Лазеры
Слово лазер происходит от сочетания первых букв фразы на английском языке «Light amplification by stimulated emission of radiation», переводимый как «усиление света с помощью вынужденного излучения». Лазерное излучение, получаемое с помощью приборов, является совершенно новым экологическим фактором и не имеет аналогов в природе.
Оно происходит на фиксированной длине волны. Это обеспечивает лазерному излучению его чистоту, и эта чистота определяется как «монохроматизм». Кроме этого, излучение фотонов происходит с одинаковым ритмом, т. е. все лучи находятся в одинаковой фазе. Традиционные источники излучают свет во всех направлениях. Луч лазера идеально состоит из плоских волн. Энергия излучается лазером в компактном пучке, расхождение в котором незначительно. Важной особенностью является возможность достижения высокой концентрации энергии путем усиления и фокусировки излучения.
Физиологическое и лечебное действие
В медицине лазеры применяются в двух основных направлениях: высокоинтенсивное лазерное излучение используется для коагуляции и рассечения тканей в хирургии; низкоэнергетическое лазерное излучение – для инициирования биологических эффектов в физиотерапии. Интенсивность излучения снижается на его пути к структуре в соответствии с классическими оптическими законами. На потери влияют отражение, дисперсия, преломление и поглощение. Отражение – основная причина потери энергии лазерного излучения, которая может составить от 15 до 20%. Жирная кожа, особенно после массажа или из-за косметики, отражает намного больше, чем сухая. Поэтому рекомендуется, чтобы кожа была предварительно очищена спиртовым раствором. Излучение, проникая в ткани, изменяет направление под влиянием преломления. Если направить видимое излучение лазера на кожу, то можно увидеть «ореол» примерно с сантиметровым поперечником, вызванный рассеянием. Это – выражение дисперсии. Важно, чтобы излучение попадало на кожу под углом, близким прямому.
Воздействие лазерным лучом связано с чрезвычайно сложными изменениями на клеточном уровне. Лазерное излучение меняет биофизические параметры клеточных мембран, действует на митохондрии клеток, включая различные энзимные реакции. В местах нарушения трофики происходит увеличение доставки и скорости потребления кислорода, в результате чего уменьшается отек, стимулируются механизмы иммунологической защиты, активизируются восстановительные процессы. Общая реакция организма на облучение лазером, не зависящая от локализации облучаемого участка, обусловлена включением гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, что ведет к выраженному противовоспалительному, антиаллергическому, противоотечному, обезболивающему аффектам.
Особое внимание в последние годы привлекают иммуномодулирующие эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения (НЛИ). Это связано с тем, что все большее значение в патогенезе многих заболеваний придается нарушениям иммунитета. Многие авторы связывают иммуномодулирующий эффект низкоинтенсивного лазерного излучения с влиянием на рецепторный аппарат иммунокомпетентных клеток. В клинических исследованиях установлено нормализующее влияние НЛИ на функциональное состояние иммунной системы, причем в большей степени изменялись количественные показатели, характеризующие клеточный иммунитет. Наиболее выраженные изменения количества Т лимфоцитов получены при вторичных иммунодефицитных состояниях, сопутствующих многим хроническим воспалительным заболеваниям, постоперационным состояниям. Иммуномодулирующее действие НЛИ зависит от локализации воздействия, исходного функционального состояния иммунной системы и дозы лазерного излучения.
Доказано антистрессорное действие НЛИ, причем наиболее выраженный иммунореабилитирующий эффект отмечен при локализации воздействия на область тимуса. Эти изменения в тканях дают обширные лечебные эффекты. Лазер вызывает терапевтический эффект только в том случае, если его излучение достигает структуры, которая будет обработана с достаточной интенсивностью. Стимулирующее влияние лазеров наиболее четко проявляется, если ткани находятся в состоянии репаративной регенерации.
