1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Применение лазеров в медицине Тишков Артем Валерьевич, к. ф. -м. н. , доцент по материалам учебного пособия «Применение лазеров в медицине» , НИУ ИТМО, 2012 автор Шахно Елена Аркадьевна
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ • • Основные направления применения лазеров в медицине Лазерная хирургия Лазерная диагностика Фотодинамическая терапия Лазерная терапия 2
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Направления в медицине • Ангиология • Гинекология • Дерматология – Косметология • Неврология • Оториноларингология • Онкология • Офтальмология • Проктология • Пульмонология • Стоматология • Урология 3
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Использование в СПб. ГМУ 1/2 • Гинекология – удаление паппиллом, – лечение эндометриоза – эрозии шейки матки • Офтальмология – диабетическая ретинопатия – лазерная томография для прозрачных сред (глаза) – диагностика и лечение аберраций (близорукость, дальнозоркость, астигматизм) 4
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Использование в СПб. ГМУ 2/2 – НИИ пульмонологии, проф. Акопов • торакальная хирургия (фотодинамическая терапия злокачественных новообразования в легкох) – Урология • Удаление папиллом • Лечение аденомы простаты • Лазерная терапия при лечение воспалений мочеводящих путей – Лор • Лечение доброкачественных и злокачественных опухолей гортани как при помощи лазерной хирургии, так и фотодинамической терапии 5
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Различные объекты воздействия • Объекты воздействия – самые разные биоткани: кожа, кости, мышцы, жировые ткани, сухожилия, внутренние органы, глаза, зубные ткани и др с различными – спектральными характеристиками – коэффициентами отражения – глубиной проникновения и др. значит, требуется варьировать параметры облучения – – длину волны длительность воздействия мощность излучения частоту импульсов и др. 6
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Различные типы воздействия • Разрушающее воздействие, механизм – тепловой – коагуляционный с последующей резорбцией – взрывные механизмы – абляция • Терапевтическое – облучение особых точек и проекций органов на стопе и ладони и др 7
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Особенности лазерного излучения • Направленность, монохроматичность, когерентность • Широкий спектральный диапазон • Широкие пределы для длительность воздействия от 10 -15 с до непрерывного • Управление процессом: изменение интенсивности, частоты, организация оптической обратной связи • Простота доставки излучения • Бесконтактное действие, что обеспечивает стерильность • Возможность проведения бескровных операций, связанная с тепловым и коагуляционным действием 8
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерная хирургия • Основные показания применения лазеров – Микрохирургические операции – Удаление небольших опухолей – Операции, требующие избирательного воздействия (пигментные, винные пятна, татуировки) "Винное пятно" до и после лечения, врач А. А. Маландий, г. Днепропетровск, Украина 9
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерная хирургия – реканализация сосудов, проходов – остановка кровотечений и операции на кровенасыщенных органах – сварка тканей • Методы – непосредственное удаление (абляция) – коагуляция – сварка (соединение) – дробление (с помощью ударной волны) 10
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Общая хирургия • Остановка и профилактика кровотечений • Удаление желчного пузыря и отростка слепой кишки • Сварка стенок полых органов 11
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Сердечно-сосудистая хирургия • Восстановление просвета сосудов (реканализация сосудов) • Ликвидация патологических очагов возбуждения в сердечной мышце (удаление) • Улучшение кровоснабжения миокарда непосредственно из левого желудочка • Соединение рассеченных сосудов при помощи сварки 12
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Торакальная хирургия • Реканализация бронха • Реканализация пищевода • Удаление небольших опухолей Реканализация трахеи. 13 А. М. Шулутко, А. А. Овчинников, О. О. Ясногородский, И. Я. Могус
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Нейрохирургия • Удаление опухолей головного и спинного мозга • Сварка нервных стволов 14
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Отоларингология • Удаление опухолей и рубцов на гортани и в полости носа • Остановка носовых кровотечений • Удаление миндалин (тонзилэктомия) • Проколы барабанной перепонки при остром отите (парацентез) • Формирование прохода между ротовой полостью и просветом гайморовой пазухи 15 (при гайморите)
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ • • • Офтальмология Рассечение глазодвигательных мышц Ликвидация некоторых видов опухолей Разрезы и проколы глазного яблока Коагуляция отдельных участков сетчатки Привание отслоившейся сетчатки Создание прохода (фистулы) между передней и задней камерами глаза (при глаукоме) • Удаление хрусталика (при катаракте) 16 • Операции на роговице (кератопластика)
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Урология • Частичное удаление почки (нефроэктомия) • Остановка кровотечений из почки при травмах и с поверхности мочевого пузыря • Дробление почечных камней (литотрипсия) • Кастрация (при раке простаты) • Реканализация семявыводящих притоков и мочеиспускательного канала • Удаление опухолей в дистальных отделах мочеточника 17
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Акушерство и гинекология • Клиновидная резекция и коагуляция яичника • Резекция шейки матки Травматология и ортопедия • Ампутация костной такни • Обработка хрящевой ткани ( например, при разрыве менисков коленного сустава) • При манипуляциях на межпозвоночных 18 дисках
