázolták, mivel az ember 70-80%-ban vízből áll, és úgy vélték, hogy a lézersugárzás biológiai szövetekre gyakorolt hatásmechanizmusát a felszívódását. Folyamatos hullámú lézerek használatakor ez a koncepció többé-kevésbé működőképes volt. Ha meg kell szervezni a biológiai szövet felszínének kitettségét, akkor olyan hullámhosszú sugárzást kell választani, amelyet a víz erősen elnyel. Ha térfogati hatásra van szükség, ellenkezőleg, a sugárzást gyengén kell elnyelnie. Azonban, mint később kiderült, a biológiai szövet más komponensei is képesek felszívódni (különösen a spektrum látható tartományában - vérkomponensek, 2. ábra). Arra a felismerésre jutottak, hogy a biológiai szövet nem víz szennyeződésekkel, hanem sokkal összetettebb objektum.

Ezzel egy időben elkezdték használni az impulzuslézereket. A biológiai szövetekre gyakorolt hatást a hullámhossz, az energiasűrűség és a sugárzási impulzus időtartamának kombinációja határozza meg. Ez utóbbi tényező például segít elkülöníteni a termikus és a nem termikus hatásokat.

A gyakorlatban megjelentek az impulzus-lézerek, amelyek impulzus-időtartamának széles skáláját - milli-tól femtoszekundumig - változtatják. Itt különféle nemlineáris folyamatok lépnek életbe: optikai lebomlás a célfelületen, többfoton abszorpció, plazma képződése és fejlődése, lökéshullámok generálása és terjedése. Nyilvánvalóvá vált, hogy nem lehet egyetlen algoritmust létrehozni a kívánt lézer megkeresésére, és minden konkrét eset más megközelítést igényel. Ez egyrészt rendkívül megnehezítette a feladatot, másrészt teljesen fantasztikus lehetőségek nyíltak meg a biológiai szövetek befolyásolásának módszereinek variálására.

Amikor a sugárzás kölcsönhatásba lép a biológiai szövetekkel, a szóródásnak nagy jelentősége van. ábrán. A 3. ábra két konkrét példát mutat be a sugárzás intenzitásának eloszlására a kutya prosztata mirigyének szöveteiben, amikor különböző hullámhosszúságú lézersugárzás éri a felületét: 2,09 és 1,064 mikron. Az első esetben az abszorpció érvényesül a szórással szemben, a másodikban a helyzet fordított (1. táblázat).

Erős abszorpció esetén a sugárzás behatolása a Bouguer-Lambert-Beer törvénynek engedelmeskedik, azaz exponenciális bomlás lép fel. A látható és közeli infravörös hullámhossz-tartományban a legtöbb biológiai szövet szórási együtthatóinak jellemző értékei 100-500 cm -1 tartományban vannak, és monoton csökkennek a sugárzás hullámhosszának növekedésével. Az UV és távoli IR régiók kivételével a biológiai szövetek szórási együtthatói egy-két nagyságrenddel nagyobbak, mint az abszorpciós együttható. A szórás abszorpcióval szembeni dominanciája mellett a diffúz közelítési modell segítségével megbízható képet kaphatunk a sugárzás terjedéséről, amelynek azonban meglehetősen egyértelmű alkalmazhatósági korlátai vannak, amelyeket nem mindig vesznek figyelembe.

Asztal 1. A lézersugárzás paraméterei és a kutya prosztataszövetének optikai jellemzői

Tehát, ha egy adott lézert konkrét műveletekhez használunk, számos nemlineáris folyamatot, valamint a szórás és az abszorpció arányát kell figyelembe venni. A kiválasztott szövet abszorbeáló és szóró tulajdonságainak ismerete szükséges a sugárzás biológiai környezetben belüli eloszlásának számításához, az optimális dózis meghatározásához és az expozíciós eredmények tervezéséhez.

Az interakció mechanizmusai

Tekintsük a lézersugárzás biológiai szövetekkel való kölcsönhatásának fő típusait, amelyek a lézerek klinikai gyakorlatban történő alkalmazása során valósulnak meg.

A fotodinamikus terápiában nagy szerepe van a kölcsönhatás fotokémiai mechanizmusának, amikor kiválasztott kromoforokat (fotoszenzibilizátorokat) juttatnak a szervezetbe. A monokromatikus sugárzás részvételükkel szelektív fotokémiai reakciókat indít el, amelyek biológiai átalakulásokat indítanak el a szövetekben. A lézersugárzással történő rezonáns gerjesztést követően a fotoszenzibilizáló molekula több szinkron vagy szekvenciális bomláson megy keresztül, amelyek intramolekuláris átviteli reakciókat okoznak. Egy reakciólánc eredményeként citotoxikus reagens szabadul fel, amely visszafordíthatatlanul oxidálja a fő sejtszerkezeteket. Az ütközés alacsony sugárzási teljesítménysűrűség mellett (~1 W/cm 2) és hosszú ideig (másodpercektől a folyamatos besugárzásig) következik be. A legtöbb esetben látható hullámhossz-tartományú lézersugárzást alkalmaznak, amelynek nagy a behatolási mélysége, ami akkor fontos, ha mélyen fekvő szöveti struktúrákat kell befolyásolni.

Ha a fotokémiai folyamatok specifikus kémiai reakciók láncolata miatt következnek be, akkor a lézersugárzásnak kitett hőhatások általában nem specifikusak. Mikroszkopikus szinten a sugárzás térfogati abszorpciója a molekuláris vibrációs-forgási zónák átmenetei és az ezt követő nem sugárzási csillapítás miatt következik be. A szövetek hőmérséklete nagyon hatékonyan megemelkedik, mivel a fotonabszorpciót elősegíti a legtöbb biomolekula rendelkezésre álló rezgésszintjének nagy száma és a lehetséges ütközési relaxációs csatornák sokasága. A tipikus fotonenergia értékek a következők: 0,35 eV - Er:YAG lézereknél; 1,2 eV - Nd:YAG lézerekhez; 6,4 eV az ArF lézereknél, és jelentősen meghaladja a molekula kinetikus energiáját, amely szobahőmérsékleten mindössze 0,025 eV.

Folyamatos hullámú lézerek és több száz mikromásodperces vagy annál hosszabb impulzusidőtartamú impulzuslézerek (szabadonfutó lézerek) esetén a szövetekben jelentkező hőhatások játszanak domináns szerepet. A szövetek eltávolítása a felületi réteg 100 °C feletti hőmérsékletre melegítése után kezdődik, és a célpontban lévő nyomás növekedése kíséri. A szövettan ebben a szakaszban törések jelenlétét és vakuolák (üregek) kialakulását mutatja a térfogatban. A folyamatos besugárzás hatására a hőmérséklet 350-450°C-ra emelkedik, és a bioanyag kiégés és elszenesedés következik be. Egy vékony elszenesedett szövetréteg (≈20 µm) és egy réteg vakuólum (≈30 µm) nagy nyomási gradienst tart fenn a szöveteltávolítási front mentén, amelynek sebessége időben állandó, és a szövet típusától függ.

A pulzáló lézeres expozíció során a fázisfolyamatok kialakulását az extracelluláris mátrix (ECM) jelenléte befolyásolja. A víz felforrása a szövettérfogatban akkor következik be, ha a gőz és a folyadék fázis kémiai potenciáljainak különbsége, amely a buborékok növekedéséhez szükséges, nemcsak a határfelületi felületi feszültséget meghaladja, hanem az ECM rugalmas nyújtási energiáját is, amely a buborékok növekedéséhez szükséges. deformálja a környező szövet mátrixát. A szövetekben a buborékok növekedéséhez nagyobb belső nyomásra van szükség, mint a tiszta folyadékban; A nyomás növekedése a forráspont növekedéséhez vezet. A nyomás addig növekszik, amíg meg nem haladja az ECM szövet szakítószilárdságát, és a szövet eltávolítását és kilökődését okozza. A szövetek hőkárosodása a karbonizációtól és a felszíni olvadástól a több milliméter mélységű hipertermiáig terjedhet, a beeső sugárzás teljesítménysűrűségétől és expozíciós idejétől függően.

Egy térben korlátozott sebészeti hatást (szelektív fototermolízist) hajtanak végre a felmelegített térfogat jellemző termikus diffúziós idejénél rövidebb impulzusidővel - ekkor a hő megmarad a hatásterületen (még egyenlő távolságra sem mozdul el) a behatolás optikai mélységéig), és a környező szövetek hőkárosodása csekély. A folyamatos lézerek és a hosszú impulzusokkal rendelkező lézerek (időtartam ≥100 μs) sugárzásának kitettsége a behatási területtel szomszédos szövetek nagyobb területű termikus károsodásával jár együtt.

Az impulzus időtartamának csökkentése megváltoztatja a termikus folyamatok képét és dinamikáját a lézersugárzás és a biológiai szövetek kölcsönhatása során. Egy bioanyag energiaellátásának felgyorsítása során annak térbeli eloszlását jelentős termikus és mechanikai tranziens folyamatok kísérik. A fotonenergiát és a melegítést elnyelő anyag kitágul, és hajlamos egyensúlyi állapotba kerülni termodinamikai tulajdonságainak és külső környezeti feltételeinek megfelelően. A hőmérséklet-eloszlás ebből eredő inhomogenitása termoelasztikus deformációkat és az anyagon keresztül terjedő kompressziós hullámot eredményez.

Azonban a szövetmelegítés hatására bekövetkező tágulás vagy a mechanikai egyensúly megteremtése olyan jellemző időt vesz igénybe, amely nagyságrendileg megegyezik azzal az idővel, amely ahhoz szükséges, hogy egy hosszanti akusztikus hullám áthaladjon a rendszeren. Ha a lézerimpulzus időtartama ezt meghaladja, az anyag az impulzus alatt kitágul, és az indukált nyomásérték a lézersugárzás intenzitásával együtt változik. Ellenkező esetben a rendszerbe történő energiabevitel gyorsabban megy végbe, mint ahogy az mechanikusan reagálni tud rá, és a tágulási sebességet a felmelegedett szövetréteg tehetetlensége határozza meg, függetlenül a sugárzás intenzitásától, és a nyomás a sugárzás intenzitásától függően változik. a szövetben elnyelt térfogati energia. Ha nagyon rövid impulzust veszünk (amelynek időtartama jóval rövidebb, mint az akusztikus hullám áthaladási ideje a hőtermelési régióban), a szövet „tehetetlenül fog tartani”, azaz nem kap időt a tágulásra, és a melegítés állandó hangerőn fordulnak elő.

Ha a lézersugárzás abszorpciója során a szövettérfogatban felszabaduló energia sokkal nagyobb, mint a párolgás és a normál forralás következtében fellépő energiaveszteség, a szövetben lévő víz túlhevített metastabil állapotba kerül. A spinodálishoz közeledve a nukleáció fluktuációs mechanizmusa (homogén nukleáció) lép működésbe, amely biztosítja a metastabil fázis gyors lebomlását. A homogén gócképződés folyamata legvilágosabban a folyadékfázis pulzáló melegítése során nyilvánul meg, ami a túlhevített folyadék robbanásszerű felforrában (fázisrobbanás) fejeződik ki.

A lézersugárzás közvetlenül is elpusztíthatja a bioanyagokat. A szerves molekulák kémiai kötéseinek disszociációs energiája kisebb, vagy összemérhető a lézersugárzás fotonjainak energiájával az UV tartományban (4,0–6,4 eV). A szövetek besugárzásakor az ilyen fotonok komplex szerves molekulák által elnyelve a kémiai kötések közvetlen megszakadását okozhatják, ami az anyag „fotokémiai bomlását” idézheti elő. A 10 ps - 10 ns lézerimpulzus-tartamok tartományában a kölcsönhatási mechanizmus elektromechanikusnak minősíthető, ami intenzív elektromos térben plazma keletkezését (optikai lebomlás) és szöveteltávolítást jelenti a lökéshullámok terjedése, a kavitáció és a fúvókák kialakulása.

A plazmaképződés a szövetfelszínen rövid impulzusok esetén jellemző 10 10 –10 12 W/cm 2 nagyságrendű sugárzási intenzitás mellett, ami ~10 6 –10 7 V/cm helyi elektromos térerősségnek felel meg. Azokban az anyagokban, amelyeknél a magas abszorpciós együttható miatt a hőmérséklet emelkedik, plazma keletkezhet és megmaradhat a szabad elektronok hőemissziója miatt. Alacsony abszorpciójú környezetben nagy sugárzási intenzitás mellett jön létre a sugárzás többfoton-elnyelése során felszabaduló elektronok és a szövetmolekulák lavinaszerű ionizációja (optikai lebomlás) miatt. Az optikai lebontás lehetővé teszi az energia „pumpálását” nemcsak a jól felszívódó pigmentált szövetekbe, hanem az átlátszó, gyengén felszívódó szövetekbe is.

A pulzáló lézersugárzásnak kitett szövetek eltávolítása megköveteli az ECM megsemmisítését, és nem tekinthető egyszerűen melegítés közbeni kiszáradási folyamatnak. Az ECM szövet pusztulását a fázisrobbanás és a korlátozott forrás során keletkező nyomás okozza. Az eredmény az anyag robbanásszerű felszabadulása teljes elpárolgás nélkül. Egy ilyen folyamat energiaküszöbe alacsonyabb, mint a vízpárolgás fajlagos entalpiája. A nagy szakítószilárdságú szöveteknél magasabb hőmérsékletre van szükség az ECM tönkretételéhez (a térfogati energiasűrűség küszöbértékének összevethetőnek kell lennie a párolgás entalpiájával).

Választható eszközök

Az egyik legelterjedtebb sebészeti lézer az Nd:YAG lézer, amelyet endoszkópos hozzáférésű beavatkozásokhoz alkalmaznak pulmonológiában, gasztroenterológiában, urológiában, esztétikai kozmetológiában szőrtelenítéshez, valamint daganatok intersticiális lézeres koagulációjához az onkológiában. Q-kapcsolt üzemmódban, 10 ns-tól kezdődő impulzusidőkkel a szemészetben, például a glaukóma kezelésében használják.

A legtöbb szövet hullámhosszán (1064 nm) alacsony abszorpciós együtthatóval rendelkezik. Az ilyen sugárzás szövetekbe való behatolási mélysége több milliméter is lehet, és jó vérzéscsillapítást és koagulációt biztosít. Az eltávolított anyag térfogata azonban viszonylag kicsi, a szövetek disszekcióját és ablációját a közeli területek hőkárosodása, duzzanat és gyulladásos folyamatok kísérhetik.

Az Nd:YAG lézer fontos előnye, hogy száloptikai fényvezetők segítségével képes sugárzást juttatni az érintett területre. Az endoszkópos és szálas műszerek alkalmazása lehetővé teszi a lézersugárzás gyakorlatilag non-invazív módon történő eljuttatását az alsó és felső gasztrointesztinális traktusba. Ennek a lézernek a Q-kapcsolt üzemmódban az impulzusidejének 200-800 ns-ra növelése lehetővé tette vékony, 200-400 μm magátmérőjű optikai szálak használatát a kődaraboláshoz. Sajnos az optikai szálban való abszorpció megakadályozza a lézersugárzás leadását a szöveti abláció szempontjából hatékonyabb hullámhosszakon, például 2,79 μm (Er:YSGG) és 2,94 μm (Er:YAG) hullámhosszon. 2,94 mikron hullámhosszú sugárzás szállítására a róla elnevezett Általános Fizikai Intézetben (IOF). A. M. Prokhorov RAS kifejlesztett egy eredeti technológiát a kristályos szálak növesztésére, amelynek segítségével egyedi kristályos szálat állítottak elő leukosafírból, amely sikeres teszteken ment keresztül. A sugárzás kereskedelemben kapható fényvezetőkön keresztül történő szállítása lehetséges rövidebb hullámhosszú sugárzások esetén: 2,01 μm (Cr:Tm:YAG) és 2,12 μm (Cr:Tm:Ho:YAG). Ezeknek a hullámhosszoknak a sugárzás behatolási mélysége elég kicsi a hatékony ablációhoz és a kapcsolódó hőhatások minimalizálásához (~170 μm egy túliumlézernél és ~350 μm egy holmium lézernél).

