CC BY
30
УДК 616-085.849.19-092 ББК 53.54
ОСОБЕННОСТИ ЛАЗЕРИНДУЦИРОВАННОЙ ВНУТРИТКАНЕВОЙ ТЕРМОТЕРАПИИ В
ЭКСПЕРИМЕНТЕ И В КЛИНИКЕ
М.Я. ГАЛИУЛИН, ФГБОУВО ЮУГМУМинздрава России, г. Челябинск, Россия С.В. ХАЛДИН, ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России, г. Челябинск, Россия И.С. ХУДЯКОВ, ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России, г. Челябинск, Россия А.Е. АНЧУГОВА, ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России, г. Челябинск, Россия О.Н. МИРОШКИНА, ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России, г. Челябинск, Россия
Аннотация
С развитием физической оптики и появлением более новых лазеров с различной длиной волны излучения, с большой выходной мощностью проводится и поиск областей их возможного применения в медицине. Одно из таких направлений это лазер индуцированная внутритканевая термотерапия. В данной статье представлено сравнительное изучение эффективности внутритканевой термотерапии лазерным излучением различной длины волны и ее апробация у детей с неинволюирующей гемангиомой
Ключевые слова: оптоволоконные и полупроводниковые лазеры, лазерное излучение, лазериндуцированная внутритканевая термотерапия, мощность, гемангиомы.
Актуальность. В современной хирургии важное значение имеет не только опыт хирурга, но и инструментарий. От его свойств, качеств зависит работа во время операции, контроль гемостаза, время операции, заживление послеоперационной раны. С развитием хирургии и техники на смену традиционному инструментарию приходят новые медицинские технологии, использующие физические принципы, такие как электрохирургические, радиочастотные, ультразвуковые, лазерные. Одним из наиболее универсальных инструментов является лазер, который появился у хирургов в конце 60-х гг. прошлого века. Лазерное излучение это прежде всего, свет, генерируемый лазером, представляющий собой практически параллельный луч, который может быть сфокусирован в пятно малого диаметра на объекте воздействия. При его поглощении в биологических тканях выделяется тепловая энергия, которая в зависимости от мощности может локально нагревать, коагулировать биоткани, резать и испарять их [1, 2]. Уникальность лазерного метода обусловлено, прежде всего, доставкой лазерного излучения к тканям, которое осуществляется с помощью гибкого кварц-кварцевого световода с полиимидным покрытием. Диаметр световода составляет 400 микрон. Он с легкостью проходит в рабочий канал эндоскопа и с успехом используется при различных эндоскопических
операциях. Еще одно преимущество это воздействие лазерного излучения на ткань, которое бывает нескольких видов: контактное, интерстициальное, дистантное. Лазеры обладают возможностью тонкой настройки режимов работы, а лазерное излучение -широким спектром биологических эффектов, в зависимости от длины волны, так называемый селективный фототермолиз.
Одним из новых методов лечения образований, основанный на лазерном излучении ближнего инфракрасного диапазона, является внутритканевая термотерапия, именуемая индуцированной
лазероминтерстициальной термотерапией (Lаsеr induсеd ШегтоШегару) ЛИТТ. В
Челябинске ЛИТТ используется для лечения сосудистых аномалий [6] и новообразований щитовидной железы [4, 5]. Эта технология малоинвазивна, часто осуществляется чрескожным доступом и может проводится амбулаторно. Повреждение тканей при ЛИТТ обусловлено их коагуляцией, развивающейся при температуре свыше 45 градусов по Цельсию [3]. Важное значение имеет понимание биологических эффектов воздействия лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона на ткани человека, что позволяет получить желаемый результат безопасно, бескровно, с хорошим заживлением в послеоперационном периоде. Игнорирование методик использования
лазерного излучения может привести к осложнениям, низкой эффективности лечения
[7].
