Улащик B.C. Физиотерапия. Универсальная медицинская энциклопедия

Подождите немного. Документ загружается.

ЛАЗЕРНАЯ ТЕРАПИЯ

допустимый уровень изменяется в пределах

2 · 10

-3

- 8 · 10

Дж/см

1. Лазеры следует устанавливать в от-

дельных кабинетах или отдельных кабинах

светолечебного кабинета. Площадь кабине-

та определяется из расчета 6 м

на одну ку-

шетку, но не менее 12 м

при наличии одной

кушетки. Само помещение внутри, оборудо-

вание и другие предметы, находящиеся в

комнате, не должны иметь зеркально отра-

жающих поверхностей. Стены и потолок по-

мещения желательно красить темной мато-

вой краской, а полы покрыть темным мати-

рованным линолеумом. В помещении, где

работают с открытым лучом, окна необхо-

димо завешивать шторами из темного свето-

поглащающего материала. На дверях каби-

нета устанавливается указатель (знак) ла-

зерной опасности и в него ограничивается

доступ лиц, не имеющих отношения к работе

с лазерами. Помещение должно быть обору-

довано хорошей приточно-вытяжной венти-

ляцией; в нем должна быть обеспечена осве-

щенность, соответствующая санитарным

нормам. В этом помещении не должны нахо-

диться огнеопасные жидкости, газы и легко-

воспламеняющиеся предметы.

2. Лазерная установка должна быть мак-

симально экранирована, а световой луч це-

лесообразно передавать к объекту по свето-

водам. В лазеротерапии воздействия излуче-

нием желательно осуществлять по контакт-

ной методике.

3. Обслуживающий персонал и пациенты

должны пользоваться защитными очками.

Очки должны эффективно подавлять излу-

чение на длине волны лазера, однако по воз-

можности не быть слишком темными. Для

защиты в инфракрасной области чаще всего

применяют очки из сине-зеленого стекла, а

для защиты в красной области - из оранже-

вого стекла. Еще более выраженными за-

щитными свойствами обладают комбиниро-

ванные очки, состоящие из поглощающих

стекол и тонкопленочных диэлектрических

отражателей. Для защиты кожи человека

вполне достаточна обычная одежда или ра-

бочий халат, лучше темно-синего или темно-

зеленого цвета.

К работе с лазерами допускаются лица,

достигшие 18 лет, не имеющие противопока-

заний и прошедшие курс обучения и инст-

руктаж по технике безопасности.

4. Работы, связанные с обслуживанием ла-

зерных установок, включены в списки работ с

вредными условиями труда. Кроме общих ме-

дицинских противопоказаний к допуску на ра-

боту с неблагоприятными производственны-

ми факторами дополнительными противопо-

казаниями для работы с лазерами являются:

хронические заболевания кожи; понижение

остроты зрения ниже 0,6 на один и ниже 0,5 на

другой глаз; катаракта; наркомания, токсико-

мания, в т.ч. хронический алкоголизм; шизо-

френия и другие эндогенные психозы.

5. Работающие с лазерными установками

подлежат предварительным и периодичес-

ким (один раз в год) медицинским осмотрам.

В осмотре обязательно участие окулиста, те-

рапевта и невропатолога. Помимо врачебно-

го обследования проводят клинический ана-

лиз крови с определением гемоглобина, эри-

троцитов, тромбоцитов, лейкоцитов и СОЭ,

6. У всех лазерных аппаратов необходи-

мо проводить контроль выходной мощности

излучения: у газовых и жидкостных лазеров -

не реже 1 раза в неделю, у твердых и полупро-

водниковых - не реже 1 раза в месяц. Для ее

измерения в медицине используют такие из-

мерители, как ИМ-1, ИЛД-2М, ИМЛИС-В4τ,

серии «Стандарт» и др.

ЛАЗЕРНАЯ ТЕРАПИЯ (лазеротера-

пия) - использование с лечебно-профилак-

тическими и реабилитационными целями

низкоинтенсивного (низкоэнергетического)

лазерного излучения, генерируемого опти-

ческими квантовыми генераторами (лазера-

ми). Является одним из видов светолечения

(фототерапии), основанного на использова-

нии особых физико-химических свойств и

высокой биологической активности лазер-

294

ЛАЗЕРНАЯ ТЕРАПИЯ

Длины волн излучения медицинских лазеров

ного излучения (см.). В 1974 г. Министерство

здравоохранения СССР разрешило исполь-

зование и серийное производство первого

аппарата для лазерной терапии, и с тех пор

применение метода стало быстро расши-

ряться.