A bőrgyógyászat a látható (rubin, alexandrit, kálium-titanil-foszfát nemlineáris kristályai által második harmonikus generálású lézerek, KTP) és infravörös hullámhosszú (Nd:YAG) lézereket egyaránt alkalmazott. A bőrszövet lézeres kezelésében a szelektív fototermolízis a fő hatás; kezelési javallatok a különböző érrendszeri bőrelváltozások, jó- és rosszindulatú daganatok, pigmentáció, tetoválás eltávolítás és kozmetikai beavatkozások.

Az ErCr:YSGG (2780 nm) és Er:YAG (2940 nm) lézereket a fogászatban használják a kemény fogszövetek befolyásolására a fogszuvasodás kezelésében és a fogüreg előkészítésében; A manipuláció során nincsenek hőhatások, a fogszerkezet károsodása és a páciens kellemetlensége. A KTP, Nd:YAG, ErCr:YSGG és Er:YAG lézereket a szájüreg lágyszöveteinek sebészetében használják.

Történelmileg az orvostudomány első olyan területe, ahol elsajátították az új eszközt, a szemészet volt. A retina lézeres hegesztésével kapcsolatos munka az 1960-as évek végén kezdődött. A „lézeres szemészet” fogalma általánossá vált, lehetetlen elképzelni egy ilyen profilú modern klinikát lézerek használata nélkül. A retina fényhegesztéséről évek óta beszélnek, de a retina fotokoagulációja csak a lézerforrások megjelenésével került be a széles körben elterjedt rutin klinikai gyakorlatba.

A 70-es évek végén - a múlt század 80-as évek elején a munka megkezdődött az impulzusos Nd:YAG lézeren alapuló lézerekkel, amelyek másodlagos szürkehályog esetén elpusztították a lencsekapszulát. Ma a Q-kapcsolt neodímium lézerrel végzett capsulotomia a standard sebészeti eljárás e betegség kezelésére. A szemészet forradalmát annak felfedezése hozta meg, hogy rövidhullámú UV-sugárzással megváltoztatható a szaruhártya görbülete, és ezáltal korrigálja a látásélességet. A lézeres látásjavító műtétek ma már széles körben elterjedtek, és számos klinikán végzik. Jelentős előrelépés történt a refraktív sebészetben és számos egyéb minimálisan invazív mikrosebészeti beavatkozásban (szaruhártya-transzplantáció, intrastromális csatornák létrehozása, keratoconus kezelése stb.) a rövid és ultrarövid impulzusidejű lézerek bevezetésével.

Jelenleg a szemészeti gyakorlatban a legnépszerűbbek a szilárdtest Nd:YAG és Nd:YLF lézerek (folyamatos, impulzusos, Q-kapcsolt, több nanoszekundumos nagyságrendű impulzusidőtartamú és femtoszekundumos), és kisebb mértékben az Nd. :YAG lézerek 1440 nm hullámhosszal szabadon futó üzemmódban, Ho- és Er-lézerek.

Mivel a szem különböző részei eltérő összetételűek és eltérő abszorpciós együtthatókkal rendelkeznek ugyanarra a hullámhosszra, az utóbbi választása meghatározza mind a szem azon szegmensét, ahol a kölcsönhatás létrejön, mind a fókuszterületen a lokális hatást. A szem spektrális transzmissziós jellemzői alapján a szaruhártya külső rétegeinek és az elülső szegmensének műtéti kezelésére 180-315 nm hullámhosszú lézereket célszerű alkalmazni. Mélyebb behatolás egészen az objektívig a 315-400 nm spektrumtartományban érhető el, és minden távoli tartományban a 400 nm-nél nagyobb és legfeljebb 1400 nm hullámhosszú sugárzás megfelelő, ha jelentős vízelnyelés. elkezdődik.

Fizika – orvostudomány

Az Általános Fizikai Intézet a biológiai szövetek tulajdonságainak és az incidens sugárzás során megvalósuló interakciók típusának figyelembevételével a sebészet különböző területein használható lézerrendszereket fejleszt, számos szervezettel együttműködve. Ez utóbbiak közé tartoznak az akadémiai intézetek (Lézer- és Információs Technológiák Problémái Intézet - IPLIT, Spektroszkópiai Intézet, Analitikai Műszerek Intézete), Moszkvai Állami Egyetem. M. V. Lomonoszov, az ország vezető egészségügyi központjai (S. N. Fedorovról elnevezett MNTK "Szem mikrosebészet", az Orosz Föderáció P. A. Herzenről elnevezett moszkvai Tudományos Kutató Onkológiai Intézet, Orosz Orvosi Posztgraduális Oktatási Akadémia, A. N. Bakulev szív- és érrendszeri sebészeti tudományos központja az Orosz Orvostudományi Akadémia, a JSC Russian Railways 1. számú Központi Klinikai Kórháza, valamint számos kereskedelmi vállalat („Optosystems”, „Visionics”, „New Energy Technologies”, „Lézertechnológiák az orvostudományban”, „Cluster”, STC „Fiber Optical Systems”).

Így intézetünk létrehozta a „Lazurit” lézeres sebészeti komplexumot, amely szike-koagulátorként és litotripterként is szolgálhat, azaz eszköz az emberi szervekben lévő kövek elpusztítására. Ezenkívül a litotripter új eredeti elven működik - két hullámhosszú sugárzást használnak. Ez egy Nd:YAlO 3 kristályon alapuló lézer (1079,6 nm-es fő sugárzási hullámhosszal és a második harmonikussal a spektrum zöld tartományában). A telepítés videofeldolgozó egységgel van felszerelve, és lehetővé teszi a működés valós idejű nyomon követését.

A mikroszekundumos időtartamú kéthullámú lézeres expozíció a kődarabolás fotoakusztikus mechanizmusát biztosítja, amely az A. M. Prokhorov és munkatársai által felfedezett optikai-akusztikus hatáson alapul - lökéshullámok generálása a lézersugárzás és a folyadék kölcsönhatása során. A becsapódás nemlineárisnak bizonyul [, ] (4. ábra), és több szakaszból áll: optikai törés a kő felületén, plazma szikra kialakulása, kavitációs buborék kialakulása és lökéshullám terjedése az összeomlás során.

Ennek eredményeként a lézersugárzásnak a kő felületére eső pillanatától számítva ~700 μs elteltével az utóbbi megsemmisül a kavitációs buborék összeomlása során keletkezett lökéshullám becsapódása miatt. Ennek a litotripsziás módszernek az előnyei nyilvánvalóak: egyrészt biztosítja a követ körülvevő lágy szövetekre gyakorolt hatás biztonságát, mivel a lökéshullám nem szívódik fel bennük, és ezért nem okoz nekik más lézerekben rejlő károkat. litotripsziás módszerek; másodszor, nagy hatékonyság érhető el bármilyen elhelyezkedésű és kémiai összetételű kövek feldarabolásakor (2. táblázat); harmadrészt garantált a nagyfokú töredezettség (lásd 2. táblázat: a kövek pusztulási ideje kémiai összetételüktől függően 10–70 s között változik); negyedszer, a szálas műszer nem sérül meg a sugárzás leadása során (az optimálisan megválasztott impulzusidőtartam miatt); végül radikálisan csökken a szövődmények száma és lerövidül a posztoperatív kezelési időszak.

