Лечение лазерным излучением

Развитие квантовой электроники привело к появлению новых методов диагностики и лечения на основе оптических квантовых генераторов (ОКГ), или лазеров, когерентное излучение которых с успехом стали использовать в различных областях клинической медицины.

Общая характеристика метода

Излучения лазеров представляют собой электромагнитные волны с такими свойствами, как монохроматичность (наличие в спектре только одной длины волны), когерентность (однофазность электромагнитных волн), малая расходимость потока излучения. Это дает возможность при фокусировке получить очень высокую плотность мощности на облучаемой поверхности.

Имеются многочисленные типы лазеров, отличающихся между собой активными средами, методами преобразования различных видов энергии в лазерное излучение. В медицине используют твердотелые и газовые лазеры, которые делятся на установки с импульсным и постоянным режимом излучения.

Интенсивность излучения ОКГ измеряют по плотности потока энергии (джоуль на 1 см2) или потока мощности (ватты на 1 см2). Мощность излучения лазеров колеблется от нескольких милливатт до килловатта, чем и определяется их подразделение на низко- и высокоэнергетические. Излучение высокоэнергетических ОКГ применяют в хирургических целях для рассечения, прижигания, выжигания тканей, а низкоэнергетических (до 75 мВт) — в физиотерапии.

Метод лечения лазерным излучением состоит в воздействии на больного электромагнитными волнами оптического диапазона, характеризующимися монохроматичностью, когерентностью, поляризованностью, при малой их мощности.

Механизмы действия лазерного излучения на биологические объекты изучены еще недостаточно. Поглощение энергии излучения ОКГ тканями определяет глубину проникновения фактора и является начальным звеном, которое предшествует цепи изменений в организме. Помимо поглощения лазерного излучения, происходит частичное его отражение от поверхности между двумя средами, преломление при прохождении границы двух оптически разнородных сред, рассеивание излучения частицами ткани. В результате происходит ослабление энергии излучения при Прохождении через ткани. Вследствие этого глубина его проникновения не превышает нескольких мм.

Лазерное излучение, как энергия, в организме может быть переизлучено или рассеяно в результате флюоресценции или фосфоресценции резонансного комбинированного и релеевского рассеяния, поглощено и превратиться в тепло, вызвать активизацию химических реакций и индукцию фотохимических процессов. В последнем случае создается возможность, благодаря высокой плотности энергии излучения в узких спектральных участках, селективно возбуждать определенные биохимические соединения, например каталазу.

В настоящее время в физиотерапии применяют монохроматический красный свет гелий-неонового лазера и излучение в инфракрасной части спектра от углекислотного лазера.

Излучение лазеров в красной и инфракрасной части спектра поглощается тканями, непосредственно контактирующими с излучением, изменяет функциональную активность клеток в зависимости от их фоточувствительности (фотосенсибилизации) за счет активизации ядерного аппарата клетки и системы ДНК — РНК белок. Происходит усиление биосинтетических процессов и основных ферментных систем.

Морфологически эти процессы проявляются в повышении размножения клеток. Наблюдается активизация метаболизма, усиление продукции лизоцима, интерферона, ускорение расщепления и удаления патогенных агентов, активизация внутриклеточной регенерации мембран и органелл, активизация функций органелл. В связи с локальностью взаимодействия фактора с тканями лечебные эффекты реализуются за счет местных процессов вышеупомянутого характера. Первичные механизмы действия лазерного излучения реализуются в противовоспалительном действии, улучшении микроциркуляции, снижении отека ткани, стимуляции регенерации ткани, в стимуляции местных механизмов иммунологической защиты, в повышении чувствительности микрофлоры к антибиотикам, в аналгезирующем эффекте. Все эти качества и свойства излучения красного ОКГ учитываются при определении показаний (противопоказаний).

Источником лазерного излучения является оптический квантовый генератор (ОКГ). Он излучает электромагнитные волны, обладающие следующими свойствами:

• монохроматичностью — в спектре лишь одна длина волны;
• когерентностью (однофазные электромагнитные волны);
• параллельное, а не радиальное распространение излучения (малые потери);
• может быть получена большая энергетическая плотность;
• хорошая оптическая фокусировка излучения;
• поляризованность излучения.