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Стоматология Лазерные технологии основаны на высокой избирательности воздействия аппарата. Лучи лазера кратковременно воздействуют http: //www. ruzanadent. ru/sovremennoe-на мягкие кариозные участки, разрушая их и не затрагивая здоровые. Частички эмали и дентина быстро удаляются изо рта lechenie-kariesa. html специальным спреем. Область зуба, содержавшая повреждённую ткань, в то же время идеально дезинфицируется. Процесс проходит абсолютно безболезненно • Удаление кариозных масс ( ) • Обработка пульпарной полости • Удаление прикорневых кист и доброкачественных новообразований слизистой полости рта 19
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Дерматология • Удаление злокачественных, потенциально злокачественных и доброкачественных новообразований на всех кожных покровах • Удаление образований на коже (родимые, винные пятна и д. р. ) 20
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Косметология • Вмешательства по поводу косметических дефектов • Лазерная шлифовка кожи (http: //globalscience. ru/news/polsoveti/3365 primenenie-lazera-v-kosmetologii. html) • Лазерное омоложение кожи 21
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Онкология • Удаление злокачественных опухолей на разных стадиях • Реканализация просветов полых органов у неизлечимых пациентов • Лечение некоторых медленно прогрессирующих заболеваний • Устранение метастазов • Лечение доброкачественных новообразований 22
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерная диагностика • Использование флюоресцентного свечения обработанных клеток крови, проталкиваемых через кварцевый капилляр • Проточные флуориметры 23
1897 ЛКС: лазерный корреляционный спектрометр ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ • Основные технические характеристики прибора: • Объем образца: от 200 до 300 мкл; • Длина волны излучения лазера - 0. 6328 мкм. • Максимальный частотный диапазон: от 1 до 100 КГц • Спектрометр работает от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В. • Мощность, потребляемая спектрометром, не более 220 ВА, • Масса: спектрометра не более: - 20 кг; • Габаритные размеры не более: 770 х220 х135 мм; 24
Заболевания легких, воспаление неонкологическое (гр. 1) и онкологическое (гр. 2) qi – процент 5 фракций бронхоальвеолярного смыва 25
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Правила дифференциальной диагностики 26
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Заболевания легких, воспаление неонкологическое (гр. 1) и онкологическое (гр. 2) 27
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерная диагностика in viva • Доставка луча по кварцевому катетеру через световод и изучение флюорисцентного свечения ткани • Удаление атеросклеротических бляшек с одновременным анализом их состава • В стоматологии – дифференциация кариогенного дентина от нормального • Лазерная диагностика глазного дна • Оптическая когерентная томография 28
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерная терапия 1/3 29
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерная терапия 2/3 30
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерная терапия 3/3 • Проекции органов на кисти руки 31
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Фотодинамическая терапия • (раздел Михайловой Ирины Анатольевны) 32
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ LASER — Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (усиление света с помощью вынужденного излучения) - устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др. ) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения 1. фиксированная длина волны (монохроматичность), 2. одинаковая фаза излучения фотонов (когерентность), 3. малая расходимость пучка (высокая направленность) 4. фиксированная ориентация векторов электромагнитного поля в пространстве (поляризация)
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Поглощение света. Закон Бугера — Ламберта — Бера n n Iо – свет падающий I 1 – свет прошедший k – коэфф. поглощения вещества L – толщина слоя
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Поглощение света. Условия для усиления 1. На верхнем уровне больше атомов, чем на нижнем уровне 2. Частота поглощенного света должна быть равна межуровневому частотному интервалу
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ по способу возбуждения
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Монохроматичность электромагнитное излучение, обладающее очень малым разбросом частот, в идеале — одной частотой
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Когерентность свойство равной или близкой разности фаз ∆φ
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Поляризация n Плоскость поляризации – плоскость, содержащая вектор электрического поля и направление распространения
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Естественные и линейно поляризованные источники • Естественные: солнце, лампа и т. д. То есть всё. что мы видим. Такой свет, у которого ориентация плоскости поляризации меняется случайным образом по мере распространения. • Линейно поляризованные: ориентация плоскости поляризации не меняется по мере распространения
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Поляризация
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Поляризаторы • Дихроичные поляризационные фильтры (избирательное поглощение света одного направления поляризации) • Двоякопреломляющие призмы
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Основные характеристики взаимодействия как обычного оптического, так и лазерного излучения с биологическими тканями сопровождается известными оптическими эффектами: отражением, рассеянием , поглощением. Падающий луч Роговой слой 0, 01 мм Рассеяние в эпидермисе и дерме Эпидермис 0, 1 мм Поглощение Рассеяние Дерма 3 мм Отражение
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Интенсивность рассеивания в тканях: При инфракрасном излучении рассеивание в тканях меньше, чем при ультрафиолетовом Инфракрасное излучение более глубоко проникает в биологическую ткань вследствие меньшего рассеяния по сравнению с ультрафиолетом.
