Применение лазеров в медицине: Применение лазера в дерматологии и косметологии | #06/05

Основные области применения лазеров в медицине

Более полувека прошло с момента появления первых лазерных установок.  Сегодня квантовая электроника стала одним из приоритетных направлений науки и техники. Стремительное развитие лазерных технологий привели к их внедрению практически во все направления науки и техники, в том числе в биологические дисциплины и медицину.

Можно выделить несколько основных областей применения лазеров в медицине:

•             Прежде всего это лазеротерапия: облучение низкоинтенсивными лазерами различных органов и тканей с целью получения ряда эффектов на клеточном уровне (фотобиологическая стимуляция, улучшение энергетического баланса клеток), с целью получения противовоспалительного, противоотечного, трофико-регенераторного, анальгетического и десенсибилизирующего эффектов; применение лазера как инструмента рефлексотерапевта.
•             Это фотодинамическая терапия , основанная на принципах необратимого повреждения продуктами (в основном активными формами кислорода), возникающими в ходе облучения лазерным лучом окрашенных фотосенсибилизатором паталогических тканей.   Аппараты серии «АЛОД-01»

•             Мощные  лазеры, используемые в качестве хирургического инструмента в офтальмологии, оториноларингологии, урологии, косметологии и других областях медицины. Лазерный луч приводит к  необратимым изменениям в тканях: коагуляции, вапоризации или абляции. Аппараты серии «АЛОД-01»

•             Это обширное направление неинвазивной диагностики: различные методы  лазерного флуоресцентного анализа;  оптическая когерентная томография ­- перспективный метод диагностики офтальмологических и раковых заболеваний; лазерный спектральный анализ молекул-биомаркеров (например  в выдыхаемом воздухе)  для диагностики гастроэнтерологических заболеваний, заболеваний легких, эндокринной системы и.т.д.

Производство лазерного оборудования является одной из приоритетных задач в деятельности фирмы «АЛКОМ медика». Мы развиваем все направления производства оборудования для  лазерной медицины и делаем это на основе самых современных разработок.

Применение лазеров в медицине (лазерной терапии)

Применение лазеров в медицине принципиально отличается от других многочисленных областей технологических применения лазеров. Лазерные медицинские технологии отличаются гуманистической направленностью.

Если проблемма здоровья стоит достаточно остро для самого человека или его близких, то проблемы медицины становятся неизмеримо важнее любых других проблем.

Лазерные медицинские технологии отличаются многоплановостью, комплексностью, разнообразием. Лазерная терапия включает воздействие лазерного излучения на различные части тела: кожа, кости, мышцы, жировые ткани, сухожилия, внутренние органы и т.п. При этом каждая из них имеет сложное строение. Все эти ткани имеют свои свойства, как оптические, так и теплофизические, отличные от свойств других биотканей. Поэтому различается и характер воздействия на них лазерного излучения.

Соответственно, в каждом случае необходимо выбирать индивидуальные параметры режима облучения: длину волны, длительность воздействия , мощность, частоту следования импульсов и т.п. Сильное различие свойств биотканей делает возможным специфические воздействия, например, надкожное воздействие на патологические ткани (облучение подкожных тканей без повреждения тканей).

Интересно, что для осуществления терапевтического воздействия на определенную часть тела лазерное воздействие может быть направленно совсем на другой обьект. Здесь показательным является лазерная терапия, когда облучением крови  особых точек или проекции органов на коже человека, стопе или ладони, области позвоночника оказывает воздействие на внутренние органы, весьма удаленные от области воздействия , и на весь организм в целом.

Кроме того, посколько организм представляет собоой единое целое, результат воздействия продолжается очень долго после его окончания. После лазерной терапии реакция организма продолжается в течение дней, недель и даже месяцев. Такая сложность и комплексность лазерной терапии делает ее очень интересной для иследования и разработки новых технологий.

Таким образом, лазерная терапия представляется исключительно удобным и универсальным в использовании инструментом и имеет большой потенциал для медицинского применения.

Лазеротерапия /лазерная терапия/ — метод лечения, состоящий в применении световой энергии лазерного излучения с лечебной целью.

Аппараты лазерной терапии позволяют организму восстанавливать утерянные или ослабленные функции абсолютно физиологично, и что самое главное, при использовании данных аппаратов нет побочных действий, что дает возможность для их применения не только в специализированных медицинских учреждениях, но и дома.

Лазерные 3D массажеры — это высокотехнологичные терапевтические аппараты, которые сочетают технологию вибраций в трех плоскостях и технологию холодного лазерного излучения.

Аппарат лазерный терапевтический «ZAC» — в основе механизма действия аппарата для неинвазивного очищения крови — облучение крови непосредственно через кожу в русле лучевой артерии. Здесь на кровь воздействует лазерный пучок длиной волны 630- 670 нм, и очищенная кровь попадает в мозг, коронарные сосуды сердца и разносится по всему организму.

Get the Flash Player to see this player.

url=http://laser-therapy.ru/uploads/fcke/flashes/SAS.flv iurl=http://laser-therapy.ru/uploads/fcke/images/sgy_img_5(7).gif width=400 height=300 loop=false play=false downloadable=false fullscreen=true displayNavigation=true displayDigits=true align=center dispPlaylist=none playlistThumbs=false

Современные методики становятся все более эффективными и одновременно более щадящими и уже не требуют кардинальных вмешательств, и длительного срока реабилитации в больничных покоях. Яркий пример таких методик – современная неинвазивная лазерная реабилитация. Сочетание комфорта во время процедуры и эффективности как дома, так и в стационаре.

Источник: http://laser-therapy.ru/

Рекомендуемые товары

Лазер в медицине ▶️Применение в медицине лазеров DEKA® ▶️ Постпроцедурный уход

На сегодняшний день применяются лазеры в медицине в следующих направлениях:

Разнообразие лазерных установок и их комплектующих привело к тому, применение лазеров в медицине стало нормой для сегодняшнего дня. Однако, наибольшей популярностью пользуются следующие процедуры:

Стоит отметить, что успех от применяемой процедуры зависит от многих факторов. Параметры установки, количество сеансов и индивидуальные особенности играют ключевую роль, однако, квалификация специалиста, проводящего процедуру, не должна вызывать сомнений.

Также важно уточнить, есть ли разрешение или сертификат для работы на подобном оборудовании. Для большей достоверности попросите продемонстрировать результаты работы косметолога.

Вполне понятно, что любое вмешательство в кожные покровы сопровождается реабилитационным периодом. В зависимости от процедуры, применение лазеров в медицине является, одним из самых безопасных методов лечения.

Восстановление займет от нескольких дней до десяти суток. В это время важно соблюдать все предписания специалиста, составленные в зависимости от индивидуальных особенностей и степени воздействия на кожу.

Однако, для всех процедур существуют единые рекомендации:

• исключить бани, сауны, бассейны;
• как можно меньше находиться на открытом солнце;
• не пользоваться декоративной косметикой;
• не обрывать образовавшиеся корочки.

Эти нехитрые действия ускорят заживление и исключат возможность образования рубцов, шрамов и пигментных пятен.

Противопоказания

Процедуры не проводятся в случае наличия воспалительных процессов в обрабатываемой зоне, онкологии, беременности, сердечно-сосудистых заболеваний. Решение о необходимости той или иной процедуры должно приниматься не на основе желания клиента, а при наличии показаний к ее проведению. Компетентность специалиста в данном случае играет ключевую роль.

Применение лазеров в медицине на сегодняшний день не только норма, но и необходимость. Современная лазерная система легко справляется с самыми сложными проблематиками.

Использование лазера в медицине

Как используют лазер в медицине? Рассмотрим виды лазеров и их применение в зависимости от излучения:

• СО2 – область применения лазеров СО2 – хирургия, гинекология, отоларингология, урология и дерматокосметология;
• Диодные – используются для лечения патологий поверхностных сосудов кожи (сеточки, звездочки), омоложения и шлифовки кожи, лазерной эпиляции;
• Александритовые – возможно применение лазера для большого количества косметологических процедур, лазерной эпиляции, удаления пигментных пятен, новообразований кожи;
• Неодимовые – данные лазеры и их применение зависит от выбранной длины волны. С их помощью можно устранять сосудистые патологии, проводить эпиляцию и даже удалять татуировки.

В Киеве десятки специалистов эстетической медицины, хирургии, гинекологии и других отраслей, например, доктора клиники “Мед Сити”, активно используют лазеры DEKA для продвижения своего бизнеса и улучшения качества медицинской помощи в Украине.

Почему лазер в медицине сегодня так популярен?

Применение лазера в медицине через 10 лет уже не будет вызывать такого удивления у пациента, а многие процедуры станут рутинными. Лазерный луч уже вытеснил многие хирургические инструменты и позволяет выполнять процедуры безкровно и без анестезии.

Аппаратная косметология – это настоящие и будущее в эстетической медицине. Именно поэтому большая команда DEKA ежедневно работает над разработкой инновационных технологий, которые откроют совершенно новые двери перед косметологами Украины и сделают лазер их главным инструментом в борьбе за красоту. Давайте рассмотрим конкретные аргументы в пользу лазера перед классической косметологией.

Медицинский лазер – преимущества, которые выделяют пациенты

Пациенты, которые проходили процедуры на оборудовании DEKA в клиниках наших партнеров всегда делятся впечатлениями и оставляют отзывы. Проанализировав эти данные, мы смогли назвать самые главные преимущества медицинского лазера для пациента:

1. Лучший косметический эффект – ни один скальпель или другой механический инструмент не сравнится с точностью лазера;
2. Высокая скорость процедуры – омоложение, шлифовка, лечение акне, коррекция морщин и другие косметологические процедуры проходят в 2-3 раза быстрее;
3. Меньший риск побочных действий – из-за коагулирующего действия риск возникновения воспаления и инфекции сводится к минимуму;
4. Короткий период реабилитации – восстановление после аппаратных косметологических и хирургических процедур проходит в разы быстрее;
5. Уникальность – многие манипуляции в целом невозможны без лазерной установки.

