Медицинские диагностические приборы и системы

Требования к диагностической электронно-медицинской аппаратуре. Приборы и системы для исследования работы сердца и сердечно-сосудистой системы. Оптические квантовые генераторы - уникальные источники света. Физические и технические основы томографии.

Рубрика Медицина
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 23.05.2018
Размер файла 3,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Кристалл рубина выращивается в виде круглого цилиндра. Для лазера обычно используют кристаллы размером: длина L = 5 см, диаметр d = 1 см. Ксеноновая лампа и кристалл рубина помещаются в эллиптическую полость с хорошо отражающей внутренней поверхностью (рис. 4). Чтобы обеспечить попадание на рубин всего излучения ксеноновой лампы, кристалл рубина и лампа, имеющая также форму круглого цилиндра, помещаются в фокусы эллиптического сечения полости параллельно ее образующим. Благодаря этому на рубин направляется излучение с плотностью, практически равной плотности излучения на источнике накачки.

Рис 4. Рубиновый лазер (в плоскости сечения)

Ксеноновая лампа (белый круг) и кристалл рубина (красный круг) находятся внутри зеркала-отражателя

Один из концов рубинового кристалла срезан так, что от граней среза обеспечивается полное отражение и возвращение луча обратно. Такой срез заменяет одно из зеркал лазера. Второй конец рубинового кристалла срезан под углом Брюстера. Он обеспечивает выход из кристалла рубина без отражения луча с соответствующей линейной поляризацией. Второе зеркало резонатора ставится на пути этого луча. Таким образом, излучение рубинового лазера линейно поляризовано.

Гелий-неоновый лазер. Активной средой является газообразная смесь гелия и неона. Генерация осуществляется за счет переходов между энергетическими уровнями неона, а гелий играет роль посредника, через который энергия передается атомам неона для создания инверсной заселенности.

Неон, в принципе, может генерировать лазерное изучение в результате более 130 различных переходов. Однако наиболее интенсивными являются линии с длиной волны 632,8 нм, 1,15 и 3,39 мкм. Волна 632,8 нм находится в видимой части спектра, а волны 1,15 и 3,39 мкм - в инфракрасной.

При пропускании тока через гелий-неоновую смесь газов электронным ударом атомы гелия возбуждаются до состояний 23S и 22S, которые являются метастабильными, поскольку переход в основное состояние из них запрещен квантово-механическими правилами отбора. При прохождении тока атомы накапливаются на этих уровнях. Когда возбужденный атом гелия сталкивается с невозбужденным атомом неона, энергия возбуждения переходит к последнему. Этот переход осуществляется очень эффективно вследствие хорошего совпадения энергии соответствующих уровней. Вследствие этого на уровнях 3S и 2S неона образуется инверсная заселенность относительно уровней 2P и 3P, приводящая к возможности генерации лазерного излучения. Лазер может оперировать в непрерывном режиме. Излучение гелий-неонового лазера линейно поляризовано. Обычно давление гелия в камере составляет 332 Па, а неона -- 66 Па. Постоянное напряжение на трубке около 4 кВ. Одно из зеркал имеет коэффициент отражения порядка 0,999, а второе, через которое выходит лазерное излучение, -- около 0,990. В качестве зеркал используют многослойные диэлектрики, поскольку более низкие коэффициенты отражения не обеспечивают достижения порога генерации.

С02-лазер с замкнутым объемом. Молекулы углекислого газа, как и другие молекулы, имеют полосатый спектр, обусловленный наличием колебательных и вращательных уровней энергии. Используемый в CO2 - лазере переход дает излучение с длиной волны 10,6 мкм, т. е. лежит в инфракрасной области спектра. Пользуясь колебательными уровнями, можно несколько варьировать частоту излучения в пределах примерно от 9,2 до 10,8 мкм. Энергия молекулам CO2 передается от молекул азота N2, которые сами возбуждаются электронным ударом при прохождении тока через смесь.

Возбужденное состояние молекулы азота N2 является метастабильным и отстоит от основного уровня на расстоянии 2318 см -1, что весьма близко к энергетическому уровню (001) молекулы CO2 (рис. 5). Ввиду метастабильности возбужденного состояния N2 при прохождении тока число возбужденных атомов накапливается. При столкновении N2 с CO2 происходит резонансная передача энергии возбуждения от N2 к CO2. Вследствие этого возникает инверсия заселенностей между уровнями (001), (100), (020) молекул CO2. Обычно для уменьшения заселенности уровня (100), который имеет большое время жизни, что ухудшает генерацию при переходе на этот уровень, добавляют гелий. В типичных условиях смесь газов в лазере состоит из гелия (1330 Па), азота (133 Па) и углекислого газа (133 Па).

При работе CO2 - лазера происходит распад молекул CO2 на СО и О, благодаря чему активная среда ослабляется. Далее СО распадается на С и О, а углерод осаждается на электродах и стенках трубки. Всё это ухудшает работу СO2-лазера. Чтобы преодолеть вредное действие этих факторов в закрытую систему добавляют пары воды, которые стимулируют реакцию

СО + О CO2.

Используются платиновые электроды, материал которых является катализатором для этой реакции. Для увеличения запаса активной среды резонатор соединяется с дополнительными емкостями, содержащими CO2, N2, Не, которые в необходимом количестве добавляются в объём резонатора для поддержания оптимальных условий работы лазера. Такой закрытый CO2-лазер, в состоянии работать в течение многих тысяч часов.

Проточный СО2-лазер. Важной модификацией является проточный СО2-лазер, в котором смесь газов CO2, N2, Не непрерывно прокачивается через резонатор. Такой лазер может генерировать непрерывное когерентное излучение мощностью свыше 50 Вт на метр длины своей активной среды.

Неодимовый лазер. На рис. 6 показана схема так называемого неодимового лазера. Название может ввести в заблуждение. Телом лазера является не металл неодим, а обычное стекло с примесью неодима. Ионы атомов неодима беспорядочно распределены среди атомов кремния и кислорода. Накачка производятся лампами-молниями. Лампы дают излучение в пределах длин волн от 0,5 до 0,9 мкм. Возникает широкая полоса возбужденных состояний. Совершенно условно она изображена пятью черточками. Атомы совершают безызлучательные переходы на верхний лазерный уровень. Каждый переход дает разную энергию, которая превращается в колебательную энергию всей «решетки» атомов.

