Применение лазера в медицине

Характеризуя  общие механизмы действия лазерного излучения на биологический объект (БО), важно отметить, что оно обладает уникальными физическими свойствами (монохроматичность, когерентность, поляризованность, малая расходимость потока излучения), которые обуславливают его сложное влияние на организм человека, так как несет в себе целый ряд факторов воздействия. среди них выделяют непосредственно лазерные факторы:

• электромагнитное излучение (световое воздействие);

• термическое  воздействие;

• механическое воздействие (давление света, ударная  волна);

и факторы, определяемые свойствами облучаемого биологического объекта:

• оптические характеристики тканей (коэффициенты отражения, пропускания, поглощения);

• электрические  свойства тканей;

• акустические свойства тканей;

• биохимические  свойства тканей;

• другие физико-химические свойства.

В результате лазерного воздействия указанных  выше факторов в облученных тканях первично происходят следующие физико-химические изменения: возникновение возбужденных состояний молекул, образование  свободных радикалов, стереохимическая перестройка молекул, коагуляция белковых структур, упругие колебания белковых структур, изменение электрического поля клетки, изменение химизма ткани и т.д. Эти первичные эффекты приводят к целому ряду вторичных изменений (вторичные эффекты).

Под воздействием лазерного излучения происходят изменения, которые регистрируются на всех уровнях организации живой  материи:

• субклеточном (возникновение возбужденных состояний  молекул, образование свободных  радикалов, стереохимическая перестройка  молекул, коагуляция белковых структур и т.п., увеличение скорости синтеза белка, РНК, ДНК, ускорение созревания коллагена и его предшественников и др.);

• клеточном (изменения заряда электрического поля клетки, изменение мембранного потенциала клетки и ее проницаемости, повышение синтетической активности и т.п.);

• тканевом (изменение химизма и рН межклеточной жидкости, изменение микроциркуляции  и т.п., изменение кислородного баланса  и активации окислительно-восстановительных  процессов);

• органном (стимуляция или угнетение функции какоголибо органа);

• системном (возникновение ответных адаптационных  нервно-рефлекторных и нервно-гуморальных  реакций с активацией симпатоадреналовой и иммунной систем).

В основе использования лазерного излучения  в гинекологической практике лежат два основных принципа: альтернативное применение высокоинтенсивного лазерного излучения в качестве скальпеля как многопрофильного хирургического инструмента и физический фактор, обладающий широким спектром биологического действия.

Лазерные  хирургические системы, применяемые в гинекологической практике, обеспечивают:

• радикальность;

• сухое  операционное поле;

• локальность  воздействия;

• минимальное  повреждение окружающих тканей;

• эффективный  гемо- и аэростаз;

• купирование  лимфатических протоков;

• высокую  стерильность и абластичность;

• полную совместимость с эндоскопическими и лапароскопическими инструментами;

• минимальную  инвазивность;

• открытую и эндоскопическую хирургию;

• работу в воздушной и жидкостной среде;

• эффективную  программируемую контактную и бесконтактную вапоризацию и термодеструкцию.

Таким образом, интенсивность и специфичность  проявления ответных реакций на лазерное воздействие на различных уровнях  организации определяется концентрацией, дозой, биологией и пространственно-временными характеристиками биологического объекта и воздействующего агента. 

Применение  лазера в дерматологии и косметологии.

Витилиго. Для лечения витилиго применяют  излучение гелий-неонового лазера и наружные фотосенсибилизаторы, например анилиновые красители. Непосредственно перед процедурой на очаги наносят раствор красителя (бриллиантовый зеленый, метиленовый синий, фукорцин), после чего проводят локальное облучение расфокусированным лазерным лучом мощностью 1–1,5 мВт/смІ. Продолжительность сеанса оставляет 3–5 мин, ежедневно, курс 15–20 сеансов, повторные курсы возможны через 3–4 нед.

Облысение. Применение лазера на парах меди в  эксперименте, проводившемся на коже, по данным электронной микроскопии, выявило выраженное усиление пролиферативной  и метаболической активности в эпидермоцитах, в том числе в волосяных фолликулах. Отмечено расширение микрососудов сосочкового слоя дермы. В соединительной ткани, в частности в фибробластах, обнаружено относительное нарастание объема внутриклеточных структур, связанных с синтезом коллагена. Зарегистрировано возрастание активности в нейтрофилах, эозинофилах, макрофагах и тучных клетках. Перечисленные изменения лежат в основе лечения облысения. Уже после 4–5-го сеанса лазерной терапии отмечается рост пушковых волос на голове.

Рубцы. С помощью световой и электронной  микроскопии изучались изменения, которые происходят в кожных рубцах в результате применения лазерного  излучения у человека. Так, применение ультрафиолетового и гелий-неонового  НИЛИ не вызывало существенных изменений вследствие неглубокого проникновения лазерной энергии. После использования излучения инфракрасного лазера растет число резорбирующих коллаген фибробластов, при этом коллагеновые волокна истончаются, несколько снижается число тучных клеток и выделение секреторных гранул. В некоторой степени увеличивается относительная объемная доля микрососудов. При использовании НИЛИ для профилактики грубого рубцевания кожных хирургических ран выявлено снижение содержания активных фибробластов и, следовательно, коллагена. Использование высокоинтенсивного лазерного излучения (ВИЛИ), получают с помощью СО2, Er:YAG-лазера и аргонового лазера. СО2-лазер в основном используется для лазерного удаления (деструкции) папиллом, бородавок, кондилом, рубцов и дермабразии; Er:YAG-лазер — для лазерного омолаживания кожи. Существуют также комбинированные СО2-, Er:YAG-лазерные системы.