2. táblázat. A kövek kémiai összetétele és a lézersugárzás paraméterei a fragmentáció során kísérletekben in vitro

A Lazurit komplex (5. ábra) egy szike-koagulátort is tartalmaz, amely lehetővé teszi különösen egyedi műtétek sikeres végrehajtását vérrel teli szerveken, például a vesén, a daganatok minimális vérveszteséggel történő eltávolítását a veseerek összenyomása nélkül. és a jelenleg elfogadott sebészeti beavatkozási módszereket kísérő mesterséges ischaemiás szerv létrehozása nélkül. A reszekciót laparoszkópos módszerrel végezzük. A ~1 mm-es pulzáló egymikronos sugárzás hatékony behatolási mélysége mellett egyszerre történik a tumor reszekció, koaguláció és vérzéscsillapítás, és a seb ablasztitása érhető el. Új orvosi technológiát fejlesztettek ki a T 1 N 0 M 0 rák laparoszkópos vesereszekciójára.

A szemészet területén végzett kutatómunka eredményei a „Microscan” szemészeti lézerrendszerek kifejlesztése és a „Microscan Visum” módosítása refraktív sebészetre, ArF excimer lézeren (193 nm). Ezekkel a beállításokkal korrigálják a rövidlátást, a távollátást és az asztigmatizmust. Az úgynevezett „repülő folt” módszert valósítják meg: a szem szaruhártyáját egy körülbelül 0,7 mm átmérőjű sugárzási folt világítja meg, amely egy számítógép által meghatározott algoritmus szerint pásztázza a felületét és megváltoztatja az alakját. . A látás korrekciója egy dioptriával 300 Hz-es impulzusismétlési gyakoriság mellett 5 másodperc alatt történik. A hatás felületes marad, mivel az ilyen hullámhosszú sugárzást a szem szaruhártya erősen elnyeli. A szemkövető rendszer kiváló minőségű műtétet tesz lehetővé, függetlenül a páciens szemmozgásától. A Microscan telepítése tanúsított Oroszországban, a FÁK országokban, Európában és Kínában 45 orosz klinika van felszerelve. Az intézetünkben kifejlesztett refraktív sebészeti szemészeti excimer rendszerek jelenleg a hazai piac 55%-át foglalják el.

A Szövetségi Tudományos és Innovációs Ügynökség támogatásával az Orosz Tudományos Akadémia Általános Fizikai Intézete, az IPLIT RAS és a Moszkvai Állami Egyetem részvételével szemészeti komplexum jött létre, amely magában foglalja a Microscan Visum diagnosztikai berendezést, amely egy aberrométer és egy pásztázó szemészeti mérő, valamint egy egyedülálló femtoszekundumos lézeres szemészeti rendszer, a "Femto Visum" . Ennek a komplexumnak a megszületése a tudományos szervezetek és a Moszkvai Állami Egyetem gyümölcsöző együttműködésének példája lett egyetlen program keretében: az IOP-n sebészeti műszert, az MSU-nál és az IPLIT-nél pedig diagnosztikai berendezéseket fejlesztettek ki, amelyek számos egyedi szemészeti műtétek. A femtoszekundumos szemészeti egység működési elvét érdemes részletesebben tárgyalni. Alapjául egy 1064 nm sugárzási hullámhosszú neodímium lézert választottak. Ha excimer lézer használatakor a szaruhártya erősen elnyel, akkor ~1 μm hullámhosszon a lineáris abszorpció gyenge. A rövid impulzusidő (400 fs) miatt azonban a sugárzás fókuszálásakor nagy teljesítménysűrűség érhető el, és ennek következtében a többfoton folyamatok hatásosakká válnak. A megfelelő fókuszálás megszervezésével lehetővé válik a szaruhártya oly módon történő befolyásolása, hogy felülete semmilyen módon ne legyen érintett, és a térfogatban többfoton abszorpció lép fel. A hatásmechanizmus a szaruhártya szövetének fotodestrukciója a multifoton abszorpció során (6. ábra), amikor a közeli szövetrétegekben nincs hőkárosodás, és a beavatkozás precíz pontossággal elvégezhető. Ha az excimer lézersugárzásnál a fotonenergia (6,4 eV) összemérhető a disszociációs energiával, akkor egy mikronos sugárzás (1,2 eV) esetén ez legalább fele, sőt hétszerese, ami biztosítja a leírt hatást, ill. új lehetőségeket nyit a lézeres szemészetben.

Napjainkban intenzíven fejlődik a fotodinamikus diagnosztika és a rákterápia lézer alkalmazása alapján, melynek monokromatikus sugárzása egy fényérzékenyítő festék fluoreszcenciáját gerjeszti, és szelektív fotokémiai reakciókat indít el, amelyek biológiai átalakulásokat okoznak a szövetekben. A festék adagolása 0,2-2 mg/kg. Ebben az esetben a fotoszenzibilizátor túlnyomórészt a daganatban halmozódik fel, és fluoreszcenciája lehetővé teszi a daganat lokalizációjának meghatározását. Az energiaátvitel hatására és a lézerteljesítmény növekedése következtében szingulett oxigén képződik, amely erős oxidálószer, ami a daganat pusztulásához vezet. Így a leírt módszer szerint az onkológiai betegségek nemcsak diagnosztizálását, hanem kezelését is elvégzik. Megjegyzendő, hogy a fotoszenzibilizátor bejuttatása az emberi szervezetbe nem teljesen ártalmatlan eljárás, ezért bizonyos esetekben célszerűbb az úgynevezett lézer-indukált autofluoreszcenciát alkalmazni. Kiderült, hogy bizonyos esetekben – különösen rövidhullámú lézersugárzás alkalmazásával – az egészséges sejtek nem fluoreszkálnak, míg a rákos sejtek fluoreszkáló hatást fejtenek ki. Ez a technika előnyösebb, de továbbra is elsősorban diagnosztikai célokat szolgál (bár a közelmúltban történtek lépések a terápiás hatás megvalósítására). Intézetünk egy sor készüléket fejlesztett ki mind a fluoreszcencia diagnosztikára, mind a fotodinamikus terápiára. Ez a berendezés tanúsított és sorozatgyártású 15 moszkvai klinikán van felszerelve.

Az endoszkópos és laparoszkópos műtéteknél a lézeres telepítés szükséges eleme a sugárzás átadásának és a kölcsönhatás területén a mező kialakításának eszköze. Olyan többmódusú optikai szálakon alapuló eszközöket terveztünk, amelyek lehetővé teszik a 0,2-16 mikron spektrális tartományban történő működést.

A Szövetségi Tudományos és Innovációs Ügynökség támogatásával az IOF olyan technikát fejleszt ki, amellyel kvázi elasztikus fényszórás spektroszkópia segítségével meg lehet keresni a folyadékokban (és különösen az emberi vérben) lévő nanorészecskék méreteloszlását. Megállapítást nyert, hogy a nanorészecskék jelenléte a folyadékban a Rayleigh-szórás központi csúcsának kiszélesedéséhez vezet, és ennek a kiszélesedésnek a mérése lehetővé teszi a nanorészecskék méretének meghatározását. A kardiovaszkuláris betegségekben szenvedő betegek vérszérumában lévő nanorészecskék méretspektrumának vizsgálata nagy fehérje-lipid klaszterek jelenlétét mutatta ki (7. ábra). Azt is megállapították, hogy a nagy részecskék a rákos betegek vérére is jellemzőek. Sőt, pozitív kezelési eredménnyel a nagy részecskékért felelős csúcs eltűnt, de visszaesés esetén újra megjelent. Így a javasolt technika nagyon hasznos mind onkológiai, mind szív- és érrendszeri betegségek diagnosztizálásában.