В настоящее время выпускается более

200 различных марок лазерных физиотера-

певтических аппаратов. Многие из них явля-

ются аналогами, потому что в своей основе

имеют идентичные источники генерации ла-

зерного излучения (рис.) и отличаются друг

от друга дизайном, габаритами, дополни-

тельными приспособлениями. Серийно про-

изводятся в основном три вида лазерной те-

рапевтической аппаратуры: 1) на базе гелий-

неоновых лазеров, работающих в непрерыв-

ном режиме генерации излучения с длиной

волны 0,63 мкм и выходной мощностью

1-200 мВт (аппараты УЛФ-01 «Ягода», АФЛ-1,

АФЛ-2, аппарат лазерного облучения крови

«АЛОК-1» и др.); 2) на базе полупроводнико-

вых лазеров, работающих в непрерывном ре-

жиме генерации излучения с длиной волны

0,67-1,3 мкм и выходной мощностью 1-50 мВт

(АЛТП-1, АЛТП-2, «Изель», «Мазик», «Ви-

та», «Колокольчик», АЛП-01 «Латон» и др.);

3) на базе полупроводниковых лазеров, ра-

ботающих в импульсном режиме генерации

излучения с длиной волны 0,8-0,9 мкм, мощ-

ностью импульса 2-15 Вт и длительностью

импульса 10

-7

—10

-9

с («Узор», «Узор-2К»,

«Нега», «ЛИТА-1» «Эффект» и др.).

Все большее распространение получает

производство многоцветных лазеров, ра-

ботающих на различных длинах волн («Ла-

зурит-3М», «Родник-1», «Люзар-МП»,

«СНАГ», «Азор-2К» и др.). Кроме того вы-

пускаются аппараты для магнитолазерной

терапии («Млада», «АМЛТ-01», «Светоч-1»,

«Лазурь», «Эрга»), а также магнитоинфра-

красные лазерные терапевтические аппара-

ты - «МИЛТА» и «РИКТА». Аппараты дру-

гих спектров излучения (азотный, аргоно-

вый, гелий-кадмиевый, лазеры на парах ме-

ди и красителях) выпускаются пока опытны-

ми партиями и меньше используются в ла-

зерной терапии.

Контроль выходной мощности излучения

необходимо проводить (по В.Е. Илларионо-

ву, 1994): у газовых и жидкостных лазеров -

не реже 1 раза в неделю; у твердотельных и

полупроводниковых - не реже 1 раза в ме-

сяц. На наш взгляд, такая частота контроля

выходной мощности лазеров является завы-

шенной.

Лазеротерапию следует проводить с со-

блюдением правил техники безо-

пасности: 1) лазерная установка должна

быть заземлена и максимально экранирова-

на; 2) лазер должен быть установлен в от-

дельном помещении, на дверях которого

должен быть указатель, предупреждающий

о работе лазерной аппаратуры; 3) запреща-

ется иметь в одной комнате с лазерной уста-

новкой огнеопасные жидкости и газы; 4) в

помещении, где функционирует лазерная ус-

тановка, должен быть ограничен доступ лиц,

не имеющих отношения к работе с лазерами;

5) глаза медицинского персонала и пациен-

тов должны защищаться специальными оч-

295

Рубиновый лазер

Лазер на арсениде галлия

Nd YAG-лазер

Гелий-неоновый лазер

Аргоновый лазер

Азотный лазер

СО

-лазер

Но YAG-лазер

ЛАЗЕРНАЯ ТЕРАПИЯ

ками с поглощающими или(и) отражающи-

ми стеклами; 6) к работе с лазерами допуска-

ются лица, достигшие 18-летнего возраста

(подробнее см. Лазер).

Процедуры лазеротерапии проводят в

удобном для больного положении - лежа и

сидя. Участок тела, подлежащий облучению,

обязательно обнажают. Во время процедуры

больной в месте воздействия может ощу-

щать слабое тепло.

Различают инвазивные и неинвазивные

способы воздействия. При неинвазивных

способах лазеротерапии облучают непосред-

ственно очаг, накожную проекцию патоло-

гического очага или пораженного органа,

рефлексогенные зоны или точки акупункту-

ры (лазеропунктуры). Процедуры проводят

расфокусированным или сфокусированным

лазерным лучом. При большом участке об-

лучения его разделяют на несколько полей

площадью не более 80 см

каждый, воздейст-

вие на которые осуществляют расфокусиро-

ванным лучом поочередно или, при лабиль-

ной методике, излучатель медленно переме-

щается по спирали к центру с захватом здо-

ровых участков кожи на 3-5 см по периметру

патологического очага (сканирование лазер-

ным лучом). Время воздействия на одно поле

не должно превышать 5 мин (суммарное вре-

мя не более 20-30 мин), а общая площадь об-

лучения за одну процедуру не более 400 см

Лазеротерапия может проводиться дис-

тально (с зазором между кожей и излучате-

лем) и контактно (без зазора). Контактное

воздействие может быть с компрессией и без

нее. Компрессия тканей (дозированное дав-

ление на кожу торцом световода или излуча-

ющей головкой) за счет уменьшения их не-

однородности, увеличения плотности и вы-

теснения крови из такого участка значитель-

но повышает проникновение лазерного из-

лучения. Однако и при этой методике около

15-20 % излучения отражается из глубины

тканей по сторонам световода. Избежать

этих потерь можно путем использования

контактно-зеркального воздействия, для че-

го в некоторых аппаратах по сторонам све-

товода располагают отражающие зеркала.