Открытием лазерного излучения мы обязаны отечественным ученым Н.Г. Басову и А.М. Прохорову (1952-1959), а также американцу Ч. Таунсу. За свое открытие они были удостоены Нобелевской премии.
Термин «лазер» является аббревиатурой от первых букв английских Слов «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation», что означает «усиление света вынужденным излучением».
Есть много типов лазеров в зависимости от разных сред и методов преобразования различных видов энергии в лазерное излучение. В медицине применяют твердотелые и газовые генераторы с импульсами и постоянным режимом излучения.

Лазеры делятся на низко- и высокоэнергетические: аппараты с мощностью до 75 мВт (плотность потока мощности 1-6 мВт/см2) используются в физиотерапии, с большей мощностью — в хирургии, глубина воздействия — несколько миллиметров.

До сих пор не существует единой и общепринятой теории, объясняющей механизм взаимодействия лазерного излучения с живыми объектами. Лазерное излучение частично поглощается, превращаясь в тепло, активирует химические реакции, индуцирует фотохимические процессы. Результатом этого может быть селективное возбуждение определенных биохимических соединений, например, каталазы, цитохромоксидазы, деполяризация клеточных мембран, энергетическая перестройка внутримолекулярных комплексов. В связи с этим лазерное излучение используют для стимуляции трофических, регенераторных процессов. В физиотерапии используют монохроматический красный свет гелий-неонового лазера и инфракрасное излучение от углекислого лазера.

Показания

• заболевания сердечно-сосудистой системы — при стенозирующем коронарном атеросклерозе, во время операций на открытом сердце; при гипертонической болезни (рефлексогенно на синокаротидную зону, симпатические ганглии, сегментарно — CVII-DII); в настоящее время в кардиологии широко применяется как внутривенное лазерное облучение крови, так и чрескожное, которые приобрели особенно широкое распространение при лечении как хронических, так и острых форм ИБС, в том числе и при инфаркте миокарда, а также и при других осложнениях коронарного атеросклероза.
  Широкое распространение в кардиологии лазеротерапия получила вследствие широкого спектра положительных разнонаправленных влияний на патогенетические механизмы прогрессирования коронарного атеросклероза. Исследованиями последних лет установлено благоприятное влияние воздействия применяемых низкоэнергетических гелий-неоновых лазеров на показатели гормонального гомеостаза (уровень инсулинемии и гликемии, уровни АКТГ и кортизола), содержание, биологически-активных молекул (простагландины, система «проста- циклин-тромбоксан»), на обмен липопротеидов, на состояние свертывающей и противосвертывающей системы крови, на транспорт ионов через мембраны клеток крови, на показатели перекисной защиты и интенсивность перекисного окисления липидов;
• заболевания органов дыхания - при бронхоспастическом синдроме паравертебрально, на подключичную область; при затяжных пневмониях;
• гастроэнтерология — воздействие посредством гибких световодов при ФЭГДС — гастродуоденальные эрозии и язвы; в проктологии — лечение свищей; при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, применяют чрескожное воздействие контактно-зеркальной методикой через переднюю брюшную стенку, располагая насадки в наиболее болезненных точках. Рефлексогенно при язвенной болезни наиболее часто применяют локальное воздействие на пунктурные точки GI4, МС б, RP 6, VC12;
• заболевания кожных покровов — трофические язвы различного генеза, длительно незаживающие раны;
• воспалительные и дистрофические заболевания суставов ревматоидный артрит, деформирующий остеоартроз;
• заболевания периферической нервной системы;
• невралгия тройничного нерва, невриты лицевого нерва, неврологические проявления остеохондроза позвоночника;
• заболевания периферических сосудов — атеросклеротические окклюзии магистральных артерий, облитерирующий эндартериит, в том числе осложненный трофическими язвами;
• заболевания мочеполовой системы — сальпингоофориты, в том числе осложненные функциональным трубным бесплодием, эрозии шейки матки, неспецифические простатиты.