Итак, лазер в медицине сегодня уже необходимость, мы настоятельно рекомендуем оценить все его достоинства как пациентам, так и докторам, владельцам клиник.

Часто задаваемые вопросы о лазере в медицине

✅ Какой принцип действия и использования лазера?

Принцип действия и применения лазера зависят от его вида (диодный, неодимовый, александритовый или другой). Если обобщить, то суть работы лазера – это прямое повреждающие действие на те или иные патологические клетки, которые находятся в коже, подкожной клетчатке или слизистых.

✅ Почему лазеры в медицине стали так популярны?

Лазер в медицине – это настоящая революция. Внедрение этой технологии позволило устранять десятки различных патологий, а также значительно улучшило эффект от манипуляций по сравнению с устаревшими процедурами.

✅ Где в Киеве можно познакомиться с работой медицинских лазеров?

Увидеть действие лазера и протестировать аппараты можно на наших регулярных курсах в Киеве, а также в клиниках наших партнеров, например, в “Мед Сити”, записавшись на консультацию к косметологу или другому специалисту.

✅ Могут ли лазеры навредить здоровью человека?

Побочные эффекты возможны при нарушениях правил эксплуатации лазерных аппаратов либо высокой индивидуальной фоточувствительности пациента. К счастью, такие ситуации случаются крайне редко.

✅ Можно ли расширить область применения лазеров?

Да, мы регулярно модернизируем наши модели лазеров, оснащаем новыми технологиями и оптимизируем их работу. Все улучшения направлены на безопасность пациента и увеличение перечня процедур для специалиста.

Лазеры в медицине

ЛАЗЕРЫ В МЕДИЦИНЕ:

     В качестве введения: «Лазерная медицина» — термин, наделавший много шума.
     Наша страна, по сути, является родиной лазеров. Но она одной из первых увидела еще и перспективу их применения в медицине и одной из первых инициировала широкий спектр научных исследований в этом направлении. Благодаря России лазеры в медицину стали внедряться практически с момента их рождения, породив целое новое направление в медицине с условным названием «Лазерная медицина». Ряд государственных, а затем и малых частных предприятий успешно освоил производство терапевтических и хирургических лазерных аппаратов, продавая их тысячами на внутреннем рынке и за рубежом. Хирургическое, а особенно терапевтическое применение лазеров практикуется сегодня в нашей стране настолько широко, что многие специалисты всерьез говорят о лидирующем положении в мире России в области лазерной медицины. Особенно в области низкоинтенсивной лазерной терапии (НИЛТ). Между тем, низкоинтенсивные лазерные технологии в медицине далеко не все бесспорны, и не ограничиваются только рамками проведения лечебных процедур. Поэтому здесь остается еще большое поле для научных исследований. Не менее перспективной областью их применения в медицине, например, может считаться так называемая неинвазивная (неразрушающая, in vivo, in situ) диагностика. 

Подробнее…

     Основные направления исследований в лаборатории в области применения лазеров в медицине:     
     Для нас термин «лазерная медицина», в первую очередь, означает именно лазерную медицинскую диагностику. Сохраняя преемственность и накопленный научный задел в области лазерных методов диагностики в медицине, биофотометрии, биомедицинской спектроскопии и т.п. (см. раздел «О лаборатории», подраздел «История») лаборатория сегодня продолжает исследования в области оптической неинвазивной диагностики. Ранее, в 2002-2008гг., нам удалось вычленить и сформулировать основной предмет исследования в биофотометрии, показать родственность задач биофотометрии обычным задачам клинической лабораторной спектрофотометрии с отличием лишь в прижизненном и неинвазивном характере измерений и предсказать появление многофункциональных диагностических систем, реализующих на едином оборудовании различные методы оптической неинвазивной диагностики. Начиная с 2003г., это научное направление получило у нас новое обобщающее название «Неинвазивная медицинская спектрофотометрия» (НМС), и сегодня исследования в нем проводятся по следующим основным разделам:

     Научно-инженерные основы моделирования, проектирования и создания аппаратного, программного и методического обеспечения для неинвазивной медицинской спектрофотометрии (НМС) в дополнение к выполненным ранее исследованиям и полученным ранее результатам развиваются сегодня нами в направлении разработки и создания, прежде всего, научно обоснованной системы метрологического обеспечения НМС. Как методов, так и приборов. Исследуются физические и медико-биологические источники случайных и систематических погрешностей в НМС (как инструментальных, так и методических). Разрабатываются имитационные оптические меры для калибровки, настройки и поверки приборов НМС. Оцениваются достигаемые уровни погрешностей для разных методов и приборов в лабораторных условиях и в условиях натурных применений приборов и методик НМС в различных клиниках института и различных областях медицины. На этой основе в 2013г. было показано, например, что в конструкции российских лазерных доплеровских приборов серии «ЛАКК» существуют системные ошибки, приводящие часто к искажению и неверной регистрации ритмов микроциркуляции. Позднее, в 2016-2017гг., нам удалось найти пробелы в теории лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) и показать, что возможна регистрация тех же самых параметров микроциркуляции без использования лазеров и эффекта Доплера…   

Подробнее…

      Физико-технические аспекты влияния низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) на функциональное состояние тканей и органов пациента при проведении любых процедур НМС, а также любых лечебно-профилактических процедур на основе низкоинтенсивной лазерной терапии (НИЛТ), фотодинамической терапии (ФДТ) и других лазерных методов также входит в круг наших интересов. Особое внимание в 2009-2012гг. уделялось изучению изменений при проведении процедур НИЛТ (острый эксперимент) параметров микроциркуляции крови и тканевого дыхания, как наиболее чувствительных к НИЛИ (по данным литературы) и наиболее надежно регистрируемых методами НМС (оптической тканевой оксиметрией, лазерной доплеровской флоуметрией и т.д.). Эти работы, фактически, непрерывно ведутся в МОНИКИ с начала 1990-х годов, однако до сегодняшнего дня достоверно зафиксировать сколько-нибудь очевидных изменений в системе микроциркуляции крови при процедурах НИЛТ нам так и не удалось…    

Подробнее…

     Клинические методики применения и интерпретация результатов лазерной диагностики — наиболее интересный и профильный раздел наших исследований для такого многопрофильного медицинского научного центра как МОНИКИ. В институте представлены практически все разделы медицины (за исключением психиатрии, акушерства и гинекологии), и имеется возможность изучать эффективность и информативность лазерных диагностических методов для решения самых разнообразных прикладных задач практического здравоохранения (дифференциальная диагностика и выявление ранних форм заболеваний, мониторинг процесса лечения, функциональная диагностика и пр.). Среди всех этих задач для НМС сегодня выделяются две наиболее сложные и перспективные с точки зрения фундаментальной науки: интерпретация результатов флюоресцентной диагностики в широком спектральном диапазоне длин волн для идентификации накопления эндогенных флюорохромов в тканях (NADH, коллаген, липофусцин и т.п.) и изучение методами НМС особенностей реакции системы микроциркуляции крови на различные функциональные нагрузочные тесты и лечебные мероприятия (оперативное вмешательство,  процедуры физиотерапии, прием лекарственных препаратов и т.п.), что перекликается с предыдущим направлением исследований.    

Подробнее…

      Разработка новых диагностических приборов для исследований.
     Одним из направлений научных исследований в лаборатории является разработка новых диагностических приборов и устройств для НМС по договорам о научно-техническом сотрудничестве с фирмами-производителями медицинского оборудования. В этих договорах лаборатория медико-физических исследований (МОНИКИ) выступает в роли медицинского соисполнителя разработки, который по ГОСТ Р 15.013-94 определяет все основные медико-технические требования (МТТ) к прибору, основные его функциональные возможности, принцип действия, методики обработки и анализа результатов диагностики, методики применения в медицине и т.п. На этом поприще с участием лаборатории были разработаны, созданы и доведены до рынка медицинской техники такие российские диагностические приборы для НМС как: первый российский портативный неинвазивный оптический тканевой оксиметр «Спектротест» и многофункциональный лазерный неинвазивный диагностический комплекс (МЛНДК) «ЛАКК-М».

Подробнее…

Что такое лазерная медицина? — новости медицины

Уникальные свойства лазерного излучения широко используются во всех областях медицины, однако до сих пор не учитываются в системе ОМС. Об особенностях лазерной медицины, ее преимуществах и проблемах рассказал «МедНовостям» директор Государственного научного центра лазерной медицины ФМБА России Алексей Баранов.

Уникальные свойства лазерного излучения широко используются во всех областях медицины, однако до сих пор не учитываются в системе ОМС. Об особенностях лазерной медицины, ее преимуществах и проблемах рассказал «МедНовостям» директор Государственного научного центра лазерной медицины ФМБА России Алексей Баранов.

Что такое лазер и как он работает?

Лазер – это оптический квантовый генератор, то есть источник очень узкого и мощного пучка света. Попросту говоря, лечение лазером – это светолечение. Дословно аббревиатура LAZER (light amplification by stimulated emission of radiation) означает «усиление света путем вынужденного излучения».

Свет в медицинском лазере выбирается строго определенной длины волны, так как каждая клетка в человеческом организме реагирует на «свою» длину волны. Поэтому, воздействуя на весь организм, каждый лазер имеет еще и свою преимущественную точку приложения.

Существует два вида медицинских лазеров: низкоинтенсивные (физиотерапевтические) и высокоинтенсивные (хирургические скальпели). Пациентов иногда пугает термин «излучение», который ассоциируется у них с облучением и радиацией. Но путать эти понятия не следует.

Где применяется медицинский лазер?

Лазер используется сегодня во всех областях медицины. Низкоинтенсивные лазеры применяются для фотодинамической терапии (ФТД) и лазерной терапии. Кроме онкологии, ФДТ используется в гастроэнтерологии и дерматологии, например, при лечении псориазов. 