Лазерное излучение, т.е. переход на пустой нижний уровень, помеченный цифрой 1, имеет длину волны 1,06 мкм.

Показанный пунктиром переход с уровня 1 на основной уровень «не работает». Энергия выделяется в виде некогерентного излучения.

Т-лазер. Во многих практических приложениях важную роль играет СO2-лазер, в котором рабочая смесь находится под атмосферным давлением и возбуждается поперечным электрическим полем (Т-лазер). Поскольку электроды расположены параллельно оси резонатора, для. получения больших значений напряженности электрического поля в резонаторе требуются сравнительно небольшие разности потенциалов между электродами, что дает возможность работать в импульсном режиме при атмосферном давлении, когда концентрация CO2 в резонаторе велика. Следовательно, удается получить большую мощность, достигающую обычно 10 МВт и больше в одном импульсе излучения продолжительностью менее 1 мкс. Частота повторения импульсов в таких лазерах составляет обычно несколько импульсов в минуту.

Газодинамические лазеры. Нагретая до высокой температуры (1000--2000 К) смесь CO2 и N2 при истечении с большой скоростью через расширяющееся сопло сильно охлаждается. Верхний и нижний энергетический уровни при этом термоизолируются с различной скоростью, в результате чего образуется инверсная заселенность. Следовательно, образовав на выходе из сопла оптический резонатор, можно за счет этой инверсной заселенности генерировать лазерное излучение. Действующие на этом принципе лазеры называются газодинамическими. Они позволяют получать очень большие мощности излучения в непрерывном режиме.

Лазеры на красителях. Красители являются очень сложными молекулами, у которых сильно выражены колебательные уровни энергии. Энергетические уровни в полосе спектра располагаются почти непрерывно. Вследствие внутримолекулярного взаимодействия молекула очень быстро (за времена порядка 10-11--10-12 с) переходит безызлучательно на нижний энергетический уровень каждой полосы. Поэтому после возбуждения молекул через очень короткий промежуток времени на нижнем уровне полосы Е1 сосредоточатся все возбужденные молекулы. Они далее имеют возможность совершить излучательный переход на любой из энергетических уровней нижней полосы. Таким образом, возможно излучение практически любой частоты в интервале, соответствующем ширине нулевой полосы. А это означает, что если молекулы красителя взять в качестве активного вещества для генерации лазерного излучения, то в зависимости от настройки резонатора можно получить практически непрерывную перестройку частоты генерируемого лазерного излучения. Поэтому на красителях создаются лазеры с перестраиваемой частотой генерации. Накачка лазеров на красителях производится газоразрядными лампами или излучением других лазеров,

Выделение частот генерации достигается тем, что порог генерации создается только для узкой области частот. Например, положения призмы и зеркала подбираются так, что в среду после отражения от зеркала благодаря дисперсии и разным углам преломления возвращаются лишь лучи с определенной длиной волны. Только для таких длин волн обеспечивается лазерная генерация. Вращая призму, можно обеспечить непрерывную перестройку частоты излучения лазера на красителях. Генерация осуществлена со многими красителями, что позволило получить лазерное излучение не только во всем оптическом диапазоне, но и на значительной части инфракрасной и ультрафиолетовой областей спектра.

Применение лазеров в медицине

В медицине лазерные установки нашли свое применение в виде лазерного скальпеля. Его использование для проведения хирургических операций определяют следующие свойства:

Он производит относительно бескровный разрез, так как одновременно с рассечением тканей он коагулирует края раны “заваривая” не слишком крупные кровеносные сосуды;

Лазерный скальпель отличается постоянством режущих свойств. Попадание на твердый предмет (например, кость) не выводит скальпель из строя. Для механического скальпеля такая ситуация стала бы фатальной;

Лазерный луч в силу своей прозрачности позволяет хирургу видеть оперируемый участок. Лезвие же обычного скальпеля, равно как и лезвие электроножа, всегда в какой-то степени загораживает от хирурга рабочее поле;

Лазерный луч рассекает ткань на расстоянии, не оказывая никакого механического воздействия на ткань;

Лазерный скальпель обеспечивает абсолютную стерильность, ведь с тканью взаимодействует только излучение;

Луч лазера действует строго локально, испарение ткани происходит только в точке фокуса. Прилегающие участки ткани повреждаются значительно меньше, чем при использовании механического скальпеля;

Как показала клиническая практика, рана от лазерного скальпеля почти не болит и быстрее заживляется.

Практическое применение лазеров в хирургии началось в СССР в 1966 году в институте имени А. В. Вишневского. Лазерный скальпель был применен в операциях на внутренних органах грудной и брюшной полостей. В настоящее

время лазерным лучом делают кожно-пластические операции, операции пищевода, желудка, кишечника, почек, печени, селезенки и других органов. Очень заманчиво проведение операций с использованием лазера на органах, содержащих большое количество кровеносных сосудов, например, на сердце, печени.

Применение высокоэнергетических лазеров в нейроонкологии

В настоящее время в хирургической нейроонкологии используют, главным образом углекислотный лазер (длина волны излучения 10,6 мкм), лазер на алюмоиттриевом гранате с неодимом (длина волны излучения 1,06 мкм) и аргоновый лазер (длина волны излучения 0,488--0,514 мкм). Наряду с этим, исследуются возможности применения лазера на окиси углерода (длина волны излучения 5 -- 6 мкм), апробируются углекислотные лазеры с высокой мощностью излучения, работающие в импульсном и суперимпульсном режимах, а также высокоэнергетические неодимовые АИГ-лазеры, генерирующие излучение с длиной волны 1,32 мкм и 1,44 мкм, и КТР-лазеры с длиной волны излучения 0,532 мкм. Перспективным для использования в нейроонкологии является гольмиевый АИГ лазер c длиной волны излучения 2,1 мкм.

Выбор технических средств обеспечения нейрохирургических вмешательств определяется параметрами генерируемого лазерного излучения, морфологическими изменениями, происходящими в мозговом веществе, опухолевой ткани и церебральных сосудах при лазерном воздействии, а также соответствием целей и задач применения лазерной техники при тех или иных операциях ожидаемому результату.

