#Бірюкова Т.В. Використання лазерооптичних методів у медицині

Бірюкова Т.В.

Вищий державний навчальний заклад України

«Буковинський державний медичний університет», Україна

Використання лазерооптичних методів у медицині

За останні десятиріччя все більше поширення в медицині знаходять фізичні методи дослідження та терапії, в тому числі і лазерооптичні. Для терапії використовують методи фотодинамічної терапії, лазеріндукованої термометрії, низькоінтенсивне лазерне випромінювання. При проведенні діагностики найбільш поширені методи біофотометрії, флюоресценції, флуометрії, пульсоксиметрії, термотерапії та інші.

Розвиток існуючих методів пов'язаний з більш глибшим вивченням механізмів взаємодії лазерного випромінювання з біотканиною, в першу чергу, та дослідженням режимів впливу й зондування біотканини при терапії та діагностиці по-друге, а також розробки нової апаратури. Все це дозволяє сформувати нові напрямки лазерних технологій в медицині.

Розглянемо більш докладно використання вищевказаних методик для терапії онкозахворювань. Розроблені нові методи проведення діагностичних процедур та відповідна апаратура, в основі якої лежать принципи поєднання декількох фізичних процесів взаємодії лазерного випромінювання з біотканиною при її зондуванні в широкому спектрі хвиль оптичного діапазону, впровадження багатохвильового лазерного випромінювання, що підвищує достовірність оцінки функціонального стану біотканини як в нормі, так і при наявності злоякісних пухлин. Дослідження функціонального стану інтактних або патологічних ділянок біотканини здійснюється шляхом зондування останньої багатохвильовим лазерним випромінюванням оптичного діапазону І=(400-1100) мкм та отримання діагностичної інформації від вторинного лазерного випромінювання від біотканини в реальному масштабі часу приймальними інформаційними каналами, функціонування яких засновано на використанні різних фізичних моделей взаємодії лазерного випромінювання з біотканиною, наприклад, флюоресценції, біофтометрії, флоуметрії і т.п. Інформаційні канали, що функціонують на основі флоуметрії та локальної пульсоксиметрії, використовують для виявлення найбільш характерних компонентів патологічних ділянок у біотканинах, які в найбільшій степені концентруються в уражених ділянках і притаманні конкретній патології, наприклад, порфірин при раку, цукор при діабеті, рівень температури при запальних процесах. Інформаційні канали, що функціонують на основі флоуметрії та локальної пульсоксиметрії, призначені для знаходження найбільш характерних інтегральних параметрів крові, наприклад, середньої швидкості капілярного кровотоку, показника об’ємного кровонаповнення тканини, насичення крові киснем. Канали інтегральної термометрії та пульсоксиметрії призначені для контролю загального стану пацієнта за рівнем насичення біотканини киснем та температури.

На сьогоднішній день також перспективним є такий напрямок як фотодинамічна терапія. Його суть полягає в наступному: в організм пацієнта вводять спеціальну речовину – фотосенсибілізатор. Вона вибірково накопичується раковою пухлиною. Після опромінення пухлини спеціальним лазером здійснюється серія фотохімічних реакцій з виділенням кисню, який вбиває ракові клітини.

Один із видів впливу лазерним випромінюванням на організм людини є внутрівенне лазерне опромінення крові (ВЛОК), яке на даний момент з успіхом використовується в кардіології, пульмонології, ендокринології, гастроентерології, анестезіології, дерматології та інших областях медицини. Використання ВЛОК за рахунок наукової проробки та прогнозованості результатів сприяють використанню його як самостійно, так і в комплексі з іншими методами лікування. Зазвичай для ВЛОК використовують лазерне випромінювання червоної області спектру 0,63 мкм потужністю 1,5-2 мВт. Лікування здійснюється кожен день або через день. Курс лікування – 3 – 10 сеансів, час дії в більшості захворювань складає 15-20 хвилин за сеанс для дорослих та 5-7 хвилин – для дітей. Лікування може здійснюватися стаціонарно або амбулаторно. Переваги амбулаторної терапії – зменшення можливості розвитку внутрішньолікарняної інфекції, при цьому створюється психоемоційний фон, що дозволяє хворому протягом довготривалого часу зберігати працездатність, при цьому проходячи процедури та отримуючи повноцінне лікування.

Лазерний промінь використовується замість голкотерапії. Переваги – відсутність контакту з біологічним об’єктом, за рахунок чого процес відбувається стерильно та безболісно при значній ефективності. Для хірургічних цілей промінь лазера повинен бути достатньо потужним, щоб нагріти біотканину вище 50-70°С, що призводить до її коагуляції, різання або випаровування. Тому в лазерній хірургії використовують лазери потужністю від одиниць, десятків та сотень ват в залежності від процесів.

Необхідно відзначити значні досягнення в галузі медичної лазерної хірургії, зокрема у Державній установі «Інститут нейрохірургії ім. акад. А.П.Ромоданова НАМН України» використовують методики видалення пухлин головного та спинного мозку, запаювання нервових стовбурів; у Черкаському центрі лазерної хірургії та Сумській клініці лазерної медицини – методики лазерної простатектомії, резекції нирок, ендоскопічних і лапароскопічних операцій. Спільно з Інститутом фізики НАН України державною установою «Інститут епідеміології та інфекційних хвороб ім. Л.В.Громашевського НАМН України» запропоновано методики, а в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є.Кавецького НАН України розробляють нові методи фотодинамічної терапії та фотосенсибілізатори.

Таким чином, використання лазерооптичних методів відбувається відповідно до розвитку наукових досліджень в цьому напрямку і відповідає вимогам сьогодення, сприяє створенню нових напрямків використання в медицині.