Лазерная терапия. И лазер лечит

СЛОВО К ЧИТАТЕЛЮ

На вопросы Инны Лапрун, члена Гильдии медицинской журналистики России, кандидата биологических наук, отвечает научный директор Международного центра лазерной медицины и биомедицинской оптики МГУ, доцент физического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, кандидат физико-математических наук Александр Васильевич Приезжев.

—        Лазерное излучение все более уверенно входит в арсенал средств, используемых в медицине. Лазеры теперь можно увидеть не только в университетских лабораториях, академических и отраслевых институтах, крупных медицинских центрах, но и в районных больницах и поликлиниках. Когда пациенты неохотно соглашаются на лечение и диагностику «лазерными методами», выясняется, что их чаще всего настораживает слово «излучение». Насколько оправданы такие страхи? Опасен ли лазер? Какие особенности лазеров обусловили их применение в медицине?
—        Прежде всего хотел бы заметить,
что медицина, в функции которой входят
профилактика, лечение и диагностика за
болеваний, представляет собой очень
емкое и благодатное поле для практичес
кого внедрения большинства достиже
ний физики и техники — новых физи
ческих факторов, приборов, устройств и
технологий. Это касается, в частности,
всех видов излучений, включая даже ио
низирующие, которые, будучи при опре
деленных условиях губительными для
всего живого, в малых дозах необходимы
для диагностики и лечения большого
числа травм и заболеваний.
Действительно, сегодня трудно представить себе клинику общего профиля без рентгеновской диагностики, крупный диагностический центр — без рентгеновского томографа или радиоизотопных методов, онкологический центр — без средств радиационной терапии опухолей. Ученые постоянно ищут пути снижения неблагоприятных последствий медицинского применения ионизирующего излучения.
Что же касается лазерного излучения, то по своей физической природе оно не является ионизирующим. Это означает, что взаимодействуя с живыми тканями, оно не приводит к необратимой и гибельной модификации составляющих их атомов и молекул. В то же время лазерное излучение достаточно высокой мощности может использоваться для целенаправленного разрушения клеток и многоклеточных структур, мягких и твердых тканей, что является основой его использования в хирургии в качестве светового скальпеля.
Лазеры, разработанные советскими и американскими физиками как источники электромагнитных волн (оптического диапазона) нового типа, уже через несколько лет после появления в физических лабораториях, а было это в I960 г.,стали эффективно применяться в медицине благодаря уникальным свойствам лазерного излучения.
Такое важное свойство, как когерентность, определяющее высокую направленность пучка и возможность его острой фокусировки, позволяет получить пучки практически с любыми наперед заданными параметрами. Для медицины это означает возможность осуществления хирургических вмешательств со значительно лучшими результатами, чем при использовании традиционного скальпеля.
Не менее важными свойствами лазерного излучения являются его высокая монохроматичность, т.е. концентрация энергии в очень узком заранее заданном интервале длин волн. Это дает возможность избирательного действия лишь на отдельные участки тканей, как это происходит, к примеру, при лазерной фотодинамической терапии рака. Важно это и при лазерной терапии ряда заболеваний, когда низкоинтенсивное лазерное излучение, поглощаясь определенными компонентами тканей (фотоакцепторами), запускает реакции на уровне молекул и клеток, приводящие в итоге к благотворным сдвигам в обменных процессах на уровне всего организма.
Это же свойство лазерного излуче
ния лежит в основе работы многих со
временных диагностических лазерных
приборов, позволяющих сегодня полу
чать существенно более полную, каче
ственно иную информацию о заболева
нии, чем это было возможно в «дола-
зерную» эпоху.
Техническое устройство лазеров обеспечивает возможность перестройки параметров (длина волны, мощность, размеры пучка, длительность и форма импульса) и режима излучения (непрерывный, импульсный), манипуляции пучком.
Все это вместе делает лазеры эффективным средством современной медицины, разумеется, при грамотном применении и соблюдении правил техники безопасности.
—        Во всех ли случаях в хирургии необходим
лазер? Может ли он полностью заменить
скальпель?
—        На оба эти вопроса можно с уве
ренностью ответить отрицательно. Хотя
лазерные хирургические установки по
стоянно совершенствуются и обновля
ются, расширяется диапазон их исполь
зования, разрабатываются новые мето
дики лазерных операций, классический
скальпель вовсе не отменяется.
Во-первых, «лазерный скальпель» есть и будет всегда дороже обычного. Его следует применять, когда необходимо получить недостижимое обычным скальпелем качество разреза или обработки ткани, например, при операциях на кровенаполненных органах (печень, селезенка), в данном случае применение лазера значительно снижает крово-потери, что существенно облегчает послеоперационный период.
Лазеры в сочетании с эндоскопами и новой современной техникой доставки излучения — волоконными световодами — позволяют более щадящим образом проводить операции на внутренних органах и в таких участках тела, куда обычным скальпелем добраться невозможно без обширного наружного разреза. Высокая локализованность лазерного воздействия делает его незаменимым при проведении микрохирургических операций на сосудах головного мозга и на органах зрения.
Во-вторых, «лазерный скальпель» является более наукоемким инструментом, корректное применение которого требует от хирурга дополнительных знаний в области оптики тканей, особенностей взаимодействия лазерного излучения с веществом.
В-третьих, существует много типов оперативных вмешательств, при которых использование лазеров дает либо худшие результаты, либо их применение вообще недопустимо. Примером может быть иссечение некоторых видов опухолей.