В современной нейроонкологии при хирургическом лечении опухолей мозга используют методы лазерной микрохирургии, лазерной стереотаксии, лазерной эндоскопии и интерстициальной лазерной термотерапии (ИЛТТ).

Применение высокоэнергетического лазерного излучения при проведении нейроонкологических операций основано на использовании эффектов лазерного рассечения, лазерной вапоризации, лазерной коагуляции и лазерной термодеструкции биологических тканей.

Наиболее широкое клиническое применение в нейрохирургии получил метод лазерно-микрохирургического удаления опухолей. В Институте нейрохирургии при удалении внутричерепных опухолей используют углекислотный лазер «Саяны МТ» мощностью 60 Вт, неодимовый АИГ лазер «Радуга-1» мощностью 50 Вт и гольмиевый лазер «Versa Pulse Select» мощностью 45 Вт. Микрохирургическая лазерная техника была применена при проведении 225 операций, в ходе которых удаляли супратенториальные и субтенториальные опухоли мозга (114 глиом, 9 одиночных метастазов рака, 40 менингитом, 53 невриномы слухового нерва, 9 аденом гипофиза). Как показали результаты проведенных нами клинических исследований, применение нейрохирургической лазерной техники позволяет повысить радикальность и снизить травматичность операции при опухолях, располагающихся в “критических” областях мозга, поражающих жизненно важные и функционально значимые его отделы, при условии щадящего отношения к смежным мозговым структурам, сохранения анатомической и функциональной целости артериальных сосудов и венозных коллекторов в зоне оперативного вмешательства. Лазерно-микрохирургический метод позволяет полностью удалить внемозговые внутричерепные опухоли в максимально дозволенном объеме, в пределах функционально обоснованных границ -- удалить внутримозговые опухоли.

С учетом особенностей проведения внутричерепных операций специально для целей микронейрохирургии на базе высокоэнергетических лазерных аппаратов разработаны микрохирургические лазерные комплексы, оснащенные системой адаптации лазера к операционному микроскопу и гелий-неоновой лазерной пилот-системой прецизионного наведения лазерного излучения. Кроме того, в процессе операции для целей коагуляции могут быть использованы контактные лазерные коагуляторы, разработанные на базе аргонового и неодимового АИГ-лазеров, а также лазерно-хирургический аппарат нового поколения, созданный на основе лазерного диода с мощностью на выходе волоконной системы 25 Вт при длине волны излучения 0,805 мкм.

Лазерно-микрохирургические методы удаления опухолей мозга имеют ряд особенностей и существенных преимуществ. В отличие от существующих традиционных методов, основанных на применении микрохирургического инструментария, электрокоагуляции и ультразвукового аспиратора, лазерное удаление опухоли осуществляется бесконтактным способом, исключающим фактор механического воздействия на смежные мозговые структуры, черепные нервы и магистральные сосуды, что снижает травматичность хирургического вмешательства. Лазерный луч не перекрывает операционное поле, что обеспечивает условия для оптимального обзора не зависимо от размеров и глубины хирургической раны и позволяет проводить удаление опухоли посредством щадящих хирургических доступов. Предельная точность наведения и фокусировки высокоэнергетического лазерного излучения осуществляется по видимому красному лучу гелий-неонового пилот-лазера. Доза лазерного воздействия в ходе операции контролируется и может быть изменена в широких пределах. Лазерная деструкция биологических тканей носит строго локальный характер. Необходимо подчеркнуть уникальность эффекта лазерной вапоризации тканей, обеспечивающего возможность послойного удаления опухолевой ткани. Отсутствие электромагнитного поля позволяет осуществлять непрерывный мониторинг за состоянием больного в процессе выполнения операции и ЭКГ-контроль, проводить электроэнцефалографию и электромиографию, исследование вызванных потенциалов. Лазерное излучение оказывает бактерицидное действие, что снижает риск инфицирования хирургической раны и предупреждает опасность возникновения послеоперационных гнойных осложнений.

Однако следует отметить, что использование лазерной техники не упрощает проведение операции при удалении опухолей головного мозга. Возможности лазерно-микрохирургического метода ограничены при обширных инфильтративно растущих опухолях, поражающих жизненно важные и функционально значимые зоны мозга. Применение метода лазерной вапоризации для удаления относительно больших по объему опухолей заметно увеличивает продолжительность оперативного вмешательства. Необходимо также учитывать то обстоятельство, что бесконтактный способ хирургических лазерных манипуляций в процессе лазерного рассечения, лазерной вапоризации и лазерной коагуляции исключает прямое или опосредованное, передаваемое через хирургические инструменты ощущение плотности, эластичности, консистенции нормальной или патологически измененной биологической ткани. Хирург (на начальных этапах освоения лазерно-микрохирургического метода) может испытывать связанные с этим затруднения и некоторые сложности при оценке реально возникающей хирургической ситуации. Определенных навыков манипулирования лазерным лучом требует использование в глубине хирургической раны отражающего зеркала. При использовании лазерной техники необходимо соблюдать дополнительные меры предосторожности (защита глаз от возможного поражения отраженным лазерным излучением), исключается применение легко воспламеняющихся анестетиков.

Качественно новый уровень хирургического лечения опухолей мозга обеспечивает лазерно-стереотаксический метод, использование которого позволяет предельно точно подвести лазерное излучение к интракраниальному очагу поражения, осуществить деструкцию и удаление глубинно расположенных, растущих с узкой зоной инфильтрации относительно небольших внутримозговых опухолей. Лазерно-стереотаксическое удаление опухолей осуществляют с помощью ограниченных хирургических доступов, применяя трубчатые ретракторы диаметром 2 -- 3 см. В настоящее время разработаны нейрохирургические стереотаксические комплексы, позволяющие проводить программируемое удаление опухолей мозга с компьютерно-томографическим и магнитно-резонансным контролем. Реализуется возможность “роботизации” лазерных стереотаксических операций.

