Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XLVII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 21 июня 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Лазерные технологии

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Суматохин Е.Д., Никанин А.И. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МЕДИЦИНЕ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XLVII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 12(47). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/12(47).pdf (дата обращения: 24.08.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МЕДИЦИНЕ

Суматохин Егор Дмитриевич

студент Пензенского государственного университета, Факультета приборостроения, информационных технологий и электроники, гр.16ПР1

РФ, г. Пенза

Никанин Андрей Игоревич

студент Пензенского государственного университета, Факультета приборостроения, информационных технологий и электроники, гр.16ПР1

РФ, г. Пенза

Достижения современных разработок в области лазерных технологий являются истинным чудом XX века. Область применения лазерных лучей практически безгранична и используется во всех сферах науки, от расчета точного расстояния между Землёй и Луной до проведения успешных операций на теле человека. Современные компьютеры способны произвести несколько миллионов арифметических действий за секунду, а вычислительная машина с лучом лазера в ту же секунду производит несколько тысяч миллионов операций.

Применение лазерных технологий в медицинской практике также динамично развивается и представляет собой будущее. Систематически внедряются новейшие способы доставки лазерного излучения к объекту требуемого хирургического вмешательства. Активно используются лазерные инструменты в хирургических и терапевтических отраслях. Применение «лазерного скальпеля» для хирургической абляции тканей распространено во многих странах благодаря возможности получения бескровного надреза, который одновременно является асептическим и не требует длительного заживления и восстановления пациента после операции. Благодаря непрекращающемуся совершенствованию защитных средств для медицинских работников, хирургические процессы позволяют расширять границы возможных оперативных вмешательств.

Механизм воздействия лазерного луча на биологическую живую ткань представляет собой следующий ряд действий: за счет энергии монохроматического когерентного светового пучка температура на ограниченном участке тела, подлежащем оперированию, резко возрастает, и патологический участок мгновенно сгорает. Такой эффект достигается за счет того, что воздействие лазерного пучка производится на небольшую, точечно подлежащую оперированию площадь, а толщина пучка всего 0,01 мм. Температура в месте воздействия луча достигает 400 °С, и сгораемая часть тканей одновременно испаряется. Вследствие воздействия пучка на ткань с ней происходят следующие преобразования: белки жировой ткани коагулируются, тканевая жидкость преобразуется в газообразное состояние и разрушается образовавшейся взрывной волной.

В зависимости от цели применения лазера, есть возможность выбора индивидуальных параметров для каждого случая воздействия инструмента на область оперативного вмешательства. Подразумевается, что за счёт изменения длины волны лазерного пучка, его мощности, частоты импульсов можно воздействовать на совершенно различные участки тела. Традиционно глубина воздействия лазерного пучка невелика, поэтому удобно использовать лазер в офтальмологии для таких операций, как приваривание отслоившейся сетчатки глазного яблока, лечение глаукомы, катаракты и т.д. При увеличении мощности или длительности воздействия становится возможным проводить такие операции, как, например, сгущение кровоточащих ран ЖКТ. А учитывая разницу свойств биотканей, становится возможным такое специфическое явление, как надкожное воздействие лазера на патологические ткани – облучение подкожных тканей происходит без повреждения внешнего слоя биологической ткани.

В случае рассмотрения терапевтического применения лазерных технологий, необходимо обратить внимание на интересную особенность: для получения результата на одной области, воздействие лазерного пучка может быть направлено совсем на другую. Например, облучая кровь в особых точках или проекцию определённых органов на коже, ладони, ступне, лазер воздействует на внутренние органы, удалённые от точки воздействия.

Основные плюсы использования лазера в медицине: простота применения, возможность проводить операции без кровоизлияний и долгого восстановления тканей, сравнительная доступность оборудовании для проведения операций, а также выборочное воздействие лучей на больные ткани с минимальным побочным воздействием на здоровые.

Результат воздействия такой лазерной терапии на организм может продолжаться довольно длительное время (до нескольких месяцев) после окончания всей терапии, что позволяет продолжать исследования в данной области и разрабатывать всё новые способы применения лазера.

Одной из главных трагедий современного человечества являются раковые заболевания (второе место по смертности после сердечно-сосудистых). Современные способы лечения онкологии посредством химитерапевтического, лучевого вмешательства зарекомендовали себя, как достаточно эффективные на начальных стадиях заболевания, однако в целом проблема избавления от злокачественных опухолевых новообразований с гарантией отрицательного рецидива стоит достаточно остро. Возможность применения лазерных лучей для избавления человека от некоторых видов опухолей представляет исключительный интерес для учёных, заставляя посвящать этой теме огромное количество исследований.