Разные ткани имеют различные коэффициенты поглощения лазерного излучения одной и той же длины волны. При поглощении происходит потеря энергии пропорционально толщине ткани и интенсивности излучения. Поглощение тканью сильно зависит от длины волны лазерного излучения. Лазерное излучение теряет также интенсивность в воздухе. Для инфракрасного лазера расстояние, при котором интенсивность снижается наполовину, равно 25 см. Для большинства тканей наиболее эффективными являются экспозиции между 30 с и 3 мин.
Максимальное действие лазеротерапии наблюдается в основном к 7-му дню облучения и эффективно до месяца.
Лазеротерапия – достаточно сложный метод лечения по определению показаний, используемой технике, прогнозируемости результатов и проведению процедур. В домашних условиях в настоящее время носит ограниченный характер.
Для лазеротерапии чаще всего используют оптические излучения красного (0,632 мкм) и инфракрасного (0,8–1,2 мкм) диапазонов, генерируемые в непрерывном или импульсном режимах. Глубина проникновения красного излучения достигает 3 см, инфракрасного – 7 см.
Лазер потенциально опасен для человека. По уровню безопасности существует четыре класса. Для домашней терапии выпускают аппараты 1-го и 2-го классов.
Класс 1. Эти лазеры не опасны, даже если лазерный пучок максимально сконцентрирован и попадает на глаз или кожу в течение максимального времени облучения.
Класс 2. Эти лазеры могут представлять опасность, если человек превысил допустимое время воздействия мощным лазерным излучением и непрерывно смотрел на источник излучения (если смотреть на солнце в течение 10–20 с, то тоже можно ослепнуть).
При выборе конкретных аппаратов могут быть следующие ориентиры.
Импульсные инфракрасные излучатели (0,89 мкм) мощностью 6 Вт применяются при заболеваниях суставов, внутренних органов, т. е. в тех случаях, когда необходимо облучение глубоко залегающих воспалительных очагов.
Лазеры (0,89 мкм) мощностью 10 и 15 Вт хорошо зарекомендовали себя в травматологии конечностей.
Непрерывные инфракрасные излучатели (0,89 мкм) мощностью 50 Вт, 80 Вт, 100 Вт применяются для работы с воспалительными очагами мягких тканей, опорно-двигательного аппарата.
Непрерывные красные излучатели (0,63 мкм) мощностью 5 Вт используются для процедур на слизистой и коже без насадок. Для работы со слизистой (ЛОР, стоматология) преимущество отдается аппаратам (0,63 мкм) мощностью 10 Вт. Сочетание использования двух излучателей (0,85 мкм + 0,66 мкм) мощностью от 15 Вт до 60 Вт применяется в тех случаях, когда необходимо снять воспаление мягких тканей, стимулировать эпителизацию при гнойно-воспалительных процессах, ожогах, заживлении открытых ран.
Светодиодная фототерапия (фотодиодная и фотодинамическая терапия)
Исследования показали, что в области терапевтического воздействия лазером при плотности мощности излучения не более 2,5 мВт/смг когерентность излучения значения не имеет. Главным параметром является длина волны излучения. Поэтому для терапевтического воздействия изобрели дешевые светодиоды
– красного (длина волны 660+15 нм),
– зеленого (длина волны 540 нм),
– синего (длина волны 470 нм),
– инфракрасного (длина волны 840–950 нм) излучения.
Наблюдается действие, подобное лазеротерапии. В результате специфического ответа организма возникают три группы биологических эффектов: иммунокоррекция, нормализация обменных процессов и восстановление микроциркуляции крови.
Разработчики аппаратуры и методик применения подчеркивают технологические преимущества этого направления:
– сокращение доз назначаемых фармпрепаратов или отказ от них;
– сокращение в 1,5–2 раза реабилитационного периода;
– высокий профилактический потенциал;
– отсутствие побочных эффектов, неинвазивность и безопасность.
Эффективность применения увеличивается при использовании биологической обратной связи.