Новые возможности применения лазерных технологий в нейроонкологии открывает метод эндоскопии. Преимуществами метода лазерной эндохирургии по сравнению с методом лазерной стереотаксии, является возможность обеспечения непосредственной визуализации патологического очага, детального обзора места эксплорации и непрерывного наблюдения за эффектом лазерного воздействия, контролируемое обеспечение гемостаза, условий для постоянного выведения из операционного поля продуктов “горения”, образующихся в результате взаимодействия лазерного излучения с биологическими тканями. При эндоскопической операции проводят биопсию патологически измененных тканей. Лазерно-хирургическая эндоскопическая техника в перспективе будет альтернативой общепринятым нейрохирургическим вмешательствам при небольших солидных внутримозговых опухолях, опухолях желудочковой системы мозга, внутримозговых паравентрикулярных кистозных опухолях. Для проведения лазерно-эндоскопических операций приемлемо использование неодимового АИГ-лазера и гольмиевого лазера.

Перспективным методом лазерно-хирургического деструктивного воздействия на глубинно расположенные внутримозговые опухоли является ИЛТТ. Метод основан на эффекте лазерной термодеструкции биологических тканей при контролируемом дозированном воздействии высокоэнергетического лазерного излучения. В качестве источника лазерного излучения используют неодимовый АИГ лазер с мощностью излучения 3 -- 5 Вт на выходе волоконного световода. В зависимости от размеров опухоли операцию можно проводить в 1 -- 3 этапа с аспирацией некротических масс при очередном введении световода.

Таким образом, необходим дифференцированный подход при выборе оптимальных лазерных методов проведения оперативных вмешательств по поводу опухолевой патологии мозга. Использование совершенных лазерных технологий при удалении опухолей головного мозга позволяет снизить травматичность операции, улучшить результаты хирургического лечения, повысить качество жизни больных в послеоперационный период. Сравнительно высокая стоимость современных лазерно-хирургических, лазерно-стереотаксических и лазерно-эндоскопических технических средств обеспечения нейроонкологических операций не должна служить аргументом, сдерживающим их использование в нейрохирургии.

Лазерная терапия (квантовая терапия) ишемической болезни сердца

Совершенствование методов лечения ишемической болезни сердца (ИБС), является одной из самых актуальных проблем кардиологии. Это связано с непрерывным ростом заболеваемости, частыми осложнениями её и высокими показателями инвалидизации и смертности. Внедрение в кардиологическую практику многочисленных новых лекарственных препаратов, существенного прогресса в лечении данного заболевания не дало, при этом зафиксировано нарастание многочисленных побочных эффектов от лекарственной терапии.

Первые публикации об эффективности лазерной терапии (квантовой) при лечении данной патологии появились в 70-е годы. На сегодняшний день число публикаций посвященных данной теме огромно, тем не менее, практика показывает, что не только терапевты, но и многие кардиологи плохо информированы о данном методе лечения и профилактики ИБС.

Рассмотрим механизм взаимодействия квантового излучения с биологическими тканями.

- На клеточном уровне: повышение энергетического обмена в клетках и тканях, активизация синтеза белка - РНК и ДНК, снижение возбудимости рецепторов клеточных мембран, улучшение обмена в клетках головного мозга, нормализация уровня нейротрансмиттеров, кальций-блокирующий эффект. Многочисленные исследования, направленные на изучение механизма действия лазерной терапии (квантовой) при ИБС показали, что в условиях ишемии наблюдается снижение образования АТФ в миокардиоцитах. Мощность гликолитической продукции АТФ в сердце не превышает 7%, но даже такое количество АТФ имеет важнейшее значение для функции мембран миокардиоцитов, в отличие от АТФ, синтезируемого в митохондриях. В условиях ишемии вся АТФ образуется исключительно в процессе гликолиза и расходуется на поддержание ионных градиентов. При этом клетки миокарда не в состоянии противостоять снижению уровня АТФ и ионных градиентов, что ведет к развитию ишемической контрактуры. Возникающая при этом кальциевая перегрузка митохондрий приводит к их набуханию и разобщению процессов окислительного фосфорилирования. Такие митохондрии не способны справляться с Са перегрузкой, что существенно влияет на их функцию. Квантовое излучение, нитраты, гепарин влияют на энергетический метаболизм миокардиоцитов, оказывая при этом однонаправленное действие на энергообразующие структуры клетки в условиях ишемии.

- На уровне органов: увеличение скорости кровотока, реологический и микроциркуляторный эффекты, регуляция аденогипофиза, нормализация работы щитовидной железы, стимуляция половых желез, короноактивный, спазмолитический, метаболические эффекты.

- На уровне систем и организма в целом: стимуляция факторов специфического и неспецифического иммунитета, улучшение кровообращения, обезболивание, снижение возбудимости вегетативных центров, улучшение проводимости нервных волокон. А также: снижение глюкокортикоидной активности надпочечников, снижение уровня перекисного окисления липидов, регулирование обратных связей, увеличение нейрогуморальных факторов, ускорение выработки ферментов и АТФ. Помимо вышеуказанных эффектов отмечаются: снижение уровня холестерина, ускорение синтеза коллагена, улучшение трофики тканей, усиление регенерации эпителия и кожи, нормализация и рост синтеза простагландинов, противовоспалительный, противоотечный рассасывающий, адаптирующий, стрессолимитирующий, гиполипидемический и антиоксидантный эффекты и др.

Эффективность лазерной терапии (квантовой) отмечается как при локальном воздействии на ткани, так и воздействии квантового излучения на кровь.

Интересное исследование было проведено в кардиологической клинике Башкирского государственного медицинского университета МЗ РФ. Больным ишемической болезнью сердца, проводилась квантовая терапия по различным методикам. 129 больным (группа А), проводилась лазерная терапия гелий-неоновым лазером (ГНЛ) с длиной волны 0,63 мкм на область 3-х зон Захарьина-Геда (средняя треть грудины, верхушка сердца и левая подлопаточная область). Частота 1500 Гц, время экспозиции 1- 2 минуты. Курс состоял из 10-12 сеансов проводимых по утрам.

В группе Б (354 больных) проводилась аналогичная терапия, плюс внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК) гелий-неоновым лазером. Число сеансов колебалось от 2-х до 5, а время экспозиции от 10 до 45 минут, в зависимости от формы и течения стенокардии.

В группе А1 лечение проводилось аналогично, как и в группе А, только вместо гелий-неонового лазера применялся инфракрасный лазер с длиной волны 0,89 мкм.

