Лазеры в медицине

возможности применения лазера в клинической медицине

С момента своего появления лазеры (оптические квантовые генераторы) активно используются в различных отраслях науки, техники и промышленности. Сейчас интенсивно изучается возможность использования их в медицине. Современная медицина располагает разнообразными и многочисленными методами лечения различных, в том числе и самых тяжелых, заболеваний, а именно: лекарственными, хирургическими, физиотерапевтическими, диетическими (лечебное питание), санаторно-курортными и другими. Применение каждого из них имеет, как говорят медики, свои показания в зависимости от характера заболевания, особенностей его течения у каждого больного и многих других обстоятельств. Весьма часто применяется не один, а несколько способов лечения, взаимно дополняющих друг друга (комплексное лечение). Особое место среди лечебных методов занимает оперативный, или хирургический, метод.

Следует иметь в виду, что из всех болезней, известных человечеству, заболевания, требующие тех или иных оперативных вмешательств, составляют примерно около 20 процентов. Нельзя не отметить, что среди этих заболеваний очень много весьма тяжелых и опасных, например, различные врожденные пороки развития (сердца, пищевода и других органов), злокачественные опухоли, повреждения, язвы, омертвения (некрозы) и многое другое. Неудивительно, что, начиная с глубокой древности и заканчивая нашим временем, хирургия всегда занимала и занимает весьма почетное место в медицине, а роль хирургического лечения была и остается пока очень большой. Если оглянуться на многовековую историю медицины и особенно хирургии, то бросается в глаза постоянная связь ее с физикой, химией, механикой и многими другими отраслями науки и техники. Все то новое, что появлялось в науке и технике, постоянно привлекало особое внимание врачей всех времен и народов и весьма часто находило применение в практической медицине.

В подтверждение сказанному приведем лишь несколько примеров. Еще достижения древних механиков, живших до нашего летоисчисления, использовались при создании оригинальных аппаратов для вправления вывихов и переломов. Изобретение увеличительных стекол, или оптических линз, а затем и микроскопа в XVII веке, все последующее бурное развитие оптики и оптической промышленности послужили поводом и основанием для создания теперь уже многочисленной и разнообразной так называемой эндоскопической аппаратуры. С помощью таких аппаратов и приборов (бронхоскопы, эзофагоскопы, гастроскопы и т. п.) врачи могут с успехом осматривать внутренние стенки бронхов, пищевода, желудка и других органов и путем осмотра выявлять самые начальные ста дни многих, в том числе и весьма опасных, заболевании (рак и др.).

Достаточно хорошо известно, что бичом современного человечества являются разнообразные сердечно-сосудистые заболевания, которые в особо тяжелых случаях требуют оперативного лечения. С сожалением приходится отметить, что героические попытки отдельных выдающихся хирургов, как у нас, так и за рубежом, до недавнего времени, как правило, не давали желаемого лечебного эффекта. И лишь за последние 15-20 лет, когда на помощь медикам пришла современная техника, хирургия сердца и крупных кровеносных сосудов стала успешно развиваться и достигла поистине изумительных результатов.

Создание оригинального аппарата для искусственного кровообращения («искусственное сердце и легкие») позволило хирургам производить блестящие по технике и результатам операции на выключенном из общего кровообращения и обескровленном, или «сухом», сердце по поводу врожденных и приобретенных его заболеваний и даже производить пересадки этого жизненно важного органа.

До недавнего времени многие операции на крупных кровеносных сосудах конечностей, поврежденных в результате ранений или их последствий (в виде аневризмы) заканчивались вынужденной перевязкой (лигатурой) сосудов со всеми вытекающими отсюда вредными, а иногда и опасными последствиями в виде нарушения кровообращения и даже омертвения (гангрены) части или всей конечности. При некоторых операциях хирурги были вынуждены иссекать тот или иной болезненно измененный отрезок артерии (иногда весьма значительный), но не располагали полноценным способом заместить его и, следовательно, восстановить кровообращение в конечности. Хирурги и в этих случаях вынуждены были идти на перевязку крупных сосудов, хотя, разумеется, полностью отдавали себе отчет в возможных отрицательных, а иногда и трагических последствиях этой операции.

И только за последние годы в связи с бурным развитием химии вообще и химии синтетических материалов, или полимеров, в частности, в связи с развитием химической промышленности химикам, инженерам и медикам удалось создать искусственные сосудистые трубки, или пластмассовые протезы разной формы и величины, которые с успехом применяются теперь для замещения пораженных сосудов (артерий, вен) и не только в области конечностей, но даже сосудов брюшной полости и др.