Лазерная  деструкция. ВИЛИ применяется в дерматологии и косметологии для деструкции новообразований, удаления ногтевых пластинок, а также  для лазерной вапоризации папиллом, кондилом, невусов и бородавок. При этом мощность излучения может составлять от 1,0 до 10,0 Вт.

В клинической  практике применяют неодимовый и  СО2-лазеры. При применении СО2-лазера меньше повреждаются окружающие ткани, а неодимовый лазер обладает лучшим гемостатическим эффектом. Помимо того, что лазер физически удаляет поражения, исследования показали токсическое действие лазерного излучения на вирус папилломы человека (ВПЧ). Путем изменения мощности лазера, размера пятна и времени экспозиции можно контролировать глубину коагуляции. Для выполнения процедур необходим хорошо обученный персонал. При использовании лазеров требуется обезболивание, однако местной или локальной анестезии оказывается достаточно, что позволяет проводить процедуры в амбулаторных условиях. Однако 85% больных все равно отмечают легкую болезненность. Метод имеет примерно такую же эффективность, как электрокоагуляция, но менее болезнен, вызывает меньше послеоперационных побочных эффектов, включая менее выраженное рубцевание, дает хороший косметический эффект. Эффективность метода достигает 80–90% при терапии остроконечных кондилом.

Лазеротерапию можно успешно применять для  лечения распространенных, устойчивых к другой терапии бородавок. При  этом проводится несколько курсов лечения, что позволяет повысить процент излечения с 55 (после 1 курса) до 85%. Однако в особых случаях при многолетнем неэффективном лечении различными методами эффективность лазеротерапии оказывается не столь высока. Даже после многократных курсов лечения она позволяет прекратить рецидивирование примерно лишь у 40% больных. Тщательные исследования показали, что столь невысокий показатель связан с тем, что СО2-лазер неэффективен для устранения генома вируса из поражений, устойчивых к лечению (по данным ПЦР молекулярно-биологическое излечение наступает у 26% больных).

Лазерную  терапию можно применять для  лечения генитальных бородавок  у подростков. Показана высокая эффективность  и безопасность метода при лечении  данного контингента пациентов, в большинстве случаев для излечения достаточно 1 процедуры.

Для уменьшения количества рецидивов остроконечных  кондилом (частота рецидивов от 4 до 30%) рекомендуют применять после  процедуры удаления лазерное «очищение» окружающей слизистой. При использовании  методики «очищения» часто наблюдаются дискомфорт и болезненность. При наличии больших кондилом перед лазеротерапией рекомендуется их предварительное разрушение, в частности электрокаутером. Это, в свою очередь, позволяет избежать побочных эффектов, связанных с электрорезекцией. Возможной причиной рецидивов является сохранение генома ВПЧ в коже рядом с участками обработки, что было выявлено как после применения лазера, так и после электрохирургического иссечения.

Наиболее  тяжелыми побочными эффектами лазерной деструкции являются: изъязвления, кровотечение, вторичное инфицирование раны. После лазерного иссечения бородавок осложнения развиваются у 12% больных.

Как и  при использовании электрохирургических методов, происходит выделение ДНК  ВПЧ с дымом, что требует соответствующих мер предосторожности во избежание заражения носоглотки врача. В то же время в некоторых исследованиях показано отсутствие различий в частоте выявления бородавок у хирургов, занимающихся лазеротерапией, в сравнении с другими группами населения. Не обнаружено существенных различий в частоте появления бородавок и между группами врачей, применявших и не применявших защитные средства и эвакуаторы дыма. Тем не менее, поскольку типы ВПЧ, вызывающие генитальные бородавки, способны инфицировать слизистую верхних дыхательных путей, лазерный дым, содержащий эти вирусы, опасен для хирургов, производящих вапоризацию. 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение.

Проделав  данную работу я узнала много нового и интересного о современных технологиях. По моему мнению, использование высокоинтенсивного лазерного излучения – это огромный шаг вперёд в области медицины, который выведет человечество на новый уровень его существования, узнала об одной из самых быстро развивающихся отраслей науки на сегодняшний день.

Я считаю, что, развивая и практикуя применение лазера в медицине, человечество выйдет на высший уровень своего развития.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы 

1. Применения  лазеров. Под редакцией д-ра  техн. Наук В.П. Тычинского,

издательство  “Мир”.

2. Лазеры. Основы устройства и применения. Федоров Б.Ф.

3.Гольмиевый  лазер для целей хирургии и  эндоскопии. Международная конференция  «Новые достижения лазерной медицины», 

4.Роль высокоинтенсивного Nd-YaG и Ho-YaG-лазерного излучения  в эндоскопической хирургии. Материалы IV Международного конгресса 5.«Проблемы лазерной медицины», Москва–Видное, 1997, с.122.

6. Плетнев С.Д.  Лазеры в клинической медицине. М.: Медицина, 1981, 400 с.

7. Побединский  Н.М., Зуев В.М., Джибладзе Т.А. Современные  аспекты применения лазерного излучения в акушерско-гинекологической практике.

8. В.И.Медведев, А.В.Евстигнеев, О.С.Радболь и др. Применение лазерной техники в биомедицине.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

План.

1.Введение.

2.Лазерная хирургия.

3.Применение лазеров в биомедицине.

4.Лазеры в ретинопатии.

5.Использование высокоинтенсивного лазерного излучения в эндодонтии .

6.Применение высокоэнергетического лазерного излучения в         гинекологической практике.

7.Применение лазера в дерматологии и косметологии.

8.Заключение.

9.Список использованной литературы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  г.СЕМЕЙ 

КУРС  ИНФОРМАТИКИ, МАТЕМАТИКИ , МЕДИЦИНСКОЙ И  БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ. 

ДИСЦИПЛИНА  МЕДИЦИНСКОЙ БИОФИЗИКИ