В группе Б1 лечение проводилось аналогично как и в группе Б, только при локальном воздействии, вместо ГНЛ применялся инфракрасный лазер.

В группе М (136 больных) проводилась традиционная медикаментозная терапия.

На представленной таблице приведены результаты проведенного лечения. Эффективность лечения оценивалась по следующим критериям: «хороший» - полное прекращение приступов стенокардии, отказ от приема нитроглицерина (НГ), увеличение толерантности к физическим нагрузкам. «Удовлетворительный» - урежение, ослабление приступов стенокардии, сокращение приема НГ на 50% и более. «Неудовлетворительный» - отсутствие клинического эффекта или некоторое урежение приступов стенокардии с уменьшением потребности в НГ менее чем на 50%.

Локальная ЛТ: А - гелий-неоновый лазер, А1 - полупроводниковый инфракрасный лазер.

Комбинированная ЛТ: Б - ВЛОК + А; Б1 - ВЛОК + А1.

М - курс традиционной медикаментозной терапии

Наглядно представлено преимущество лазерной терапии (квантовой) сравнительно с медикаментозной и преимущество полупроводникового инфракрасного лазера, сравнительно с гелий-неоновым.

Анализ результатов 1-го года после выписки показал, что у 56% больных положительный эффект наступал на фоне курса лечения, у 44% больных положительный эффект был отсрочен, причем у 2% из них положительный эффект был отмечен через 2,5-3 месяца.

Данные 5-и летнего наблюдения показали, что проведение повторных курсов лазерной терапии (квантовой) резко снижают частоту развития инфаркта миокарда: 8,5% в группе получавших квантовую терапию, 132,2% в группе получавших медикаментозное лечение.

Следует отметить, что настоящее исследование проводилось в конце 80-х годов. В настоящее время гелий-неоновые лазеры применяются крайне редко, а на смену внутривенному лазерному облучению крови пришло чрескожное лазерное облучение крови, а в последние годы проводится квантовая гемотерапия.

Методика воздействия на кровь низкоинтенсивным лазерным излучением была разработана академиком Мешалкиным в 1980 г. Учитывая тот факт, что используемые в те годы в медицинской практике лазерные аппараты были маломощными, для достижения терапевтического эффекта, данная процедура проводилась внутривенно. Она получила название - внутривенное лазерное облучение крови, или сокращенно «ВЛОК». С развитием квантовых технологий и увеличением мощности аппаратов лазерной терапии (квантовой), данную методику воздействия на кровь стали применять, устанавливая излучатель над крупными сосудами. С тех пор она стала называться надвенным или чрескожным лазерным облучение крови, или сокращенно «НЛОК» или «ЧЛОК». С появлением полифакторных квантовых терапевтических аппаратов, пришедших на смену низкоинтенсивным лазерным терапевтическим аппаратам, понятие «лазерное облучение крови» устарело. Современное название данной методики - «квантовая гемотерапия» (КГТ), более правильно отражает сущность данного вида лечения. Исследования, направленные на сравнение эффективности «ВЛОК» и «ЧЛОК» показали, что эффективность этих методов одинакова, однако ЧЛОК, или современная КГТ проще и безопасней.

Исследователями определены вторичные эффекты квантовой гемотерапии, приводящие к нижеприведенным выраженным терапевтическим эффектам.

Улучшение микроциркуляции крови: тормозится агрегация тромбоцитов, повышается их гибкость, снижается концентрация фибриногена в плазме и усиливается фибринолитическая активность, уменьшается вязкость крови, улучшаются реологические свойства крови, увеличивается снабжение тканей кислородом;

Уменьшение или исчезновение ишемии в тканях органов: увеличивается сердечный выброс, уменьшается общее периферическое сопротивление, расширяются коронарные сосуды, повышается толерантность к нагрузкам.

Нормализация энергетического метаболизма клеток, подвергшихся гипоксии или ишемии, накопление в клетках циклических АМФ, сохранение клеточного гомеостаза.

Противовоспалительное действие за счет торможения высвобождения гистамина и других медиаторов воспаления из тучных клеток, угнетения синтеза простагландинов, нормализация проницаемости капилляров, уменьшение отечного и болевого синдромов;

Коррекция иммунитета: повышение общего уровня Т-лимфоцитов, лимфоцитов с супрессорной активностью, увеличение содержания Т-хелперов при отсутствии снижения уровня лейкоцитов в периферической крови, снижение уровня IgA, IgI;

Положительное влияние на процессы перекисного окисления липидов в сыворотке крови: уменьшение содержания в крови малонового диальдегида, диеновых конъюгант, шифровых оснований и увеличение концентрации альфа-токоферола;

Нормализация липидного обмена: повышение активности липопротеинлипазы, снижение уровня атерогенных липопротеинов.

Анализируя методику вышеприведенного исследования, естественно, возникает вопрос, а какова должна быть оптимальная экспозиция квантового воздействия на кровь, или говоря современным языком, длительность сеанса квантовой гемотерапии. По данному вопросу единого мнения среди исследователей нет. Рекомендуемое ими время экспозиции ВЛОК колеблется от 15 минут, 20-25 минут, 40-50 минут и до 60 минут. В то же время доказано, что при стоянии источника лазерного излучения 40 и более минут в сосудистом русле, происходит отслоение эндотелиоцитов от базальной мембраны и их десквамация.

Экспериментальные и клинические исследования, говорят о том, что для ВЛОК это время равняется 40 минутам. Изучая оптимальный режим ВЛОК, в Томском онкологическом центре пришли к выводу о том, что максимальный эффект достигается именно за вышеуказанный промежуток времени, т.е. за 40 минут. Исследования, проведенные в РОНЦ РАМН, подтверждают эти данные. Воздействию квантового излучения аппаратом «РИКТА» подвергались мононуклеарные клетки (МНК) в течение 20 и 40 мин. В результате, при исследовании цитотоксичности МНК было установлено, что воздействие лазерным излучением в течение 20 мин. не приводит к достоверному повышению киллерных свойств МНК доноров. Усиление способности МНК доноров лизировать опухолевые клетки линии К-562 отмечалось при увеличении экспозиции излучения до 40 мин. В этих условиях цитолитический потенциал МНК возрастал в среднем с 31 * 8% до 57 * 5% (р< 0,05). Таким образом, воздействие квантового излучения приводит к активации МНК крови доноров, т.е. повышает их цитотоксическую активность и индуцирует способности МНК высвобождать цитокины (ИЛ-1 и ФНО), играющие важную роль в развитии иммунного ответа организма (16).