Для усиления поглощения лазерного излуче-

ния (в патологически измененных тканях)

могут использоваться некоторые красители

(например, метиленовая синь или бриллиан-

товая зелень), наносимые на область патоло-

гического очага (зону воздействия).

При проведении лазеропунктуры излуче-

ние направляют на акупунктурные точки,

рекомендуемые при соответствующем забо-

левании в классической рефлексотерапии.

Время воздействия на каждую точку от 20 до

60 с, суммарная продолжительность проце-

дуры обычно составляет 5-10 мин. За одну

процедуру рекомендуется облучать не более

10-12 точек. Для лазеропунктуры использу-

ют излучение в красной и инфракрасной об-

ласти.

Облучение чаще проводят с расстояния в

25-30 см от поверхности тела или контактно

(с компрессией или без нее) через световод.

Дозируют процедуры по мощности лазерно-

го излучения, приходящейся на 1 см

облуча-

емой поверхности (плотность потока энер-

гии). Ее оценивают с помощью специальных

измерителей мощности лазерного излучения

ИМ-1 или ИМ-2. В зависимости от области

воздействия и характера патологического

процесса плотность потока энергии лазерно-

го излучения в физиотерапии колеблется от

0,5 до 100 мВт/см

, чаще - от 1 до 10 мВт/см

На рефлексогенные зоны и акупунктурные

точки рекомендуется использовать энерге-

тическую облученность не более 30 мВт/см

Курс лечения составляют обычно 10-15 про-

цедур, проводимых ежедневно. При соответ-

ствующих показаниях повторные курсы не-

инвазивного лечения низкоэнергетическим

лазерным излучением можно проводить не

раньше чем через 3 месяца.

К числу особых неинвазивных методов

лазерной терапии относится надсосудистое

лазерное облучение крови (НЛОК). Его осу-

296

ЛАЗЕРНАЯ ТЕРАПИЯ

ществляют чрескожно, направляя торец све-

товода или излучатель перпендикулярно на-

кожной проекции облучаемого кровеносно-

го сосуда (большая подкожная или куби-

тальная вена, бедренный сосудистый пучок в

области сафено-феморального треугольни-

ка, наружные сонные артерии, каротидный

синус, область верхушки сердца). Для облу-

чения крови по этому способу используют

лазерное излучение красного или ближнего

инфракрасного диапазона. Время воздейст-

вия от 10 до 30 мин, выходная мощность на

конце световода или торце излучателя соот-

ветствует 20-50 мВт. Курс лечения включает

от 8-10 до 15 процедур, проводимых еже-

дневно или через день.

К инвазивным методам лазерной терапии

относятся: внутриорганная (внутриполост-

ная) лазеротерапия; внутритканевая лазеро-

терапия; внутрисосудистое облучение крови.

Внутриорганная лазеротерапия предус-

матривает доставку лазерного излучения не-

посредственно в полость пораженного орга-

на. С этой целью через гастроскоп, колоно-

скоп, бронхоскоп и др. лазерное излучение

по кварцевым моноволокнам или поливолок-

нам доставляется в полость органа, где облу-

чают патологический очаг или необходимую

зону органа (типичный пример - лечение яз-

венной болезни желудка или двенадцатипер-

стной кишки). Подведение лазерного излуче-

ния к некоторым тканям может быть осуще-

ствлено через полые инъекционные иглы

(облучение гайморовой пазухи). В хирурги-

ческой практике возможно проведение внут-

риполостного и внутриорганного лазерного

облучения через стому, дренаж с использова-

нием световода или специальных насадок.

Воздействие осуществляют при мощности на

конце световода 2-5 мВт в течение 5-10 мин.

С целью оказания непосредственного

воздействия на глубоко расположенные па-

тологические очаги применяют внутрикост-

ную, периостальную и миофисциальную ла-

зеротерапию. Для воздействия на костные

структуры производят внутрикостную пунк-

цию: после прокола кожи инъекционной иг-

лой с мандреном, насаженной на шприц, мед-

ленными сверлящими движениями достига-

ют губчатого костного вещества; критерием

достижения необходимой глубины служит

появление крови в шприце при обратном

движении поршня. Глубина внутрикостной

пункции составляет 0,8-1,0 см. Для периос-

тального воздействия пунктируют надкост-

ницу, при этом игла вводится в кость легким

колющим движением на глубину около

0,1-0,2 см. Для воздействия на миофисциаль-

ные уплотнения осуществляют их внутримы-

шечную пункцию, глубина которой не превы-

шает 4-5 см. После достижения иглой необхо-

димой глубины мандрен удаляется и вместо

него вводят индивидуальный гибкий световод

необходимой длины. Источником излучения

обычно служат гелий-неоновые лазеры,

мощность на выходе световода составляет

0,5-2,0 мВт. Общая продолжительность внут-

рикостной и периостальной лазерной стиму-

ляции равна 10-15 мин, миофосциальной - до

10 мин. Курс лечения состоит из 2-6 проце-

дур, проводимых с интервалом в 1-2 дня.

