Особенности применения лазеров в медицине

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таджикский национальный университет

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРОВ В МЕДИЦИНЕ

Гафуров Сафархон Джурахонович - кандидат

физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой;

Катахонов Шухрат Махмудджонович - ассистент,

Холмонов Мухаммад Мусулмонович - лаборант

г. Душанбе, Республика Таджикистан

Аннотация

лазер медицина лечение заболевание

в этой статье представлено краткая характеристика лазерных источников и лазерных систем, которые используются в медицине для лечения самых разных заболеваний. Рассмотрены характерные особенности их применения в различных областях медицины, прежде всего в хирургии, онкологии, офтальмологии, дерматологии, стоматологии и других. Показано, какой лазер подходит для вашего случая, и какой из них более эффективен при применение в конкретных случаях. Дана классификация лазеров по типу их активной среды, принципам действия и преимуществам при использовании в хирургических целях.

Ключевые слова: лазер, излучение, медицина, заболевание, биообъект.

Annotation

FEATURES OF THE APPLICATION OF LASERS IN MEDICINE

Gafurov Safarkhon Jurakhonovich - PhD in physical and mathematical sciences, associate professor; Head of the department;

Kattahonov Shuhrat Mahmudjonovich - Assistant;

Holmonoe MuhammadMusulmonovich - Laboratory assistant,

DEPARTMENT MEDICAL ELECTRONICS, MEDICAL FACULTY, TAJIK NATIONAL UNIVERSITY, DUSHANBE, REPUBLIC OF TAJIKISTAN

this paper presents a brief description of laser sources and laser systems that are used in medicine to treat a wide variety of diseases. The characteristic features of their application in various branches of medicine, primarily in surgery, oncology, ophthalmology, dermatology, dentistry and others are considered. It is shown which laser is suitable for your case, and which of them is more effective when used in specific cases. The classification of lasers by the type of their active medium, the principles of operation and the advantage when used for surgical purposes are given.

Keywords: laser, radiation, medicine, disease, bioobject.

Основная часть

Лазерные источники в последнее время широко применяются для лечения самых разнообразных заболеваний и прежде всего в хирургии, онкологии, офтальмологии, дерматологии, стоматологии и других областях. Механизм взаимодействия лазерного излучения с биологическим объектом не изучен, но можно отметить, что это может быть либо тепловое воздействие, либо резонансное взаимодействие с клетками.

Излучение лазера отличается от излучения обычных источников облучения следующими характеристиками:

- высокая спектральная плотность энергии;

- монохроматичность;

- высокая временная и пространственная когерентность;

- высокая стабильность лазерного излучения в стационарном режиме;

- возможность генерации очень коротких световых импульсов.

Эти особые свойства лазерного излучения предоставляют ему множество применений.

Основными характеристиками лазера являются длина волны, мощность и режим работы, которые являются длинными или импульсными.

Лазеры можно классифицировать по типу активной среды, используемой для генерации фотонов. Различают следующие основные виды медицинских лазеров:

1. Газовые лазеры: СО₂-лазер, Аргоновый, лазер на парах меди и т.д. Это первые лазеры, излучающие непрерывный луч света.

2. Твердотельные лазеры: Рубиновый, Nd:YAG (неодимовый лазер), Er:YAG (эрбиевый лазер), KTP (неодимовый лазер), Александритовый и т.д. Эти лазеры работают в импульсном режиме.

3. Жидкостные лазеры: Лазеры на красителях. Импульсные лазеры на красителях это лазеры с очень короткими длительностями импульсов и продолжительными интервалами между каждым импульсом. Энергия лазерного излучения данных лазеров достаточно велика

4. Диодные лазеры: Диодные лазеры имеют несколько длин волн, пригодных для процедур на мягких тканях.

Лазеры, используемые в дерматологии

1. CO₂ лазеры: Лазерные лучи от этих лазеров поглощаются водой, содержащейся в кожном покрове, следовательно, используются для омоложения кожи, удаления доброкачественных опухолей кожи, таких как бородавки, ксантелазмы, слизистые кисты, вишня ангиомы, лейкоплакии и используются для хирургического резки.

2. Nd: YAG лазеры: Активная среда представляет собой неодим в иттрий- алюминиевом гранате, длина волны 1064 нм. Nd:YAG лазеры имеют небольшое поглощение в меланине и гемоглобине и используются для лазерной эпиляции, лазерного лечения вен, лазерного фотоомоложения, лазерного лечения акне и используют в лазерной хирургии кожи.

3. Q Switched Nd:YAG Лазеры имеют сильное поглощение в темных чернильных пигментах, следовательно, используются в лазерном удалении татуировок.

4. Er: YAG лазеры имеют длину волны 2940 нм их рабочей средой является эрбий в иттрий-алюминиевом гранате. Он поглощается водой в коже и используется для шлифовки кожи, лазерного фотоомоложения и для удаления образований кожи.

5. Рубиновые лазеры имеют длину волны 694 нм ив качестве рабочей среды содержат ионы хрома в оксиде алюминия. Рубиновый лазерный свет имеет очень сильное поглощение в меланине и черно-синих чернильных пигментах. Это особенно полезно для удаления татуировки. Лазерная эпиляция и удаление пигментных (темных) поражений кожи.

6. Калий-титанил-фосфатный (^^^лазер: Nd:YAG лазер на второй гармонике излучения и длиной волны 532 нм, лазер с поглощением в гемоглобине и меланине, используется для удаления сосудистых и пигментных поражений кожи.

