Лазеры в дерматологии

Использование лазеров в дерматологии вызвано возникновением аллергических реакций на медикоментозном лечение. В наше время в дерматологии применяются He-Ne лазеры, аргоновые, СО₂, неодимовые и полупроводниковые лазеры. Их используют для лечения трофических язв, экземы, нейродермита, псориаза, красного плоского лишая, вирусных и доброкачественных поражений кожи. (Ракчеев А.П., 1986).

В практической медицине лазерное излучение применяют в основном для:

• · стимуляции нарушенных обменных процессов и трофики тканей,
• · коагуляции очага поражения.

Под влиянием излучения активизируется регенеративный процесс, уменьшаются и исчезают боли в очагах поражения, прекращается зуд, происходит активизация обмена клеточных элементов. Наряду с местными выявляются и общие изменения в обмене и реакциях в организме.

Особенностью низкоинтенсивного лазерного облучения является то, что в коже не возникают грубые деструктивные изменения, в облученном участке и организме в целом наблюдается активация обменных и регенераторных процессов.

Лазерный скальпель

Рис. 6.

Виды лазерных скальпелей В течение длительного времени в ДГКБ № 20 им. К. А. Тимирязева применялись отечественные углекислотный и ИАГ-неодимовый лазерные скальпели, которые благодаря целому ряду положительных качеств сыграли огромную роль во внедрении новых методов лечения. Излучение углекислотного лазера (длина волны 10,6 мкм) интенсивно поглощается гидрофильными и кровенасыщенными тканями, что обеспечивает хороший режущий эффект и снижает глубину повреждающего воздействия. Вместе с тем, коагулирующие свойства излучения оказываются недостаточными, а отсутствие возможности его передачи по гибкому и тонкому оптическому волокну затрудняет использование этого излучения при эндоскопических операциях.

Более эффективно применение лазерных скальпелей на A ИГ: Nd (1,06 мкм) с гибким оптоволоконным выводом. Это излучение глубоко проникает в биоткани и обеспечивает хороший гемостатический эффект. Однако для осуществления режима резания ткани необходимо излучение большой мощности, что ведет к увеличению термического повреждения прилежащих к зоне воздействия тканей.

Недостатком скальпелей обоих типов является сложность их обслуживания.

В последние годы появились лазерные аппараты на основе мощных полупроводниковых диодов, свободные от многих недостатков. Их отличают малые габаритные размеры и потребляемые мощности, высокая надежность, простота обслуживания и, что немаловажно, — сравнительно низкая стоимость. Обеспечиваемые ими уровни мощности излучения — десятки ватт — позволяют применять их для проведения большинства эндоскопических операций.

В аппаратах на лазерных диодах наиболее часто используется излучение с длинами волн около 0,81, 0,97 и 1,06 мкм, которое хорошо распространяется по гибким световодам. Причем, излучение с длинами волн 0,81 и 1,6 мкм, лучше обеспечивающее прогрев сравнительно больших массивов биоткани, применяется для коагуляции при бесконтактном методе, а излучение с длиной волны около 0,97 мкм, которое гораздо более эффективно для рассечения биотканей, — для контактных хирургических вмешательств.

Рис. 7 Устройство лазерного скальпеля

Схема предлагаемого лазерного излучающего устройства для медицинской обработки изображена на фигуре 1.

Обозначения на фигуре 1:1 — генератор лазерного излучения, 2 — блок формирования лазерного излучения, 3 — скальпельная головка, 4, 5 — лазерные скальпели — наконечники, 6 — держатель, выполненный в виде пинцета, 7,8 — излучающие площадки, 9 — первое световодное волокно, 10 — второе световодное волокно, 11 третье световодное волокно, 12 — делитель лазерного излучения, 13, 14 — оптические адаптеры, 15 — управляемый оптический фазовращатель, 16 — элемент согласования, 17 — генератор пилообразного напряжения, 18 — оптический элемент затухания, 19 — регулирующий элемент.

На фигуре 2 изображена конструкция излучающей скальпельной головки.

Обозначения на фигуре 2:4,5 — лазерные скальпели-наконечники, 6 — держатель, выполненный в виде пинцета, 7,8 — излучающие площадки, 9 — первое световодное волокно На фигуре 3 показано сечение рабочих площадок лазерных скальпелей — наконечников и распределение плотности энергии между ними.