Все большее место в лечении заболева-

ний, связанных прежде всего с нарушением

кровообращения, занимает такой пособ ла-

зеротерапии, как внутрисосудистое лазерное

облучение крови (ВЛОК). Наиболее часто

оно проводится в виде внутривенного воз-

действия, осуществляемого различными спо-

собами. Первый вариант - это установление

катетера в подключичную вену и через него

с помощью световода проводится ВЛОК.

Второй способ - введение в периферичес-

кую вену (чаще локтевую) иглы для забора

крови, а через нее - световода, после чего

осуществляется ВЛОК. Выходной конец све-

товода должен выступать из иглы или кате-

тера в просвет сосуда не менее чем на 20 мм.

Наиболее часто используют лазерное излуче-

ние красной части спектра в непрерывном ре-

жиме. Мощность на выходе световода колеб-

лется от 0,5 до 5 мВт, экспозиция - до 30 мин.

Курс лечения в среднем состоит из 4-10 про-

297

ЛАЗЕРНАЯ ТЕРАПИЯ

цедур, проводимых ежедневно или через

день.

В ряде случаев используют экстрапо-

ральное лазерное облучение крови. Его про-

водят путем воздействия лазерным излуче-

нием на кровь, депонированную в какой-либо

емкости или протекающую при пунктирова-

нии периферической вены по проточной сис-

теме со скоростью 20 мл/мин, и последующим

введением ее в сосудистое русло пациента.

Для облучения крови используют гелий-нео-

новый лазер в непрерывном режиме. Средняя

мощность излучения составляет 15-20 мВт,

длительность процедуры - 15-25 мин. Курс

лечения состоит из 5-7 процедур.

Важным компонентом лечебного про-

цесса при лазеротерапии является подбор

необходимых частот и длины волны лазер-

ного излучения. В отношении подбора опти-

мальных частот лазерного излучения пока

нет единого мнения, а существующие реко-

мендации еще нуждаются в уточнении. Ори-

ентиром в этом вопросе могут служить

взгляды профессора В.Е. Илларионова. Со-

гласно его мнению для активации микроцир-

куляции и при заболеваниях ЦНС оптималь-

ной является частота 10 Гц; обезболиваю-

щий эффект, а также седативное и гипотен-

зивное действие сильнее проявляется при ча-

стоте 50-100 Гц. При лазеропунктуре часто-

та 30-40 Гц обусловливает стимулирующий,

50-100 Гц - тормозной эффект. Высокие ча-

стоты целесообразно использовать для мест-

ного воздействия на пораженные органы

или ткани. При периферических парезах и

параличах рекомендуется использование

низких частот (не выше 150 Гц).

Что касается выбора спектральной обла-

сти (длины волны), то при воспалительных

процессах в стадии альтерации и экссудации

целесообразно использование лазерного из-

лучения УФ или близких к нему диапазонов,

а в стадии пролиферации - красное и инфра-

красное лазерное излучение. При вялотеку-

щих воспалительных и дегенеративно-дис-

трофических процессах следует использо-

вать лазерное излучение красного или ближ-

него инфракрасного диапазона, обладающее

стимулирующими свойствами. При выборе

длины волны ориентируются также и на

проникающую способность лазерного излу-

чения различного спектрального диапазона.

Лазерное излучение оказывает на орга-

низм весьма разностороннее, в т.ч. и тера-

певтическое, действие (см. Лазерное излуче-

ние). Основными лечебными эффектами ла-

зерной терапии считаются: метаболический,

трофико-регенераторный, сосудорегулиру-

ющий, противовоспалительный, анальгети-

ческий, иммуномодулирующий, десенсиби-

лизирующий и бактерицидный.

