Медицинское сообщество демонстрирует растущий спрос на лазеры в сфере диагностики, терапии и хирургии. Аппараты с лазерными волоконными модулями широко используются в косметической и терапевтической дерматологии для омоложения, лечение сосудистой потологии, кожи, волос, для удаления жира и татуировок. Применение таких лазеров позволяет повысить качество предоставляемых услуг, снизить себестоимость процедуры, сокращает период восстановления. Технология волоконных лазеров позволяет удовлетворить самым строгим требованиям к точности задаваемым параметрам и качеству луча, которые предъявляются для разработки оборудования для хирургии – от урологии до офтальмологии. В стоматологии лазеры применяются для регенерации костной ткани и десен, операций на мягких и твердых тканях и корневых каналах, для быстрого отбеливания и обезболивания. IPG предоставляет очень широкий спектр волоконных лазерных модулей для интеграции в собственные лазерные системы, включая диодные лазеры, иттербиевые лазеры около 1 мкм, эрбиевые лазеры около 1,5 мкм, тулиевые волоконные лазеры дальнего излучения около 2 мкм, иттербиевые и тулиевые волоконные лазеры квазинепрерывного излучения, зеленые и наносекундные импульсные зеленые лазеры непрерывного излучения, гибридные лазеры с оптоволоконной накачкой со средней ИК областью спектра, лазеры с рамановской накачкой (в инфракрасном и видимом диапазонах) и пико- и фемтосекундные импульсные лазеры на 1 и 1,5 мкм. |
При производстве своих продуктов компания IPG выполняет самые высокие требования стандартов ISO 9001, ISO 13485. Медицинские аппараты нашего производства имеют регистрационное удостоверение Минздрава России и прошли добровольную сертификацию.
Каждый лазерный модуль проходит серьезный контроль качества прежде чем будет отгружен пользователю. Высокую надежность модулей отмечают все наши партнеры, среди которых такие известные в медицинском сообществе компании как «Reliant» (США), Asclepion Lasers Technologies» (Германия) и др.
Мы благодарим за поддержку и сотрудничество наших коллег, наших партнеров. Мы надеемся, что благодаря совместным усилиям все большему количеству пациентов в России и за ее рубежами будет оказываться эффективная малоинвазивная медицинская помощь, основанная на использовании лазерного излучения.
Почему мы считаем привлекательным приобретение наших аппаратов и лазерных модулей:
- в них используются самые надежные полупроводниковые и волоконные лазеры;
- они просты в использовании, при грамотной эксплуатации не требуют инженерного обслуживания;
- их применение позволяет использовать новые медицинские технологии, повышающие качество лечения, уменьшающие болевые ощущения, сокращающие сроки послеоперационного восстановления, уменьшающие сроки госпитализации вплоть до осуществления лечения в поликлинике или дневном стационаре;
-мы поможем врачам пройти обучение с выдачей удостоверения государственного образца, получить мастер-классы у авторов медицинских технологий.
В нашей компании ведутся постоянные исследования, результатом которых является появление новых эффективных лазеров, способных стать основой для разработки новых медицинских методик и аппаратов для их осуществления.
Мы готовы сотрудничать с вами!
Основные преимущества волоконных лазеров в медицине
• Новые длины волн для более безопасного и эффективного применения в различных областях медицины.
• Точное соответствие основных пиков поглощения хромофоров ткани: вода, гемоглобин, липиды, белки.
• Длительность импульса от непрерывного излучения до пикосекунд и фемтосекунд.
• Высококачественный лазерный луч позволяет точно фокусировать энергию, повышая точность и безопасность операции.
• Доставка лазерной энергии к ткани через кварцевые волокна размером не многим больше человеческого волоса.
• Небольшие габариты и малый вес.
• Высокая надежность, воздушное охлаждение, не требующее подключение к воде, отсутствие необходимости в замене ламп накачки.
Основное действие - через тепло.
Лазерное излучение, поглощаясь преобразуется в тепловую энергию. При этом характер воздействия на биоткани зависит от температуры нагрева и длительности воздействия и упрощенно представлен в таблице.
t, °С |
Реакция биоткани и результат воздействия |
37-42,5 |
Гиперемия ткани, необратимые изменения отсутствуют. |
42,5-45 |
Гибель патологических клеток, в здоровых тканях необратимых изменений не происходит – основа лазерной термотерапии рака и воспалительных процессов |
45-48 |
Разделение слоев ткани (отек). |
48-60 |
Сваривание ткани, денатурация белка. |
>60 |
Сокращение молекул коллагена и эластина, коагуляция, некроз, обезвоживание. |
Около 70 |
При кратковременном воздействии восстановимая - потеря упругости хрящей – основа лазерной термопластики хрящевой ткани. |
>100 |
Испарение внутритканевой воды – за счет скрытой теплоты парообразования происходит стабилизация температуры нагрева биоткани. |
>250 |
Обугливание (выгорание водорода из углеводородов биоткани) – резко возрастает поглощение в биоткани, что ведет к сильному локальному разогреву. |
>300 |
Интенсивное горение и абляция (возгонка) биоткани. |
Что поглощает?
От длины волны излучения зависит, каким хромофором (веществом поглотителем) и насколько сильно будет в основном поглощаться это излучение. Это в свою очередь определяет глубину его проникновения в биоткани и характер воздействия на них. Кроме этого, на глубину проникновения лазерного излучения оказывает рассеяние лазерного излучения.
В диапазоне 0,7-3 мкм основными хромофорами в биотканях являются гемоглобин и вода. Коэффициенты поглощения в воде и цельной крови, а также эффективный коэффициент ослабления (с учетом рассеяния) в крови показаны на рисунке 1.
Из рисунка видно, что поглощение воды в рассматриваемом диапазоне меняется больше, чем в 1000 раз.
Н-лазеры.
На длине волны 0,94-0,98 мкм (рисунок 2) поглощение в крови больше поглощения в воде примерно в 20 раз. Это означает, что практически все лазерное излучение поглощается в гемоглобине. Именно поэтому такое излучение называют гемоглобинпоглощаемым (Н-лазеры от hemoglobin). При высоких уровнях мощности гемоглобин не успевает передать тепло окружающей среде, быстро нагревается до температуры карбонизации (250 °С). При этом резко увеличивается поглощение излучения и уменьшается область, в которой выделяется тепло. Это ведет к быстрому разогреву до температуры порядка 1000°С этой области и конца световода (если работа осуществляется контактно). При этом происходит эффективное тепловое рассечение биоткани за счет воздействия собственно лазерного излучения, разогретого конца световода и его теплового излучения.
Важно, что при этом уменьшается зона теплового повреждения тканей, прилежащих к области воздействия. Характерная глубина составляет величину порядка 0.5 мм. Благодаря этому обеспечивается оптимальное для хирургического воздействия сочетание режущих и коагулирующих (кровоостанавливающих) свойств. В некоторых случаях используется предварительное чернение конца световода, что позволяет ускорить переход к подобному режиму работы.c
Излучения с длинами волн 0,8 и 1,06 мкм обладают меньшим поглощением и при не очень больших уровнях мощности менее эффективны с точки зрения режущих свойств и обеспечивают большую область теплового повреждения, что обычно нежелательно при использовании лазерного излучения для рассечения тканей. Однако это же делает такое излучение более подходящим для методик, основанных на объемном прогреве тканей, например, при лазерной термотерапии раковых опухолей. В то же время, из-за сильного поглощения в гемоглобине, начиная с некоторого уровня мощности вследствие карбонизации резко уменьшается область воздействия.
W-лазеры.
Характер действия излучения меняется при переходе к диапазону 1,4-1,8 мкм (рисунок 3). В этом диапазоне начинает играть существенную роль поглощение в воде (W-лазеры от water). Значительная часть излучения начинает поглощаться водой. При нагреве до 100 °С вода начинает испаряться, при этом поглощаемая энергия излучения идет на преодоление скрытой теплоты парообразования, составляющей значительную величину 2,25·106 Дж/кг. Поскольку теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(К·кг), то получается, что количество энергии, необходимое для нагрева воды от температуры тела до 100°С составляет 2,65·105 Дж/кг, что примерно в 8,5 раз меньше количества энергии, необходимого для ее испарения. Благодаря этому локальная температура долго удерживается на уровне 100°С. По образному выражению врачей излучение не режет, а «варит» ткани.
Нагрев до заметных уровней мощности излучения происходит без карбонизации, не переходя в режим контактного резанья. При этом наблюдается ряд биофизических явлений, играющих роль при воздействии на биоткани. Уже упоминалась обратимая потеря упругости хрящом, лежащая в основе лазерной термопластики. Происходящее при нагреве сокращение молекул коллагена лежит в основе неабляционного лазерного «омоложения» кожи, а также ведет к уменьшению диаметра вен при эндовенозной лазерной коагуляции (ЭВЛК) – малоинвазивного метода лечения варикозно расширенных вен. Тепловое повреждение биотканей вызывает их асептическое воспаление, которое служит спусковым механизмом фиброзной трансформации – процесса замещения «сваренной» ткани фиброзной. Примером этого может служить ЭВЛК, при которой варикозная вена замещается соединительной тканью, устраняя патологический рефлюкс. Таким же образом происходит замещение раковой ткани соединительной при лазерной термотерапии.
Особую роль играют гидрокинетические явления, происходящие при кипении воды, в частности процессов кавитации, играющих роль как непосредственно при лазерном воздействии, так и в послеоперационный период. Более подробно можно ознакомиться например, в работе.
1,8…2,1 мкм
Еще один максимум поглощения в биотканях, причем поглощение в этой обласи приближается к поглощению излучения СО2-лазеров. Характерная глубина воздействия около 0,1 мм. Они обладают хорошими режущими свойствами, малой зоной теплового повреждения, и при этом более хорошей коагуляцией, чем углекислотные лазеры. Это позволяет уменьшить используемые мощности излучения. Еще одно преимущество – возможность использования для передачи излучения недорогого кварцевого волокна. До появления волоконных лазеров этот диапазон был представлен в медицине импульсными лазерами на АИГ:Но (2,09 мкм). Лазеры на Тm-активированном волокне позволяют осуществлять работу как в импульсном, так и в непрерывном режиме и перекрывают весь указанный диапазон, включая максимум поглощения на 1,94 мкм. Лазеры с мощностью 3-5 Вт достаточно давно используются в ЛОР-хирургии и стоматологии, в последнее время лазеры с выходной мощностью 50-120 Вт используются в урологии для трансуретральной вапоризации простаты и литотрипсии.
Два излучения в одном волокне.
Возможность подачи через одно рабочее волокно двух независимо регулируемых излучений с разными длинами волн позволяет дополнительно расширить возможности врача при лечении пациентов. Так, например, при проведении симультанных (на нескольких очагах патологии в процессе одной операции) хирургических вмешательствах, врач, не меняя рабочего инструмента, может использовать излучение 0,97 мкм для рассечения и коагуляции мягких тканей, а затем выполнить лазерную термопластику хряща излучением 1,56 мкм. В некоторых случаях оказывается эффективной смесь двух излучений. Можно провести аналогию с современным водопроводом, когда пользователь в зависимости от потребностей может получить холодную, теплую или горячую воду.