|
Излучение, генерируемое лазером, при воздействии на биологическую субстанцию вызывает в ней различные фотобиологические
эффекты.
Если при поглощении тканями квантов излучения в них происходит возбуждение атомов и молекул, то такое явление называют
фотофизическим или фотохимическим. Именно они лежат в основе лазерной терапии.
Биоткань также может просто рассеивать, отражать и поглощать излучение лазера. Такое взаимодействие называется невозмущающим.
Оно используется в диагностических целях (та же лазерная спектроскопия).
В результате фотодеструктивного воздействия происходят необратимые изменения в биоткани. Таким взаимодействием между лазерным
излучением и живой субстанцией пользуются в лазерной хирургии.
Вид фотобиологических эффектов зависит от свойств света, испускаемого лазером: длины волны, энергетического показателя
светового луча, периода времени обработки биоткани.
В медицинских целях пользуются низкоинтенсивным (менее 10 вт/см2) и высокоинтенсивным (104±2 вт/см2) лазерным излучением,
соответственно в терапии и хирургии. Но более всего применяются лазерные излучения с интенсивностью не выше 100 мВт/см2, т. н. низкоинтенсивные
лазерные излучения (НИЛИ), используемые в т. ч. Когда проводится лазерная коррекция
зрения в Москве.
Длины волн излучения (λ) медицинских лазеров охватывают диапазон от 0,2 до 10 мкм. Время обработки биоткани зависит от множества
факторов и колеблется от долей секунд до нескольких минут.
Началом фотофизических реакций служит нагрев ткани на 0,1-0,3оС и передача тепла по биоткани. Ход фотохимических реакций есть
следствие возбуждения электронов и атомов вещества при поглощении квантов светового пучка. На уровне молекул это проявляется фотоионизацией
субстанции, её восстановлением или фотоокислением, фотодиссоциацией молекул, их перестройкой – фотоизомеризацией.
НИЛИ активизирует метаболизм клеток, воздействует на их жизнедеятельность и регенерацию, увеличивает количество ДНК и РНК в них,
тормозит мутации, способствует синтезу ДНК и убыстряет восстановление клеток, подвергнутых радиации.
При высокоинтенсивном световом воздействии на мягкие биоткани возникает лазерная рана, состоящая из нескольких зон. В центре
температура превышает 573°К. Это приводит к испарению ткани и образованию лазерного кратера. Затем идёт участок с температурой выше 473°К, что
ведёт к обугливанию тканей. Его охватывает участок, в котором температура больше 333°К, что вызывает коагулирование ткани. Последняя зона, в
которой ткань прогревается не более чем на 318°К, необратимых повреждений не имеет.
|