Преимущество квантовой гемотерапии сравнительно с ВЛОК заключается не только в простоте метода и его полной безопасности, но и в более быстром проведении сеанса. Площадь выходного отверстия излучателя у аппаратов серии «РИКТА» равна 4 см, устанавливая 2 излучателя на одну из симметричных зон, где проходят крупные сосуды (кубитальные зоны, подколенные, паховые) в зону квантового излучения попадают одновременно как вена, так и артерия. Таким образом, при работе одновременно двумя излучателями за 10 минут достигается эффект, аналогичный 40 минутному стоянию катетера в вене.

Вместе с тем, по данным различных авторов, в 10 - 25% случаев у пациентов

отмечаются т.н., вторичные «обострения» процесса. Ряд авторов, связывают это явление с тем, что под воздействием квантового излучения происходит улучшение системы микроциркуляции. Реакция микроциркуляторного русла имеет двухфазный характер. В течение первых 2-3 сеансов активно функционирует лишь артериальное звено микроциркуляторного русла, венозные и лимфатические звенья микроциркуляции включаются при последующих сеансах. Авторы считают, что активация артериального колена капиллярного русла приводит к усилению экссудативных процессов с развитием периваскулярного отека и, соответственно, раздражению нервно-рефлекторного аппарата, что клинически проявляется «обострением» заболевания. Активация венозного и лимфатического дренажей при последующих сеансах ведет к разрешению вышеописанного явления.

Другие авторы связывают синдром вторичного «обострения» в результате воздействия квантового излучения, с нарастанием в крови степени антиоксидантного дефицита (a-токоферола), увеличения концентрации продуктов перекисного окисления липидов и фосфолипидов. Было доказано, что для исключения «вторичного обострения» необходимо назначать «Аевит» в ежедневной дозе 600 мг (1 капсула содержит 100 мг a-токоферола) и небольших доз (0,3 - 0,5 мг) аскорбиновой кислоты.

Следует отметить, что приведенная выше методика лазерной терапии (квантовой) не универсальна. В кардиологическом отделении ГКБ №3 г. Астрахани квантовая терапия аппаратом «МИЛТА» больным ИМС и стенокардией напряжения (720 б-х), проводилась по следующей схеме.

область верхушечного толчка - 5 Гц, 5 мин.,

второе межреберье справа от грудины - 50 Гц, 1 мин.,

второе межреберье слева от грудины - 50 Гц, 1 мин.,

7 паравертебрально по два слева и справа на уровне Th3-Тh-7

50 Гц по 30 сек.

Применялась и схема локального воздействия приведенная выше. Разницы в эффективности той или иной схемы авторы не отмечали. У 80% отмечали уменьшение кратности и интенсивности, стенокардических болей при снижении дозы нитратов и бета-блокаторов, улучшение общего самочувствия (Арканникова). И хотя положительный эффект достигнут, но он значительно ниже, сравнительно с группой больных которые помимо локального лазерного воздействия получали и ВЛОК.

В физиотерапевтическом отделении Института кардиологии им. А.Л.Мясникова РКНПК МЗ РФ при лечении 362-х больных ИБС со стенокардией III-IV ФК и кардиомиопатиях применялась следующая методика лазерной терапии (квантовой).

1. Область верхушечного толчка - 5 Гц - 5 минут

2. Левый локтевой сгиб - 5 Гц - 5 минут

3. 6 полей в межлопаточной области - 50 Гц по 1 минуте, затем

- 5 Гц по 1 минуте

Курс лечения состоял из 7-10 ежедневно проводимых сеансов. Лечение проводилось полифакторным квантовым терапевтическим аппаратом «МИЛТА». Квантовая гемотерапия не проводилась. Положительный эффект, выражающийся в улучшении самочувствия, стабилизации общего состояния, облегчения протекания и урежения приступов стенокардии был отмечен в 82% случаев. Отрицательного действия не отмечено.

Тот факт, что определенного эффекта можно достигнуть, применяя только локальное воздействие лазерной терапии (квантовой), подтверждают и данные, полученные при лечении 179 больных перенесших острый инфаркт миокарда. После стационарного этапа лечения в условиях реабилитационного отделения санатория больным проводилась квантовая терапия аппаратом «МИЛТА». Воздействие осуществлялось только на зону верхушечного толчка сердца. Частота 5 Гц, время экспозиции 2 минуты. Курс лечения состоял из 10 ежедневных процедур. В результате лечения отмечено существенное снижение и урежение тяжести приступов стенокардии, снижение потребности в нитратах и антагонистах, а также повышение толерантности к физическим нагрузкам.

Эффективность проведения только квантового воздействия на кровь кардиологическим больным, значительно выше сравнительно с локальным воздействием квантового излучения. Так, было доказано, что проведение ВЛОК в первые 6 часов развития острого инфаркта миокарда стабилизирует и, в определённых случаях, сокращают инфарктную зону. Это подтверждалось прекордиальным картированием и сцинтиграфией миокарда.

По данным холтерского мониторирования, квантовое воздействие на кровь оказывает выраженный эффект у больных ИБС. Наиболее ярко этот эффект отмечается у больных с желудочковыми экстрасистолами высоких градаций типа «залповых», бигеминии, представляющих серьёзную угрозу для развития фибрилляции желудочков. Отмечено, что наибольший эффект достигается при применении инфракрасных квантовых аппаратов с длиной волны 0,89 мкм. Положительный эффект характеризуется увеличением межприступного периода пароксизмальных аритмий в 5-7 раз, урежением частоты желудочковых экстрасистол на 75% в сравнении с исходной частотой по данным ЭКГ-мониторирования. Стойкий клинический эффект при проведении лазерной терапии (квантовой) наблюдался у 66 (93,3%) больных стенокардией. Частота развития у них нарушений сердечного ритма снизилась в 78 раз, а экстрасистолии на 85% и более.

