Лазерная медицина

Лазерная медицина — раздел медицины, использующий лазеры в диагностике, лечении или терапии заболеваний человека, включающий лазерную фотодинамическую терапию, лазерную хирургию и др.[1]

Лазерная медицина это область медицины, которая основывает свою диагностическую, терапевтическую и научно-исследовательскую работу на применении лазерного монохроматического света, когерентного света, только одной длины волны (цвета), направленной в узком луче и в одном направлении. Лазерная медицина сегодня стала незаменимой областью медицины, которая нашла применение не только во многих диагностических и терапевтических процедурах, но и в области биологических исследований, от микроскопии высокого разрешения до субклеточной нанохирургии.[2]

История

Александр Михайлович Прохоров
Николай Геннадиевич Басов

Советские ученые Александр Прохоров и Николай Басов, разрабатывая квантовые стандарты частоты, сформулировали основные принципы квантового усиления и генерации (1953), что было реализовано при создании первого квантового усиления (мазера) на аммиаке (1954). В 1955 году они предложили трёхуровневую схему создания инверсной населённости уровней, нашедшую широкое применение в мазерах и лазерах. За изобретение лазеров в 1964 году им была присуждена Нобелевская премия по физике.

В 1960-х годах стали изучаться потенциальные возможности использования лазеров в медицине. Потому что лазер обладает тремя интересными характеристиками в этой области применения: направленность (множество функций направления), «импульсность» (возможность работы с очень короткими импульсами) и монохроматичность[3].

Этому новому инструменту было найдено несколько медицинских применений, сначала в Соединенных Штатах: рубиновый лазер был использован в 1961 году Кэмпбеллом в офтальмологии, а в 1963 году — Гольдманом в дерматологии. Затем, предпочтительным лазером для лечения отслоения сетчатки стал аргоновый ионизированный лазер (длина волны 488—514 нм). Лазер на углекислом газе (CO2), представленный Поланьи и Капланом в 1965 и 1967 годах, впервые был применен в хирургии с концепцией лазерного скальпеля.

Использование волоконной оптики в операционной с 1970-х годов открыло возможности применений лазеров при внутриполостных манипуляциях, благодаря возможности введения эндоскопа с волокном в канал. В этот период в гастроэнтерологии и пульмонологии стали использовать аргоновый лазер (Ричард Дуайер в 1975 году) и особенно YAG-лазер (Петер Кифхабер в 1975 году).

В 1976 году Альфонс Хофштеттер впервые применил лазер в урологии. Благодаря лазеру на красителе в конце 1970-х появилась фотодинамическая терапия (Томас Дуэрти, 1976)

Лазеры

В медицине используются разнообразные виды лазеров, среди которых следует отметить:

Применение в медицине

Примеры процедур, практик, устройств и специальностей, в которых используются лазеры, включают:

Преимущества

Лазер обладает множеством уникальных преимуществ, которые делают его очень популярным среди различных типов практикующих врачей.

  • Благодаря точности направления лазер используется для точного разрезания и прижигания всех видов тканей, не повреждая соседние клетки. Это самая безопасная техника и самая точная резка, а также точное разрезание и прижигание, которые никогда ранее не практиковались в медицине.[18]
  • Лаборатории широко используют лазеры, особенно для спектроскопического анализа и в более общем плане для анализа биохимических образцов. Это позволяет буквально «увидеть» и быстрее определить состав клетки или образца в микроскопическом масштабе.
  • Электрическая интенсивность лазера легко регулируется безопасным для пациента способом, но также может изменяться по желанию, что дает ему очень широкий и все еще частично изученный диапазон применения (в 2021 году).

Недостатки

Принципиальный недостаток не медицинский, а экономический: его стоимость. Хотя с момента своего появления в развитых странах стоимость лазерной терапии значительно снизилась, она остается более дорогой, чем большинство других распространенных технических средств, из-за материалов, технического оснащения, необходимого для проведения любой лазерной терапии, а также только определенной специальной подготовки.

Например, во Франции (как и в других странах с развитой системой социального обеспечения) стоматологическое, эндодонтическое или пародонтальное лазерное лечение классифицируется вне номенклатуры и, следовательно, не возмещается социальным обеспечением.