Korábban az intézet új módszert dolgozott ki a rendkívül alacsony koncentrációjú szerves vegyületek kimutatására. A készülék fő alkotóelemei egy lézer, egy repülési idő tömegspektrométer és egy nanostrukturált lemez volt, amelyen a vizsgált gázt adszorbeálták. Ma ezt az installációt a vérvizsgálathoz módosítják, ami számos betegség korai diagnosztizálására is új lehetőségeket nyit meg.

Számos orvosi probléma megoldása csak több területen való erőfeszítések összekapcsolásával lehetséges: ide tartozik a lézerfizikai alapkutatás, a sugárzás és az anyag kölcsönhatásának részletes vizsgálata, az energiaátviteli folyamatok elemzése, az orvosi és biológiai kutatások, valamint a lézerfizikai kutatások fejlesztése. orvosi kezelési technológiák.

4 YSGG - Ittrium Scandium gallium gránát(ittrium scandium gallium gránát).

YLF- Ittrium-lítium-fluorid(itrium-lítium-fluorid).

A lézereket már régóta használják a sebészeti gyakorlatban, és sok klinika aktívan használja ezt a technológiát. De a betegek még mindig kíváncsiak, mennyire fájdalommentes és hatékony? A MEGI felnőtt- és gyermekklinikák hálózatának sebészeti főorvos-helyettese, a tudományok doktora, Aidar Gallyamov interjút adott a ProUfu.ru újságnak, és válaszolt erre a kérdésre.

– Hogyan működik az orvosi lézer?

– A lézeres készülék olyan egyedi eszköz, amely vékony fénysugarat bocsát ki. Hatalmas mennyiségű energiát tartalmaz, amely képes a szövetek vágására és hegesztésére, valamint a vérzés megállítására. Ezen a működési elven alapul az úgynevezett lézerszike.

A lézer használata valójában fájdalommentes és hatékony, mert biztosítja:

1. A műtét vértelen, hiszen a bemetszés során a kimetszett szövetek széleit koagulálják és a kimetszett ereket lezárják. A vérveszteség gyakorlatilag nulla.

2. A sebész munkájának precizitása. A vágási vonal teljesen egyenletesnek bizonyul, függetlenül a szövet sűrűségétől (például ha sűrű szövetet vagy csontterületet talál, a sugár a hagyományos szikével ellentétben nem tér el oldalra).

3. Teljes sterilitás, ami annak köszönhető, hogy a lézer manipulálásakor nincs érintkezés a szövetekkel, emellett a sugárzás antibakteriális és fertőtlenítő hatású.

4. Fájdalommentes. A lézeres kezelés gyakorlatilag fájdalommentes, és nem igényel hosszú posztoperatív rehabilitációt.

– Van olyan vélemény, hogy lézer segítségével csak anyajegyeket, papillómákat lehet eltávolítani, visszérgyulladást kezelni, igaz ez?

- Csak részben. Minden a klinikától függ. Egyesek csak ezekre a lézeres eljárásokra specializálódtak, míg mások a lézert szélesebb körben használják. Mindenesetre nagyon fontos, hogy melyik orvosi lézerközpontot választja. A lényeg az, hogy a klinika a legmodernebb berendezésekkel rendelkezzen. Ufában a MEGI felnőtt- és gyermekklinikák hálózata nemrégiben nyitott egy Lézersebészeti Központot. Ez a központ a legújabb berendezéseket mutatja be: hét félvezető lézerrendszert, amelyek közül négy az IPG-től (IPG), a minőség és a felszerelési képességek tekintetében a világ legjobbja.

– Mi a lézersugárzás orvosi felhasználása az Ön központjában?

– A MEGI-nél lézeres eszközökkel a következő területeken vehet igénybe orvosi ellátást: proktológia, urológia, nőgyógyászat, mamológia, sebészet, flebológia.

A proktológiában az aranyér eltávolítása lézerrel történik, az anális csatornában lévő repedések kimetszése, a végbél daganatainak (polipok és condylomák) eltávolítása lézer segítségével történik a minimálisan invazív műtétek elvégzése, az aranyér elpárologtatása; egyetlen bemetszést.

Az urológiában a polipok és hólyagdaganatok, az urogenitális terület neoplazmái (polipok és condylomák) endourológiai lézeres eltávolítását végzik, és a körülmetélés során használják. A húgyúti kövek elpusztítására lézert használnak, ezt kontaktlézeres litotripsziának nevezik.

A nőgyógyászatban lézert használnak a méhmióma eltávolítására és a petefészek-műtétek elvégzésére. A méhnyak eróziójának kezelésére és a daganatok eltávolítására is használják.

A mamológiában szinte minden műveletet lézerrendszerekkel végeznek. A cisztás mastopathia kezelésére széles körben alkalmazzák a punkciós kezelési módszert - a ciszták és az emlőmirigyek egyéb daganatainak lézeres eltávolítását.

A műtét során a bőr és a lágy szövetek (papillómák, különböző anyajegyek, atheromák, lipomák, fibromák) daganatait eltávolítják; hasüregi műtéteknél (endoszkópos műtéteknél a lézer nélkülözhetetlen a máj, lép, hasnyálmirigy műtéteknél), öregségi foltok, tetoválások eltávolítására.

A flebológiában a lézert visszerek kezelésére, phlebectomiára, vénák és pókvénák lézeres rádiófrekvenciás obliterációjára, valamint szkleroterápiára használják.

– Hogyan döntsünk orvosi lézeres műtét mellett?

– Sebészként megerősítem, hogy nem kell félni a lézertől. Ha egy jó klinikát választott, modern műtőkkel, ahol gyorsan és fájdalommentesen végzik el a sebészeti kezeléseket a páciens számára, biztos lehet benne, hogy kiváló eredményt ér el. MEGI központunk ehhez minden feltételt megteremtett. Ha szükséges és kívánatos, a korai posztoperatív időszakban a beteg egy kis időt tölthet az osztályon tapasztalt egészségügyi személyzet felügyelete mellett.

Az esztétikai hibák kijavítására irányuló fülműtét már senkit sem lep meg. A modern plasztikai sebészetben vezető pozíciót foglal el, az orrplasztikával (orrműtéttel) együtt. A magasan képzett orvosok és a modern berendezések lehetővé teszik ennek az eljárásnak a gyors, fájdalommentes és legfőképpen sikeres végrehajtását.

A hagyományos sebészet magában foglalja a szike használatát. Ezt a sebészeti eszközt évszázadok óta használják. De ma van egy erős versenytársa - egy lézersugár, amellyel számos műveletet végeznek az emberi test különböző részein, beleértve a füleket is. Az alternatívák megjelenése logikus kérdést vet fel: "Mi a jobb fülplasztika, lézer vagy szike, mi a különbség?"

A szike és a lézer közötti különbség megértéséhez el kell döntenie, mi a közös bennük:

fülkorrekció jelzései;
a fülműtét célja;
a fülplasztika ellenjavallatai;
műtét előkészítése;
a korrekciós eljárás végrehajtásának módszertana;
felépülési időszak.

A fülkagyló korrekciója elsősorban esztétikai célokat szolgál. Ennek jelzése kell, hogy legyen, ha az ügyfél kívánja megváltoztatni a füle alakját, ha nem néz ki esztétikusan. A fülplasztika másik célja a fül hiányzó részeinek helyreállítása. Ilyen hiányosság a fül rendellenes fejlődése vagy égési sérülések, fagyás vagy mechanikai igénybevétel miatti sérülése miatt alakulhat ki.