Лазер незаменим в гнойной хирургии – он стерилизует раны, способствует затягиванию ожогов и гнойных ран мягким и эластичным рубцом. В Советском Союзе по приказу Минздрава СССР лазерной техникой были оснащены все ожоговые центры.

Лазер помогает при частых носовых кровотечениях и хронических тонзиллитах, им можно лечить храп. Урологи дробят лазером камни в мочеточнике, что избавляет пациента он сложной операции. С помощью минимального «ювелирного» воздействия лазера можно аккуратно убрать, например, папиллому между ресницами, не повредив окружающие ткани. Удаление татуировок, родинок, шлифовка рубцов – это то, что использование лазера позволяет сделать аккуратно и красиво. Поэтому он активно используется в косметологии, где очень важен эстетический эффект.

Лазерный скальпель – полноценный инструмент в руках опытного хирурга. Операции с его использованием   проходят практические бескровно. Лазер рассекает ткани и при этом стимулирует их заживление, чего не может делать ни один другой скальпель. Сами раны остаются стерильными, и это сводит к минимуму развитие воспаления.

С помощью хирургического лазера можно радикально вылечить вросший ноготь, а можно провести сложнейшие операции вроде резекции желудка или кишки. Используя его можно удалять мениски, лечить варикоз, проводя эндовазальную лазерную облитерацию варикозных вен вместо традиционной флебоктомии. Грубых рубцов и шрамов после такого вмешательства не остается.

Когда лечение лазером противопоказано?

Абсолютным противопоказанием является фотодерматоз – повышенная чувствительность кожи к свету (аллергия на солнце), индивидуальная непереносимость лазерного света, а также крайне тяжелое состояние больного (из-за хронических заболеваний или острых инфекций). В остальном лазерная терапия при правильном применении практически не имеет противопоказаний.

В методических рекомендациях Минздрава в качестве противопоказаний значатся высокое давление, инфаркты. При этом кардиологи назначают эффективную лазеротерапию для уменьшения очагов поражения. Применяемое для реабилитации после инсульта внутривенно лазерное облучение низкой интенсивности улучшает кровоток, способствуя более эффективному восстановлению. Правда этой методикой владеет не каждый невропатолог, а тот, что является специалистом и по лазерной медицине. В педиатрии лазеротерапия проводится детям с двухнедельного возраста.

К общим противопоказаниям к применению лазерного лечения относится онкология, однако, врачи успешно лечат лазером некоторые формы рака (например, опухоли полости рта).    

Какие бывают осложнения, вызванные лазерным лечением?

Осложнения возникаютпри неправильном использовании лазера. Так, неграмотное применение хирургического лазера может вызвать даже ожоги 4 степени. Главную роль при использовании столь мощного инструмента играет компетенция врача.

Надо учитывать, что лазер улучшает кровообращение и снижает вязкость крови, из-за чего возможно возникновение кровотечений. Например, носовых, вызванных повышением давления. Лазер усиливает кровоток в тканях, из-за этого локально раскрываются капилляры. Активно работающие сосуды остаются расширенными в течение 6 часов после проведения процедуры. Это значит, что все это время человек должен находиться в тепле, не допускать переохлаждения.

Каким образом лазерные технологии применяются в диагностике?

Флуоресцентная диагностика позволяет выявлять патологические очаги, которые подчас невозможно обнаружить другими способами. Так, при эндоскопическом исследовании желудочно-кишечного тракта освещение в разном цвете помогает увидеть полипы. Для диагностики новообразований широко используется оптическая когерентная томография, в ходе которой лазерный луч зондирует ткани, и отраженный сигнал показывает структуру опухоли. Результаты этого метода на 95% соответствует результатам гистологического исследования. Метод лазерной допплеровской флоуметрии применяется для изучения микроциркуляции в тканях, например, тока крови при сахарном диабете.

Каковы перспективы развития лазерной медицины в России?

Любые научные разработки требуют финансирования и клинической базы. Сегодня финансирование, к сожалению, снижается. А сами лазерные методы лечения не включены в стандарты ОМС, то есть в обязательный перечень бесплатных медицинских процедур. Из-за этого не только пациенты, но и медики мало знакомы с методиками лазерного лечения.

Пациент может либо лечиться за свои деньги, либо долго ждать очереди в тех местах, где есть договоренность руководства клиники со страховой компанией об оплате лечения. При этом, благодаря своей высокой эффективности недешевые услуги пользуются популярностью, и по всей стране открывается много коммерческих центров.

Что можно принять за критерии оценки такого центра? Как не ошибиться при выборе?

Хорошая лазерная клиника – это, во-первых, современное оборудование. (Кстати, отечественная лазерная медтехника вполне конкурентоспособна, единственная проблема – «хромает» дизайн, но и он за последние годы улучшился). Во-вторых, ­– врачи, прошедшие повышение квалификации по специальности «Специалист лазерной медицины» в государственном центре, где проводятся научные разработки и разрабатывались применяемые методики. ФГБУ «Государственный научный центр лазерной медицины ФМБА России» определено Минздравом, как головное учреждение в государственной структуре, занимающейся подготовкой специалистов. 

Можно ли использовать лазерные медицинские приборы в домашних условиях?

Лазерные медицинские приборы могу использоваться и в домашних условиях. Активно могут использовать лазер в домашних условиях, например, люди, профессии которых связаны с высокими физическими нагрузками – спортсмены, космонавты, специалисты МЧС. Выпускается портативных лазерных аппаратов достаточно много. Однако их самостоятельное применение требует обязательной консультации со специалистом.  Одного изучения инструкции тут все-таки недостаточно.

О применении лазерных технологий в косметологии читайте во второй части беседы с Алексеем Барановым через неделю.

Лазер в медицине | применение лазерных аппаратов

Статью подготовили:

1. Научный университет Аль-Карха, Багдад, 10003, Ирак

2. Кафедра биомедицинской инженерии, Университет Аль-Нахрейн, Багдад 10072, Ирак 

* [email protected]

От авторов

Это  документ о безопасности наиболее важных лазерных процедур, который направлен на реализацию навыков и осведомленности о безопасности работы с лазерами в учебных лабораториях и клиническом применении для студентов и молодых специалистов, которые могут быть вовлечены в эксплуатацию и использование лазера. Это исследование имеет большое значение для человека, который будет иметь дело с лазерами, поскольку знание и последовательное применение процедур лазерной безопасности гарантирует безопасную рабочую среду лазера. 

Вступление

Лазерный аппарат — это устройство, которое испускает электромагнитное излучение посредством процесса оптического усиления, основанного на вынужденном излучении фотонов. Лазерное излучение характеризуется чрезвычайно высокой степенью когерентности, монохроматичности, яркости и направленности. 

Длина волны лазерного света чрезвычайно чиста по сравнению с другими источниками света, и все фотоны, составляющие лазерный луч, имеют фиксированное фазовое соотношение друг относительно друга. Благодаря своим свойствам лазер сделал возможным  множеству применений в научных, коммерческих, промышленных и медицинских целях [1,2]. Когда лазерный луч направляется, отражается или фокусируется на объекте, лазерный свет частично поглощается, повышая температуру поверхности и / или внутренней части объекта, потенциально вызывая изменение или деформацию материала. 

Эти свойства, которые применялись в лазерной хирургии и обработке материалов, также могут вызывать повреждение тканей. Повреждение может быть результатом как теплового, так и фотохимического воздействия [3,4]. Помимо прямых опасностей для глаз и кожи от самого лазерного луча, в некоторых случаях опасности, не связанные с лучевым излучением, могут быть опасными для жизни, например, поражение электрическим током, пожар и удушье [4]. Поэтому очень важно быть знакомым с возможными опасностями, связанными с различными классами лазеров, и наиболее важными процедурами безопасности для студентов и молодых людей, которые могут быть вовлечены в эксплуатацию и использование лазера, чтобы обеспечить безопасную рабочую среду. 

В дополнение к прямым опасностям для глаз и кожи от самого лазерного луча, без лучевая опасность в некоторых случаях может быть опасной для жизни, например, поражение электрическим током, пожар и удушье [4]. Поэтому очень важно быть знакомым с возможными опасностями, связанными с различными классами лазеров, и наиболее важными процедурами безопасности для студентов и молодых людей, которые могут быть вовлечены в эксплуатацию и использование лазера, чтобы обеспечить безопасную рабочую среду. 

Помимо прямой опасности для глаз и кожи от самого лазерного луча, в некоторых случаях опасности, не связанные с лучевым излучением, могут быть опасными для жизни, например, поражение электрическим током, пожар и удушье [4]. Поэтому очень важно быть знакомым с возможными опасностями, связанными с различными классами лазеров, и наиболее важными процедурами безопасности для студентов и молодых людей, которые могут быть вовлечены в эксплуатацию и использование лазера, чтобы обеспечить безопасную рабочую среду. 

Лазер в медицине

Инструменты на основе лазера широко используются в медицине. Их используют при лечении рака, удалении опухолей голосовых связок, хирургии головного мозга, пластической хирургии, гинекологии и онкологии. Лазерная терапия вызывает меньшее кровотечение и повреждение здоровых тканей, чем стандартные хирургические инструменты, и снижает риск инфицирования [5,6]. Хирургическое удаление ткани с помощью лазера — это физический процесс, похожий на промышленное лазерное сверление. Лазеры на углекислом газе, работающие на расстоянии 10,6 микрометра, могут сжигать ткань, поскольку инфракрасные лучи сильно поглощаются водой, составляющей основную часть живых клеток. Лазерный луч прижигает порезы, останавливая кровотечение в богатых кровью тканях, таких как десны. 