Перечисленные эффекты обусловлива-

ют важнейшие показания к использо-

ванию этого лечебного физического факто-

ра. Лазеротерапия наиболее часто и успешно

применяется в физиотерапии при лечении:

хирургических болезней (трофические язвы,

длительно незаживающие и инфицирован-

ные раны, гнойные воспалительные заболе-

вания кожи и подкожной клетчатки, про-

ктит, парапроктит, трещины заднего прохо-

да, геморрой, простатит, облитерирующий

эндартериит, облитерирующий атероскле-

роз и диабетическая ангиопатия артерий

нижних конечностей, флебиты, ожоги, ос-

теомиелиты, переломы костей с замедлен-

ной консолидацией, деформирующий остео-

артроз, артрит, периартрит, пяточная шпо-

ра, эпикондилит), кожных болезней (зудя-

щие дерматозы, экзема, токсидермия, крас-

ный плоский лишай, рецидивирующий гер-

пес, фурункулез, липоидный некробиоз, ке-

лоидные рубцы), стоматологических заболе-

ваний (пародонтоз, пульпиты, альвеолиты,

периодонтиты, гингивиты, стоматиты, глос-

салгия, травматические повреждения слизи-

стой оболочки полости рта, многоформная

экссудативная эритема), заболеваний внут-

ренних органов (бронхиты, пневмонии,

бронхиальная астма, ишемическая болезнь

сердца, миокардиты, артериальная гипер-

тензия I-II ст., язвенная болезнь желудка и

298

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

двенадцатиперстной кишки, дискинезия жел-

чевыводящих путей, холециститы, колиты,

ревматоидный артрит), болезней нервной си-

стемы (неврологические проявления остео-

хондроза позвоночника, нейропатия лицевого

нерва, невралгия тройничного нерва, герпе-

тические симпатоганглиониты, травматичес-

кие повреждения периферических нервов, ве-

гетативная дистония с симпатоадреналовыми

кризами, мигрень, детский церебральный па-

ралич, рассеянный склероз, сирингомиелия),

гинекологических заболеваний (хронические

и острые воспалительные заболевания, эро-

зии шейки матки, дисфункциональные маточ-

ные кровотечения, маститы, трещины и отек

сосков молочных желез), заболеваний ЛОР-

органов воспалительного характера.

Лазерное облучение крови показано при:

гнойно-воспалительных заболеваниях в хи-

рургии, ожоговой болезни, облитерирующих

заболеваниях сосудов, воспалительных забо-

леваниях внутренних органов, ишемической

болезни сердца, бронхиальной астме, экземе,

атоническом дерматите, фурункулезе и др.

Противопоказаниями к приме-

нению низкоэнергетического лазерного из-

лучения являются: острые воспалительные

заболевания, активный туберкулез, злокаче-

ственные и доброкачественные новообразо-

вания, системные заболевания крови, инфек-

ционные болезни, тяжелые заболевания сер-

дечно-сосудистой системы, тиреотоксикоз,

индивидуальная непереносимость фактора.

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - электро-

магнитное излучение оптического диапазо-

на, источником которого являются оптичес-

кие квантовые генераторы - лазеры (см. Ла-

зер). Для объяснения сущности и принципов

получения лазерного излучения можно вос-

пользоваться планетарной моделью атома,

предложенной Э. Резерфордом. Согласно

этой модели атомы представляют собой

квантово-механические системы, состоящие

из ядра и вращающихся вокруг него элек-

тронов, занимающих строго определенное,

дискретное энергетическое положение. Пе-

Схема спонтанного (а) и вынужденного (б) излучений

атомов

реход из одного энергетического состояния

в другое осуществляется скачкообразно и

сопровождается поглощением или выделе-

ние кванта энергии.

Получение лазерного излучения базиру-

ется на свойстве атомов (молекул) под влия-

нием внешнего воздействия переходить в

возбужденное состояние (рис.). Это состоя-

ние неустойчиво, и спустя некоторое время

(примерно через 10

-8

с) атом может самопро-

извольно (спонтанно) или вынужденно под

влиянием внешней электромагнитной волны

перейти в состояние с меньшим запасом

энергии, излучая при этом квант света (фо-

тон). Согласно сформулированному А. Эйн-

штейном (1917) принципу энергия возбуж-

денными атомами или молекулами будет из-

лучаться с той же частотой, фазой и поляри-

зацией и в том же направлении, что и воз-

буждающее излучение. При определенных

условиях (наличие большого количества па-

дающих квантов и большого числа возбуж-

денных атомов) может происходить процесс

лавинообразного увеличения числа квантов

за счет вынужденных переходов. Лавинооб-

разный переход атомов из возбужденного

состояния, совершаемый за очень короткое

время, и приводит к образованию лазерного

излучения. Оно отличается от света любых

других известных источников монохрома-

тичностью, когерентностью, поляризован-

ностью и изотропностью потока излучения.

299

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Когерент н о с т ь (от лат. cohaerens -

находящийся в связи, связанный) - согласо-

ванное протекание во времени нескольких

колебательных волновых процессов одной

частоты и поляризации; свойство двух или

более колебательных волновых процессов,

определяющее их способность при сложении

взаимно усиливать или ослаблять друг друга.

Обычные источники генерируют некоге-

рентное излучение, а лазеры - когерентное.

Благодаря когерентности лазерный луч мак-

симально фокусируется, он более способен к

интерференции, имеет меньшую расходи-

мость и возможность получения более высо-

кой плотности падающей энергии.

