В настоящее время практическая медицина многих стран мира характеризуется активным внедрением лазерного излучения. Уникальные свойства лазерного луча открыли широкие возможности его применения в различных областях медицины: хирургии, терапии, диагностике. Клинические наблюдения показали эффективность лазера ультрафиолетового, видимого и инфракрасного спектров для местного применения на патологический очаг и для воздействия на весь организм. Воздействие низкоинтенсивных лазеров приводит к быстрому стиханию острых воспалительных явлений, стимулирует репаративные (восстановительные) процессы, улучшает микроциркуляцию тканей, нормализует общий иммунитет, повышает резистентность (устойчивость) организма.
В отечественной медицине лазеры применяются уже более 30 лет. За последние 15 лет наши ученые существенно уточнили и расширили механизмы действия лазерного излучения. К примеру, учеными доказано, что низкоинтенсивное лазерное излучение обладает выраженным терапевтическим действием.
Лазер или оптический квантовый генератор – это техническое устройство, испускающее свет в узком спектральном диапазоне в виде направленного сфокусированного, высококогерентного монохроматичес-кого, поляризованного пучка электромагнитных волн.
Во вводной части работы мы попытаемся дать краткое описание системы лазерного излучения. Итак, в зависимости от характера взаимодействия лазерного света с биологическими тканями различают три вида фотобиологических эффектов:
1. Фотодеструктивное воздействие , при котором тепловой, гидродинамический, фотохимический эффекты света вызывают деструкцию тканей. Этот вид лазерного взаимодействия использует в лазерной хирургии.
2. Фотофизическое и фотохимическое воздействие , при котором поглощенный биотканями свет возбуждает в них атомы и молекулы, вызывает фотохимические и фотофизические реакции. На этом виде взаимодействия основывается применение лазерного излучения как терапевтического.
3. Невозмущающее воздействие , когда биосубстанция не меняет своих свойств, в процессе взаимодействия со светом. Это такие эффекты, как рассеивание, отражение и проникновение. Этот вид используют для диагностики (например — лазерная спектроскопия).
Лазерное излучение (2)
... Отличие лазерного излучения от других видов излучения заключается в монохроматичности, когерентности и высокой степени направленности. При оценке биологического действия следует различать прямое, отраженное и рассеянное лазерное излучение. Эффекты воздействия определяются механизмом взаимодействия лазерного излучения ...
Необходимо отметить, что фотобиологические эффекты зависят от параметров лазерного излучения: длинны волны, интенсивности потока световой энергии, времени воздействия на биоткани. В лазеротерапии применяются световые потоки низкой интенсивности, не более 100 мВт/см кв., что сопоставимо с интенсивностью излучения Солнца на поверхности Земли в ясный день. Поэтому такой вид лазерного воздействия называют низкоинтенсивным лазерным излучением (НИЛИ), в англоязычной литературе Low Level Laser Therapy (LLLT).
Исследования показали, что лазерная радиация избирательно поглощается содержащимися в клетках пигментными веществами. Так, пигмент меланин поглощает свет наиболее активно в фиолетовой области, порфирин и его производные — красный, оксигемоглобин поглощает в диапазоне 542 и 546 nm, восстановленный гемоглобин в диапазоне 556 nm, а фермент каталаза — 628 nm..
Поглощение лазерной энергии происходит и различными молекулярными образованиями, не имеющими специфических пигментов и фотобиологических мишеней. К примеру, вода поглощает видимый свет и красную часть спектра.
В основе механизма воздействия на ткани маломощных лазеров в видимой и инфракрасной областях лежат процессы, происходящие на клеточном и молекулярном уровнях. Низкоинтенсивное лазерное излучение стимулирует метаболическую активность клетки. Таким образом, стимуляция биосинтетических процессов является одним из важных моментов, определяющих действие низкоинтенсивного излучения лазера на важнейшие функции клеток и тканей, процессы жизнедеятельности и регенерации (восстановления).
Именно это позволяет использовать лазерное излучение в онкологии, на вредных производствах, в военной медицине.
Однако следует обратить особое внимание на то, что в зависимости от дозы лазерного излучения можно получить как стимулирующий, так и угнетающий эффекты. Мы считаем, что это очень важно и эти факты необходимо использовать при применении лазера у ослабленных больных в педиатрии и при хронических заболеваниях. Лазерная терапия может проводиться как самостоятельный метод, так и в комплексе с медикаментозным лечением, в том числе в гормональном и с методами физиотерапии. При этом необходимо иметь в виду, что в процессе лечения чувствительность организма к лекарственным средствам изменяется и появляется необходимость в уменьшении обычных дозировок иногда до 50%, а в ряде случаев и отказаться от них.
Лазерной терапии присущи черты
Допускается применение совместно с лазерной терапией и других физиотерапевтических факторов – лечебной физкультуры, массажа. Комплексное применение лазерной терапии с медикаментозными препаратами особо эффективно в острых стадиях.
Лазерная технология
... обладающие интенсивными полосами поглощения в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. В жидкостных лазерах с редкоземельными элементами лазерное излучение возникает на переходах с метастабильных уровней ионов этих ... между уровнем примеси и зоной собственно полупроводника. В случае сильного легирования уровни уширяются, энергия ионизации уменьшается и в пределе уровни полностью сливаются с ...