Точно так же лазер с длиной волны около одного микрометра (неодимовый лазер YAG) может проникать в глаз, приваривая отслоившуюся сетчатку обратно на место, или разрезание внутренних мембран, которые часто мутнеют после операции по удалению катаракты. Менее интенсивные лазерные импульсы могут разрушить аномальные кровеносные сосуды, которые распространяются по сетчатке у пациентов, страдающих диабетом, отсрочивая слепоту, часто связанную с этим заболеванием. Офтальмологи хирургически исправляют дефекты зрения, удаляя ткань из роговицы, изменяя форму прозрачного внешнего слоя глаза с помощью интенсивных ультрафиолетовых импульсов от эксимерных лазеров [6,7,8]. Таким образом, получение нужного количества лазерной энергии подходящей длины волны к нужной ткани, чтобы повредить или разрушить только эту ткань, и ничего больше. Офтальмологи хирургически исправляют дефекты зрения, удаляя ткань из роговицы, изменяя форму прозрачного внешнего слоя глаза с помощью интенсивных ультрафиолетовых импульсов от эксимерных лазеров [6,7,8]. 

Таким образом, получение нужного количества лазерной энергии подходящей длины волны к нужной ткани, чтобы повредить или разрушить только эту ткань, и ничего больше. Офтальмологи хирургически исправляют дефекты зрения, удаляя ткань из роговицы, изменяя форму прозрачного внешнего слоя глаза с помощью интенсивных ультрафиолетовых импульсов от эксимерных лазеров [6,7,8]. Таким образом, получение нужного количества лазерной энергии подходящей длины волны к нужной ткани, чтобы повредить или разрушить только эту ткань, и ничего больше.

Опасность медицинских лазеров

Однако, если лазерный луч попадает в нецелевую ткань, это может быть опасно и может вызвать повреждение этой ткани, особенно для глаза (иногда также для кожи), в основном потому, что они могут иметь высокую оптическую интенсивность.

Даже после распространения на относительно большие расстояния. Даже когда интенсивность на входе в глаз умеренная, лазерное излучение может быть сфокусировано линзой глаза в небольшое пятно на сетчатке, где оно может вызвать серьезные необратимые повреждения за доли секунды — даже если уровень мощности составляет всего лишь порядка нескольких милливатт. Лазерное поражение глаза не всегда сразу замечается: можно, например, обжечь периферические области сетчатки, вызывая слепые пятна, которые можно заметить только спустя годы (Рис.1) [3,7].

Рис. 1. (a) Простая схема глаза, (b) Травма сетчатки [9].

С другой стороны, лазеры могут нанести вред коже в результате фотохимических или термических ожогов. В зависимости от длины волны луч может проникать как в эпидермис, так и в дерму. Эпидермис — это самый внешний живой слой кожи. Дальний и средний ультрафиолет (актинический ультрафиолет) поглощаются эпидермисом. Солнечный ожог (покраснение и образование пузырей) может возникнуть в результате кратковременного воздействия луча. Воздействие ультрафиолета также связано с повышенным риском развития рака кожи и преждевременного старения (появления морщин и т. Д.) Кожи. Воздействие лазера на ткань зависит от плотности мощности падающего луча, поглощения тканями на падающей длине волны (рис. 2), времени нахождения луча в ткани и эффектов кровообращения и теплопроводности в пораженной области [10].

Рис. 2. Проникновение световых волн различной длинны через кожу [10].

Правильный контроль параметров лазера, упомянутых выше, приведет к успешному лечению целевой области, в противном случае приведет к повреждению кожи, если он не рассчитан. Примером может служить текущая работа нашей группы по оценке температуры кожи во время лазерной терапии с использованием длинноимпульсного лазера Nd-YAG для лечения пятен портвейна (рис. 3). Мониторинг температуры кожи во время терапии был изучен для предотвращения повышения температуры кожи во время терапии до нежелательного уровня, который может вызвать повреждение кожи, на коже была использована система охлаждения для уменьшения теплового и болевого эффекта во время терапии. Температура кожи без системы охлаждения и с системой охлаждения показана на рис. 4. (а) и (б) соответственно.

Рис. 3. Лазерная терапия поражений кожи.

Рис. 4. Температура кожи при лазерной терапии, (а) без охлаждения, (б) с воздушным охлаждением.

Помимо прямой опасности для глаз и кожи от самого лазерного луча, важно также устранить другие опасности, связанные с использованием лазеров. Эти небаловые опасности в некоторых случаях могут быть опасными для жизни, например, поражение электрическим током, пожар и удушье [4].

Классификация лазеров:

Из-за возможных широких диапазонов длин волн, энергосодержания и импульсных характеристик лазерных лучей риски, возникающие при их использовании, сильно различаются. Невозможно рассматривать лазеры как единую группу, к которой могут применяться общие пределы безопасности. Для обозначения уровня опасности лазерного луча используется система классификации лазеров, и для каждого класса лазеров определены максимально допустимые уровни излучения (AEL) [11]. Предыдущая система классификации, основанная на пяти классах (1, 2, 3A, 3B и 4), была заменена новой системой из семи классов (1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B и 4), и эти описаны в таблице (1). И их уровень опасности, как показано на рис.5.

Таблица 1. Классификация лазеров [11,12].

Рис. 5. Классы лазера, степень опасности [13].

Итак, исходя из того, что упоминалось ранее, важно разработать, использовать и внедрить безопасную рабочую среду с лазером, чтобы минимизировать риск несчастных случаев с лазерным лучом, особенно среды, в которой участвуют студенты, пациенты и ранние карьеры (например, учебные лаборатории и клиническое применение). Существуют два основных международных стандарта лазерной безопасности:

—          Международная электротехническая комиссия (МЭК) [14].

—          Американский национальный институт стандартов (ANSI) Z136 [15].

Оба стандарта используют общую систему классификации лазеров на основе их выходной мощности, длины волны и длительности импульса. Они предназначены для обеспечения безопасной рабочей среды при работе с лазером и обеспечения мер контроля, включая административный, инженерный и процедурный контроль (который особенно следует применять для лазеров класса 3B и класса 4), и их можно резюмировать следующим образом [4,16,17]:

1. 
   Лазеры должны эксплуатироваться только уполномоченным лицом.

2. 
   Доступ посетителей в зону работы лазера должен быть ограничен и обеспечен.

3. 
   Любой потенциально опасный луч должен быть ограничен ограничителем луча из подходящего материала.

4. 
   Предупреждающий знак будет вывешен у входа. Лазерная зона должна быть размещена с соответствующими знаками. Они обозначают классификацию лазера и идентифицируют апертуру (а) при испускании лазерного луча (на рис. 6 показаны различные примеры предупреждающих знаков о лазере).

5. 
   Удалите ненужные отражающие предметы в непосредственной близости от пути луча. Не надевайте светоотражающие украшения, такие как кольца или часы, во время работы вблизи пути луча.

6. 
   Необходимо использовать очки для защиты от лазера. ЗащитныйОчки в виде правильно фильтрующей оптики могут защитить глаза от отраженного или рассеянного лазерного света с опасной мощностью луча, а также от прямого воздействия лазерного луча. Очки должны быть выбраны для конкретного типа лазера, чтобы блокировать или ослаблять в соответствующем диапазоне длин волн (Рис. 7. показывает пример лазерных защитных очков).

7. 
   Защита кожи. Когда существует вероятность воздействия лазерного излучения, превышающего ПДВ для кожи, отдельные пользователи должны использовать защитные перчатки, одежду и щитки.

8. 
   По возможности, путь луча должен быть огорожен. Используйте огнестойкие материалы для ограждения пути лазерного луча класса 4.

9. 
   Все окна и двери в лазерной комнате сделать непрозрачными.

10. 
    Лазерная система должна быть отключена (например, для извлечения ключа) после использования, чтобы предотвратить несанкционированное использование.

11. 
    Необходимо использовать экран или занавес, чтобы предотвратить попадание лазерного луча на вход в лазерную комнату.

12. 
    Пользователи никогда не должны смотреть на луч на уровне горизонтальной плоскости, по которой они проходят.

13. 
    Часы и украшения нельзя использовать в лаборатории.

14. 
    По возможности юстировку лучей и оптических компонентов следует выполнять при уменьшенной мощности луча.

15. 
    Огнетушители должны находиться в легкодоступном месте в лабораториях с использованием лазеров класса 4. Держите легковоспламеняющиеся материалы подальше от открытых балок.

16. 
    Закрепите оптические компоненты на столе, чтобы предотвратить случайные отражения от смещенной оптики.

17. 
    Блокировки и автоматическое отключение. Блокировки — это цепи, которые останавливают лазерный луч, если некоторые условия не выполняются, например, если корпус лазера или дверь комнаты открыты. Лазеры классов 3B и 4 обычно обеспечивают подключение внешней цепи блокировки.

18. 
    Руководитель по лазерной безопасности (LSO). LSO отвечает за соблюдение правил техники безопасности всеми другими работниками организации.

Рис. 6. Примеры лазерных предупреждающих знаков [17].

Рис. 7. Лазерные защитные очки.

Литература:

[1] Orazio Svelto, “Principles of Lasers”, Springer, fifth edition, ISBN 978-1-4419-1301-2, (2010), New York, USA.

[2]  “An introduction to laser technology and it applications”, Northwest Pa. Collegiate Academy 2018–2019 Science Resource Guide, USA.

Crystal”, Journal of Physics: Conference Series 183, (2009), 012018.

[3] “safety of the use of laser devices”, www.rp-photonics.com, RP Photonics Encyclopedia, March (2019).

[4] “Laser application and safety”, Laser Institute of America, March (2019) Orlando, USA.

[5] Nishi Shahnaj Haider, Sibu Thomas, “Medical Applications of Laser Instruments”, Journal of Engineering Research and Applications, Vol. 4, No. 6, June (2014) , pp.154-160.

[6] M.Cutroneo, L.Torrisi1, C.Scolaro, “Laser Applications in bio-medical field”, Laser applications, July (2012).

[7] Debabrata Goswami, “Lasers and their Applications”, Indian Institute of Technology Kanpur, Kanpur, downloaded March (2019), India.