Совершенно новые перспективы в дальнейшем развитии медицины открыла возможность применения разнообразной электрофизической и ультразвуковой аппаратуры. Так, например, в Москве с успехом используется электронно-вычислительная машина «Урал-2» в труднейшей области — в распознавании (диагностике) врожденных пороков сердца и других заболеваний. Использование ультразвука позволило инженерам и медикам создать новый аппарат для раннего распознавания раковых и некоторых других заболеваний.

Современные технические средства позволили медикам применить инфракрасные лучи для распознания целого ряда заболеваний глаз, кровеносных сосудов, опухолевых процессов и др., а также для разнообразных медико-биологических исследований. Мы привели лишь несколько из множества примеров, свидетельствующих об использовании различных достижений науки и техники в некоторых областях медицины. Ярким примером связи медицины с различными областями науки и техники в последнее десятилетие является возможность применения в медицине так называемых лазеров, созданных на основе бурно развивающейся квантовой электроники и радиофизики.

Современные лазеры в медицине

Возможность использования лазеров изучается во многих областях медицины, например, в урологии (для дробления камней в мочевом пузыре), анастезиологии, гематологии, судебной медицине и других. Так, отоларингологи, изучив влияние лучей лазера на ухо, горло и нос, полагают, что лазерная терапия может найти свое применение при лечении некоторых опухолей ушной раковины и наружного уха, рта, гортани и трахеи, а в дальнейшем, возможно, и других заболеваний. Исследуется также влияние лучей лазера на кровь и процессы ее свертывания, на костную ткань, жизнедеятельность и процессы размножения микроорганизмов, на активность различных ферментов и мн. др.

Имеются интересные сообщения о возможности использования лазера для микрофотографирования внутренних полостей. Так, например, при помощи тонкого световода, расположенного внутри сердечного катетера, освещают внутренние полости работающего сердца и производят скоростную киносъемку! В подобных случаях лазер играет роль своеобразного осветительного устройства.

Мы коснулись лишь некоторых возможностей применения лазера в экспериментальной и клинической медицине. За последние годы влияние излучений лазера в области биологии и медицины изучается в самых разнообразных направлениях. Так, например, весьма понятный интерес вызывает воздействие лучей лазера — этого «микрохирургического инструмента» — на хромосомы и другие составные элементы различных клеток, что открывает совершенно новые перспективы в области генетики. Есть основания предполагать, что такие исследования могут во многом помочь в изучении проблемы происхождения и развития наследственных болезней и, в конечном счете, в решении проблемы рака и многих других заболеваний. Недаром специалисты по изучению клеток (цитологи) видят в лазере новый и ценный инструмент для изучения строения и функции как самих клеток, так и отдельных их частей. Интересно отметить губительное действие излучений лазера на некоторые микроорганизмы (кокки, кишечная палочка и т. п.).

При работе с лазерами необходимо соблюдение определенных мер предосторожности. Дело в том, что лазерный луч обладает способностью рассеиваться и отражаться, особенно от светлых и блестящих предметов (стены и потолок, различные приборы и проч.). Рассеянное и отраженное излучение лазера может воздействовать на человека в течение всего времени нахождения его в помещении. И хотя такое излучение, как правило, является небольшим, все же при длительном воздействии может оказать отрицательное влияние на те или иные органы и функции человеческого организма, и особенно на глаза.

Именно поэтому для лиц, систематически и длительно работающих с лазерами, необходимо соблюдение соответствующих правил техники безопасности, гигиены труда, а также периодический медицинский контроль. Так, например, для защиты глаз разработаны различные предохранительные приспособления в виде специальных стекол, экранов, очков и другие мероприятия по технике безопасности. Все эти профилактические меры должны найти более широкое применение, если учесть, что лазеры используются сейчас в разных областях науки, техники и промышленности, и в связи с этим увеличивается контингент людей, соприкасающихся с лазерами. В этом отношении большое поле деятельности открывается для представителей профилактической медицины (гигиенистов и др.).

Мы привели лишь основные сведения о возможности применения лазеров в некоторых областях медицины. Следует еще раз подчеркнуть, что лучи лазера — совершенно новый для медицины физический фактор воздействия на человеческий организм, который стал известен и начал изучаться лишь в самые последние годы. Неудивительно, что пока лучи лазера нашли себе применение лишь в некоторых областях медицины (офтальмологии, дерматологии и др.). В большинстве же других медицинских специальностей исследования действия лучей лазера не вышли еще из сферы экспериментов на животных или только еще начинают переходить в сферу клинического их применения.