В-четвертых, во многих случаях наилучшие конечные результаты достигаются в результате комбинированного применения разных типов хирургических скальпелей, включая плазменный, элекромеханический и другие.
Лазеры ни в коем случае нельзя считать панацеей от всех болезней. Как в хирургии, так и в терапии и диагностике наилучшие результаты достигаются при оптимальном сочетании различных методов в каждом конкретном случае.
—        Как низкоинтенсивная лазерная тера
пия сочетается с традиционными методами
лечения?
—        Если говорить о терапии, то нужно
отметить, что по сравнению с хирурги
ческими методами механизмы терапев
тического действия лазерного излуче
ния к настоящему времени изучены в
существенно меньшей степени. При
знавая несомненные достижения этого
вида терапии при лечении ряда заболе
ваний (язвы, ожоги, нарушения опор
но-двигательного аппарата и др.), хотел
бы обратить внимание на необходи
мость осторожного его применения, он
во многом остается пока искусством,
основанным на опыте и знаниях врача.
Сейчас многие фирмы выпускают и рекламируют лазерную терапевтическую аппаратуру. Однако считаю необходимым предостеречь читателя от самолечения: вреда оно может принести больше, чем пользы. И не потому, что само лазерное излучение опасно или вредно, а потому, что любое внешнее воздействие на ослабленный организм должно быть правильно дозировано, а это может? обеспечить только специалист, в то время как самолечение может навредить или привести к неоправданной потере времени и запусканию болезни.
—        Как автор книги «Лазерная диагности
ка в биологии и медицине» (совместно'с
В.В.Тучиным и Л.П.Шубочкиным), что вы ду
маете о современном состоянии и перспекти
вах применения лазеров для диагностики за
болеваний ?
—        В отличие от хирургии и терапии
применение лазеров в диагностических
целях до недавнего времени было не
таким широким. Объясняется это рядом
причин.
Прежде всего, диагностика в большинстве случаев должна быть непо-вреждающей, лазерный луч не должен вносить никаких изменений в исследуемый объект. Для гарантии выполнения этого условия необходимо понимание механизмов взаимодействия лазерного излучения с веществом и, в особенности, с живыми объектами. Однако эта область знаний, лежащая на стыке физики, химии, биологии и медицины, находится еще в состоянии раннего развития, что, естественно, сдерживает разработку новых диагностических методов.
К лазерам, применяемым в диагностике, предъявляются существенно более высокие технические требования, прежде всего к качеству излучения и стабильности их работы.
Кроме того, в диагностических приборах наряду с лазерами используются другие сложные элементы и устройства: фотоприемники, видеокамеры, системы обработки сигнала и др. Все это делает лазерный диагностический прибор более наукоемким, чем хирургический или терапевтический, а стало быть, более трудным и дорогим для разработки и производства.
Тем не менее быстрое развитие лазерной техники и биофизики в ряде стран способствует наблюдаемой в последние несколько лет переориентации многих фирм на разработку и производство диагностической аппаратуры. В этом видятся значительные перспективы развития направления, тем более что задач, стоящих перед диагностикой, очень много.
Диагностику биологических объектов можно осуществлять как непосредственно в живом организме, так и в изолированных биоструктурах (кровь, желчь, моча, сперма, биопсийный материал) — «в пробирке». Естественно, что диагностика в условиях целостного организма в большинстве случаев предпочтительнее, хотя возможности для ее реализации сильно ограничены.
В последние годы в связи с быстрым развитием средств доставки оптического и в первую очередь лазерного излучения к труднодоступным частям организма и информации от них к регистрирующим приборам появилось такое новое понятие как «оптическая биопсия». Оно объединяет группу методов оптической диагностики, позволяющих исследовать малые количества биологического материала непосредственно в теле человека, не затрагивая соседние участки тканей.
В основе современной лазерной биомедицинской диагностики лежат высокоэффективные методы спектрального анализа, несущие информацию о том, какие изменения происходят в организме на молекулярном уровне. Это очень важно для ранней диагностики сердечно-сосудистых, онкологических и других заболеваний.
Методы, основанные на когерентности лазерного излучения, используются для измерения положения, скорости перемещения и формы различных компонентов биологических объектов. Это необходимо для решения многих диагностических проблем в различных областях медицины — в офтальмологии, иммунологии, вирусологии, гематологии, онкологии.
Например, с помощью лазерных приборов становятся возможными измерения параметров кровотока в микрососудах, выявление локализации гематом и опухолей малых размеров в мозге и других внутренних органах, количественная оценка агрегационных свойств клеток крови, отражающих наличие и развитие патологических процессов в организме.
Лазерные методы позволяют получать трехмерные изображения биообъектов, осуществлять картирование контуров отдельных органов, определять объемную и поверхностную структуру биотканей. Большое значение имеют разрабатываемые в настоящее время приборы для чрезкожного определения параметров крови и других тканей, например, содержание в них кислорода и других газов, глюкозы, токсинов и т.п..
Рассказ о новейших разработках медицинских диагностических аппаратов, в которых используются те или иные свойства лазерного излучения, можно долго продолжать. Уже из сказанного ясна большая перспективность и социальная значимость развития этого направления в медицине. Как скоро эти и другие лазерные приборы станут на реальную службу здоровья людей, и сможем ли мы обеспечить нашу медицину более дешевыми отечественными приборами или будем вынуждены закупать существенно более дорогостоящее импортное оборудование, во многом зависит от отношения к этой важнейшей проблеме.