Работа лазерного скальпеля Представьте себе операционную, где рядом с операционным столом находится СО2-лазер. Излучение лазера поступает в шарнирный световод — систему полых раздвигающихся трубок, внутри которых свет распространяется, отражаясь от зеркал. По световоду излучение попадает в выходную трубку, которую держит в своей руке хирург. Он может перемещать ее в пространстве, свободно поворачивая в разных направлениях и тем самым посылая лазерный луч в нужное место. На конце выходной трубки есть маленькая указка; она служит для наведения луча — ведь сам луч невидим. Луч фокусируется в точке, которая находится на расстоянии 3−5 мм от конца указки.

Глубина разреза составляет 2−3 мм. Часто рассечение тканей выполняют не в один, а в несколько приемов, рассекая как бы послойно. В отличие от обычного скальпеля, лазерный скальпель не только рассекает ткани, но может также сшивать края разреза, иными словами, может производить биологическую сварку. Биологическая сварка осуществляется за счет коагуляции жидкости, содержащейся в рассекаемых тканях и специально выдавливаемой в промежуток между соединяемыми участками ткани.

Лазерный луч делает относительно бескровный разрез, так как одновременно с рассечением ткани коагулирует края раны, «заваривая» встречающиеся на пути разреза кровеносные сосуды. В силу своей прозрачности лазерный луч позволяет хирургу хорошо видеть оперируемый участок. Лезвие обычного скальпеля всегда в какой-то мере загораживает хирургу рабочее поле. Лазерный луч рассекает ткань как бы на расстоянии, не оказывая на нее механического давления. В отличие от операции обычным скальпелем, хирург в данном случае может не придерживать ткань рукой или инструментом. Лазерный скальпель обеспечивает абсолютную стерильность — ведь с тканью взаимодействует здесь только излучение. Луч лазера действует локально; испарение ткани происходит только в точке фокуса. Прилегающие участки ткани повреждаются при этом значительно меньше, чем при использовании обычного скальпеля. Как показала клиническая практика, рана от лазерного скальпеля относительно быстро заживляется.

В следствии вышесказанного сделаем следующие выводы.

Прежде всего это малотравматичная операция, т. е. разрез очень тоненький, практически невидный. При работе лазера нет кровоточивости, т. к. лазер одномоментно с разрезом коагулирует сосуды (останавливает кровотечение). Вследствие чего сокращается период заживления раны в два раза. Есть возможность сшивать небольшие раны при помощи лазерного скальпеля (без швов).

Механизм хирургического действия лазерного излучения на ткани Действие лазерного луча на биологические ткани основано на следующих эффектах:

• — энергия монохроматического когерентного светового пучка резко повышает температуру на соответствующем ограниченном участке тела;
• — тепловое воздействие распространяется на очень небольшую площадь, так как ширина сфокусированного пучка составляет 0,01 мм; в «облучаемом» месте температура повышается до 400 °C;
• — в результате «точечного» воздействия высокой температуры патологический участок мгновенно сгорает и испаряется.

Следствием влияния лазерного излучения является:

• — коагуляция белков живой ткани;
• — переход тканевой жидкости в газообразное состояние;
• — разрушение ткани, образующееся взрывной волной.

Особенности биологического действия лазерного излучения зависят от следующих факторов:

• 1. Длина волны.
• 2. Длительность импульсов.
• 3. Структура ткани.
• 4. Физические свойства облучаемой ткани (пигментация, толщина, плотность, степень наполнения кровью).

При увеличении мощности лазерного излучения прямо пропорционально возрастает сила и глубина его воздействия па ткани. К настоящему времени разработаны десятки типов лазеров, предназначенных для выполнения разнообразных хирургических операций. Хирургические лазеры различают по следующим показателям:

• — длина волны;
• — модальность (непрерывная или прерывистая генерация световой энергии);
• — способ подведения излучения к тканям (контактный или бесконтактный).

Хирургические вмешательства производят при помощи сфокусированного излучения. Обычная процедура рассечения при помощи лазера, выполняется выходной трубкой, при которой точка фокусирования лучей должна оказаться на поверхности операбельной ткани. Излучение 20 Вт в диаметре светового пятна, которое не должно превышать 1 мм, обеспечивает плотность 2,5 кВт/см2. Проникновение излучения при соблюдении этих условий, доходит до глубины примерно 50 мкм. В результате происходит быстрое разогревание и испарение тканей — уникальный эффект рассечения тканей при помощи лазерного луча. Для того, чтобы зашить разрезанную ткань, используют расфокусирование луча, для чего отодвигают конец выходной трубки на небольшое расстояние от ткани. Снижая интенсивность примерно до 25 Вт/см2, испарения тканей не происходит, а лишь проявляется в виде запаривания — таким образом образуется едва заметный шов.