[8] Luc G. Legres, Christophe Chamot, Mariana Varna, Anne Janin, “The Laser Technology: New Trends in Biology and Medicine”, Journal of Modern Physics, Vol. 5, March (2014).

[9] “Laser effects on the human eye”, Laser Institute of America, August (2014).

[10] “Laser Biological Hazards-Skin” Environmental Health and Safety, Oregon State University (2019), USA.

[11] G A Zabierek, “Guidance on the safe use of lasers in education and”, AURPO Guidance Note No. 7, February (2018), UK.

[12] “Laser Classification Explanation”, Lawrence Berkeley National Laboratory, July (2018), USA.

[13]
www.lasersafetyfacts.com, 29 March, 2019.

[14] “Safety of laser products”, International standard IEC 60825-1, August (2001), Swaziland.

[15] “American National Standard for Safe Use of Lasers”, Laser Institute of America, ANSI Z136.1, (2014), USA.

16] Penny J. Smalley,” laser safety: riskis, hazards, and control measures”, Laser Therapy, Vol. 20, No. 2, May (2011), 95-106.

[17] “ Laser Safety Program ” Laser Safety Procedures Manual , The Ohio State University, November (2014), USA.

ЛАЗЕРНАЯ МЕДИЦИНА • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 16. Москва, 2010, стр. 595

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: А. В. Гейниц

ЛА́ЗЕРНАЯ МЕДИЦИ́НА, раз­дел ме­ди­ци­ны, изу­чаю­щий влия­ние ла­зер­но­го из­лу­че­ния на тка­ни и био­ло­гич. объ­ек­ты и раз­ра­ба­ты­ваю­щий ме­то­ды его при­ме­не­ния с ле­чеб­но-про­фи­лак­тич. це­ля­ми. Осн. на­прав­ле­ния Л. м.: ис­сле­до­ва­ния па­то­ге­не­тич. ме­ха­низ­мов взаи­мо­дей­ст­вия ла­зер­но­го из­лу­че­ния с био­тка­ня­ми; экс­пе­ри­мен­таль­но-кли­нич. ис­пы­та­ния и вне­дре­ние в кли­нич. прак­ти­ку но­вых ме­то­дов ле­че­ния с ис­поль­зо­ва­ни­ем ла­зер­но­го из­лу­че­ния, а так­же но­вых ти­пов ла­зер­ной мед. тех­ни­ки. Пер­вый ла­зер для прак­тич. при­ме­не­ния соз­дан амер. фи­зи­ком Т. Мей­ма­ном в 1960. В Рос­сии вне­дре­ние ла­зер­ных тех­но­ло­гий в мед. прак­ти­ку свя­за­но с име­на­ми О. К. Ско­бел­ки­на, Н. Ф. Га­ма­леи, А. К. По­лон­ско­го, Е. Н. Ме­шал­ки­на, А. А. Виш­нев­ско­го и др. С соз­да­ни­ем пер­вых ла­зер­ных ус­та­но­вок в сер. 20 в. поя­ви­лась воз­мож­ность по-но­во­му по­дой­ти к ре­ше­нию мн. про­блем, в т. ч. и ме­ди­цин­ских. Наи­боль­шее раз­ви­тие по­лу­чи­ли ла­зер­ная те­ра­пия и ла­зер­ная хи­рур­гия.

Ла­зер­ная те­ра­пия ос­но­ва­на на воз­дей­ст­вии низ­ко­ин­тен­сив­но­го ла­зер­но­го из­лу­че­ния (НИЛИ) на ор­га­низм че­ло­ве­ка. НИЛИ об­ла­да­ет био­сти­му­ли­рую­щим, им­му­но­мо­дули­рую­щим, обез­бо­ли­ваю­щим и лёг­ким се­да­тив­ным эф­фек­та­ми, улуч­ша­ет мик­ро­цир­ку­ля­цию и др. Пер­вые мо­де­ли ге­не­ра­то­ров НИЛИ, ге­лий-не­оно­вые ла­зе­ры, на­шли ши­ро­кое при­ме­не­ние во мно­гих об­лас­тях кли­нич. ме­ди­ци­ны – арт­ро­ло­гии, те­ра­пии, нев­ро­ло­гии, ги­не­ко­ло­гии, дер­ма­то­ло­гии, спор­тив­ной ме­ди­ци­не, трав­ма­то­ло­гии и др. НИЛИ-те­ра­пия – раз­но­вид­ность фо­то­те­ра­пии. На по­ра­жён­ный ор­ган или уча­сток те­ла (сус­тав, не­за­жи­ваю­щая яз­ва или ра­на) на­прав­ля­ют ла­зер­ное из­лу­че­ние (ме­ст­но воз­дей­ст­вуя че­рез реф­лек­со­ген­ные зо­ны и точ­ки) или внут­ри­вен­но об­лу­ча­ют кровь с по­мо­щью во­ло­кон­но-оп­тич. эле­мен­тов (воз­дей­ст­ву­ют на ор­га­низм в це­лом). Но­вей­шее по­ко­ле­ние пор­та­тив­ных по­лу­про­вод­ни­ко­вых ла­зе­ров, ра­бо­таю­щих в не­пре­рыв­ном и им­пульс­ных ре­жи­мах, снаб­жён­ных ком­пь­ю­тер­ны­ми бло­ка­ми управ­ле­ния, су­ще­ст­вен­но рас­ши­ря­ет воз­мож­но­сти ла­зер­ной те­ра­пии. С кон. 20 в. боль­шое вни­ма­ние уде­ля­ет­ся фо­то­ди­на­мич. те­ра­пии, по­зво­ляю­щей эф­фек­тив­но ле­чить не­ко­то­рые фор­мы ра­ка (напр., ра­ка ко­жи) без хи­рур­гич. вме­ша­тель­ст­ва. Её так­же при­ме­ня­ют в сто­ма­то­ло­гии (ле­че­ние па­ро­дон­ти­та, пе­ре­им­план­ти­та, сто­ма­ти­та, хей­ли­та) и др. об­лас­тях кли­нич. ме­ди­ци­ны.

В ла­зер­ной хи­рур­гии при­ме­ня­ет­ся вы­со­ко­энер­ге­тич. ла­зер­ное из­лу­че­ние (т. н. ла­зер­ный скаль­пель), ко­то­рое обес­пе­чи­ва­ет сте­риль­ность, бес­кров­ность и варь­и­ро­ва­ние ши­ри­ны про­из­во­ди­мо­го раз­ре­за. Эти ка­че­ст­ва спо­соб­ст­ву­ют при­ме­не­нию ла­зер­ных тех­но­ло­гий в разл. об­лас­тях хи­рур­гии (пуль­мо­но­ло­гии, он­ко­ло­гии, аб­до­ми­наль­ной хи­рур­гии, кос­ме­то­ло­гии, пла­стич. хи­рур­гии и др.). Бес­кров­ность опе­ра­ции при рас­се­че­нии тка­ней, напр. на пе­че­ни, се­ле­зён­ке, поч­ках и др., обу­слов­ле­на коа­гу­ля­ци­ей бел­ко­вых мо­ле­кул и «за­ку­пор­кой» со­су­дов по хо­ду воз­дей­ст­вия ла­зер­но­го лу­ча. В оф­таль­мо­ло­гии ла­зер­ное из­лу­че­ние при­ме­ня­ют при кор­рек­ции от­слое­ния сет­чат­ки, фор­ми­ро­ва­нии зрач­ка, раз­ру­ше­нии внут­ри­глаз­ных опу­хо­лей и др. В он­ко­ло­гич. прак­ти­ке при уда­ле­нии опу­хо­лей, по­верх­но­ст­ных и рас­по­ла­гаю­щих­ся на глу­би­не до 3–4 см, ис­поль­зу­ют им­пульс­ные ла­зе­ры. Для про­фи­лак­ти­ки об­се­ме­не­ния зло­ка­че­ст­вен­ны­ми клет­ка­ми, как пра­ви­ло, ис­поль­зу­ют спец. воз­душ­ные от­со­сы. Опе­ра­ции, вы­пол­нен­ные с при­вле­че­ни­ем ла­зер­ных тех­но­ло­гий, обес­пе­чи­ва­ют хо­ро­ший кос­ме­тич. ре­зуль­тат. Воз­мож­ность пре­ци­зи­он­но­го воз­дей­ст­вия ла­зер­ным из­лу­че­ни­ем на био­ло­гич. тка­ни от­кры­ва­ет пер­спек­ти­вы ис­поль­зо­ва­ния ла­зер­ных тех­но­ло­гий в ней­ро­хи­рур­гии и др. об­лас­тях ме­ди­ци­ны.

Ра­бо­та с ла­зер­ны­ми хи­рур­гич. ап­па­ра­та­ми тре­бу­ет за­щи­ты глаз (напр., те­не­вые за­щит­ные уст­рой­ст­ва). Сле­ду­ет обе­ре­гать от по­ра­же­ния ла­зер­ным из­лу­че­ни­ем ко­жу, осо­бен­но её пиг­мен­ти­ро­ван­ные уча­ст­ки. Для за­щи­ты от по­ра­же­ния от­ра­жён­ным ла­зер­ным из­лу­че­ни­ем с воз­мож­но­го пу­ти лу­ча уда­ля­ют бле­стя­щие (зер­каль­ные) по­верх­но­сти.

Про­гресс в раз­ра­бот­ке но­вых по­ко­ле­ний хи­рур­гич. ла­зер­ных ус­та­но­вок при­вёл к соз­да­нию пор­та­тив­ных по­лу­про­вод­ни­ко­вых ла­зер­ных хи­рур­гич. ге­не­ра­то­ров («Лан­цет-1», «Лан­цет-2»), снаб­жён­ных ком­пь­ю­тер­ны­ми мо­ду­ля­ми, по­зво­ляю­щи­ми с вы­со­кой точ­но­стью воз­дей­ст­во­вать на био­ло­гич. тка­ни разл. ре­жи­ма­ми из­лу­че­ния.