7. Александритовые лазеры: длина волны 755 нм, импульсный лазер, используемый для удаления синих, черных и зеленых татуировок, эпидермиса и дермы пигментаций, таких как при меланодермии.

8. Диодные лазеры: с различными длинами волн. Поглощающими хромофорами являются меланин и гемоглобин в коже. Диодные лазеры используются для лазерной эпиляции, лечения варикозной болезни и лазерного фотоомоложения.

9. Лазеры на красителях в качестве активной среды содержат органические соединения в растворе (часто родамина) и имеют действующую длину волны между 400 - 800 нм. Поглощающими хромофорами являются гемоглобин и пигмент меланина. Лазеры на красителях полезны в лечении сосудистых поражений и неаблятивного омоложения кожи.

10. Эксимерные лазеры содержат соединения ксенона, криптона и аргона их целью являются молекулы белка и воды, имеют длины волн между 190-350 нм. Эксимерные лазеры полезны при лечении псориаза и витилиго.

11. Фракционные лазеры являются последними лазерами, которые производят микроскопические зоны воздействия и влияют на конкретную глубину в коже. Это особенно полезно для лечения угревой сыпи, морщин, поврежденной солнцем кожи, меланоза кожи и т.д. Длина волны находится в диапазоне 1550 нм, а поглощающими хромофорами является вода в ткани.

Важно знать, какой лазер подходит для вашего типа кожи, и конкретно для какой косметической процедуры. Воздействие лазерного излучения на различные участки кожи зависит от длины волны, плотности мощности и температурных характеристик лазера. Важно также знать, как работают лазеры в дерматологии прежде, чем выбрать наиболее подходящего.

Длина волны находится в диапазоне 1550 нм, а поглощающие хромофоры - вода в ткани.

Первые лазеры, используемые для операций кожи, были лазеры с непрерывным излучением, такие как лазер на диоксиде углерода и аргоновый лазер. Они широко использовались для лечения родимых пятен, таких как гемангиома. Хотя родимые пятна и удалялись, побочный эффект образования рубцов был неприемлемо высоким в этих лазерах. Новые лазеры, которые были созданы в течение последних двух десятилетий, сравнительно безопасны и гораздо более эффективны по сравнению со старыми версиями.

Хирургические лазеры разделены на две большие группы: аблятивные и неаблятивные лазеры. Аблятивные лазеры ближе к скальпелю. Факультативные лазеры работают по-другому: после обработки объекта, например, бородавки, папилломы или гемангиомы, этот объект остается на месте, но через некоторое время через него проходит серия биологических эффектов, и он умирает. На практике это выглядит так: формация мумифицируется, высыхает и исчезает.

В хирургии используются СО 2-лазеры непрерывного действия. Принцип основан на тепловых эффектах. Преимущества лазерной хирургии заключаются в том, что это бесконтактная, практически бескровная, стерильная, локальная процедура, дает гладкое заживление рассеченной ткани и, следовательно, хорошие косметические результаты.

Нельзя не упомянуть о лазерной терапии в онкологии. В ходе исследований было обнаружено, что лазерный луч оказывает деструктивное воздействие на опухолевые клетки. Механизм разрушения основан на тепловом эффекте, вызванном появлением различия между поверхностью и внутренними частями объекта, что приводит к сильным динамическим эффектам и разрушению опухолевых клеток.

Перспективным представляется такое направление в современной медицине, как фотодинамическая терапия. Суть этого метода заключается в том, что в тело пациента вводится специальное вещество - фотосенсибилизатор. Это вещество избирательно накапливается раковой опухолью. После облучения опухоли специальным лазером происходит серия фотохимических реакций с выделением кислорода, которые убивают раковые клетки.

Кратко остановимся на применении лазеров в офтальмологии и стоматологии. В офтальмологии лазеры используются как для лечения, так и для диагностики заболеваний глаз. С помощью лазера производится приварка сетчатки, а также сварка сосудов оболочки глаза. В офтальмологической микрохирургии для лечения глаукомы используются аргоновые лазеры, излучающие в сине-зеленой области спектра, в то время как эксимерные лазеры уже давно успешно используются для коррекции зрения. В стоматологии лазерное излучение является наиболее эффективным физиотерапевтическим средством для лечения заболеваний пародонта и заболеваний слизистой оболочки полости рта.

Таким образом, на сегодняшний момент лазеры с успехом применяются практически во всех областях медицины. В связи с возрастанием аллергизации населения и развития устойчивости к действию лекарственных препаратов, лазеротерапия в скором времени станет альтернативой медикаментозному воздействию. И в целом, развитие лазерных технологий, замена традиционного химического и механического воздействия световым -- важнейшие тенденции медицины будущего.

Список литературы /References

1. Приезжаев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М Наука. 1989 г.

2. Михайлова И.А., Папаян Г.В., и др. Основные принципы применения лазерных систем в медицине. Под ред. акад.Н.Н. Петрищева. СПб, 2007, 44 с.

3. Неворотин А.И. Введение в лазерную хирургию. СПб.: Спецлит, 2000 г.

4. Тучин В.В. Основы взаимодействия низкоинтенсивного лазерного излучения с биотканями: дозиметрический и диагностический аспекты. Изв. АНРФ, Сер.физ., 1995 г, т.59, №6. C. 120-143.

Размещено на Allbest.ru