Галерея

  • Непрерывный лазер на родаминовых красителях с излучением около 590 нм, обычно используемый в ранних медицинских лазерных системах
    Непрерывный лазер на родаминовых красителях с излучением около 590 нм, обычно используемый в ранних медицинских лазерных системах
  • Лазерное излучение, доставляемое по волокну для фотодинамической терапии при лечении рака
    Лазерное излучение, доставляемое по волокну для фотодинамической терапии при лечении рака
  • 40-ваттный CO2-лазер для применения в ЛОР, гинекологии, дерматологии, челюстно-лицевой хирургии и ортопедии
    40-ваттный CO2-лазер для применения в ЛОР, гинекологии, дерматологии, челюстно-лицевой хирургии и ортопедии
  • Эндоцервикальный мазок Папаниколау — для обнаружения предраковых и злокачественных клеток (в гинекологии), клетки проходят под потоком лазерного луча, анализируется каждая клетка, аномально выглядящие клетки можно отсортировать от остальных для дальнейшей диагностики на предмет наличия признаков рака
    Эндоцервикальный мазок Папаниколау — для обнаружения предраковых и злокачественных клеток (в гинекологии), клетки проходят под потоком лазерного луча, анализируется каждая клетка, аномально выглядящие клетки можно отсортировать от остальных для дальнейшей диагностики на предмет наличия признаков рака
  • Ортопед готовит лазерное вмешательство
    Ортопед готовит лазерное вмешательство
  • Операция по удалению ретинопатии
    Операция по удалению ретинопатии
  • Устройство для лазерного удаления татуировок
    Устройство для лазерного удаления татуировок

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 Duarte F. J. Dye Laser Principles, with Applications / Duarte F. J., L.W. Hillman. — Boston : Academic Press, 1990. — ISBN 0-12-222700-X.
  2. ↑ McKenzie A. L., Carruth J. A. Lasers in surgery and medicine // Phys. Med. Biol. — 1984. — № 29. — P. 619.
  3. ↑ Mordon S. Lasers en médecine. Дата обращения: 5 апреля 2023. Архивировано 19 марта 2023 года.
  4. ↑ Polanyi, T.G. (1970). "A CO2 Laser for Surgical Research". Medical & Biological Engineering. 8 (6): 541—548. doi:10.1007/bf02478228. PMID 5509040. S2CID 40078928.
  5. ↑ Soft-Tissue Laser Surgery — CO2 Surgical Laser — LightScalpel (амер. англ.). LightScalpel. Дата обращения: 4 апреля 2016. Архивировано 31 января 2018 года.
  6. ↑ Loevschall, Henrik (1994). "Effect of low level diode laser irradiation of human oral mucosa fibroblasts in vitro". Lasers in Surgery and Medicine. 14 (4): 347—354. doi:10.1002/lsm.1900140407. PMID 8078384. S2CID 11569698.
  7. ↑ Medical Applications of Organic Dye Lasers // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 3rd. — Boca Raton : CRC Press, 2016. — P. 293—313. — ISBN 9781482261066.
  8. ↑ Popov S. Fiber Laser Overview and Medical Applications // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 3rd. — Boca Raton : CRC Press, 2016. — P. 263—292. — ISBN 9781482261066.
  9. ↑ Duarte FJ. Broadly Tunable External-Cavity Semiconductor Lasers // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 3rd. — Boca Raton : CRC Press, 2016. — P. 203—241. — ISBN 9781482261066.
  10. ↑ Duarte, Francisco Javier (Sep 28, 1988), Two-laser therapy and diagnosis device, EP0284330A1, Архивировано 13 апреля 2016, Дата обращения: 18 апреля 2016
  11. ↑ Goldman L. Dye Lasers in Medicine // Dye Laser Principles / Duarte FJ ; Hillman LM. — Boston : Academic Press, 1990. — P. 419—432. — ISBN 0-12-222700-X.
  12. ↑ 1 2 Carroll FE. Pulsed, Tunable, Monochromatic X-rays: Medical and Non-Medical Applications // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 2nd. — Boca Raton : CRC Press, 2008. — P. 281—310. — ISBN 978-1-4200-6009-6.
  13. ↑ Orr BJ. Spectroscopic Applications of Pulsed Tunable Optical Parametric Oscillators // Tunable Laser Applications / Orr BJ, Haub J G, He Y … [и др.]. — 3rd. — Boca Raton : CRC Press, 2016. — P. 17–142. — ISBN 9781482261066.
  14. ↑ Biological Microscopy with Ultrashort Laser Pulses // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 2nd. — Boca Raton : CRC Press, 2008. — P. 245—280. — ISBN 978-1-4200-6009-6.
  15. ↑ Penzkofer A. Organic dyes in optogenetics // Organic Lasers and Organic Photonics / Penzkofer A, Hegemann P, Kateriya S. — London : Institute of Physics, 2018. — P. 13–1 to 13–114. — ISBN 978-0-7503-1570-8.
  16. ↑ Przylipiak AF, Galicka E, Donejko M, Niczyporuk M, Przylipiak J (Oct 2013). "A comparative study of internal laser-assisted and conventional liposuction: a look at the influence of drugs and major surgery on laboratory postoperative values". Drug Design, Development and Therapy. 7: 1195—1200. doi:10.2147/DDDT.S50828. PMC 3798112. PMID 24143076.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  17. ↑ Lasers for Medical Applications: Diagnostics, Therapy, and Surgery / Jelinkova H. — Oxford : Woodhead, 2013. — ISBN 978-0-85709-237-3.
  18. ↑ Avantages du laser/Universite Paris-Sud 11 (2012). Дата обращения: 6 апреля 2023. Архивировано 6 апреля 2023 года.

Ссылки