В ми­ре функ­цио­ни­ру­ют св. 200 ла­зер­ных цен­тров, ин­сти­ту­тов и ла­бо­ра­то­рий, ла­зер­ные хи­рур­гич. от­де­ле­ния на ба­зе не­ко­то­рых н.-и. ин­сти­ту­тов и круп­ных мно­го­про­филь­ных гор. боль­ниц, соз­да­ны спе­циа­ли­зир. ла­зер­ные хи­рур­гич. ка­би­не­ты в гор. и рай­он­ных боль­ни­цах, по­ли­кли­ни­ках и дис­пан­се­рах. Су­ще­ст­ву­ет Ме­ж­ду­нар. об-во по при­ме­не­нию ла­зе­ров в хи­рур­гии и ме­ди­ци­не, из­да­ёт­ся 12 жур­на­лов, в т. ч. в Рос­сии (ж. «Ла­зер­ная ме­ди­ци­на»).

Медицинские лазеры | FDA

Уведомления для лазерной промышленности

Описание

Медицинские лазеры — это медицинские устройства, в которых используются точно сфокусированные источники света для лечения или удаления тканей.

Термин «лазер» означает усиление света за счет вынужденного излучения излучения. Обычный свет, например свет от лампочки, имеет множество длин волн и распространяется во всех направлениях.С другой стороны, лазерный свет имеет определенную длину волны. Он фокусируется узким лучом и создает свет очень высокой интенсивности. Поскольку лазеры могут очень точно фокусироваться на крошечных участках, их можно использовать для очень точной хирургической работы или для прорезания ткани (вместо скальпеля).

Процедуры

Лазеры используются во многих хирургических вмешательствах. Некоторые примеры включают

• Косметическая хирургия (удаление татуировок, шрамов, растяжек, солнечных пятен, морщин, родинок, сосудистых звездочек или волос)
• Рефракционная хирургия глаза (изменение формы роговицы с целью исправления или улучшения зрения, как при LASIK или PRK)
• Стоматологические процедуры (например, эндодонтические / пародонтологические процедуры, отбеливание зубов и хирургия полости рта)
• Общая хирургия (например, удаление опухоли, удаление катаракты, хирургия груди, пластическая хирургия и большинство других хирургических процедур)

Риски / выгоды

При правильном использовании лазеры позволяют хирургу выполнять более сложные задачи, уменьшать кровопотерю, уменьшать послеоперационный дискомфорт, уменьшать вероятность инфицирования раны и достигать лучшего заживления ран.

Как и любой вид хирургии, лазерная хирургия имеет потенциальные риски. Риски лазерной хирургии включают неполное лечение проблемы, боль, инфекцию, кровотечение, рубцы и изменение цвета кожи.

В лазерной хирургии используется неионизирующее излучение, поэтому она не имеет таких же долгосрочных рисков, как рентгеновские лучи или другие типы ионизирующего излучения.

Информация для пациентов и специалистов

Законы, правила и стандарты деятельности

Производители продукции, излучающей электронное излучение, продаваемой в Соединенных Штатах, несут ответственность за соблюдение Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах (FFDCA), глава V, подраздел C — Радиационный контроль электронных изделий.

Производители хирургических лазерных изделий несут ответственность за соблюдение всех применимых требований Раздела 21 Свода федеральных правил (подраздел J, Радиологическое здоровье), части с 1000 по 1005:

1000 — Общие

1002 — Записи и отчеты

1003 — Уведомление о дефектах или несоблюдении

1004 — Выкуп, ремонт или замена электронных продуктов

1005 — Импорт электронной продукции

Кроме того, хирургические лазеры должны соответствовать стандартам радиационной безопасности, изложенным в Разделе 21 Свода федеральных правил (подраздел J, Радиологическое здоровье), части 1010, 1040.10 и 104.11:

1010 — Рабочие стандарты для электронных продуктов: общие

1040.10 — Лазеры и изделия, включающие лазеры

1040.11 — Лазерные изделия специального назначения

Хирургические лазерные изделия, поскольку они являются медицинскими приборами, также должны соответствовать требованиям, предъявляемым к медицинским изделиям. Для получения дополнительной информации см. Выход на рынок с медицинским устройством.

Обязательные отчеты для производителей медицинских лазеров или промышленности

Отраслевое руководство — заинтересованные документы

Прочие ресурсы

• Текущее содержание с:

  28.09.2020

Лазеры в медицине

Возможность использования света для лечения болезней известна уже тысячи лет.Древние греки и египтяне использовали солнечный свет в качестве терапии, и эти две идеи даже были связаны вместе в мифологии, где греческий бог Аполлон взял на себя ответственность как за свет, так и за исцеление.

Однако только с момента изобретения лазера 50 лет назад потенциал света в медицине был раскрыт по-настоящему.

Особые свойства лазеров делают их намного лучше, чем солнечный свет или другие источники света, при использовании в медицинских целях. Каждый лазер работает в очень узком диапазоне длин волн, и излучаемый свет когерентен.Они также могут быть очень сильными. Лучи можно сфокусировать в очень маленькую точку, что придаст им высокую плотность мощности. Эти свойства привели к использованию лазеров во многих областях медицинской диагностики и лечения.

Лазеры восстанавливают кожу и глаза

Первые медицинские применения лазеров были в офтальмологии и дерматологии. Всего через год после изобретения лазера в 1960 году Леон Гольдман продемонстрировал, как рубиновый лазер, излучающий красный свет, можно использовать для удаления винных пятен, родинки и меланомы с кожи.

Это приложение полагается на способность лазеров работать на определенной длине волны. Лазеры теперь широко используются в дерматологии для удаления опухолей, татуировок, волос и родинок.

«В дерматологии я, вероятно, использую дюжину различных лазеров», — отмечает Р. Рокс Андерсон, научный сотрудник SPIE, дерматолог из Центра фотомедицины Wellman при Гарвардском университете (США) и сопредседатель симпозиума SPIE BiOS. Видеоинтервью SPIE. Тип лазера и длина волны его излучения зависят от типа поражения, подлежащего лечению, и от того, какой основной поглотитель находится внутри него.Длина волны также зависит от типа кожи пациента.

«Вы не можете практиковать дерматологию или офтальмологию сейчас без доступа к лазерам. Они являются опорой того, что мы делаем для пациентов », — говорит он. Использование лазеров для коррекции зрения и широкого спектра приложений в офтальмологии расширилось после того, как Чарльз Дж. Кэмпбелл в 1961 году стал первым врачом, применившим рубиновый лазер для лечения человека с отслоившейся сетчаткой.

Позже офтальмологи использовали аргоновые лазеры (излучающие свет с зеленой длиной волны) для лечения отслоения сетчатки.Это приложение использует свойства самого глаза, в частности хрусталика, для фокусировки лазерного луча на область отслоения сетчатки. Сильно локализованная мощность лазера заставляет сетчатку снова прикрепляться.

Пациентам с определенными формами дегенерации желтого пятна могут помочь лазерные операции, такие как лазерная фотокоагуляция и фотодинамическая терапия. В процедуре лазерной фотокоагуляции (см. Выше) лазерный луч используется для закрытия протекающих кровеносных сосудов и замедления аномального роста сосудов под желтым пятном.Кредит: © JirehDesign.com

Подобные эксперименты проводились в 1940-х годах с солнечным светом, но докторам потребовались уникальные свойства лазеров, прежде чем работа увенчалась успехом. Другой медицинский подход, также с использованием аргоновых лазеров, используется для остановки внутреннего кровотечения у пациентов. Зеленый свет избирательно поглощается гемоглобином, пигментом красных кровяных телец, чтобы перекрыть кровоточащие кровеносные сосуды. Это также можно использовать при лечении рака, чтобы разрушить кровеносные сосуды, попадающие в опухоль, и лишить ее питательных веществ.

«Ни одно из этих приложений не может быть выполнено с помощью солнечного света», — отмечает научный сотрудник SPIE Абрахам Кацир, директор группы прикладной физики Тель-Авивского университета (Израиль). «Медицина очень консервативна — как и должно быть, — но лазер получает признание во многих медицинских дисциплинах. Во многих областях применения лазеры заменяют традиционные инструменты ».

И офтальмология, и дерматология в последнее время также извлекли пользу из эксимерных лазеров, которые излучают в ультрафиолетовом диапазоне. Эти лазеры стали широко использоваться для изменения формы роговицы (LASIK), так что пациентам больше не нужно носить очки.Они также используются в косметической хирургии для удаления пятен и морщин с лица.

Прибыльная косметическая хирургия

Такие технологические разработки неизбежно пользуются популярностью у коммерческих инвесторов из-за огромного потенциального дохода. Аналитическая компания Medtech Insight оценила в 2008 году, что рынок энергетических эстетических устройств к 2011 году будет стоить более 1 миллиарда долларов. Действительно, несмотря на снижение общего спроса на медицинские лазерные системы во время мировой рецессии, косметические операции на основе лазера продолжаются. согласно отчету Global Industries Analysts за сентябрь 2010 г., она будет пользоваться постоянным спросом в США, доминирующем рынке медицинских лазерных систем.

«Самая большая прибыль — это косметика, и из-за потенциальной прибыли эти области останутся большими», — говорит Леон Эстеровиц, директор программы биофотоники Национального научного фонда (США). Однако его основные интересы в NSF лежат в другой области. «Я очень настаиваю на раннем обнаружении рака. Есть некоторые очень серьезные заболевания, которые, если не выявить их на ранней стадии, имеют очень плохой прогноз, особенно такие, как рак поджелудочной железы и яичников ».

