Лазеры являются генераторными системами, реализующими концентрацию экстремальной излучаемой энергии в спектре, пространства и времени. Тепло из биологических тканей электромагнитным излучением, в том числе мощного инфракрасного лазерного излучения, может привести к их деструкции: испарению, сублимации и рассечению. Кровообращение вызывает эффективное охлаждение, а механическое давление ткани вызывает интенсивное проникновение лазерного излучения с меньшей потерей когерентности. Специальная серия хирургических инструментов была разработана, изготовлена, запатентована и практически используется в течение сорока лет. Инструменты позволили достичь механического сдавливания тканей, фиксирования и перемещения лазерного луча, локальной блокировки циркуляции крови. Использованы реальные теплофизические характеристики для различных тканей, оценивались оптимальные режимы лазерного хирургического воздействия на ткани.
лазерное излучение, лазерная хирургия
Лазеры – генераторные системы, реализующие экстремальные концентрации энергии излучения во времени, спектре и пространстве. С появлением мощных инфракрасных лазеров непрерывного действия открылись возможности быстрого бесконтактного нагрева, плавления, испарения, сублимации вещества [1].
Создание лазерных технологий обработки материалов, высокоточной резки и сварки металлов естественным образом поставило вопрос о возможности использования эффектов лазерного воздействия в хирургии [2-4]. Воздействие лазерного излучения на биологические ткани характеризуется рядом физических особенностей. Процессы нагрева и испарения биологических тканей мощным электромагнитным излучением явилось предметом большой серии работ [2-10], причём первые теоретические построения, учитывающие процессы теплообмена в живых системах, относятся к 1959 году. Предполагалось, что скорости метаболических процессов и эффективность охлаждающего и теплопереносящего действия кровотока нелинейно связаны с локальными температурами. Уравнение теплопроводности в этом случае записывается в виде:
1. Рэди Дж. Действие мощного лазерного излучения. М.: МИР, 1974.
2. Goldman L., Medical and Surgical uses for lasers // New Scientists. 1964. №21. P. 284-286.
3. Goldman L. Biomedical aspects of laser. NY.: Springer-Verlag, 1967.
4. Гамалея Н.Ф. Лазеры в эксперименте и клинике. М.: Медицина, 1972.
5. Carslaw H.S., Jaeger J.C. Conduction of heat in solids. Oxford Univ.Press-N.Y., 1959.
6. Caorsi S. Electromagnetic heating of the layered bioilogical systems with nonlinear thermoregulatory properties // Radio. 1984. V.19. №5. P. 1199-1204.
7. Bardati F. Time-dependent microwave heating and sorface cooling of simulated living tissues; solutiion of heat conduction equation // Radio 1984. V.19. № 5. P.1204-1208.
8. Guy A.W., Lehmann J., Stonebridge J.B. Therapeutic applications 0f electromagnetic power // Proc. IEEE. 1974. V. 62. №1. P. 55-75.
9. Аскарьян Г.А. Увеличение прохождения лазерного и другого излучения через пористые и неоднородные среды при их механичесом уплотнении // Квантовая электроника. 1982. №9.
10. Брехов Е.И., Скобелкин О.К. и др., Устройство для рассечения тканей Авт. Свид №1021034,1983.
11. Брехов Е.И., Скобелкин О.К., Малышев Б.Н. Способ бескровного развеза биотканей лазерным излучением и аппарат для его осуществления. Авт.свид.№10739141,1983.
12. Brekhov E.I., Skobelkin O.K. Resection apparatus, patent 4,485,811,USA,1984.
13. Брехов Е.И., Скобелкин О.К. Хирургический зажим для лазерного рассечения тканей. Авт.свид.№1319343, 1987.