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Основные поглотители в биологической ткани УФ-область 80 -400 нм Видимая область 400 -760 нм нуклеиновые кислоты белки гемоглобин, меланин ИК-область 760 - 10 6 нм вода Терапевтическое окно 600 -1100 нм
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Способы передачи энергии от молекулы – поглотителя окружающей среде Флюоресценция Передача энергии другим молекулам с последующими реакциями Тепловая релаксация Фотохимические реакции
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Лазерное воздействие Низкоэнергетическое 0, 5 -3 м. Вт Среднеэнеретическое 200 – 2000 м. Вт Высокоэнергетическое 20, 0 – 100, 0 Вт 1. Интенсивная терапия (Внутрисосудистая) 2. Рефлексотерапия (БАТы) 3. Гуморальная реабилитация (в составе экстракорпоральных систем) 1. Физиотерапия (непосредственно на очаг) 2. Эндоскопия (через эндоскопы) 3. Фотодинамическая терапия злокачественных опухолей 4. Лазерная гипертермия 1. Хирургия, онкология (лазерный скальпель) 2. Косметология
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Типы лазеров, используемых в хирургии Хирургические лазерные системы обеспечивают: • эффективную контактную и бесконтактную вапоризацию и деструкцию биоткани; • сухое операционное поле; минимальное повреждение окружающих тканей; • эффективный гемо- и аэростаз; • купирование лимфатических протоков; • высокую стерильность и абластичность; • совместимость с эндоскопическими и лапароскопическими инструментами. Наилучшим выбором для хирурга по своим физическим свойствам является гольмиевый лазер. 51
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Типы лазеров, используемых в хирургии. Гольмиевый лазер • Длина волны излучения: 2, 09 мкм. • Коэффициент поглощения в воде составляет 40 см. • Лазерное излучение проникает в мягкие биоткани на глубину около 0, 4 мм, причем мало зависит от васкуляризации ткани. Это означает, что воздействие на прилежащие ткани будет незначительным и не следует опасаться нежелательных обширных сопутствующих ожогов и сильного некроза вокруг лазерной раны. • Кварцевое стекло прозрачно на длине волны излучения гольмиевого лазера, что дает возможность использовать тонкое гибкое кварцевое оптическое волокно для доставки излучения гольмиевого лазера к объекту воздействия. 52
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Типы лазеров, используемых в хирургии. СО 2 - лазер Лазер на углекислом газе - это первый хирургический лазер, который активно используется с 1970 -х годов по настоящее время. Высокое поглощение в воде и органических соединениях (типичная глубина проникновения 0, 1 мм) делает СО 2 -лазер подходящим для широкого спектра хирургических вмешательств, в том числе для гинекологии, оториноларингологии, общей хирургии, дерматологии, кожно-пластической и косметической хирургии. Поверхностное воздействие лазера позволяет иссекать биоткань без глубокого ожога. Это также делает CO 2 -лазер не опасным для глаз, т. к. излучение не проходит сквозь роговицу и хрусталик. 53
1897 ПСПб. ГМУ Кафедра ФМИ Типы лазеров, используемых в хирургии. Неодимовый лазер • Неодимовый лазер - это самый распространенный тип твердотельного лазера и в промышленности, и в медицине. • Его активная среда - кристалл алюмоиттриевого граната, активированного ионами неодима Nd: YAG, - позволяет получить мощное излучение в ближнем ИК-диапазоне на длине волны 1, 06 мкм практически в любом режиме работы с высоким КПД и с возможностью волоконного выхода излучения. • Поэтому вслед за CO 2 -лазерами в медицину пришли неодимовые как для целей хирургии, так и терапии. 54
Скачать презентацию 1897 ПСПб ГМУ Кафедра ФМИ Применение лазеров в
Применение лазеров в медицине.pptx