Mit javít a fülplasztika:

megszünteti a kiálló füleket (eltávolítja a hipertrófiás porcszövetet, antihélixet képez);
javítja a fülkagyló megjelenését;
csökkenti a nagy füleket (macrotia);
megszünteti az aszimmetriát;
helyreállítja a kicsi, begöndörödött füleket (microtia);
helyreállítja vagy csökkenti a fülcimpát.

A fülplasztika ellenjavallatai minden típusú műtét esetében azonosak. Ide tartoznak a vérbetegségek, az endokrin rendszer betegségei, a fertőző betegségek, a fülgyulladás, a krónikus betegségek súlyosbodása, a keloid hegek kialakulására való hajlam.

Ha az ellenjavallatokkal rendelkező beteg fülplasztikán esik át, súlyos szövődmények lehetségesek. Ezért fülműtétet csak háziorvosi és fül-orr-gégészeti orvos vizsgálata után lehet elvégezni. A vér- és vizeletvizsgálat kötelező. Vért vesznek biokémiai elemzéshez, az AIDS és a hepatitis kizárásához, valamint a véralvadás meghatározásához.

A műtét menete és módszertana a megszüntetendő fülhibától függ.

Az orvos előzetes felkészítést végez: megméri a fület és számítógépes modellezést végez.
A bemetszések előtt a sebész nyomokat készít a fülön.
Ezután szikével vagy lézersugárral elvégzi a szükséges bemetszéseket, leválasztja a bőrt a porcról és korrigálja a fülkagylót.
Ha a kiálló füleket megszüntetjük, akkor a műtétet a fül hátsó részén, a bőrredő közelében bemetszéssel végezzük, és a porcot összevarrjuk, kivágjuk, vagy eltávolítjuk a feleslegét.
Fülredukció esetén elöl metszést készítünk a hélix redő területén, és kivágjuk a felesleges porcrészeket.
A fülcimpakorrekció magában foglalja a könnyek összevarrását vagy a felesleges zsírszövet és bőr eltávolítását.
A művelet 30 perctől 2 óráig tart.

A gyógyulási időszak számos szabály betartásából és a fül gondozásából áll.

Az első héten fülplasztikai kötést kell viselnie, és naponta cserélnie kell a kötszert.

A varratok eltávolítása előtt ne nedvesítse be a fülét és ne mosson hajat.

Az uszoda, szauna látogatása, sportolása legalább két hónapig tilos. A fül teljes gyógyulása hat hónap után következik be.

A fő különbség a szike és a lézeres fülplasztika között a következő tényezők:

lézeres műtéti idő rövidebb, mint a klasszikus sebészetnél;
a szikével végzett fülplasztika vérvesztesége jelentős, szike használatakor pedig minimális;
a fertőző szennyeződés kizárt lézeres korrekcióval, míg a szikével végzett munka során az elégtelen antiszeptikumok súlyos gyulladásos folyamatokhoz vezethetnek;
lézeres fülplasztika után a fájdalom minimális, de a szikével végzett munka következtében a fül hosszan és súlyosan fáj;
A fülkagyló lézeres korrekciója lehetővé teszi a fül gyorsabb gyógyulását, ezáltal lerövidíti a gyógyulási időt.

Az, hogy milyen fülplasztikát végeznek, lézerrel vagy szikével, a sebész szakképzettségétől és a klinikán található modern berendezésektől függ. A legújabb lézeres berendezésekkel felszerelt plasztikai sebészeti központok Oroszország szinte minden nagy és közepes méretű városában találhatók: Voronyezsben, Cseljabinszkban, Szamarában, Nyizsnyij Novgorodban, Jekatyerinburgban és még sokan mások.

Fülplasztika szikével és lézeres fülkorrekcióval

Függetlenül attól, hogy milyen műszerrel végzik a korrekciót, a sebésznek jártasnak kell lennie abban. Egy mestere érezheti a különbséget a szikével és a lézersugárral végzett munka során. De ez a pácienst is érdekli, főleg, hogy a lézeres fülkorrekció vértelen és fájdalommentes műtétnek számít. Nézzük meg közelebbről a lézerek és szikék működését.

Fülplasztika szikével: a műszer és a működés jellemzői

A szike egy orvosi rozsdamentes acélból készült sebészeti kés. Egy pengéből, egy hegyes hegyből és egy fogantyúból áll. A műszer célja a lágy szövetek vágása a műtét során. A céltól függően a szikék különböző méretűek és fogyatékosak lehetnek.

A fülek korrigálása során a bemetszést és a porcszövettel való munkát szikével végezzük. Először egy bemetszést végeznek a bőrön, majd eltávolítják a bőrszövetet a porcból. A manipuláció során a vér bőségesen áramlik a sebből, amelyet rendszeresen el kell távolítani.

A porcokkal végzett munka gyakran sok apró bemetszést igényel a változás mentén, más szóval a porcszövet perforációja következik be. Ez egy gondos munka, amely megköveteli a sebész mozdulatainak pontosságát és a bemetszések finomságát.

A felesleges porc eltávolítása nem kevésbé fontos, mivel a pontatlanság negatívan befolyásolhatja az eredményt, és hegképződéshez vezethet. A szikével végzett fülplasztika a munkaterület fokozott antiszepszisét igényli. Mivel még enyhe szennyeződés is hozzájárul a fertőzés nyílt sebekbe való behatolásához.

A szike fülkorrekció hátrányai nyilvánvalóak:

jelentős vérveszteség, bőségesen folyó vér felhalmozódhat a bőr alatt, és olyan szövődményekhez vezethet, mint a haematoma, amely porcnekrózist okozhat;
a sebfertőzés fokozott kockázata, és ennek eredményeként a perichondritis, a középfülgyulladás, a lágyrészek gyulladása és puffadása formájában jelentkező szövődmények;
hosszú felépülési időszak súlyos fülsérülés miatt;
pontatlan bemetszés következtében kialakuló szöveti hegesedés.

A hiányosságok ellenére a szike műtét meglehetősen biztonságos és pontos.

Ezenkívül a műtét során a fertőzés ritka, és a professzionális sebészek készsége nem hagy hegeket.

Lézeres fülplasztika: a műszer jellemzői és működése

A műveletek végrehajtására szolgáló lézer (lézerszike) két részből áll. Az álló rész tartalmazza magát a sugárzásgenerátort és a vezérlőegységeket. A mozgó rész egy kompakt emitter, amely fényvezetővel kapcsolódik a fő egységhez. A lézersugarat egy fényvezetőn keresztül továbbítják az emitterhez, amelynek segítségével az orvos elvégzi a szükséges manipulációkat. Maga a sugárzás átlátszó, ami lehetővé teszi a sebész számára a teljes műtött területet.

A lézerszikével végzett szövetmetszések a lehető legvékonyabbak legyenek, mivel a sugár behatása a kezelt területre körülbelül 0,01 mm szélességre korlátozódik. Az expozíció helyén a szövet hőmérséklete megközelítőleg 400 fokra emelkedik, aminek következtében a bőrfelület azonnal megég és részben elpárolog, vagyis a fehérjék koagulálnak és a folyadék gáz halmazállapotúvá válik.

Ez az ok magyarázza a műtét alatti minimális vérmennyiséget és a fertőzés elkaphatatlanságát. A lézersugár nagyon gyengéden hat a porcon, anélkül, hogy szükségszerűen károsítaná. Az élek lekerekítettek és simák, ami lehetővé teszi a fülkagyló alakjának a lehető legpontosabban történő megváltoztatását.

A lézeres fülplasztika a következő előnyökkel rendelkezik:

szövetfertőzés kizárt;
minimális vérmennyiség a műtét alatt és után;
gyors szövetregenerálódás történik;
a rehabilitációs időszak csökken;
a fülek a lehető legtermészetesebbnek tűnnek (nincs hegek).

A lézeres fülplasztika ára Moszkvában 33 000 rubeltől, Szentpéterváron - 30 000 rubeltől.