В настоящие время появились лазерные аппараты для хирургии на основе полупроводниковых, а так же оптоволоконных лазеров. Которые с успехом применяются во многих сферах медицины. Развитие лазерных технологий позволяет создавать более мощные медицинские лазеры, с различной длиной излучения и с выходной мощностью более 100 Вт.Однако сравнительного изучения ЛИТТ, с помощью лазерного излучения различных длин волн ближнего инфракрасного диапазона, до настоящего времени не проводилось, что и послужило обоснованием для проведения настоящего исследования.
Цель работы. Сравнительное изучение эффективности и побочных действий ЛИТТ инфракрасным лазерным излучением различной длины волны в эксперименте, выявление оптимальных параметров метода и его апробация в клинике.
Материалы и методы. В эксперименте использована печень свиньи in vitro. Всего проведено пять серий опытов с использованием полупроводниковых диодных лазерных аппаратов длиной волны 920, 970, 1060 нм и оптоволоконных аппаратов длиной волны 1560, 1900 нм. Лазерное излучение доставляли с помощью гибкого, голого кварц-кварцевого световода диаметром 400 микрон, с ограничителем по глубине введения. Режим работы лазеров был постоянный, экспозиция 3 мин. Мощность варьировала 2, 3, 4 и 5 Вт. Контроль осуществляли с помощью ультразвукового исследования линейным датчиком с частотой 12 МГц на аппарате '^ошхХР" (Саnаdа) в режиме реального времени. Так же проводили макроскопическую оценку, с измерением зоны поражения и коагуляции.
Далее на основе полученных данных в эксперименте ЛИТТ печени invitro, провели апробацию методики в клинике лечения доброкачественного образования передней брюшной стенки -неиволюирующей
комбинированной гемангиомы. Из анамнеза: девочка К. возраст 1 год 6 мес., образование с рождения, увеличивается пропорционально росту ребенка. Получала консервативное лечение пропроналол (Анаприлин) на протяжении 9 месяцев, без эффекта. Рекомендовано термотерапия образования,
родители на операцию согласны. 7.04.2016 произведена лазериндуцированная
термотерапия гемангиомы в постоянном режиме мощностью 2,5-4 Вт под контролем УЗИ и измерением внутритканевой температуры. Для измерения внутритканевой температуры была использована инвазивная термопара. Измерение температуры производили в 3 точках: на расстоянии 5 мм, 10 мм, 15 мм, от рабочей части кончика световода. Термотерапию проводили по всему периметру образования, чрескожно с трех проколов, веерооборазно, по разным эшелонам.
Результаты. В эксперименте при ЛИТТ лазерным излучением с длиной волны 1900 пт, начиная с мощности в 2 Вт, наблюдали "пробои" ткани печени по сосудам (ожог по интиме сосудов) длиной до 45 мм. Похожий эффект наблюдали при использовании лазерного излучения с длинной волны равной 920 пт, но при большей мощности, начиная с 3 Вт. Длина "пробоя" ткани печени в этой серии достигала 28 мм. Наибольшая зона коагуляции печени, составившая очаг 10 х 15 мм и 12 х 15 мм без "пробоя" ткани получена при ЛИТТ излучением длиной волны 1060 и 1560 пт, соответственно. Мощность излучения в этой серии составила 3 Вт. Увеличение мощности лазерного излучения свыше 3 Вт, независимо от длины волны излучения, во всех сериях привело к образованию зоны карбонизации,
расположенной у кончика рабочей части световода, без увеличения зоны коагуляции. Различия между сериями по частоте "пробоев" и карбонизации ткани статистически достоверны (Х2 > 3,84).
В клинике ЛИТТ гемангиомы при расположении кончика световода и термопары на расстоянии 5мм температура составляла +48° С, при расположении термопары и кончика световода на расстоянии 10 мм температура равнялась +41° С. При измерении температуры в третьей точке, на расстоянии 15 мм от рабочей части световода, температура составляла +39 °С, при этом варьировалась мощность до 4 Вт, однако температура оставалась +39°С.