Область применения лазерного скальпеля Лазерный скальпель используется при проведении большого количества операций:

• · в брюшной полости (аппендэктомия, холецистэктомия, иссечение спаек, грыжесечение, резекция паренхиматозных органов и мн.др.);
• · на трахеобронхиальном дереве (удаление трахеальных и бронхиальных свищей, реканализация обтюрирующих опухолей бронхов и трахеи);
• · в оториноларингологии (исправление носовой перегородки, аденэктомия, удаление рубцовых стенозов наружного слухового прохода, тимпанотомия, удаление полипов и др.);
• · в урологии (удаление карцином, полипов, атеромы кожи мошонки);
• · в гинекологии (удаление кист, полипов, опухолей).

Применяются лазеры и в пластической хирургии. Практически все клиники, занимающиеся проведением таких операций, имеют в своем арсенале лазерную аппаратуру. Проведение разрезов с помощью лазерного скальпеля позволяет избежать отеков, синяков, уменьшить риск инфицирования и развития осложнений.

Лазеры в стоматологической хирургии применяются при проведении следующих операций: френэктомии, гингивэктомии, удалении капюшонов при перикоронарите, выполнении разрезов при установке имплантатов и других. Применение лазерных технологий в стоматологии позволяет уменьшить количество используемых анестетиков, избежать послеоперационных отеков и осложнений, ускорить время заживления послеоперационных ран.

Лазерные технологии позволяют успешно устранять различные сосудистые патологии: венозные и артерио-венозные дисплазии, лимфангиомы, кавернозные гемангиомы и другие. Благодаря лазерам, лечение сосудистых заболеваний стало практически безболезненным с минимальным риском развития осложнений и хорошим косметическим эффектом.

Появление лазера кардинально изменило развитие офтальмологии. При помощи лазерного скальпеля можно делать сверхточные разрезы вплоть до микрона, что не способна сделать рука даже очень опытного хирурга. В настоящее время при помощи лазера можно успешно лечить катаракту, глаукому, заболевания сетчатки глаза, проводить кератопластику и многие другие.

До появления лазеров поиски методов лечения отслоения сетчатки привели к следующему. Нужно закрыть разрыв сетчатки, но ведь она находится внутри глаза. Предложили способ, состоящий в том, что до больного места добирались с тыльной стороны глаза. Для чего рассекали веки и вытаскивали глазное яблоко наружу. Оно висело только на нервных волокнах. Затем через внешнюю оболочку осуществляли термокоагуляцию, при помощи которой добивались рубцового сращения краев разрыва с прилегающими тканями. Очевидно, что такая сложная операция требует, во-первых, виртуозного мастерства хирурга и, во-вторых, что также очень важно, решимости больного пойти на такой шаг.

С появлением лазеров были начаты исследования по их использованию для лечения отслоения сетчатки. Эти работы проводились в институте имени Г. Гельмгольца в Москве и в клинике имени В. П. Филатова в Одессе. Метод лечения был выбран необычный. Для проникновения к больному месту уже не надо производить разрез века и вытаскивать глазное яблоко. Для этого был использован прозрачный хрусталик. Именно через него было предложено проводить операцию. Для технической реализации операции был разработан прибор, называемый офтальмокоагулятор марки ОК-1. Прибор состоит из основания, на котором размещены источники питания и электрическая часть аппаратуры с органами управления. На основании на специальном шланге с помощью гибкого соединения подвешена излучающая головка с рубиновым лазером. На одной оптической оси с лазером располагается система прицеливания, которая позволяет через зрачок тщательно исследовать глазное дно, найти пораженное место и навести на него (прицелить) луч лазера. Для этого служат две рукоятки, находящиеся в руках хирурга. Вспышка обеспечивается нажатием кнопки, расположенной на одной из рукояток. Выдвигающаяся шторка предохраняет глаза хирурга во время вспышки. Для удобства работы врача-оператора и обслуживающего персонала прибор снабжен световой и звуковой сигнализацией. Энергия импульсов регулируется от 0,02 до 0,1 Дж. Сама техника операции состоит в следующем. Сначала врач с помощью оптического визира исследует глазное дно больного и, определив границы заболевшего участка, рассчитывает необходимое количество вспышек и потребную энергию каждой вспышки. Затем, следуя по границам заболевшего участка, производит их облучение. Вся операция напоминает сварку металла точечным методом.