Монохроматичность (греч.

monos - один, единственный + chroma - цвет,

краска) - излучение одной определенной ча-

стоты или длины волны. Условно за моно-

хроматическое можно принимать излучение

с шириной спектра 3-5 нм.

Поляризация- симметрия (или на-

рушение симметрии) в распределении ориен-

тации вектора напряженности электричес-

кого и магнитного полей в электромагнит-

ной волне относительно направления ее рас-

пространения. Если две взаимно перпенди-

кулярные составляющие вектора напряжен-

ности электрического поля совершают ко-

лебания с постоянной во времени разностью

фаз, такая волна называется поляризован-

ной. Если изменения происходят хаотично,

то волна является неполяризованной. Лазер-

ное излучение - высокополяризованный

свет (от 75 до 100 %).

Направленность- важное свойст-

во лазерного излучения. Под направленнос-

тью лазерного пучка понимается его свойст-

во выходить из лазера в виде светового луча

с чрезвычайно малой расходимостью.

Основными характеристиками лазерного

излучения являются длина волны и частота,

а также энергетические параметры. Все они

являются биотропными характеристиками,

определяющими действие лазерного излуче-

ния на биологические системы.

Длина волны- расстояние, на кото-

рое распространяется волна за один период

колебаний. В медицине чаще выражают в

микрометрах (мкм) или нанометрах (нм). От

длины волны зависит отражение, глубина

проникновения, поглощение и биологичес-

кое действие лазерного излучения.

Частота, являясь величиной обратной

длине волны, указывает на число колебаний,

совершаемых в единицу времени. Принято

выражать в герцах (Гц) или кратных величи-

нах. Чем больше частота, тем выше энергия

кванта света. Различают собственную часто-

ту излучения, которая для конкретного ис-

точника неизменна, и частоту модуляции,

которая в медицинских лазерах чаще всего

может изменяться от 1 до 1000 Гц. Весьма

важны энергетические характеристики ла-

зерного облучения.

Мощность излучения (потокиз-

лучения, поток лучистой энергии, Р) - сред-

няя мощность электромагнитного излуче-

ния, переносимая через какую-нибудь по-

верхность. Измеряют в Вт или кратных ве-

личинах.

Плотность излучения (плот-

ность потока мощности, или ППМ, интен-

сивность излучения, Е). Е = P/S, измеряется в

Вт/м

или мВт/см

Энергетическая экспозиция

(доза излучения, Н) - энергетическая облу-

ченность за определенный промежуток

времени. Н = Е • t = Р • t : S, измеряется в

Дж/м

(1 Дж = 1 Вт • с).

При использовании лазерного излучения

в медицине, в частности в лазеротерапии,

важно ориентироваться на параметры не из-

лучения, а облучения (см. Лазерная терапия).

При использовании непрерывного лазер-

ного излучения по контактным методикам

доза облучения (Д) равна энергии излучения

(W) и измеряется в джоулях: Д = W = Р • t.

Для импульсных воздействий дозу облу-

чения рассчитывают в Дж по формуле:

Димп

Римп • t • f • τ,

300

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

где Римп - мощность одиночного импульса в

Вт; t - время воздействия в с; f - частота по-

вторения импульсов в Гц; τ - длительность

лазерного импульса в с.

В отличие от дозы облучения, поглощен-

ная доза, которая и определяет действие ла-

зерного излучения, всегда будет меньше, что

связано с отражением части энергии от об-

лучаемой поверхности. Величину отражен-

ной энергии, которая может варьировать в

значительных пределах, определяют с помо-

щью биофотометров.

Поглощенная биообъектом доза лазер-

ного излучения определяется по следующей

формуле:

погл

= Р • t (l - К

отр

где К

отр

- коэффициент отражения кожи

или других тканей.

Соответственно для импульсного лазер-

ного излучения эта формула будет выгля-

деть так:

погл

= P

ИМП

• t • f • τ (1 - К).

При отсутствии биофотометров пользу-

ются усредненными данными: для красного

лазерного излучения коэффициент отраже-

ния у кожи равен 030, у слизистых оболочек -

0,45; для инфракрасного лазерного излуче-

ния они соответственно равны 0,40 и 0,35.

В клинической медицине лазерное излу-

чение используется по хирургическому и фи-

зиотерапевтическому направлениям. По пер-

вому направлению применяют более мощное

лазерное излучение, вызывающее микродес-

трукцию тканей, являющуюся основой ла-

зерной хирургии. Характерными эффектами

действия интенсивного лазерного излучения

являются коагуляция, сильный нагрев и испа-

рение, абляция, оптический пробой, гидрав-

лический удар и др. В физиотерапии исполь-

зуется низкоинтенсивное лазерное излуче-

ние, механизмы действия которого более

разнообразны и сложны, но менее известны.