Лазерная визуализация и диагностика

Лазеры играют важную роль в раннем обнаружении рака, а также многих других заболеваний.Например, в Тель-Авиве группа Кацира занимается инфракрасной спектроскопией с использованием ИК-лазеров. По словам Кацира, это интересно, потому что рак и здоровая ткань могут иметь разные передачи в ИК-диапазоне. Одно из многообещающих применений этого метода — измерение меланом. При раке кожи раннее выявление очень важно для выживаемости пациентов. В настоящее время обнаружение меланомы проводится на глаз, поэтому полагается на навыки врача.

«В Израиле каждый год есть день, когда каждый может пройти бесплатное обследование на меланому.Два года назад мы отправили нашу систему в один из крупных медицинских центров и смогли увидеть разницу в IR между подозрительными, но доброкачественными отметками и фактическими меланомами », — говорит Кацир.

Кацир, который организовал первую конференцию SPIE по биомедицинской оптике в 1984 году, и его группа в Тель-Авиве также разработали оптические волокна, прозрачные в инфракрасном диапазоне длин волн, так что метод может быть распространен на внутренние исследования. Например, он может стать быстрой и безболезненной альтернативой мазку из шейки матки в гинекологии.

Системы на основе лазера также начинают заменять рентгеновские лучи, традиционно используемые в маммографии. Использование рентгеновских лучей представляет собой проблему: необходима высокая интенсивность излучения, чтобы иметь возможность хорошо обнаруживать рак, но по мере увеличения интенсивности рентгеновского излучения возрастает риск того, что сам рентгеновский луч вызовет рак. Изучается альтернатива — использовать очень быстрые лазерные импульсы для изображения груди, а также других частей тела, таких как мозг.

OCT для глаз и выше

Существует большой энтузиазм по поводу возможностей оптической когерентной томографии (ОКТ) во многих областях медицины.Этот метод визуализации может дать высокое разрешение (порядка микрон), поперечное сечение и трехмерные изображения биологической ткани в реальном времени, используя свойства когерентности лазерного света. ОКТ уже используется в офтальмологии и может, например, позволить офтальмологам увидеть поперечный разрез роговицы для диагностики заболеваний сетчатки и глаукомы. Сейчас его начинают использовать и в других областях медицины.

«Одной из крупных областей, которые развиваются (для ОКТ), является волоконно-оптическая визуализация артерий», — говорит сотрудник SPIE Джеймс Фудзимото из Массачусетского технологического института (США), соавтор технологии.Фудзимото, также председатель симпозиума в BiOS, обсуждает свою работу с OCT в видео SPIE Newsroom ниже. ОКТ можно использовать для оценки нестабильного зубного налета, склонного к разрыву.

Андерсон из Гарварда согласен с потенциалом этой техники. «Мне очень нравится ОКТ как инструмент визуализации сосудов сердца. Кардиологи никогда не видели, что они делают. Подарить им глаза — это хорошее дело », — говорит он.

Микроскопия in vivo

Лазеры также играют ключевую роль во многих различных типах микроскопии.В этой области было много медицинских разработок, и цель состоит в том, чтобы увидеть, что происходит внутри тела, не разрезая пациента.

«В настоящее время самый изощренный способ удалить рак — это заставить хирурга бегать туда-сюда к микроскопу, чтобы проверить, все ли у него есть», — говорит Андерсон из Гарварда. «Возможность делать микроскопию in vivo в реальном времени очень велика».

Одним из примеров развивающейся области медицинских приложений является сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия, которая позволяет получать изображения с разрешением, намного большим, чем у стандартных оптических микроскопов.Этот метод основан на использовании оптических волокон, которые протравлены на концах в меньшем масштабе, чем длина волны лазера. Это позволяет получать изображения в субволновом диапазоне и открывает путь для визуализации биологических клеток.

Кацир и его коллеги изучают вариант этой техники с ИК-лазерами. «Мы хотим сделать визуализацию отдельных клеток в ИК-диапазоне и, возможно, увидеть субклеточную структуру», — говорит Кацир, который видит применение этого в понимании болезни Альцгеймера, рака и других изменений в клетках.

ФДТ и другие методы лечения

Развитие оптических волокон помогает расширить возможности использования лазеров и в других сферах. Помимо использования методов визуализации внутри тела, они позволяют передавать энергию лазера туда, где это необходимо. То же оптическое волокно, которое используется в диагностике, можно использовать и в лечении. Эстеровиц из NSF прогнозирует рост использования волоконной оптики в медицинских приложениях. «Волоконные лазеры становятся все более совершенными.В будущем это будет большое изменение в медицине », — говорит он.

Область фотомедицины, в которой используются светочувствительные химические вещества, которые действуют на организм определенным образом, также позволяет использовать лазеры как для диагностики, так и для лечения. В фотодинамической терапии (ФДТ), например, лазер и светочувствительный препарат могут восстановить зрение у пациентов с «влажной» формой возрастной дегенерации желтого пятна (AMD), ведущей причиной юридической слепоты у людей старше возраста. из 50.

Иллюстрация фотодинамической терапии.

В онкологии некоторые порфирины накапливаются в раковых опухолях и флуоресцируют, если их освещать светом с определенной длиной волны, чтобы показать, где находится рак. Если эти же соединения затем освещать другой длиной волны, они становятся токсичными и убивают раковые клетки.

Персонализированная медицина

Еще одна область медицины будущего, которую Эстеровиц ожидает в отношении лазеров, — это генетика и эпигенетика.

«В будущем все перейдет на наномасштаб, и это позволит нам заниматься медициной на клеточном уровне.Лазеры, которые могут работать с фемтосекундными импульсами и настраиваться на точную длину волны, являются идеальным партнером для этого », — говорит он.

Это, по его прогнозам, откроет дверь для персонализированной медицины, основанной на том, что обнаружено об индивидуальных геномах пациентов, и даже на изменении самих генов.

Сиан Харрис — научно-технический журналист из Великобритании. Ее докторская степень по химии получена в Бристольском университете.

Лазеры и здоровье — Совет научно-технических учреждений

Переезжаем в укри.орг. Некоторые ссылки могут привести вас туда. Если вы не можете найти то, что ищете, попробуйте ukri.org/stfc.

Лазеры обычно используются во многих медицинских дисциплинах; дерматологии, стоматологии, кардиологии, нейрохирургии и глазной хирургии, благодаря их способности проводить высокоточные процедуры, оставаясь при этом минимально инвазивными. Лазерная терапия и методы диагностики представляют собой область с огромным потенциалом в будущем.

Лазеры обычно используются во многих медицинских дисциплинах; дерматологии, стоматологии, кардиологии, нейрохирургии и глазной хирургии, благодаря их способности проводить высокоточные процедуры, оставаясь при этом минимально инвазивными.Лазерная терапия и методы диагностики представляют собой область с огромным потенциалом в будущем.

Основные факты

Как лазерная визуализация может помочь в диагностике рака

Представьте себе мир, в котором врачи могут прописывать лекарства, специально разработанные с учетом ДНК человека. Гарантированно эффективен против рака человека с минимальными побочными эффектами.

Ученые, работающие в Центральном лазерном центре STFC, находятся на переднем крае исследований, направленных на борьбу с такими заболеваниями, как рак легких и груди.Методика, при которой «неправильно функционирующие» белковые молекулы обозначаются флуоресцентным красителем, а затем используются лазеры для освещения этих молекул, заставляя их светиться, дает представление об их поведении в начале болезни. Затем исследователи могут использовать сложные компьютерные методы для создания подробной трехмерной картины, которая выявляет лежащие в основе биомолекулярные взаимодействия, ведущие к болезни.

Информация, полученная в результате этого нового использования лазеров, станет решающим шагом на пути к будущему персонализированной медицины.

Подробнее:

Ускорители усадки

Разрушая пучки элементарных частиц высокой энергии в ускорителях и наблюдая за обломками, исследователи могут лучше понять структуру материи и силы природы на фундаментальном уровне.

Кроме того, пучки энергичных частиц являются полезными инструментами для биологических, нанотехнологических и химических исследований.

Ученые STFC участвуют в исследовании и разработке источников излучения нового поколения, которые предназначены для ускорения частиц с помощью лазеров.Эта технология может уменьшить размер обычных ускорителей и разместить их на лабораторном столе, что приведет к значительному снижению затрат. Эти потенциально портативные машины также могут предложить множество приложений в медицине, промышленности и безопасности, включая терапию рака, быстрое обнаружение скрытых взрывчатых веществ и улучшенный контроль качества при производстве полупроводников.

Подробнее:

Выявление глазных болезней

Сканируя лазерный луч взад и вперед по сетчатке, можно получать изображения поперечного сечения с высоким разрешением, которые можно объединить в трехмерное изображение сетчатки.

Этот новый метод — оптическая когерентная томография (ОКТ) — может помочь офтальмологам обнаружить незначительные изменения, возникающие при заболеваниях сетчатки.

Тестирование холестерина

Используя технологию, разработанную в лаборатории STFC в Дарсбери в Чешире, компания L3 Technology использовала лазеры для разработки и патентования высокоточного теста на холестерин, который является более точным и экономичным, чем другие аналогичные наборы для тестирования, доступные в настоящее время.

Текущие наборы для тестирования холестерина, продаваемые без рецепта, не делают различий между разными типами холестерина, которые считаются «хорошими» и «плохими» с точки зрения здоровья.Существующие лабораторные тесты требуют минимум трех дней для получения адекватных результатов.

Тест L3 Technology работает путем маркировки соединений флуоресцентным маркером, который затем освещается интенсивным источником света. Интенсивность флуоресценции определяет тип и количество холестерина, присутствующего в образце.

Конечная цель компании — произвести ряд тестов, которые будут удобно доступны в приемной вашего терапевта, что сэкономит время и деньги.

Удаление тату

Татуировки состоят из больших комков пигмента, разбросанных по нижнему слою кожи. Из-за их размера тело не может удалить эти комки, поэтому вместо этого изолирует их защитным волокнистым барьером.