Свойства лазерного излучения позволяют создать новые высокоэффективные методики. Примером может служить процедура коррекции такой патологии, как искривление хрящевой части носовой перегородки. При этой процедуре хрящ перегородки нагревается лазерным излучением до температуры 60…70 о С. При этой температуре хрящевая ткань становится пластичной и перегородке может быть придана необходимая форма. При остывании с фиксацией новой формы упругость восстанавливается и в дальнейшем сохраняется. Следует отметить, что благодаря низкой температуре нагрева не повреждаются центры роста в хряще. Поэтому такая процедура может производиться в детском возрасте.

Совсем недавно в лазерной медицине появилось новое направление — фотодинамическая терапия. И теперь «световой нож» применяют для удаления практически любых злокачественных опухолей. Сущность этого метода заключается в том, что в организм больного вводят специальные вещества, резко повышающие светочувствительность опухолевой ткани. Опухоль захватывает этого вещества в 10−15 раз больше, чем окружающие ее здоровые ткани. Облучение опухоли лазером приводит к образованию свободных радикалов кислорода, что и вызывает ее распад.

Использование лазерных технологий дает возможность улучшить технику хирургического лечения больных с заболеваниями мягких тканей полости рта, слизистой оболочки рта и пародонта. Лазерное излучение при воздействии на биоткани обеспечивает сочетание хороших режущих и коагулирующих свойств. Управление режимами работы лазерных аппаратов позволяет проводить операции на мягких тканях полости рта атравматично, с минимальным повреждением окружающих и подлежащих тканей.

Сложно назвать область медицины, где свойства лазерного излучения не нашли эффективного применения. Продолжающееся совершенствование лазерных технологий, обучение все большего количества медицинских работников работе с лазерами, возможно, приведут в ближайшее время к преобладанию лазерной хирургии над традиционными методами оперативного вмешательства.

Преимущества лазерного скальпеля перед обычным.

По сравнению с обычным такой скальпель обладает целым рядом достоинств:

• · Лазерный скальпель отличается постоянством режущих свойств, надежностью в работе; во-вторых, лазерный луч рассекает ткань на расстоянии, не оказывая на нее какого-либо механического давления;
• · Лазерный скальпель имеет абсолютную стерильность, поскольку с тканью взаимодействует только излучение, причем в области рассечения возникает высокая температура;
• · Лазерный луч производит почти бескровный разрез, поскольку с рассечением тканей коагулируют края раны, как бы «заваривая» мелкие сосуды;
• · Лазерный луч позволяет хирургу хорошо видеть оперируемый участок, в то время как скальпель загораживает рабочее поле.
• · Возможность выполнения не только рассечения, но и сшивания тканей.
• · рана от лазерного скальпеля (как показали клинические наблюдения) почти не болит и относительно скоро заживляется. Все это привело к тому, что лазерный скальпель был применен на внутренних органах грудной и брюшной полостей. Им делают операции на желудке, делают кожно-пластические операции.
• · Отличный косметический результат — минимально инвазивная процедура, проведение которой не требует разрезов и крупных проколов, а соответственно, не оставляет никаких рубцов.
• · Сравнительно малое время проведения процедуры. Лечение не требует много времени и отвлечений от работы.
• · Лазеры могут снижать необходимость в местной анестезии (в стоматологии)
• · Действие происходит исключительно в оперируемой точке. Прилегающие участки не задеваются и не травмируются.

Недостатки лазерного скальпеля.

• · В настоящее время незначительное число медицинских работников прошли специальную подготовку для работы с лазерами.
• · Приобретение лазерного оборудования требует значительных материальных затрат и увеличивает стоимость лечения.
• · Использование лазеров представляет определенную опасность для медицинских работников, поэтому они должны строго выполнять все меры предосторожности при работе с лазерным оборудованием.
• · Эффект от применения лазеров в некоторых клинических случаях может быть временным, и в дальнейшем может потребоваться проведение повторной операции.