Несомненно лишь то, что основу его дейст-

вия составляют фотофизические и фотохи-

мические процессы, происходящие при мо-

лекулярном поглощении энергии излучения

и приводящие к различным фотобиологиче-

ским эффектам. Важно подчеркнуть, что за

счет триггерных механизмов локальные мо-

лекулярные изменения трансформируются в

системную приспособительную реакцию с ее

различными проявлениями на всех уровнях

жизнедеятельности организма.

Среди первичных механизмов действия

лазерного излучения на биологические сис-

темы решающую роль отводят происходя-

щим в митохондриях.

Один из возможных механизмов воздей-

ствия лазерного излучения на клетку заклю-

чается в ускорении переноса электронов в

дыхательной цепи благодаря изменению ре-

докс-свойств ее компонентов. При этом

ключевая роль отводится ускоренному пере-

носу электронов в молекулах цитохром-С-

оксидазы и НАДН-дегидрогеназы. Одновре-

менно из каталитического центра может ос-

вободиться оксид азота, играющий, как и по-

вышение дыхательной активности, важную

роль в регуляции многих жизненно важных

процессов.

За счет различных механизмов лазерное

излучение может вызывать усиленную гене-

рацию синглетного кислорода, являющегося

химически и биологически высокоактивным

соединением. Его образование усиливается

при повышении рО

в тканях. Синглетный

кислород инициирует перекисное окисление

липидов, изменяет проницаемость мембран,

увеличивает транспорт ионов, вызывает ус-

корение пролиферации клеток и др. Выска-

зывается предположение, что синглетный

кислород может вызывать минимальные (до-

деструктивные) повреждения, выводящие си-

стему из равновесия и стимулирующие ее де-

ятельность в дальнейшем. Это прежде всего

относится к мембранам клеток крови.

Фотоакцепторами лазерного излучения

могут быть многие витамины, ферменты, в

т.ч. рибофлавин (440 нм), каталаза (628 нм),

цитохромрксидаза (600 нм), сукцинатдегид-

301

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ратеназа и супероксиддисмутаза. При тера-

певтических дозировках их активность и со-

держание в различных тканях повышается,

одним из следствий чего является повыше-

ние антиоксидантного статуса в тканях и

снижение ПОЛ.

Лазерное излучение может прямо или ко-

свенно влиять на мембраны, изменять их

конформацию, ориентацию на них рецепто-

ров и состояние фосфолипидных компонен-

тов. К следствиям таких изменений относят

повышение проницаемости мембран в отно-

шении Са

, а также увеличение активности

аденилатциклазной и АТФ-азной систем,

сказывающееся на биоэнергетике клетки.

Многие авторы первичное действие ла-

зерного излучения объясняют его влиянием

на структуру воды, а через нее на реакции,

протекающие в водных системах, и на белки,

микроокружение которых представлено мо-

лекулами воды.

В последнее время активно разрабатыва-

ется фотодинамический механизм первично-

го действия низкоинтенсивного излучения.

Согласно ему, хромофорами лазерного излу-

чения являются эндогенные порфирины, со-

держание которых подвергается изменению

при многих заболеваниях. Порфирины, по-

глощая излучение, индуцируют свободнора-

дикальные реакции, приводящие к предсти-

муляции (праймингу) клеток. Повышение

активности клеток сопровождается увеличе-

нием различных биологически активных со-

единений (оксид азота, супероксидный ани-

он-радикал, гипохлорит-ион, цитокины и

др.), влияющих на микроциркуляцию, имму-

ногенез и другие физиологически значимые

процессы.

Под влиянием лазерного излучения су-

ществует возможность локализованного на-

грева абсорбирующих хромофоров, что мо-

жет сопровождаться структурными измене-

ниями биомолекул и их активности. Лазер-

ное излучение кроме того может приводить

к возникновению неоднородного темпера-

турного поля в биологических тканях вслед-

ствие неравномерного распределения погло-

щающих структур. Такая неравномерность

нагрева может оказать существенное влия-

ние на обменные процессы в тканях и клет-

ках. Результатом многих первичных реакций

является изменение редокс-статуса клетки:

смещение в сторону более окисленного со-

стояния связано со стимуляцией жизнеспо-

собности клетки, смещение в сторону более

восстановительного состояния - с ее подав-

лением.

Названные и другие первичные эффекты

низкоэнергетического лазерного излучения

сопровождаются спектром вторичных изме-

нений, которые и определяют его физиоло-

гическое и лечебное действие. Оно зависит

от многих факторов, среди которых важней-

шими являются длина волны используемого

излучения (и, соответственно, энергия его

фотонов) и длительность воздействия. По-

скольку в лазеротерапии применяют почти

исключительно низкие плотности мощности

лазерного излучения (до 100 мВт/см

), то

влияние этого фактора менее существенно.