A CO 2 lézerről szólva meg kell jegyezni annak általánosan elismert hatékonyságát a lágyrészsebészetben. Ennek a 10 600 nm hullámhosszú lézernek a sugara a legérzékenyebb a vízmolekulákra (H 2 O). Abból kiindulva, hogy az emberi lágyszövetek 60-80%-ban vízből állnak, a CO 2 lézersugárzás elnyelése bennük történik a legkifejezettebben és leghatékonyabban, ami az ablációs hatást, vagyis a „lézerszike” hatást váltja ki. A lágyrész-abláció szükséges és klinikailag jelentős feltétele a különböző típusú műtétek elvégzésének.

A „lézerszike” technika sokoldalúsága

Műtétünk sokoldalúsága lehetővé teszi, hogy ezt a technikát – a „lézerszike” technikát – a sebészeten, nőgyógyászaton, plasztikai sebészeten és urológián is alkalmazzuk.

Kiemeljük a „lézerszike” biológiai szövetekkel való kölcsönhatásának jellemzőit és előnyeit:

nincs közvetlen érintkezés a szövettel, ami azt jelenti, hogy nincs fertőzésveszély. A sugár nem hordozhat vírusokat és baktériumokat (beleértve a HIV-t, vírusos hepatitis B-t és C-t). A lézerrel végzett bemetszés minden körülmények között steril;
a lézersugárzással kezelt szövetek sterilizálása a műtéti területen, valamint a fertőzött szövetterületekkel való munkavégzés képessége. Ez a lehetőség valóban óriási a sebészek számára.;
a fertőzött dermális ciszta egylépcsős eltávolításának lehetősége primer varrat alkalmazásával, feltéve, hogy nincs vérveszteség és félelem a seb hematómától;
a sugárzás koaguláló hatása, ami gyakorlatilag vértelen vágásokat tesz lehetővé. A munka kényelme és gyorsasága. A vértelenség olyan állapot, amely lehetővé teszi a sebész számára, hogy szükség esetén kényelmesen dolgozzon. Személyes tapasztalatból: a veleszületett és szerzett ajakdeformációk korrekciója minőségileg és szimmetrikusan csak lézersugárral végezhető;
A környező szövetekre gyakorolt minimális hőhatás és a lézer ismert biostimuláló hatása meghatározza a sebek gyors gyógyulását és a posztoperatív időszak érezhető csökkenését.

A modern CO 2 lézerek innovatív képességeinek, nevezetesen a modulált lézerimpulzus-formáknak, az ablációs mélység, a teljesítmény és az impulzushossz független beállításának köszönhetően lehetővé vált a lézerműveletek minél hatékonyabb és fiziológiásabbá tétele különböző típusú szövetekkel és szövetekkel végzett munka során. jelzések.

Fontos megérteni, hogy a beteg biztonsága a szakember kompetenciájától függ, ezért az orvosok lézertechnológiai képzése elengedhetetlen feltétele a lézeres technológiák orvosi gyakorlatban történő alkalmazásának.

Klasszikus sebészként ambivalens hozzáállásom volt a lézersugárhoz. Szakmai fejlődésem során több lézerrendszerrel kellett dolgoznom, de tudatos lézersebészeti szemléletem kezdetének azt a pillanatot tekinthetem, amikor a DEKA CO 2 lézerrendszer SmartXide2 bekerült a klinikai gyakorlatba Központunkban. Ennek a rendszernek a választása az orvostudomány különböző területeihez való sokoldalúságának és számos olyan innovatív képességnek köszönhető, amelyek közvetlenül befolyásolják a sebészeti gyakorlat hatékonyságának növelését és a megközelítések individualizálását:

modulált lézerimpulzus-alakzatok Impulzusalak kialakítása és azok kiválasztásának és megváltoztatásának lehetősége,
az ablációs mélység fokozatos beállítása, úgynevezett stack,
a lézersugárzás paramétereinek független beállítása: teljesítmény, impulzushossz, pontok távolsága, impulzus alakja, halmok, a pásztázott terület geometriája, pásztázási sorrend.

A CO 2 lézer első alkalmazása a praxisomban a jóindulatú bőrelváltozások eltávolítása volt. A lézerrendszer használata vitathatatlan előnyökkel járt, beleértve a folyamat egyszerűségét és gyorsaságát, a formáció szélének világos megjelenítését, a test bármely részének megmunkálhatóságát, beleértve a nyálkahártyákat és a mozgékony részt. szemhéj, az eredmény esztétikája és a gyors gyógyulás.

A lézeres expozíció hátránya a biopszia felvételének nehézsége.

Így a lézeres expozíció tekinthető a legelfogadhatóbb módszernek a jóindulatú formációk eltávolítására.

A SmartХide2 DOT lézer használata a bőr alatti képződmények, például atheroma, fibroma stb. eltávolítására is hatékony. A lézersugár lehetővé teszi a bőrrétegek pontos szétválasztását. A ciszta membránok jól láthatóak. Ez a módszer nélkülözhetetlen perifokális gyulladás és a szövetbőség miatt fokozott vérzés esetén. Ezekben az esetekben a képződményt teljesen eltávolították a műtét utáni seb száraz volt és nem vérzett, beleértve a kapilláris vérzést is. A sebeket minden esetben drenázs nélkül varrtuk. Antibiotikum terápiát írtak elő. Az utóvizsgálatok során pozitív dinamikát és elsődleges szándékos sebgyógyulást észleltek.

Klinikai példák

Klinikai eset 1

Beteg, 32 éves. Javasolták a lézeres transzkonjunktivális bilaterális blefaroplasztikát. A kötőhártyazsák alsó fornixén keresztül a paraorbitális szövethez jutottunk (SP 3 W), a felesleg eltávolításra került (SP 6 W). A sebet egyetlen Vicryl 6.0 varrattal zártuk le. A posztoperatív időszakban a klasszikus technikához képest kisebb mértékben volt megfigyelhető duzzanat és zúzódás. Nem állt fenn a szem elektromos sérülésének veszélye, mivel nem használtak elektrokoagulátort.

Mínuszok: az eldobható kötőhártya-szűrők alkalmazásának szükségessége, ami viszont fokozza a posztoperatív kötőhártya-gyulladás hatásait.

Következtetések: A technika nagyban megkönnyíti a sebész munkáját, és kevesebb szöveti traumát biztosít a műtét során. A periorbitális terület bőrének egyidejű frakcionált lézeres kezeléséhez (pseudoblepharoplasztika) ez a módszer nélkülözhetetlen.

Rizs. 1 a. Fotó műtét előtt

Rizs. 1 b. Fotó a műtét utáni 6. napon.

2. klinikai eset

Beteg, 23 éves. Az ajak poszttraumás deformációja. Kísérlet történt az ajkak szimmetrizálására. Egy műtőben elektrokoagulátorral, jelölésekkel végezték el a felső ajak modellezését. A műtét 20 percig tartott, stabil vérzéscsillapítás – +40 perc. Eredmény: a páciens 80%-ban elégedett. Az eredmények elemzése után a páciens ajakkorrekciót ajánlott fel SmartХide2 lézerrel. Smart Pulse 6W módban 7”-os fúvókával a felső ajak felesleges és hegszövetének eltávolítását végezték el. A varratokat Vicryl Rapide 5.0-val helyeztük el. A betegnek ajánlott a sebet ápolni, amíg a duzzanat el nem tűnik (legfeljebb 14 napig). Két hónappal a műtét után az eredmény 100%-ban kielégíti a pácienst és a sebészt.

Mínuszok lézeres korrekciós módszer: nem azonosított.

Következtetések: Jelenleg az ajakdeformitások CO 2 lézerrel történő korrekcióját tartom a lehető legjobb módszernek.

