Низкоинтенсивное лазерное излучение

Низкоинтенсивная лазерная терапия сегодня имеет значительное прикладное значение в лечении и реабилитации многих заболеваний и наряду с лазерной хирургией, фотодинамической терапией и лазерной диагностикой представляет собой одно из активных направлений лазерной медицины.

В лазерной хирургии и фотодинамической терапии применяется высокоэнергетическое лазерное излучение, способное разрушить ткани организма или нарушить их структуру и целостность. В лазеролечении применяется низкоинтенсивное – т.е. малой мощности – лазерное излучение (НИЛИ, НЛИ, LLLT), которое оказывает влияние на функции тканей, органов и систем организма с сохранением их естественного морфологического строения.

Тем не менее все эти направления медицины объединяет использование лазера в качестве инструмента достижения различных медицинских целей.

Свойства лазерного излучения

• лазерное излучение монохроматично. Это означает, что исходящее из лазерной установки электромагнитное излучение имеет фиксированную длину волны, например, 905 нм (λ = 0, 95 микрона);
• лазерное излучение когерентно. Когерентность – это совпадение (синхронность) фаз электромагнитных колебаний излучения во времени и в пространстве;
• лазерное излучение обладает фиксированной поляризацией, т.е. имеет фиксированную ориентацию векторов электромагнитного излучения в пространстве относительно направления его распространения);
• лазерный луч характеризуется узкой направленностью и является очень тонким, концентрированным пучком.

Особенности лазерного излучения дают ему ряд преимуществ. Например, точность дозирования очень важна для выраженности результатов лечения. Важным преимуществом является и равномерное распределение энергии по всей поверхности облучения, чего не происходит при применении других светолечебных факторов – например, некогерентного инфракрасного излучения, тепло которого распределяется неравномерно в центре и по периферии светового пятна. Еще одним преимуществом НИЛИ является способность передачи световой энергии по специальным насадкам-световодам.

Свойства когерентности, поляризованности и малой расходимости лазерного пучка позволяют снизить потери энергии и обеспечивают возможность «доставки» лазерного излучения непосредственно к проблемным зонам. Все это делает лазерное излучение эффективным и востребованным в разнообразной медицинской практике.

Классификации медицинских лазерных установок

Все лазерные установки, применяемые в медицинских целях, классифицируются по ряду параметров. Параметры делятся на основные (длина волны (λ), выходная мощность, режим генерации) и параметры, регулирующие дозировку (длительность воздействия, плотность энергии, частота, плотность потока мощности, а для импульсных лазеров – импульсная мощность). От изменения этих характеристик зависит конкретный конечный эффект.

Длина волны (λ) важна по причине того, что определяет глубину проникновения в ткани организма. Определены усредненные показатели глубины проникновения лазерного излучения в ткани, на основе которых составлены рекомендации для применения в клинической практике.

Считается, что лазерное излучение λ = 0, 63 мкм проникает в ткани на 1 см (от 0, 5 до 2 см), с λ = 0, 89 мкм – на глубину до 3–4 см, с λ = 0, 96 мкм – на глубину до 5–7 см. На сегодняшний день в физиотерапии наиболее часто применяются аппараты с «красным» лазером (λ = 0, 63 мкм) и инфракрасные (λ = 0, 89 мкм, λ = 0, 95 мкм, λ = 1, 02 мкм и др.).

Выходная мощность лазерного излучения – параметр, от которого зависит результат воздействия на ткани (эффект может наблюдаться в диапазоне от усиления клеточного метаболизма до хирургического разрушения тканей). В лазерной хирургии используются лазеры, мощность которых варьируется в диапазоне от нескольких десятков до тысяч ватт.

В физиотерапевтической практике все аппараты относятся к низкоинтенсивным, в которых выходная мощность излучения не превышает 60–70 милливатт (мВт).

Режим генерации излучения лазером – импульсный, непрерывный, модулированный – влияет на способ воздействия на ткани. Работа лазера в непрерывном режиме означает, что в любой момент времени количество выдаваемой им энергии одинаково. В импульсном режиме происходит генерация излучения в виде импульсов с определенной частотой в Гц за единицу времени. Импульсные лазеры преимущественно работают в инфракрасном диапазоне (λ = 0, 89 мкм, λ = 0, 95 мкм и др.). Длительность импульса в лазерных установках с импульсной генерацией излучения определяет пиковую мощность.

Помимо этого, лазеры классифицируют в зависимости от рабочего вещества, которое является источником фотонов света. Есть газовые лазеры, такие как углекислые и гелий-неоновые, твердотельные лазеры, например рубиновые, кварцевые и сапфировые, жидкостные лазеры, которые используют специальные красители, и полупроводниковые лазеры, включая арсенид галлия и др. Большинство современных лазеров являются полупроводниковыми.

Из указанного выше следует, что лазер – «инструмент тонкой настройки»: его параметры можно устанавливать в зависимости от желаемых результатов воздействия. Изобретя лазерную установку, человечество создало искусственный физический фактор воздействия.

Физический фактор – что это такое?

При лечении лазером эффект достигается воздействием на биологический объект электромагнитного излучения оптического диапазона малой мощности (т.е. низкоинтенсивного) и по сути является светолечебным фактором, который имеет ряд характерных особенностей.

Низкоинтенсивное лазерное излучение появилось в арсенале врача-физиотерапевта более 30 лет назад, когда были открыты специфические реакции организма, наиболее отчетливо проявляющиеся при воздействии электромагнитных излучений и полей низкой интенсивности.

Физическим фактором в физиотерапии условно называют энергию или её носитель, которые применяются с целью устранения тканевого энергодефицита. Действие физического фактора осуществляется путем передачи энергии. Свойства этой энергии (количество, вид, время воздействия и др.) обусловливают 2 варианта ее реализации в живом организме:

1. если энергия фактора превышает энергию метаболического процесса организма, то речь идет о высокоинтенсивном факторе. В результате проявляется термический эффект и происходит обычный нагрев тканей;
2. если энергия фактора не превосходит естественную метаболическую теплопродукцию, то такой фактор воздействия является низкоинтенсивным (маломощным). В этом случае происходит поглощение энергии фактора, которая затем преобразуется в различные формы биологической активности.

Такой физический фактор, как лазерное излучение низкой интенсивности, не является тепловым. Воздействие НИЛИ не приводит к нагреванию тканей и тем более к их повреждению. НИЛИ неспособно непосредственно изменить функции тканей и органов, но способно как бы «подпитать» их энергетически. Каков механизм такой «подпитки»?

Механизм действия НИЛИ

Несмотря на то, что механизм терапевтического действия лазерного излучения изучается в течение нескольких десятилетий, вопрос до конца не решен и продолжает уточняться. Если представить этот процесс упрощенно, то можно описать его так: световая энергия поглощается специфическими клеточными структурами (белки, рецепторы, ионные каналы) и запускает ряд метаболических изменений. В результате ускорения метаболизма устраняется энергодефицит на клеточном уровне и включаются естественные защитные механизмы организма, повышаются его адаптационные возможности.

От момента поглощения до появления лечебного эффекта происходит процесс в три этапа: фотофизический, фотохимический и фотобиологический.

Фотофизический этап – происходит поглощение энергии фактора молекулами-фотоакцепторами с переводом электрона на более высокий энергетический уровень. Возникшая в результате энергия электронного возбуждения запускает ряд процессов с превращением энергии НИЛИ в другие типы энергии.

Фотохимический этап – это этап, на котором поглощенная энергия преобразуется в энергию для активации биологических структур. Происходит стимуляция биохимических процессов, процессов синтеза, обмена веществ и многое другое.

Фотобиологический этап характеризуется изменениями в физико-химических свойствах живых тканей. Активируется синтез необходимых для поддержания жизнедеятельности веществ. Наиболее значимыми звеньями этапа являются регулирование обмена веществ на клеточном уровне и активизация иммунной системы. Результатом становятся биологические изменения, которые проявляются в виде лечебных эффектов.

Благодаря способности лазерной терапии к энергетической «подкачке» организма на клеточном уровне, она считается универсальным методом для лечения и профилактики широкого круга нозологий. Так, в методическом пособии к аппаратам РИКТА приводятся схемы лечения более чем 200 заболеваний.

Классы опасности лазеров

Для определения степени потенциального вреда здоровью существует деление на классы лазерной опасности, которое регламентируется ГОСТ IEC 60825-1-2013. В первую очередь имеется в виду опасность лазерного излучения для кожи и особенно глаз, поскольку лазерное излучение может быть сфокусировано линзой глаза в небольшую область воздействия на сетчатке, где оно может вызвать необратимые повреждения за доли секунды.

Степень угрозы от лазерных установок определяется исходя из параметров длины волны, выходной энергии, мощности, площади сечения лазерного луча, продолжительности воздействия, а также учитываются предельно допустимые значения при однократном воздействии. В зависимости от этих параметров риски, возникающие при использовании лазерного излучения, сильно различаются. Ниже в таблице представлены классы лазеров в соответствии с их способностью причинить вред здоровью.

* Коллимированный луч – это параллельный нерасходящийся луч света.

Аппараты РИКТА относятся к классу 1М, т.е. считаются неспособными создать опасные условия облучения при нормальной работе (если луч не рассматривается с помощью оптического инструмента). Их можно применять без предварительной специализированной подготовки, они разрешены к использованию даже в домашних условиях после консультации специалиста. Однако всегда следует учитывать существующие противопоказания.

Противопоказания к лечению лазером

Как и у любого другого метода, существуют противопоказания к применению лазеролечения:

1. Индивидуальная непереносимость лазерного воздействия
2. Хронические заболевания с выраженной патологией:
   • выраженный тиреотоксикоз
   • гипертоническая болезнь III степени
   • резко выраженный тиреотоксикоз сосудов головного мозга
   • выраженная гипотония
   • злокачественные новообразования
   • болезни крови, тромбоцитопения ниже 600\мкл
   • недостаточность кровообращения II и III стадий
   • психические заболевания с явлениями психомоторного возбуждения
   • заболевания сердечно-сосудистой системы в стадии декомпенсации
3. Острые заболевания:
   • активная форма туберкулеза
   • лихорадочное состояние (t тела больного выше 38° С)
   • кровотечения и склонность к ним
   • общее тяжелое состояние
   • острые воспалительные процессы в брюшной полости и в половой сфере
   • острая хирургическая патология, требующая неотложного оперативного вмешательства
   • тромбоз глубоких вен
   • ранний постинфарктный период
   • расстройство мозгового кровообращения (острый период)
   • резкое истощение организма
   • почечно-печеночная недостаточность
4. Другое:
   • все сроки беременности
   • искусственный водитель сердечного ритма (наличие кардиостимулятора)

Сеансы лечения лазером для детей до 14 лет проводятся строго под наблюдением врача. Перед применением лазерных аппаратов необходимо проконсультироваться со специалистом!

Заключение

В физиотерапии применяется низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ, НЛИ, LLLT), которое оказывает влияние на функции тканей, органов и систем организма, не затрагивая их морфологическое строение.

Цель такого воздействия – восстановление энергоресурсов для нормальной жизнедеятельности, которое подразумевает биостимулирующее действие на многие процессы в организме: стимуляция репарации, регенерации, микроциркуляции, фибринолитической активности крови, гуморального и клеточного иммунитета и т.д.

Применение низкоинтенсивной лазерного излучения в медицинской практике обосновано экспериментальными и клиническими данными. Более того, понимание принципов дозировки, специфики методик проведения процедур, адекватность назначения и строгое соблюдение указаний и ограничений гарантируют ее высокую эффективность.

О научном и практическом интересе к лечению лазерами говорит тот факт, что только в нашей стране защищено несколько сотен кандидатских и докторских диссертаций по применению лазеролечения. Тысячи публикаций отечественных и зарубежных авторов свидетельствуют об его эффективности.

Нам доверяют медицинские учреждения по всему миру

Где применяются аппараты РИКТА

НМИЦ сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева

НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина

РНИМУ им. Н.И. Пирогова

«НМИЦ РК» центр реабилитации и курортологии МЗ РФ

Детская городская клиническая больница №9 им. Г. Н. Сперанского

Московский НИИ педиатрии и детской хирургии

Тверской ГМУ Минздрава России

Кемеровский государственный медицинский университет

НПЦ специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого