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[править | править код]
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[править | править код]
В медицине используются разнообразные виды лазеров, среди которых следует отметить:
- Лазеры CO2,[4] используются для разрезания, выпаривания, абляции и фотокоагуляции мягких тканей[5].
- Диодные лазеры[6]
- Лазеры на красителях[1][7]
- Эксимерные лазеры
- Волоконные лазеры[8]
- Газовые лазеры
- Лазеры на свободных электронах
- Полупроводниковые диодные лазеры[9]
Применение в медицине[править | править код]
Примеры процедур, практик, устройств и специальностей, в которых используются лазеры, включают:
- Ангиопластика
- Диагностика рака[10]
- Лечение рака[11]
- Стоматология
- Косметическая дерматология, такая как ревизия рубцов, шлифовка кожи, лазерная эпиляция, удаление татуировок
- Дерматология, для лечения меланомы
- Френэктомия
- Литотрипсия
- Лазерная маммография[12]
- Медицинская визуализация[12]
- Микроскопия[13][14]
- Офтальмология (включает LASIK и лазерную фотокоагуляцию)
- Оптическая когерентная томография
- Оптогенетика[15]
- Простатэктомия
- Пластическая хирургия, в частности лазерная липосакция,[16] а также при лечении поражений кожи (врожденных и приобретенных) и при лечении рубцов (ожогов и хирургических рубцов)
- Хирургия,[17] для разрезания, удаления и прижигания тканей
Преимущества[править | править код]
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[править | править код]
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[править | править код]
-
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 -
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 -
Ортопед готовит лазерное вмешательство -
Операция по удалению ретинопатии -
Устройство для лазерного удаления татуировок
См. также[править | править код]
- Стоматологический лазер
- Эндовенозная лазерная терапия
- Лазерная процедура прикрепления
- Лазерная хирургия
- Светотерапия
- Низкоинтенсивная лазерная терапия
- Фотодинамическая терапия
- Фотомедицина
Примечания[править | править код]
- ↑ 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.
- ↑ McKenzie A. L., Carruth J. A. Lasers in surgery and medicine // Phys. Med. Biol. — 1984. — № 29. — P. 619.
- ↑ Mordon S. Lasers en médecine. Дата обращения: 5 апреля 2023. Архивировано 19 марта 2023 года.
- ↑ 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.
- ↑ Soft-Tissue Laser Surgery — CO2 Surgical Laser — LightScalpel (амер. англ.). LightScalpel. Дата обращения: 4 апреля 2016. Архивировано 31 января 2018 года.
- ↑ 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.
- ↑ Medical Applications of Organic Dye Lasers // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 3rd. — Boca Raton : CRC Press, 2016. — P. 293—313. — ISBN 9781482261066.
- ↑ Popov S. Fiber Laser Overview and Medical Applications // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 3rd. — Boca Raton : CRC Press, 2016. — P. 263—292. — ISBN 9781482261066.
- ↑ Duarte FJ. Broadly Tunable External-Cavity Semiconductor Lasers // Tunable Laser Applications / Duarte FJ. — 3rd. — Boca Raton : CRC Press, 2016. — P. 203—241. — ISBN 9781482261066.
- ↑ Duarte, Francisco Javier (Sep 28, 1988), Two-laser therapy and diagnosis device, EP0284330A1, Дата обращения: 18 апреля 2016
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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) - ↑ Lasers for Medical Applications: Diagnostics, Therapy, and Surgery / Jelinkova H. — Oxford : Woodhead, 2013. — ISBN 978-0-85709-237-3.
- ↑ Avantages du laser/Universite Paris-Sud 11 (2012). Дата обращения: 6 апреля 2023. Архивировано 6 апреля 2023 года.