Выводы. Использование для ЛИТТ излучения с длиной волны 1900 и 920 пт может осложняться ожогом сосудов на большом расстоянии от зоны коагуляции, что создает опасность повреждения важных близлежащих органов и структур (сосудов, нервных стволов, полых органов). Оптимальные зоны прогрева без повреждения окружающих тканей получены при ЛИТТ постоянным излучением с длиной
волны 1560 и 1060 nm при мощности в 3 Вт. Увеличение мощности лазерного излучения свыше 3 Вт, независимо от его длины волны приводит к образованию зоны карбонизации
ткани без увеличения объема ее коагуляции. ЛИТТ при длине волны излучения 1560 nm печени свиньи in vitro и гемангиомы в клинике сопоставимы по своим результатам.
Список литературы
1. Минаев В.П. Современные лазерные аппараты для хирургии и силовой терапии на основе полупроводниковых и волоконных лазеров. Рекомендации к выбору и применению /В.П. Минаев, К.М. Жилин. - М.: издатель И.В Балабанова, 2009 - С. 4-48.
2. Минаев В.П. Современные скальпели на основе полупроводниковых и волоконных лазеров-качественно новый инструмент для хирургии и силовой терапии / В.П. Минаев // Материалы научно-практического журнала "Ученые записки СПбГМУ им. Академика И.П. Павлова", тXI, №4. - 2004, приложение, С. 8-13
3. Привалов В.А. Экспериментальное обоснование и первый опыт использования высокоинтенсивного лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона в малоинвазивной хирургии щитовидной железы. / В.А. Привалов, Ж.А Ревель-Муроз, А.В. Лаппа и др. // Материалы восьмого Российского симпозиума по хирургической эндокринологии. Казань, 1999. - С. 257-259
4. Селиверстов О.В. Малоинвазивные технологии в лечении рецидивного зоба / О.В. Селиверстов, В.А Привалов, А.К. Демидов//Материалы IVВсероссийского конгресса эндокринологов. М., - 2001. - С. 384
5. Файзрахманов А.Б. Лазериндуцированная интерстициальная термотерапия в лечении доброкачественных и злокачественных новообразований / А.Б. Файзрахманов, В.А. Привалов, О.В. Селиверстов и др. // Современные проблемы механического шва в хирургии: Сб. научн. трудов. - Челябинск, 2001. - С. 69-72
6. Abushkin I.A., ЕАег 1.56-1.9 цш 1а$ег8 in (геаШеП of уа^'си1аг ша1/огтайот in сЫШгеп апё аdults / I.A. Abushkin // ProgKss in Biomеdiсаl Орйс8 аndImаging - Proсееdings of SPIE. - 2013. - V.8565, No 85650V. - Р. 8565-17
7. Сhарmаn R. Регс^а^т lаsеr-induсеd Шег5йЫа1 tеrmothеrару for h ^еаШеШ of уеп 1а^е Шегте lеiomiomаs. Probkms of 1авег Mеdiсinе. Mosvow - Vidnojе, Russiа 1997; - Р.139.
FЕАTURЕS OF LАSЕR INDUСTЕD INTRАTISSUЕ THЕRMOTHЕRАРУ ЕХРЕRIMЕNTАLLУ АND IN ^N1^
M.YA. GALIULIN, FSBEIHESUSMUMOHRussia, Chelyabinsk, Russia
S.V. HALDIN, FSBEI HE SUSMU MOH Russia, Chelyabinsk, Russia I.S. KHUDYAKOV, FSBEI HE SUSMU MOH Russia, Chelyabinsk, Russia A.E. ANCHUGOVA, FSBEI HE SUSMU MOH Russia, Chelyabinsk, Russia O.N. MIROSHKINA, FSBEI HE SUSMU MOH Russia, Chelyabinsk, Russia
Abstract
With development of medical laser technologies new laser appeared, with different wavelength of radiation and more output power. However, their potential for laser inducted interstitial thermotherapy is not discovered yet. This article presents comparative study of laser radiation of different wave and approbation of technique in treatment of NICH combined hemangioma
KcYwords: optical fiber and semiconductor lasers, laser radiation, laser inducted interstitial thermotherapy, power.
* Научный руководитель: д.м.н., проф. Абушкин И.А.