В Московском научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева было пролечено 159 больных ишемической болезнью сердца и нарушениями сердечного ритма. Квантовая терапия проводилась полифакторным аппаратом «МИЛТА». У 89 (55,4%) больных были выявлены пароксизмы фибрилляции и трепетания предсердий, у 33 (21,7%) - пароксизмы предсердий и реципрокной атриовентрикулярной тахикардии, у 34 (22,9%) - предсердная экстрасистолия. После первого курса лазерной терапии (квантовой) проводимой больным I - II ФК по схеме:

4-е межреберье у левого края грудины - 5 Гц, 5 минут

проекция желчного пузыря - 5 Гц, 2 минуты

каротидный синус, зона пульсации

сонной артерии слева - 50 Гц, 1 минута

слева от позвоночника на уровне

угла лопатки - 5 Гц, 2 минуты

На курс 10-15 проводимых ежедневно сеансов.

Больным III - IV ФК к вышеуказанной схеме добавлялись следующие зоны:

рукоятка грудины - 5 Гц, 1 минута

тело грудины - 5 Гц, 1 минута

слева от позвоночника на уровне

верхнего края лопатки - 50 Гц, затем 5 Гц по 1 мин

слева от позвоночника на уровне

верхнего края лопатки - 50 Гц, затем 5 Гц по 1 мин

4-е межреберье слева по средней

подмышечной линии - 5 Гц, 1 минута

2-е межреберье у левого края грудины - 5 Гц, 1 минута

На курс 7-10 проводимых ежедневно сеансов.

В результате проведенного лечения отмечено уменьшение частоты экстрасистолии, в среднем на 87,9%, по сравнению с исходными данными.

В заключении следует сказать, что, учитывая разнообразие методик лазерной терапии (квантовой) при лечении ИБС, а также тот факт, что все они приводят к положительным результатам, выбор методики можно оставить на усмотрение специалиста. Мы же, можем рекомендовать следующий подход к лечению данной патологии:

1. Область верхушечного толчка - 5 Гц - 2 минуты

2. каротидный синус, зона пульсации

сонной артерии слева - 50 Гц - 1 минута

3. слева от позвоночника на уровне

верхнего края лопатки - 50 Гц - 1 минута

4. слева от позвоночника на уровне

середины лопатки - 50 Гц - 1 минута

5. слева от позвоночника на уровне

угла лопатки - 50 Гц - 1 минута

6. Квантовая гемотерапия - 50 Гц по 10 минут на одну из симметричных зон, где локализуются крупные сосуды.

К примеру, на область сосудов локтевой ямки по 10 мин на правый и левый локтевой сгиб. Аналогично можно проводить лечение на область паховых сосудов, подколенных, над- и подключичные области, но только на одну из вышеуказанных зон. Сеансы проводятся ежедневно, или через день. Длительность курса 7-10 сеансов. Повторные курсы проводятся в зависимости от состояния больного. Через 1 - 3 месяца.

Основными противопоказаниями для проведения квантовой гемотерапии являются: заболевания крови с синдромом кровоточивости, тромбоцитопения ниже 60000, период до и во время менструации.

Эрбиевый лазер как инструмент косметической хирургии

Лазерная шлифовка кожи - это современный метод устранения поверхностных дефектов кожи, таких, как рубцы, татуировки, кератозы, ксантелезмы, пигментные пятна, невусы. Так как кожа на 77% состоит из воды, для шлифовки выбираются те лазеры, излучение которых хорошо поглощается водой и, следовательно, кожей. Энергия и продолжительность лазерных импульсов подбираются таким образом, чтобы излучение полностью поглощалось в верхнем слое кожи. В области поглощения происходит быстрый подъем температуры до нескольких сотен градусов, в результате чего ткань почти мгновенно испаряется. Скорость испарения (вапоризации) настолько высока, что нагретый слой превращается в пар, не успевая отдать тепло в более глубокие слои кожи.

В последнее время все большую популярность приобретает лазерная шлифовка обширных участков кожи с целью ее омоложения. Для данной процедуры в клинической практике используются СО2-лазеры и эрбиевые ИАГ-лазеры (твердотельный лазер на иттриево-алюмо-гранатовом кристалле с ионами эрбия).

СО2-лазер имеет длину волны излучения 10,6 мкм, которое поглощается водой с коэффициентом поглощения 800 см-1. При шлифовке СО2-лазером удаляется слой кожи 20 мкм (практически на всю глубину эпидермиса), при этом зона теплового повреждения распространяется в дерму на 150 мкм и более, вызывая коагуляцию коллагена. Это приводит как к желаемому эффекту (сокращение денатурированных коллагеновых волокон, разглаживание кожи), так и к побочным проявлениям. Замедленная реэпителизация, длительная эритема, диспигментация - основные проблемы, с которыми сталкиваются врач и пациент при использовании этой технологии. Они носят временный характер. Наряду с этим возможны и более серьезные осложнения, такие, как гипер- и атрофические рубцы, а также гипопигментация кожи.

Эрбиевый лазер излучает на длине волны 2,94 мкм. Это излучение поглощается водой с коэффициентом поглощения 12 000 см-1, то есть в 10 раз эффективнее, чем излучение СО2-лазера. В связи с этим излучение эрбиевого лазера проникает на меньшую глубину (порядка 1 мкм), вызывая быструю вапоризацию тонкого слоя практически без термического повреждения окружающих тканей. Поэтому Эрбиевый лазер иногда называют "холодным" лазером.

Среди специалистов, проводящих лазерную шлифовку кожи, нет единодушия относительно того, какой из двух вышеназванных лазеров предпочтительнее. Есть мнение, что термическое повреждение волокон коллагена при шлифовке СО2-лазером дает больший омолаживающий эффект, чем "холодная" шлифовка эрбиевым лазером. С другой стороны, растет число врачей, которые отдают предпочтение эрбиевому лазеру как более безопасному. Признано, что после эрбиевой шлифовки наблюдается более быстрая эпителизация и меньший процент осложнений, чем после шлифовки СО2-лазером, что особенно важно, если речь идет о пациентах косметологических клиник, ведь их целью является красота. В данной статье мы приводим результаты применения эрбиевого лазера в нашей клинической практике.