В настоящее время наиболее востребован-

ными являются биостимулирующий эффект

лазеротерапии. Он определяет наиболее ши-

рокий диапазон терапевтического действия

и максимально выражен у лазеров красного

и ближнего инфракрасного спектров с дли-

ной волны от 620 до 1300 нм. Важно отме-

тить, что лазерная биостимуляция возникает

лишь при непродолжительных (до 3-5 мин)

воздействиях. Ингибирующий эффект лазе-

ротерапии, присущий в основном коротко-

волновому излучению УФ-спектра, наблю-

дающийся при длительной экспозиции, ис-

пользуется значительно реже.

Вызванные поглощением энергии лазер-

ного излучения фотохимические и фотофи-

зические процессы развиваются прежде все-

го в месте его воздействия (кожа, доступные

слизистые оболочки), поскольку глубина его

проникновения зависит от длины волны и не

превышает нескольких сантиметров. Основ-

ное звено в биостимулирующем эффекте ла-

302

ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

зеротерапии - активация ферментов. Она яв-

ляется следствием избирательного поглоще-

ния энергии лазерного излучения отдельны-

ми биомолекулами, обусловленного совпа-

дением максимумов их спектра поглощения

с длиной волны лазерного излучения. Так,

лазерное излучение красного спектра погло-

щается преимущественно молекулами ДНК,

цитохрома, цитохромоксидазы, супероксид-

дисмутазы, каталазы. Энергия лазерного из-

лучения ближнего инфракрасного диапазона

поглощается в основном молекулами кисло-

рода и нуклеиновых кислот. В результате

увеличивается содержание свободных (бо-

лее активных) биомолекул и радикалов, син-

глетного кислорода, ускоряется синтез бел-

ка, РНК, ДНК, возрастает скорость синтеза

коллагена и его предшественников, изменя-

ется кислородный баланс и активность окис-

лительно-восстановительных процессов.

Это приводит к ответным реакциям клеточ-

ного уровня - изменению заряда электриче-

ского поля клетки, ее мембранного потенци-

ала, повышению полиферативной активнос-

ти, что определяет такие процессы, как ско-

рость роста и пролиферации тканей, крове-

творение, активность иммунной системы и

системы микроциркуляции, затем ответная

реакция организма переходит на тканевой,

органный и организменный уровни.

Низкоэнергетическое лазерное излуче-

ние является неспецифическим биостимуля-

тором репаративных и обменных процессов

в различных тканях. Лазерное облучение ус-

коряет заживление ран, что обусловлено

улучшением локального кровотока и лим-

фооттока, изменением клеточного состава

раневого отделяемого в сторону увеличения

количества эритроцитов и полинуклеаров,

увеличением активности обменных процес-

сов в ране, торможением перекисного окис-

ления липидов. При облучении пограничных

тканей по краям раны наблюдается стимуля-

ция пролиферации фибробластов. Кроме то-

го известно о бактерицидном эффекте ла-

зерного излучения, связанного с его способ-

ностью вызывать деструкцию и разрыв обо-

лочек микробной клетки. Активация гормо-

нального и медиаторного звена общей адап-

тационной системы, наблюдающаяся при

применении лазерного излучения, также мо-

жет рассматриваться как один из механиз-

мов стимуляции репаративных процессов.

При лазерном облучении стимулируется

регенерация костной ткани, что послужило

основанием для использования его при пере-

ломах костей, в т.ч. и с замедленной консо-

лидацией. Под влиянием лазерного излуче-

ния улучшается регенерация в нервной тка-

ни, снижается импульсная активность боле-

вых рецепторов. Наряду с уменьшением ин-

терстициального отека и сдавления нервных

проводников, это определяет болеутоляю-

щее действие лазеротерапии.

Лазерное излучение обладает выражен-

ным противовоспалительным эффектом, ко-

торый, вероятно, прежде всего обусловлен

улучшением кровообращения и нормализа-

цией нарушенной микроциркуляции, актива-

цией метаболических процессов в очаге вос-

паления, уменьшением отека тканей, пре-

дотвращением развития ацидоза и гипоксии,

непосредственным влиянием на микробный

фактор. Существенную роль также играет

активация иммунной системы, выражающа-

яся в повышении интенсивности деления и

росте функциональной активности иммуно-

компетентных клеток, увеличением синтеза

иммуноглобулинов. Противовоспалительно-

му эффекту способствует стимулирующее

влияние лазерного излучения на эндокрин-

ные железы, в частности на глюкокортико-

идную функцию надпочечников. Важно под-

черкнуть, что как при бактериальном за-

грязнении раневой поверхности, так и при

обострении хронического воспалительного

процесса более целесообразно применение

лазеров УФ-диапазона (использование инги-

бирующего эффекта для подавления альте-

рации и экссудации), а в стадии пролифера-

ции и регенерации - красного и инфракрас-

ного диапазонов. При вялотекущих воспали-

303