Лазер (абревіатура, що складається з початкових літер англійської назви Light Applification by Stimulated Emission of Radiation - посилення світла стимульованим випромінюванням) являє собою оптичний квантовий генератор - технічний пристрій (апарат, установка), що генерує сфокусоване електромагнітне випромінювання в діапазоні всього світлового спектру, в тому числі невидимі промені - інфрачервоні і ультрафіолетові, що володіють великою енергією і вираженою біологічною дією. Лазери були створені в 1955 р російськими фізиками А.М. Прохоровим і Н.Г. Басовим і незалежно від них американським фізиком Ч. Таунсом, за що удостоїлися Нобелівської премії (1964 г.).
Пристрій і принцип дії лазерів. Основними елементами (деталями) лазера є лазерне речовина (робоче тіло), два дзеркальних резонатора (непроникний і напівпроникний), лампа накачування (джерело світла), конденсатор і джерело живлення (електричний, хімічний та ін.). Класичним представником лазерів є рубіновий лазер, в якому в якості лазерного речовини використовують рубіновий (штучний) стрижень.
Дія лазера полягає в тому, що при роботі лампи накачування (наприклад, ксеноновим) потужний потік світла (фотонів) призводить атоми хрому, які складають основу кристалів рубіна, в збуджений стан. Повертаючись в основний (оригінал) стан, атоми хрому випромінюють фотони, які стикаються з порушеними атомами хрому, вибиваючи з них інші фотони. У свою чергу ці фотони, зустрічаючись з іншими порушеними атомами хрому, також вибивають фотони, і процес лавиноподібно наростає (за типом ланцюгової реакції). Потік фотонів виходить за межі торців рубінового стрижня, багаторазово відбиваючись від дзеркальних резонаторів, і посилюється до рівня, при якому щільність потоку світлової енергії досягає граничного значення, достатнього для подолання напівпрозорого дзеркального резонатора. Випромінювання виходить за його межі у вигляді монохроматичного когерентного випромінювання - лазерного світла з довжиною хвилі 0,69 мкм, тобто в гранично вузькому діапазоні червоного світла. У цьому виражається перше (основне) властивість лазерного світла - його монохроматичность, тобто генерація світлового променя в певній, гранично вузькій смузі світлового спектру.
Інша важлива властивість лазерного світла - його когерентність, тобто впорядкованість по амплітуді (висоті) і довжині (частоті) хвилі. Третім властивістю лазерного світла є його поляризованность. Нарешті, четверте властивість, дуже важливе в практичному відношенні, - малий кут розбіжності лазерного променя. Оптична фокусування дозволяє досягти в найтоншому (до 25 мкм) лазерному промені високої концентрації світлової енергії (при температурі до декількох тисяч градусів), що дає можливість розсікати тканини організму, розрізати і зварювати метали (наприклад, при виготовленні зубних протезів).
Таким чином, лазерний промінь за фізичними властивостями не має нічого спільного з радіоактивним, рентгенівським або космічним випромінюванням і за своєю природою близький до таких природним лікувальним факторам, як солюкс, мінеральна вода, лікувальні грязі, лікарські рослини. В процесі еволюції організм людини адаптувався до сонячного світла. Більш того, сонячне світло є джерелом життя всього живого на Землі.
Зазначені вище фізичні унікальні властивості лазерного світла обумовлюють широкий діапазон його профілактичної та лікувальної дії.
Лазерні випромінювачі по агрегатному стані поділяють на кілька видів. Твердотільні випромінювачі - це в основному скло (оптичний кварц), активоване неодимом, ербієм, Гольма і іншими елементами. До газових лазерів відносяться такі широко поширені, як гелійнеоновий, гелійкадміевие, аргонові, вуглекислотні і ін.
Рідинні лазери - це різні пігменти (наприклад, родамін), розчинені в органічних розчинниках (етиловий спирт, кумарин, флюоресцеіти, карбостірол і ін.). Нарешті, широко поширені напівпровідникові (інжекційні) лазери.
Енергію (потужність) лазерного світла безперервної генерації зазвичай вимірюють у ватах (Вт) або міліватах (мВт). При дозиметрії зазвичай використовують такі параметри, як щільність потоку потужності (ППМ), тобто одиницю світлової енергії на одиницю площі, і висловлюють її у ВАТ на 1 м2 (Вт / м2) або міліватах на 1 см2 (для низькоінтенсивних лазерів). Використовують також одиницю виміру джоуль (Дж), тобто ват на 1 м2 в секунду (Вт / м2-с). Імпульсний лазерний світло вимірюють у ватах на імпульс (Вт / імп) або в джоулях на імпульс (Дж / імп). Тривалість імпульсів вимірюють в секундах, мілі- і мікросекундах. Частоту проходження імпульсів визначають в герцах (Гц) і кілогерцах (кГц). При розрахунках поглиненої тканинами організму дози світловий лазерної енергії використовують комплекс зазначених вище параметрів, а також величини експозиції (вимірюваної зазвичай в хвилинах і секундах). Варіювання цими параметрами в різних поєднаннях дозволяє підбирати пікові та оптимальні параметри для профілактики і лікування захворювань, адекватні нозологічними особливостям захворювань, їх формам (тяжкості) і інших особливостей виникнення та перебігу. В даний час використовують комп'ютерно-лазерні системи.