Различают четыре основных способа доставки лазерного излучения к пациенту:
- Наружное или чрескожное воздействие: орган, сосуды, нервы, болевые зоны и точки облучаются через неповрежденную кожу в соответствующей области тела. Чрескожное воздействие основывается на том, что лазерное излучение ближней инфракрасной области хорошо проникает через ткани на глубину до 5-7 см и достигает пораженного органа.
- Воздействие лазера на точки акупунктуры. Лазерная рефлексотерапия бескровна, безболезненна, комфортна. Возможно сочетание с различными медикаментами, диетой, фитотерапией и классической иглорефлексотерапией (чжень-цзю).
Используется классическая (китайская, европейская) рецептура (набор точек).
Максимальный эффект достигается к 5-7 процедуре и держится значительно дольше, чем при иглорефлексотерапии.
- Внутриполостной путь. Осуществляется либо через эндоскопическую аппаратуру, либо с помощью специальных насадок. При этом способе доставки используется как красное, так и инфракрасное излучение.
- Внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК) проводится путем пункции в локтевую вену или в подключичную вену. Вводится тонкий световод, через который облучается протекающая по вене кровь. Для ВЛОК обычно используют лазерное излучение в красной области и в инфракрасной.
актуальной
Краткое описание устройства лазера
Термин «лазер» («laser») составлен из начальных букв пяти слов «Light amplification by stimulated emission of radiation», что в переводе с английского означает « Усиление света путем его вынужденного излучения». Принцип действия лазера сложен. Согласно планетарной модели строения атома, предложенной английским физиком Э.Резерфордом (1871-1937), в атомах различных веществ электроны движутся вокруг ядра по определенным энергетическим орбитам. Каждой орбите соответствует определенное значение энергии электрона. В обычном, т.е. в невозбужденном состоянии электроны атома занимают более низкие энергетические уровни. Они способны только поглощать падающее на них излучение. В результате взаимодействия с излучением атом приобретает дополнительное количество энергии, и тогда один или несколько его электронов переходят в отдаленные от ядра орбиты, то есть на более высокие энергетические уровни. Именно в этих случаях говорят, что атом перешел в возбужденное состояние. Поглощение энергии происходит строго определенными порциями – квантами. Избыточное количество энергии, полученное атомом, не может в нем оставаться бесконечно долго — атом стремится избавиться от излишка энергии.
Возбужденный атом при определенных условиях будет отдавать полученную энергию так же строго определенными порциями, в процессе его электроны возвращаются на прежние энергетические уровни. При этом образуются кванты света (фотоны), энергия которых равна разности энергии двух уровней. Происходит самопроизвольное, или спонтанное излучение энергии. Возбужденные атомы способны излучать не только сами по себе, но и под действием падающего на них излучения, при этом излученный квант и квант, «породивший» его, похожи друг на друга.
Применение лазеров в биологии и медицине
... сосудистых заболеваний и в кардиологии. Не вызывает сомнения стимулирующее действие излучения гелий-неоновых лазеров при регенерации и улучшении обменных процессов. Основными преимуществами, стимулирующими применение лазеров в медицине, являются радикальность лечения, ...
Подобную активную среду помещают в оптический резонатор, состоящий из двух параллельных высококачественных зеркал, размещенных по обе стороны от активной среды. Кванты излучения, попавшие в эту среду, многократно отражаясь от зеркал, бесчисленное количество раз пересекают активную среду. При этом каждый квант вызывает появление одного или нескольких таких же квантов за счет излучения атомов, находящихся на более высоких уровнях.
Существуют и газовые лазеры, в которых активным веществом являются газы (например, смесь аргона и кислорода, гелия и неона, окись углерода), а также полупроводниковые лазеры. Имеются лазеры, в которых в качестве активного вещества используются жидкости. В зависимости от устройства лазера его излучение может происходить в виде молниеносных отдельных импульсов («выстрелов»), либо непрерывно. Поэтому различают лазеры импульсного и непрерывного действия. К первым относится рубиновый лазер, а ко вторым — газовые. Полупроводниковые лазеры могут работать как в импульсном, так и в непрерывном режиме.
Лазерное излучение, о чем писалось выше, имеет свои характеристические черты. Это монохроматичность, когерентность, направленность.
Монохроматический, Когерентность
К примеру, если мы попробуем сконцентрировать с помощью собирающей линзы свет обыкновенной электролампочки, то не сможем получить точечное пятно. Это связано с тем, что преломляющая способность волн различной длины, из которых состоит свет, различно, и лучи волн с одинаковой длиной собираются в отдельный фокус. Поэтому пятно получается размытым. Уникальное свойство лазерного излучения (монохроматичность и малая расходимость) позволяют с помощью системы линз сфокусировать его на очень малую площадь. Эта площадь может быть уменьшена настолько, что по размерам будет равна длине волны фокусируемого света. С помощью лазеров можно достигнуть плотности энергии излучения около 10 в 15 степени ватт на метр квадратный, в то время как плотность излучения Солнца составляет только порядка 10 в 7 степени ватт на метр квадратный. Благодаря такой огромной плотности энергии в месте фокусировки пучка мгновенно испаряется любое вещество. Известно, что чудодейственные лучи лазера вернули здоровье тысячам людей. Однако прежде чем лазер стали успешно применять в клинике, необходимо было выяснить механизм биологического действия лазерного излучения, всесторонне исследовать явление лучей на различные клетки тканей системы человеческого организма и в отдельности, и на весь организм в целом.