Klinikai eset 3

Beteg, 44 éves. Javasolták a felső szemhéjplasztikai műtétet. Megtörtént a felső szemhéj felesleges bőrének kimetszése. Az orbicularis oculi izom egy szakaszának ablációja, disszekciója és a felesleges paraorbitális szövet eltávolítása. A lézer használatának előnyei a műtét gyorsasága és a seb tisztasága.

Mínuszok: A lézeres kézidarabok nagy mérete miatt a sebész tökéletesen kalibrált és precíz mozdulataira van szükség a sima műtéti él eléréséhez.

Rizs. 2 a. A páciens fényképe a műtét előtt

Rizs. 2 b. A páciens fényképe 4 hónappal a műtét után

Következtetés

A SmartXide2 rendszerrel végzett lézeres műtétek bemutatott klinikai esetei és eredményei azt mutatták, hogy ez a módszer kézzelfogható komparatív előnyt jelent a klasszikus sebészeti módszerrel szemben a jobb esztétika, a rövidebb rehabilitációs idő, a kevesebb szöveti trauma, a kiváló sebgyógyulás és ennek eredményeként a magas sebgyógyulás miatt. az eljárással való elégedettség százalékos aránya az orvos és a beteg számára.

Így klinikailag megvalósíthatónak és gazdaságilag is indokoltnak tartom a figyelembe vett lézertechnológia bevezetését az orvosi gyakorlatba. Biztos vagyok benne, hogy a lézeres technológiák dinamikus fejlődése már nagy jövőt hozott a lézersebészet számára.

A lézersugárzás egyedülálló tulajdonságai a lézereket nélkülözhetetlenné tették a tudomány számos területén, beleértve az orvostudományt is. A lézerek az orvostudományban új lehetőségeket nyitottak meg számos betegség kezelésében. A lézergyógyászat főbb részekre osztható: lézerdiagnosztika, lézerterápia és lézersebészet.

A lézerek megjelenésének története az orvostudományban - a lézer milyen tulajdonságai okozták a lézeres sebészet kialakulását

A lézerek orvosi felhasználásának kutatása a múlt század hatvanas éveiben kezdődött. Ezzel egy időben jelentek meg az első lézeres orvosi eszközök: a vér besugárzására szolgáló eszközök. A Szovjetunióban a lézerek sebészeti felhasználásával kapcsolatos első munkát 1965-ben végezték el a Moszkvai Onkológiai Kutatóintézetben. Herzen az Atomerőmű Istokkal együtt.

A lézeres sebészet olyan lézereket használ, amelyek meglehetősen erősek, és nagymértékben felmelegíthetik a biológiai szöveteket, aminek következtében azok elpárolognak vagy elvágódnak. A lézerek alkalmazása az orvostudományban lehetővé tette a korábban bonyolult vagy teljesen lehetetlen műveletek hatékony és minimális invazivitású elvégzését.

A lézerszike biológiai szövetekkel való kölcsönhatásának jellemzői:

Nincs közvetlen érintkezés a műszerrel a szövettel, minimális a fertőzésveszély.
A sugárzás koaguláló hatása gyakorlatilag vértelen vágások készítését és vérző sebek vérzésének megállítását teszi lehetővé.
A sugárzás sterilizáló hatása a műtéti terület fertőzésének és a posztoperatív szövődmények kialakulásának megelőző intézkedése.
A lézersugárzás paramétereinek szabályozási képessége lehetővé teszi a szükséges hatások elérését, amikor a sugárzás kölcsönhatásba lép a biológiai szövetekkel.
Minimális hatás a közeli szövetekre.

A lézerek sebészeti alkalmazása lehetővé teszi a legkülönfélébb sebészeti beavatkozások hatékony elvégzését a fogászaton, urológián, fül-orr-gégészeten, nőgyógyászaton, idegsebészeten stb.

A lézerek használatának előnyei és hátrányai a modern sebészetben

A lézeres műtét fő előnyei:

A működési idő jelentős csökkenése.
A műszer nem érintkezik közvetlenül a szövetekkel, és ennek eredményeként a szövetek minimális károsodása a műtéti területen.
A posztoperatív időszak csökkentése.
Nincs vagy minimális vérzés a műtét során.
A posztoperatív hegek és hegek kialakulásának kockázatának csökkentése.
A lézersugárzás sterilizáló hatása lehetővé teszi az aszepszis szabályainak betartását.
A szövődmények minimális kockázata a műtét során és a posztoperatív időszakban.

A lézeres technológiák hátrányai a sebészetben:

Néhány egészségügyi szakember kapott speciális képzést a lézerekkel való munkavégzésre.
A lézeres berendezések beszerzése jelentős anyagköltséget igényel, és megnöveli a kezelés költségeit.
A lézerek használata bizonyos veszélyt jelent az egészségügyi szakemberek számára, ezért szigorúan be kell tartaniuk az összes biztonsági óvintézkedést a lézeres berendezésekkel végzett munka során.
A lézerhasználat hatása egyes klinikai esetekben átmeneti lehet, és további műtétre lehet szükség.

Mit tehet ma a lézersebészet - a lézer sebészetben való használatának minden vonatkozása

Jelenleg a lézeres kezelést az orvostudomány minden területén alkalmazzák. A lézeres technológiákat legszélesebb körben a szemészetben, fogászatban, általános, ér- és plasztikai sebészetben, urológiában és nőgyógyászatban alkalmazzák.

A lézereket a fogászati sebészetben a következő műveletekhez használják: frenektómia, gingivektómia, csuklyák eltávolítása pericoronitis esetén, bemetszések készítése implantátumok behelyezésekor és mások. A lézeres technológiák alkalmazása a fogászatban lehetővé teszi az alkalmazott érzéstelenítők mennyiségének csökkentését, a posztoperatív duzzanat és szövődmények elkerülését, valamint a műtét utáni sebek gyógyulási idejének felgyorsítását.

A lézer megjelenése gyökeresen megváltoztatta a szemészet fejlődését. Lézerrel mikrométeres ultraprecíz vágásokat végezhet, amit még egy nagyon tapasztalt sebész sem tud. Jelenleg lézer segítségével lehet glaukómát, retinabetegségeket, keratoplasztikát és még sok mást elvégezni.

A lézeres technológiák lehetővé teszik a különféle vaszkuláris patológiák sikeres megszüntetését: vénás és arteriovenosus diszplázia, limfangiómák, barlangos hemangiomák és mások. A lézereknek köszönhetően az érrendszeri betegségek kezelése gyakorlatilag fájdalommentessé vált, minimális szövődménykockázattal és jó kozmetikai hatással.

A lézerszikét számos műveletben használják:

A hasüregben (apendectomia, cholecystectomia, összenövések kimetszése, sérvjavítás, parenchymás szervek reszekciója stb.).
A tracheobronchiális fán (légcső- és hörgősipolyok eltávolítása, a hörgők és a légcső obstruktív daganatainak rekanalizációja).
Fül-orr-gégészetben (orrsövény korrekciója, adenectomia, külső hallójárat cicatricialis szűkületeinek eltávolítása, tympanotomia, polipok eltávolítása stb.).
Az urológiában (carcinomák, polipok, herezacskó bőr atheroma eltávolítása).
Nőgyógyászatban (ciszták, polipok, daganatok eltávolítása).

Lézert is alkalmaznak. Szinte minden ilyen műveletet végző klinika arzenáljában van lézeres berendezés. A lézerszikével végzett bemetszések lehetővé teszik a duzzanat, a zúzódások elkerülését, valamint a fertőzések és szövődmények kockázatának csökkentését.

Nehéz megnevezni az orvostudomány olyan területét, ahol a lézersugárzás tulajdonságait nem használták hatékonyan. A lézeres technológiák folyamatos fejlesztése és az egyre több egészségügyi dolgozó lézeres munkára való képzése a közeljövőben a lézeres műtétek túlsúlyához vezethet a hagyományos sebészeti beavatkozási módszerekkel szemben.