Противопоказания

• злокачественные новообразования;
• заболевания крови;
• тяжелые формы заболевания сердечно-сосудистой системы;
• острые нарушения коронарного, мозгового кровообращения, кризовое течение гипертонической болезни, сердечная недостаточность;
• заболевания легких с явлениями легочной недостаточности III степени;
• тиреотоксикоз;
• тяжелая форма сахарного диабета в стадии декомпенсации;
• хроническая почечная недостаточность;
• острые инфекционные заболевания. Применяют местные облучения непосредственно на очаг поражения, на рефлексогенные зоны и на точки акупунктуры. При значительной площади облучаемого участка его разделяют на несколько полей. Воздействия на них осуществляются поочередно. За одну процедуру облучают от 1-2 до 5-6 полей. Луч лазера направляют на зону воздействия от выходного отверстия оптического генератора, соблюдая расстояние от него до поверхности тела в 50-100 см. Можно подводить излучение к больному с помощью световода.

Дозировка

Дозировка процедуры осуществляется по мощности излучения, приходящейся на 1 см2 облучаемой поверхности, т.е. по плотности потока мощности, чаще всего от 1 до 6 мВт/см2. Она определяется дозиметром. Ориентировочный расчет ее проводят делением выходной мощности ОКГ в мВт с данного расстояния на площадь облучаемой поверхности в см2. Продолжительность воздействия на одно поле составляет от нескольких секунд до 5 минут. При ежедневном облучении нескольких полей общая продолжительность процедуры не превышает 30 мин ежедневно или через день. Курс лечения - от 5 до 20 процедур.

Аппаратура

Используемое в физиотерапии красное излучение генерируется гелий-неоновым лазером, входящим в состав установок УЛФ-01 «Ягода» и УЛФ-1. Эти установки, генерирующие колебания с длиной волны 630 нм, содержат также оптическую систему, позволяющую изменить мощность излучения, диаметр лазерного луча на облучаемой поверхности, диапазон автоматической выдержки времени воздействия, направлять луч в участки тела, подлежащие воздействию.

Инфракрасные лазеры — «Саяны», «Ромашка-1» «Ромашка-2», «Скальпель», «Пульсар-1000»; инфра. красные полупроводниковые лазеры — «Узор», «Урожай» и др.

Перспективность применения в лечебных целях полупроводниковых лазеров обусловлена тем, что при высокой терапевтической эффективности они чрезвычайно просты в эксплуатаций, компактны, в десятки раз экономичнее газовых лазеров, имеют высокий коэффициент полезного действия — до 90%. Длина волны (близкий инфракрасный диапазон электромагнитного излучения от 0,8 до 1,2 мкм) позволяет воздействовать на ткань в глубину на 5,0-6,0 см. Кроме того, диапазон излучаемых волн чрезвычайно эффективен для развития стимулирующего эффекта.

Одними из наиболее перспективных современных полупроводниковых медицинских аппаратов, созданных за последнее время являются аппараты магнитолазерный и оптический локального воздействия типа «Изель», «АОЛА»; уникальность аппаратов обусловлена сочетанием воздействия лазерного и оптического излучений ближнего инфракрасного диапазона спектра и постоянного магнитного поля (ПМП).

Процедуры проводят в положении лежа, полулежа или сидя. Для защиты глаз пациента и медицинского персонала от воздействия прямого попадания луча лазера используют очки с фильтрами, не пропускающими волны с длиной волны излучения лазера. Оператору можно пользоваться солнцезащитными очками, что позволяет видеть зону воздействия и лазерный луч.

Процедуры осуществляют в помещении с достаточно ярким освещением. Процедуры проводят ежедневно при плотности мощности от 0,1 до 400 мВт/см2 продолжительностью 0,5-5 мин на одно поле, до 5 полей на процедуру с суммарным временем воздействия до 20 мин. На курс лечения проводят до 14 процедур.
Для лечения показаны заболевания с местным воспалительным процессом, с деструкцией ткани, болевым синдромом, раны, трофические язвы.

Установка лазерная физиотерапевтическая УЛФ-01 («Ягода»)

Предназначена для лечения трофических язв, гнойных ран, дерматозов, ожогов, вибрационной болезни и ряда других заболеваний, а также для проведения медико-биологических исследований. Лазерный излучатель с оптической насадкой установлен на стойке подвижного основания. Конструкция закрепления излучателя допускает возможность поворота оси излучателя на 180° в вертикальной плоскости вокруг оси, проходящей через центр крепления лазера. Предусмотрена возможность плавного изменения угла наклона оси излучателя от 10 до 40° по отношению к вертикали, проходящей через центр крепления лазера. Точная ориентация луча осуществляется манипулятором. Излучатель может быть зафиксирован в любом положении.