По результатам многих опытов известно, что опухолевые клетки более чувствительны и легче подвержены распаду под воздействием лазера, чем обычные здоровые клетки. Во многих экспериментальных случаях удавалось полностью разрушить такие злокачественные новообразования, как меланомы, саркомы, рак и т.п. в период времени от нескольких дней до нескольких недель, рецидив не наступал и подопытные животные таким образом были спасены от неизбежной гибели.

По результатам исследований американских учёных, самые лучшие результаты лечения злокачественных новообразований получаются при сочетании воздействия лазера и химиотерапии (или других традиционных протиоопухолевых препаратов). Если говорить про пигментированные опухоли, то они наиболее чувствительны к лазерной терапии и легко поддаются воздействию с целью остановки роста. Согласно результатам экспериментов, с помощью лазера удавалось задержать рост 40-60% непигментированных опухолей и до 90% пигментированных.

Лазерные лучи также используются для лечения начальных фаз внутриглазных новообразований. В подавляющем большинстве случаев, опухоль в глазу предполагает его полное удаление, поэтому возможность использования лазера для операций на глазном яблоке заслуживает особо пристальное внимание. Одесский НИИ им.Филатова проводил эксперимент, в котором приняли участие 80 пациентов с разного вида внутриглазными опухолями. 29 человек получили положительные результаты лечения и полностью избавились от новообразований, у остальных удаление было неизбежно. Хотя процент успешного лечения пока не столь велик, результаты всё-таки обнадёживают и дают надежду на дальнейшее изучение и совершенствование технологий.

При использовании сенсибилизаторов – специальных красителей, усиливающих чувствительных опухолевых клеток к воздействию лазера – действие излучения, направленное на избавление от злокачественных новообразований, значительно усиливается, что предполагает дальнейшее активное изучение этой области их применения.

В результате разрушительного воздействия высокой температуры лазерного пучка на опухолевое новообразование, силой ударной волны опухоль может расплющиться или даже лопнуть.

Применяя прямое воздействие лазерных лучей на поверхность кожного покрова, можно помочь пациенту избавиться от опухолей внешних органов и частей тела. Однако гораздо более интересна возможность работы с заболеваниями внутренних органов, доступ к которым невозможен без глубокого хирургического вмешательства при традиционном способе лечения: лёгких, кишечника, щитовидной железы и т.д. В настоящее время проводится изучение проводимости лазерной энергии оптическими волокнами. В случае успешного создания такой технологии, мир медицины получит потрясающее расширение возможностей для доступного проведения операций на внутренней стороне желудка, трахеи, мочевого пузыря и других органов в короткие (за счёт минимизации времени восстановления организма) сроки и возможности скорейшего оперативного вмешательства. Также этот способ решит проблему возможности проведения операций пациентам с ограниченной возможностью перенесения наркоза.

Учёные предсказывают следующую схему лечения злокачественных новообразований в будущем: на кусочке ткани, взятой с поражённого участка для биопсии, проводится эксперимент по воздействию лазерного пучка на опухоль (скорость, характер поглощения лучей), по результатам исследований по специальной формуле рассчитывается необходимое воздействие лазерного пучка (сила, длительность и т.д.), после чего, соответственно назначенному лечению, за несколько сеансов полностью уничтожается всё новообразование.

К сожалению, положительные результаты применения лазерных технологий в лечении злокачественных опухолей пока не очень многочисленны. Известно немало случаев, когда использование лазера не давало ровно никаких результатов.

Также всё ещё проводятся исследования на тему возможности содержания в лазерном излучении отрицательного, канцерогенного воздействия на человеческий организм. Как известно, рентген-излучение, выступая в разных дозах и длительности воздействия, может как помочь в лечении, так и спровоцировать образование и рост опухолевой ткани. Доподлинно неизвестно, не обладают ли лазерные лучи схожим действием, а значит, исследования в данной области предстоят длительные и многообещающие.

 

Список литературы:

  1. Семенов Г. М.: Современные хирургические инструменты – 2006
  2. Лазерные технологии в медицине [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  https://www.ltc.ru/newsltc/1/lazer-med-.shtml (дата обращения: 19.06.18)
  3. Лазеры в медицине. Применение лазеров в медицине [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://apromed.info/xirurgiya/lazer/lazery-v-medicine.html (дата обращения: 19.06.18)
  4. Применение лазеров в медицине (лазерной терапии) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://laser-therapy.ru/primenenie-lazerov-v-medicine-lazernoj-terapii-article.html (дата обращения: 19.06.18)
  5. Противоопухолевое действие излучения лазеров [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://apromed.info/xirurgiya/lazer/lazer-protiv-opuholi.html (дата обращения: 19.06.18)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий