Спосіб лазерної коагуляції кровоносних судин

Винахід відноситься до лазерної медицини, зокрема до дерматології, і може бути використаний для лікування гемангіом, лікування і профілактики розширення посагів і інших судинних захворюваннях. Відомо спосіб лазерної коагуляції судин аргоновим лазером, довжина хвилі випромінювання 488-514нм ["Laser surg. Med., "1992, vol.12, №3, pp.246-253. "Прикладна лазерна медицина." Під редакцією Х.П. Берлієна, Г.Й. Мюллера, с.326-327, 1997р.]. Лікувальний ефект в цьому випадку заснований на тому, що випромінювання аргонового лазера добре поглинається гемоглобіном, в результаті температура всередині судини підвищується і відбувається його коагуляція. Але випромінювання з даною довжиною хвилі не здібне проникати глибоко в кровоносні судини, в зв'язку з цим спосіб не може бути використаний для коагуляції великих судин. Крім того, випромінювання аргонового лазера так само добре поглинається іншими складовими шкіри, що з одного боку приводить до перегріву навколишніх тканин, а с іншої сторони не дозволяє випромінюванню проникати глибоко в шкіру, що знижує лікувальний ефект навіть при коагуляції дрібних судин. Відомо також, спосіб коагуляції судин з допомогою YAG:Nd лазера, працюючого в режимі генерації другої гармоніки [Патент США, №5558667, дата публікації 24.09.96г.," Method and apparatus for treating vascular lesions"]. Випромінювання даного лазера з довжиною хвилі 532нм, тривалістю імпульсів 0,5-10мс і щільністю енергії 10-20Дж/см 2 також добре поглинається гемоглобіном, що дозволяє коагулювати дрібні кровоносні судини. До недоліку даного способу можна віднести те, що крім гемоглобіну, дане випромінювання поглинають інші складові м'яких тканин і глибину проникнення його в шкіру невелика, що не дозволяє ефективно коагулювати судини без пошкодження навколишніх м'яких тканин. Найбільш близьким до того, що заявляється, є спосіб коагуляції судин випромінюванням лазера на барвниках з довжиною 585нм [Treatment of Vascular Lesions in Pigmented Skin with the Pulsed Dye Laser, "Laser surg. Med.", 1992, suppl.4, pp.65-74]. Дані хвилі здатні глибше проникнути в м'які тканини за рахунок меншого поглинання різними складовими шкіри. Ефективність поглинання даного випромінювання гемоглобіном нижче, ніж випромінювання аргонового лазера і другої гармоніки YAG:Nd лазера, однак це компенсується тим, що випромінювання глибше проникає у середину судини, викликаючи коагуляцію крові в більшому об'ємі. Завдяки цьому, даний спосіб дозволяє коагулювати великі судини. Однак, для ефективного розігрівання всього об'єму судини необхідно використати великі енергії, оскільки при менших енергіях можлива часткова коагуляція крові, що не забезпечить достатнього розігрівання стінок судини і може в процесі кровообігу викликати зміщення дільниці коагульованої крові. Крім того, використання великих енергій випромінювання, в цьому діапазоні довжин хвиль викликає значний перегрів навколишніх тканин, що може викликати в них безповоротні зміни. В основу винаходу покладена задача підвищення ефективності коагуляції кровоносних судин при зниженні імовірності травмування навколишніх м'яких тканин. Поставлена задача вирішується тим, що на кровоносні судини впливають імпульсним випромінюванням з довжиною хвилі 500-600нм, щільністю енергії до 10Дж/см 2 протягом не більше за 10мс. Одночасно на цю ж судину впливають як мінімум ще одним додатковим випромінюванням, з довжиною хвилі в діапазоні 8001400нм, щільністю енергії до 100Дж/см 2. Щільність енергії і тривалість впливу вибирають в залежності від розмірів коагульованої судини. Випромінювання може бути подане або у вигляді одиночних імпульсів протягом не більше за 10мс, або у вигляді пакету з декількох наносекундних імпульсів, тривалість якого не перевищує 10мс. Спосіб, що заявляється, заснований на одночасному впливі випромінювань з різними довжинами хвиль, кожне з яких окремо не здібне привести до ефективної коагуляції судини. При цьому, випромінювання подається або у вигляді одного імпульсу з тривалістю від сотень мікросекунд до десятків мілісекунд, або у вигляді пакету імпульсів наносекундної тривалості, в цьому випадку тривалість пакету не повинна перевищувати 10 мілісекунд. Діапазон довжин хвиль додаткового випромінювання вибирають з умови їх поганого поглинання складовими шкіри, тобто глибокого проникнення випромінювання в м'які тканини. Порівняння способу, що пропонується з прототипом дозволяє виявити наступні відмітні ознаки: - для коагуляції кровоносної судини використовується додатково як мінімум ще одне випромінювання з іншою довжиною хвилі; - обидва випромінювання впливають на коагульовану судину одночасно; - довжину хвилі додаткового випромінювання вибирають з умови її глибокого проникнення в м'які тканини шкіри; - для коагуляції кровоносної судини використовуються або одиночні імпульси, або пакет наносекундных імпульсів з відповідною тривалістю і щільністю енергії. Все вищевикладене дозволяє зробити висновок про відповідність рішення, що заявляється критерію "Новизна". Незважаючи на те, що в на уці і медичній практиці відомі способи лазерної коагуляції кровоносних судин, спосіб, що заявляється дозволяє отримати новий результат. У відомих способах не враховується ефект зміни спектра поглинання судини при його коагуляції. У способі, що заявляється процес коагуляції здійснюється одночасно мінімум двома випромінюваннями з різними довжинами хвиль, перше з яких створює всередині судини окремі області коагульованої крові, які є центрами поглинання для випромінювання з другою довжиною хвилі, яке в свою чергу здійснює розігрівання цих центрів з подальшою коагуляцією всій кровоносної судини. Перше випромінювання з довжиною хвилі в діапазоні від 500нм до 600нм ефективно поглинається гемоглобіном і під впливом цього випромінювання всередині судини відбувається коагуляція дільниць крові, а оскільки це випромінювання не здатне глибоко проникати в кровоносні судини, то центри коагуляції розташовуються в зоні, що безпосередньо примикає до стінок судини, сприяючи їх е фективному розігріванню і коагуляції. Під впливом додаткового випромінювання температура коагульованих дільниць крові збільшується і тепло передається до не коагульованих дільниць крові, викликаючи їх розігрівання і коагуляцію судини. Причому спектр поглинання коагульованої крові дозволяє використати додаткове випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 800нм до 1400нм, яке не випробовує сильного поглинання в шкірі і в не коагульованих дільницях судини, що зменшує розігрівання навколишніх м'яких тканин. Вплив на коагулюєму судину одночасно випромінюваннями з різними довжинами хвиль дозволяє підвищити ефективність коагуляції і зменшити травмування навколишніх тканин. Оскільки довжина хвилі першого випромінювання ефективно поглинається шкірою і при тривалому впливі може викликати її небажаний перегрів, то час впливу першого випромінювання може бути вибраний мінімальним, або його інтенсивність може зменшуватися до кінця часу впливу. При цьому випромінювання з другою довжиною хвилі формують із зворотною залежністю, тобто його інтенсивність може збільшуватися до кінця часу впливу. Управляючи тривалістю імпульсів і інтенсивністю випромінювань забезпечують можливість виборчого регулювання температури великої кровоносної судини при мінімальному термічному розігріванні навколишніх м'яких тканин. Все це дозволяє зробити висновок про відповідність рішення, що заявляється, критерію "Винахідницький рівень". На біотканину впливають лазерним випромінюванням або у вигляді двох суміщених під часі імпульсів, або у вигляді двох пакетів наносекундних імпульсів. Для генерування випромінювання з довжинами хвиль в діапазонах 500-600нм і 800-1400нм можна використати YAG:Nd лазер з активною модуляцією добротності і генерацією другої гармоніки. При цьому, інтенсивність випромінювання другої гармоніки буде нелінійно залежати від інтенсивності першої. Під впливом випромінювання з довжиною хвилі 532нм з щільністю енергії 10Дж/см 2 протягом 5мс і діаметром плями 1мм в біотканині - кровоносній судині відбувається часткова коагуляція і утворяться дільниці коагульованої крові. Одночасно здійснюють вплив на цю ж судину випромінюванням з довжиною хвилі 1064нм при щільності енергії 70Дж/см 2 протягом 10мс з розміром плями 1мм. Це випромінювання впливає на коагульовані дільниці крові в судині і здійснюють повну коагуляцію судини без пошкодження навколишніх м'яких тканин.