Лазерна техніка, застосовувана в стоматології.
У клінічній стоматології використовують широкий комплекс сучасної лазерної техніки, яка представлена шістьма основними типами:
1) лазерні фізіотерапевтичні апарати з газовими випромінювачами (наприклад, гелій-неонові, типу УЛФ-01, «Істок», леєрах і ін.), Напівпровідникові, найбільш поширені (наприклад, АЛТП-1, АЛТП-2, «Оптодан» і ін .);
2) лазерний апарат «Оптодан», за допомогою якого також можна проводити магнітолазерної терапії, використовуючи спеціальну серійно випускається магнітну насадку потужністю до 50 мТ;
3) спеціалізовані лазерні апарати типу АЛОК для внутрішньовенного опромінення крові. В даний час вони застосовуються рідше, так як широко впроваджується нова патентована, більш ефективна методика черезшкірного опромінення крові в зоні каротидного синусів за допомогою лазерного апарату «Оптодан»;
4) лазерні апарати для лазерної рефлексотерапії, наприклад типу «Нега» (двухк-ний), «Контакт». З цією ж метою можна застосовувати апарат «Оптодан» зі спеціальними световодного насадками для рефлексотерапії;
5) лазерні хірургічні апарати (по типу лазерного скальпеля) нового покоління типу «Доктор» або апарат «Ланцет» з комп'ютерним управлінням;
6) лазерні технологічні установки типу «Квант» і ін. Для лазерних технологій виготовлення зубних протезів.
Всі зазначені лазерні апарати дозволені до застосування в стоматології Комітетом з нової медичної техніки Міністерства охорони здоров'я РФ, мають ліцензію Міністерства охорони здоров'я РФ і сертифікат Росстандарта. Ці апарати укомплектовані розробленими ЦНДІЗ інструкціями та методичними рекомендаціями щодо профілактики та лікування стоматологічних захворювань, затверджених Міністерством охорони здоров'я РФ. Застосування лазерної техніки в лікувальних установах регламентується також Санітарними правилами влаштування та експлуатації лазерів № 5804- 91, затвердженими Держсанепіднагляду МОЗ РФ.
Механізми профілактичної та лікувальної дії лазерного світла. Світло фізіотерапевтичних лазерів. Фі-зіотерапевтіческіе лазерні нізкоінтенснвние апарати відносяться до світлолікувальних приладів і генерують лазерні промені з довжинами хвиль 0,63; 0,85; 0,95; 1,3 мкм в безперервному або імпульсному режимі потужністю від 0,1 до 2 - 4 Вт. Генерацію лазерного світла в безперервному або імпульсному режимі здійснюють з частотою від 0,1 до 3 кГц.
Імпульсний лазерний світло напівпровідникових лазерів в порівнянні з безперервним режимом володіє більш ефективним профілактичним і лікувальним дією, так як його основні параметри (величина енергії в імпульсі, тривалість і частота проходження імпульсів, експозиції) дозволяють більш диференційовано підібрати пікові та оптимальні параметри лазерного світла при різних захворюваннях . Крім того, важливою властивістю імпульсного світла цих лазерів є його здатність проникати в тканини на значну (до 6 см) глибину в порівнянні, наприклад, зі світлом гелій-неонового лазера, який проникає на глибину не більше 2 мм (в когерентном якості).
Крім того, імпульсний лазерний світло має виражену загальним (загальнозміцнюючим) дією, що дуже важливо при лікуванні поєднаних уражень (поранень) одночасно з фоновими і супутніми захворюваннями, при лікуванні ослаблених пацієнтів, особливо дітей і осіб похилого віку.
Лазерна фізіотерапія на відміну від комплексного лікування відноситься до патогенетичної багатофакторної терапії, сутність якої полягає в одночасному (^ одночасному) впливі багатьох ефективних факторів на основні (ініціальні) патогенетичні ланки механізмів захворювань і патологічних процесів. Ефективність патогенетичної багатофакторної терапії в порівнянні з традиційним лікуванням досить висока.
Механізми магнітолазерної терапії. Останнім часом цей метод профілактики і лікування набув широкого поширення, що обумовлено доступністю і високою ефективністю його. Сутність магнітолазерної терапії полягає не просто в одночасному впливі лазерного світла і магнітного поля, а у взаємно потенціювати вплив цих двох фізичних факторів, що обумовлюють їх якості> 1 але нові лікувальні властивості. Наприклад, магнітолазерпое випромінювання найбільш ефективно купірує явле-ня ексудації (набряк), стимулює тканинний метаболізм, прискорює регенерацію тканин (загоєння травм, ран) в порівнянні з ізольованим впливом лазерного світла і магнітних полів.
Механізми лікувальної дії лазерної рефлексотерапії. Основні механізми лазерної рефлексотерапії обумовлені вираженим нейротроппим дією імпульсного лазерного світла. Залежно від величини енергії, тривалості та частоти проходження імпульсів лазерне світло може прискорювати НЛП сповільнювати проведення нервових імпульсів по нервових волокнах, стовбурах і синапсах, активізувати функції нервових гангліїв і вільних нервових закінчень з секрецією адреналіну і ацетилхоліну (відповідно при впливі на симпатичні і парасимпатичні відділи нервової системи). Енергетичні та резонансні характеристики лазерного світла адекватні таким клітин біологічно активних точок (точки акупунктури). Таким чином, лазерне випромінювання є адекватним фізіологічним подразником на відміну від игло, термо і електропунктури, що викликають пошкодження клітин. За вказаними властивостями лазерна рефлексотерапія ближче до маг-нітних рефлексотерапії.
До переваг лазерної рефлексотерапії відноситься її безконтактний вплив на тканини, що повністю виключає їх інфікування, особливо вірусами гепатиту та СНІДу, і в значній мірі спрощує лікувальні процедури.
Нейротропні властивості лазерного світла особливо виражені при неврологічних розладах - невралгіях трійчастого і лицьового нервів, а також при глосалгія. Ефективність лазерної рефлексотерапії в значній мірі підвищується при одночасному впливі на точки акупунктури і місцево на патологічні вогнища в тканинах.
Імпульсний режим лазерного світла більш ефективний у порівнянні з безперервним. Він більш адекватний умовам життєдіяльності клітин, оскільки обмінні процеси, проникність клітинних мембран (оболонок), мікропіноцитоз і інші всередині і позаклітинні процеси відбуваються дискретно, в імпульсних режимах.
Механізми дії хірургічних лазерів (типу лазерного скальпеля). Застосовувані для цих цілей високоінтенсивні (потужністю від 5 до 80 Вт) лазери впливають на тканини за рахунок двох факторів: високої (до 1000 ° С) температури і тиску світла. При впливі тонкого (до 25 мкм) лазерного променя за рахунок високої температури в зоні його впливу тканину випаровується і утворюється розріз. Крім розрізів (розсічення) тканин, за допомогою лазерного скальпеля можна здійснювати фотогідравліческое препарування, коагуляцію, зварювання і абляцию (сублімація, випаровування) тканин.
Фотогідравліческое препарування проводять в два етапи. Підготовчий етап полягає в інфільтрації тканин в зоні операції анестетиком по типу тугого інфільтрату (по А.В. Вишневському) або фізіологічним розчином натрію хлориду (якщо операцію проводять під наркозом). Інфільтріруемая рідина розсовує клітини тканин, значно збільшуючи міжклітинні простору. Потім лазерним променем проводять розріз тканини. При цьому основна енергія (висока температура) в тканини витрачається на випаровування міжклітинної рідини, виникає високий тиск парів, які як би розсовують (розшаровують) тканини при їх мінімальному пошкодженні.
На відміну від способу тупого розшарування тканин (тільки в певних напрямках, обумовлених топографоанатомічному утвореннями - межфасціальнимі і міжклітинних просторами) фотогідравліческое препарування можна здійснювати в будь-яких напрямках і на будь-яких м'яких тканинах.
При впливі лазерного променя на тканини (розсічення, поверхнева обробка і т.д.) під впливом високої температури відбувається коагуляція білків крові і тканинної рідини з утворенням щільної коагуляционной плівки, яка має виражені адгезивними властивостями і є надійним бар'єром проти патологічно змінених (в тому числі пухлинних) клітин, мікробних тіл і вірусів, а також мікробних токсинів, затримує випаровування рідини з поверхні шкіри, в зв'язку з чим лазери успішно застосовують при лікуванні опіків. При перетині лазерним променем кровоносних і лімфатичних судин діаметром до 1 мм в артеріальною мережі і до 1,5 мм в венозної їх просвіти як би заварюються і забезпечують надійний гемостаз; при цьому хірург працює на практично сухому операційному полі.
У цьому звіті наведено порівняння сили адгезії пломбувальних матеріалів при підготовці порожнини Er: YAG лазером і стандартним методом з використанням травлення кислотою. Різними способами були зроблені порожнини на лабіальної поверхні емалі різців собаки, заповнені складної композиційної пластмасою, що полімеризується під дією світла.
Опис медичної технології. Параметри процедур з використанням блоку Er: YAG лазера.
При видаленні ретенційних кіст значних розмірів для виключення рецидиву їх оболонку фарбують метиленовим синім. Шприцом відсмоктують вміст кісти, вводять і потім відсмоктують 2% водний розчин метиленового синього. Потім розкривають кісту і методом абляції пошарово (до зникнення блакитного забарвлення) до меж здорової тканини видаляють дно оболонки кісти.
Метою підготовки кореневого каналу є видалення або зменшення в міру можливості інфікованих м'яких тканин і дентину стінок каналу. Крім цього, канал розширюється для того, щоб створити однаковий проміжок, що дає можливість провести остаточне щільне пломбування
Ефективність використання даної технології підтверджена клінічними випробуваннями, проведеними на базах Федерального Державної установи «Національний медико-хірургічний центр ім. Н.І. Пирогова », в особі Президента - Генерального директора, академіка РАМН