Показания для применения эрбиевого лазера

Спектр применения эрбиевого лазера в косметической хирургии охватывает как устранение мелких дефектов кожи, так и процессы, имеющие значительное распространение по площади. К ним мы относим старение кожи, последствия угревой сыпи, а также в ряде случаев наличие интрадермального пигмента (татуировки).

К мелким дефектам относятся доброкачественные новообразования, такие, как кератомы, ксантелазмы, сигингиомы, эпидермальные невусы, пигментные пятна, или папилломы, а также ограниченные небольшой площадью рубцы после травм, мелкие татуировки, единичные морщины на лбу и верхней губе. Таких пациентов наблюдалось 400 человек. Больше всего было пациентов с рубцами на лице и теле, а также различными невусами, пигментными пятнами и кератомами. Очевидно, что лазерному удалению подлежат гипертрофические рубцы, желательно без признаков перерождения в келоид.

Значительно меньшую (58 человек), но не менее интересную группу составили пациенты с большой площадью шлифовок. Собственно говоря, именно для этой группы наиболее правомерно употребление термина "лазерная шлифовка", поскольку применительно к предыдущей группе логичнее использовать термин "удаление", если это не касается рубцовых поражений. Подавляющее большинство этой группы составили женщины - 54 человека (93,1%) и лишь 4 мужчины (6,9%). Возраст составил от 22 до 61 года.

Среди тех, кому была выполнена шлифовка большой площади, преобладают пациенты со статическими морщинами лица - 27 человек и последствиями угревой сыпи на коже лица - 22. У оставшихся 9 пациентов наблюдались значительные по площади (более 100 см2) рубцы, искусственная интрадермальная пигментация, пигментные пятна.

Как видно, наибольшие надежды лазерная техника вселяет в людей, которые хотят если не повернуть время вспять, то хотя бы устранить признаки старения. Неслучайно спросом пользуется зональная или полная шлифовка кожи лица, ведь именно на ней остаются следы излишнего пребывания на солнце, чрезмерного употребления алкоголя, курения, неправильного питания.

Технические характеристики эрбиевого лазера

В клинической практике нами использовалась дерматологическая ИАГ-эрбиевая лазерная система (Dormer MedTech). Основным компонентом ее является твердотельный ИАГ-эрбиевый импульсный лазер с длиной волны 2,94 мкм и возможностью настройки энергии импульса от 100 до 2500 мДж, а также фокусирующим приспособлением, позволяющим изменять размеры пятна от 5 до 20 мм2.

Подготовка к процедуре с применением эрбиевого лазера

Очевидно, что для устранения мелких дефектов кожи никакой особой ее подготовки не требуется, за исключением случаев, когда необходимо исключить злокачественный характер патологического процесса и к процедуре следует прибегать лишь после цитологического исследования.

Операция лазерной шлифовки для устранения статических морщин также проводится без особого предварительного лечения, хотя не все эти пациенты имеют оптимальную для шлифовки, то есть здоровую и нежирную, кожу. В ряде случаев в качестве подготовки проводились средние и глубокие ультразвуковые пилинги и увлажнения на аппарате "Skin Master". У пациентов с темной кожей, склонной к пигментации, с целью профилактики целесообразно подавление синтеза меланина путем местного применения препаратов, содержащих 2-4% гидрохинона, в течение 2-3 недель.

Особо следует отметить, что процедура шлифовки с целью омоложения лица может проводиться только при отсутствии значительных избытков кожи. У таких пациентов в качестве первого этапа выполняется пластика лица и/или век, а затем через несколько месяцев - шлифовка, которая устраняет оставшиеся морщины разной глубины.

Наибольшие трудности представляет подготовка к шлифовке пациентов с угревыми кратерами. Хотя в литературе встречаются мнения, что наличие свежих пустул не является противопоказанием к шлифовке, а лишь требует назначения антибактериальных средств для профилактики, мы не склонны соглашаться с такой позицией и в своей практике используем довольно внушительный арсенал средств.

Основную роль в борьбе с инфекцией в коже, помимо нормализации питания и режима пациента, а также применения препаратов для местного лечения, придается использованию местного и внутривенного лазерного воздействия, а также средств аппаратной косметологии - упоминавшегося аппарата для ультразвукового пилинга и увлажнения и аппарата для вакуумного воздействия на кожу и лимфодренажа "LAFceartech".

В случаях стойкого воспаления и ограниченных сроков подготовки, связанных с личными обстоятельствами пациентов, мы прибегаем к профилактическому применению антибиотиков ("Макропен" по 1200 мг/сут) за 3-5 дней до шлифовки.

Использование ретиноидов мы не считаем целесообразным, поддерживая мнение большинства исследователей о том, что лазерную процедуру нс следует применять ранее чем через 6-8 месяцев после окончания курса лечения этими препаратами.

Важным моментом подготовки к шлифовкам большой площади является психологический аспект. Обращает на себя внимание то, что пациенты разных категорий неодинаково относятся к предстоящей операции. Так, многие пациенты с морщинами считают ее процедурой, которую можно сделать во время обеденного перерыва. Возможно, это объясняется тем, что почти всегда это здоровые люди, мало задумывающиеся над предстоящим лечением. Для них неприемлемо упоминание о каких-либо осложнениях операции. И тем не менее хирург обязан донести полную информацию, подробно объяснив все возможные варианты течения послеоперационного периода, в том числе и то, что, несмотря на молодой вид кожи после шлифовки, мимические морщины скорее всего появятся вновь.

В случаях с пациентами, у которых имеются кратеры после угрей, хирург не должен обольщаться сам и внушать пациенту, что кожа после шлифовки станет идеально гладкой, поскольку всегда есть вероятность того, что на ровной поверхности останутся белесые рубцы и что воспалительные элементы образуются вновь.

Обезболивание и техника проведения операции эрбиевым лазером

Обезболивание при удалении мелких дефектов, а также татуировок заключается в инфильтрационной анестезии зоны лазерного воздействия и не отличается от операций с использованием углекислого лазера. При поверхностных пигментациях, а также в случаях мелких образований, распространенных на большой площади (папилломы), возможна анестезия кремом "EMLA".


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.