Основными техническими характеристиками установки являются: длина волны (мкм) — 0,63, мощность излучения (мВт) — не менее 12, пределы регулирования диаметра лазерного луча на облучаемой площади (мм) — 5-300, диапазон автоматической выдержки времени облучения (мин) — 1-6.
Установка оборудована оптической насадкой, позволяющей плавно изменять мощность излучения и диаметр луча на поверхности облучаемого объекта, направлять луч в труднодоступные места тела больного, перекрывать луч в перерывах между сеансами облучения, подключать световод и проводить лечение в точках акупунктуры. Установка оборудована индикатором плотности мощности.

Установка физиотерапевтическая лазерная УФЛ-1

Состоит из лазера, зеркально-линзового световода, реле времени, измерителя мощности излучения. В качестве источника когерентного излучения использован газовый ГНЛ, работающий на длине волны 0,63 мкм. Лазер закреплен в корпусе в вертикальном положении.

Излучение с лазера к объекту подводят с помощью зеркального световода. Предусмотрена возможность юстировки зеркал с помощью винтов. Для исключения воздействия лазерного излучения на здоровые ткани наведение луча на объект осуществляется ослабленным (нерабочим) пучком.

Заданную экспозицию облучения обеспечивает реле времени с пределами регулирования временных интервалов от 20 до 240 с. Схема включения реле времени позволяет иметь на выходе световода рабочий пучок лазерного излучения только в период облучения. При выключенном реле времени на выходе световода наблюдается нерабочий пучок. Предусмотрено дискретное 2-6-кратное ослабление лазерного излучения. Для удобства подведения излучения непосредственно к объекту имеется комплект сменных наконечников. Фиксацию световода в определенном положении обеспечивают цанговые зажимы. Дозу облучения контролируют измерителем мощности. Установка рассчитана на эксплуатацию в условиях физиотерапевтических кабинетов ЦУ патологических отделении и поликлиник.

Техника безопасности

• лазеры необходимо устанавливать в отдельных помещениях или использовать для них защитные экраны;
• окна необходимо завешивать шторами из темного светопоглощающего материала, стены и потолок окрашивать темной матовой краской, полы покрывать темным матированным линолеумом;
• в помещении должны отсутствовать зеркальные и блестящие металлические поверхности;
• помещение должно быть оборудовано хорошей приточно-вытяжной вентиляцией;
• глаза обслуживающего персонала и пациентов необходимо защищать от прямого и рассеянного лазерного излучения очками со стеклами из сине-зеленого стекла СЗС-22 (ГОСТ 9411-66), хорошо поглощающего монохроматическое красное лазерное излучение;
• запрещается направлять луч лазера на глаза или смотреть на него даже при работе в защитных (очках;
• обслуживающий персонал должен работать в защитной одежде (халат, костюм) и перчатках из темной плотной светопоглощающей ткани или черной кожи;
• необходимо осуществлять диспансерное наблюдение за медицинским и техническим персоналом, работающим с лазерными установками, уделяя особое внимание осмотру глаз и кожных покровов.

Правила назначения лазеротерапии

При направлении больного на лазеротерапию в направлении указывают:

• методику воздействия (поверхностное облучение);
• область воздействия — часть тела, головы конечности, над которыми располагается излучатель, рефлексогенные зоны, акупунктурные точки и т.д.  для БЛОК обычно используются вены локтевого сгиба;
• вид лазерного генератора (обычно используется низкоэнергетический гелий-неоновый лазер);
• мощность воздействия, время воздействия на  каждое поле, количество процедур — по общим правилам.

На рисунке (клише) следует отметить: облучаемую зону (поля, сегменты или акупунктурные точки с указанием их общепринятой номенклатуры).

Примеры назначений:

1. Диагноз: облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей.
   В рецепте написать: БЛОК аппаратом «Мулат», продолжительность процедуры 30 мин, 10 процедур ежедневно, повторный курс — через 6 мес.
2. Диагноз: язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки в стадии обострения, выраженный болевой синдром.
   В рецепте написать: чрескожное контактное инфракрасное (ИК)-лазерное облучение болевых точек АЛТ «Мустанг». Тип излучателя — Л02 с насадкой ЗН50, экспозиция на каждую зону — 1-2 мин, ежедневно, на курс — 10 процедур.
   На рисунке обозначают зоны воздействия и их 5 порядковый номер.