Лазерная терапия разрушает этот волокнистый барьер, позволяя пигменту рассыпаться на более мелкие кусочки, которые естественная защита организма может медленно удалить.

Лазеры Домашняя страница

Что такое лазерная хирургия? | Стэнфордское здравоохранение

Что такое лазерная хирургия?

Лазерная хирургия — это вид хирургии, в котором для хирургических процедур используются специальные световые лучи вместо инструментов.LASER означает «усиление света за счет вынужденного излучения излучения». Лазеры были впервые разработаны в 1960 году.

Новые модификации лазеров продолжают оказывать большое влияние на медицинскую и хирургическую практику. Значительная часть их воздействия была замечена при лечении различных кожных поражений и заболеваний.

В каких операциях используются лазеры?

Есть много показаний к применению лазеров в хирургии. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных показаний:

• Для удаления новообразований
• Для предотвращения кровопотери за счет закрытия мелких кровеносных сосудов
• Для герметизации лимфатических сосудов с целью уменьшения отека и уменьшения распространения опухолевых клеток
• Для лечения некоторых кожных заболеваний, в том числе для удаления или улучшения бородавок, родинок, татуировок, родинок, шрамов и морщин

Как лазеры используются во время онкологических операций?

Лазерная хирургия — это вид хирургии, в котором для выполнения хирургических процедур используются специальные световые лучи вместо инструментов, таких как скейплэйт.Есть несколько различных типов лазеров, каждый из которых обладает характеристиками, которые выполняют определенные функции во время операции. Лазерный свет может подаваться непрерывно или с перерывами и может использоваться с оптоволоконным кабелем для обработки участков тела, к которым часто трудно получить доступ. Ниже приведены некоторые из различных типов лазеров, используемых для лечения рака:

Лазеры на диоксиде углерода (CO ₂ ) : Лазеры на диоксиде углерода (CO ₂ ) могут удалять очень тонкий слой ткани с поверхности кожи, не удаляя более глубокие слои.Лазер CO ₂ может использоваться для удаления раковых образований кожи и некоторых предраковых клеток.

Неодимовые: иттрий-алюминиево-гранатовые (Nd: YAG) лазеры: Неодим-иттрий-алюминиево-гранатовые (Nd: YAG) лазеры могут проникать глубже в ткани и вызывать быстрое свертывание крови. Лазерный свет может передаваться через оптические волокна, чтобы достичь менее доступных внутренних частей тела. Например, Nd: YAG-лазер можно использовать для лечения рака горла.

Лазерная интерстициальная термотерапия (LITT): Лазерная интерстициальная термотерапия (LITT) использует лазеры для нагрева определенных участков тела.Лазеры направляются на области между органами (интерстициальные области), которые находятся рядом с опухолью. Тепло от лазера увеличивает температуру опухоли, сокращая, повреждая или разрушая раковые клетки.

Лазеры на аргоне: Лазеры на аргоне проходят только через поверхностные слои тканей, такие как кожа. Фотодинамическая терапия (PDT) использует свет аргонового лазера для активации химических веществ в раковых клетках.

Использование ЛАЗЕРА и его дальнейшее развитие в различных аспектах хирургии

.

Типы медицинских лазеров

Диодные лазеры

Диодные лазеры используются во множестве важных медицинских приложений, таких как фотодинамическая терапия, диагностика и хирургическое лечение. Диодные лазерные технологии имеют много преимуществ. Они сводят к минимуму кровь во время операции, уменьшают отек и устраняют боль.Их также можно использовать для коагуляции кровеносных сосудов, разрезания тканей и удаления раковых клеток.

Твердотельные лазеры

Типичный твердотельный лазер состоит из двух компонентов (оптики и электроники), объединенных в один корпус. Полость со сферическими зеркалами на каждом конце заполнена кристаллической средой, которая затем фокусирует впрыскиваемый свет в яркий высокоинтенсивный луч. Этот механизм может быть использован при операциях на мягких тканях в стоматологии, офтальмологии и дерматологии.

Газовые лазеры

Компоненты оптических лазеров

В газовых лазерах используется смесь газов, содержащихся внутри небольшой камеры. После приложения напряжения от внешнего источника к камере атомы в газе возбуждаются, образуя при этом свет. Поскольку вода очень хорошо поглощает эту частоту света, газовые лазеры полезны в хирургических процедурах. Они широко используются при лазерной подтяжке лица и шлифовке кожи и в настоящее время исследуются в качестве альтернативы швам и сварке тканей.

Лазеры на красителях

В лазерах на красителях краситель используется в качестве среды, чаще всего в жидком растворе. Они используются во многих медицинских процедурах, включая лечение сосудистых поражений, лазерную ангиопластику, термолиз, урологию и диагностику.

Узел оптического лазера

Чтобы удовлетворить потребности OEM-заказчиков, Cogmedix предлагает интеграционные решения для всех вышеупомянутых типов лазеров и других. Независимо от ваших потребностей, Cogmedix предоставляет высококачественную продукцию, отвечающую самым строгим стандартам соответствия FDA.Используя нашу обширную сеть признанных поставщиков, мы можем гарантировать нашу возможность доступа к различным материалам, необходимым для создания самых передовых лазерных продуктов для любого применения.

Медицинский лазер — обзор

1.3 СТРУКТУРА КНИГИ

Общая структура книги следующая:

В главе 2 рассматриваются лазеры и, в частности, «медицинские» лазеры. Дано краткое описание лазера и уникальные характеристики лазерного света. В эту главу включено описание лазеров, которые сегодня широко используются в медицине или которые кажутся потенциально важными.Газовые лазеры, такие как CO ₂ , Ar и эксимерные лазеры; твердотельные лазеры, такие как Nd: YAG или Er: YAG; перестраиваемые лазеры, такие как лазеры на жидких красителях; полупроводниковые лазеры, такие как GaAs; обсуждаются новые дополнения, такие как лазер на свободных электронах. Для каждого лазера описаны такие характеристики, как длина волны или выходная мощность. В эту главу также включены некоторые принципы оптики лазерного луча, такие как характеристики самого луча, направление луча зеркалами и фокусировка луча линзами.В конце этой главы кратко обсуждается проблема лазерной безопасности.

Глава 3 описывает использование лазеров в терапевтических и диагностических целях. В общих чертах обсуждаются некоторые научные принципы взаимодействия между лазерными лучами и материалами, такие как передача лазерных лучей через материалы или поглощение лазерной энергии материалами. В этой главе также описывается взаимодействие лазера с тканью, которое варьируется от ткани к ткани, в зависимости от задействованной ткани и длины волны, временного поведения (импульсный или непрерывный лазер) и пространственных характеристик (распределения мощности) лазерного луча.Различные типы взаимодействия предполагают разные клинические применения. Обсуждаются использование лазеров в диагностических целях, а также научные принципы и клиническое применение. Лазерную терапию можно разделить на две области: одна основана на тепловом воздействии, а другая — на нетепловом. К тепловым эффектам относятся лазерная коагуляция, лазерная сварка тканей и лазерная хирургия. Нетепловые эффекты — это запуск биохимических реакций и фотоабляция тканей с помощью короткоимпульсного лазера. Все эти явления важны для понимания лазерной диагностики и лазерной терапии с использованием оптических волокон и оптоволоконных систем.

В главе 4 обсуждаются оптические волокна, которые используются в медицине, включая основы передачи света через отдельные оптические волокна. Описываются наиболее часто используемые волокна из стекол на основе диоксида кремния, а также специальные волокна для передачи УФ, видимого и инфракрасного (ИК) излучения и передачи мощных лазерных лучей.

Глава 5 касается массивов волокон и волоконно-оптических пучков, которые составляют основу систем освещения и формирования изображений.Дается описание работы двух типов пучков волокон: неупорядоченных пучков для освещения и упорядоченных пучков для передачи изображения. Далее следует объяснение изготовления и свойств волоконно-оптических систем визуализации или фиброскопов. Эта глава закладывает научную основу для понимания клинического применения систем, которые описаны в последующих главах.

В главе 6 описывается оптоволоконная эндоскопия и ее применение. Подробно обсуждаются медицинские инструменты, основанные на визуализирующих пучках волокон, эндоскопы.Глава посвящена в основном нелазерным применениям эндоскопов, включая визуализацию внутри тела. Есть множество других применений, которые включают введение инструментов через вспомогательные каналы. Иногда используются механические инструменты, такие как щипцы или режущие инструменты, а также электрические инструменты и микроволновые антенны. Также описаны некоторые специальные методы, такие как флуоресцентная визуализация, видеоэндоскопия и ультразвуковая визуализация. В общих чертах обсуждаются широко используемые эндоскопы и их преимущества, которые проиллюстрированы изображениями и данными клинического применения эндоскопии в медицине.

Глава 7 описывает использование волоконно-оптических систем для диагностических целей. Свет, передаваемый через оптическое волокно, падает на кровь или ткань. Излучаемая люминесценция или отраженный свет передается обратно через оптическое волокно в анализирующую систему. Оптический анализ сигнала, отправленного обратно от тела, может служить для выполнения множества диагностических измерений. Используя такие методы, врачи могут контролировать кровяное давление и температуру внутри сердца, а также содержание газа, pH или концентрацию глюкозы в крови.Эти измерения выполняются эндоскопически в режиме реального времени. Вместо того, чтобы брать кровь у пациентов и отправлять ее на анализ в лабораторию, анализ можно проводить в операционной или в кабинете врача. Эта процедура увеличивает возможности использования оптоволоконных систем для самых разных диагностических целей.

В главе 8 рассматриваются оптоволоконные системы для терапии. Он описывает несколько интегрированных медицинских систем, которые включают лазеры, эндоскопы (или катетеры) и «силовые» волокна для доставки лазерной энергии.Одна часть этой главы посвящена лазерным катетерам и их применению, а также описывает некоторые системы, которые в настоящее время исследуются. Описаны некоторые из проводимых в настоящее время исследований in vivo и in vitro .