Využití laserů v medicíně

Z WikiSkript
Změněno.png

Laserový paprsek se v medicíně využívá v rámci tzv. fototerapie k mnoha zákrokům, mezi které se řadí například korekce vad zraku či vyhlazování mikrojizev. První takovéto zákroky byly uskutečněny v 70. letech 20. století, širší pole působnosti laseru v medicíně však předznamenal až nástup třetího milénia.

Stručný popis principu fungování laseru: Laser je přístroj emitující koherentní elektromagnetické vlnění, což je záření, jehož paprsky mají shodnou fázi, směr šíření i vlnovou délku. Název pochází z anglické abreviace Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Foton je elementární částice zprostředkující elektromagnetickou interakci. Má určitou energii. Usměrněný proud mnoha fotonů (laser) může přenášet velká množství energie, kterou je možné využít v některých medicínských postupech, nejčastěji přeměnou na energii tepelnou.


Obory využívající laseru[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Mezi obory medicíny využívající laser k léčebným postupům se řadí např. neurologie, chirurgie, plastická chirurgie, ale také dermatologie, gynekologie nebo stomatologie.

Rozdělení laserů používaných v medicíně[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Medicínské laserové přístroje se dělí podle výkonu. Čím je výkon vyšší, tím víc energie paprsky transportují. Podle výkonu se tedy odvíjí jejich praktické využití. Každá lékařská disciplina vyžaduje pro své účely přesnou charakteristiku použití laseru, protože pro každý typ tkáně je vhodná jiná vlnová délka laseru. Delší vlnová délka proniká hlouběji do tkáně, ale nepůsobí tak silně. Kratší vlnové délky se hodí například pro stomatologii, delší nacházejí využití v rehabilitaci. Základní dělení laserů podle výkonu:

  1. Neinvazivní – neboli terapeutické. Jejich výkon nepřevyšuje 500mW.[1]
  2. Invazivní – tedy chirurgické. Výkon těchto přístrojů je větší než 1W.[1]

Výhody použití laseru[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

V medicíně se laser jako prostředek léčebných metod rozšířil kvůli několika specifickým vlastnostem.

  1. Sterilita – při použití laserového skalpelu nedojde ke kontaktu tkáně s cizím tělesem, na kterém by mohly být různé zdroje infekce, jako např. bakterie.
  2. Přesnost – laserový skalpel má účinnou plochu podstatně užší než běžný ocelový skalpel, není však méně efektivní. Naopak, řez je velmi tenký a jen nezbytně dlouhý, hojení je tedy rychlejší a celý proces je vůči organismu šetrnější.
  3. Možnost vaporizace tkání – laserem je možno tkáň zahřát na velmi vysokou hodnotu a odstranit ji takto z těla.

Použití laseru v chirurgii[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Laserový skalpel Sharplan 40C

Rozvoj technologie laseru v posledních desetiletích umožnil vytvoření nové oblasti medicíny – laserové chirurgie. Z fyzikálního hlediska funguje chirurgický laser buďto na principu odpařování kapalin z měkkých tkání nebo na rozbíjení molekulárních vazeb látek v tkáni obsažených.

Efekt kontaku laseru s tkání[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • Fotokoagulace: ničení tkání dopadajícím zářením. Mezi nejvýznamnější aplikace se řadí operace retinopatií.
  • Vaporizace: odstranění tkáně odpařením.
  • Ablativní fotodekompozice: absorpce záření vedoucí k tvorbě molekulárních fragmentů, které jsou vysokou teplotou převedeny do plynné fáze (nutné chlazení tkáně před i po zákroku).
  • Fototermální efekt: pomocí této interakce laseru se tkání lze docílit zastavení krvácení některých struktur, například peptických vředů – efekt se hojně využívá při endoskopických intervencích.
  • Fotochemická interakce: jde o změnu chemické struktury tkáně po ozáření, které dodá aktivační energii pro tento proces.
  • Roztržení tkáně: postup, který v zasažené tkáni laserem navodí prudké zvýšení teploty až na 1250 °C, a tedy i zvýšení tlaku, jehož následkem je roztržení a devastace tkáně.[1]

Přehled používaných laserů[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • CO2 laser – Laser tohoto typu není příliš pronikavý a zasahuje jen asi 0,1mm hluboko do tkáně. Tohoto však lze využít při řadě intervencí, jako například u onychokryptózy (zarůstání nehtů), onychogripózy (drápovité zakřivení nehtů) nebo onychomykózy (mykotické onemocnění nehtových lůžek).
  • Nd YAG laser (neodymový) – jeden z nejrozšířenějších laserů u gastroenterologických operací (používaný např. k zástavě krvácení). Používá se též k odstranění šedého zákalu nebo k redukci nitroočního tlaku.
    • KTP laser – zdrojem záření je neodymový laser (viz výše), paprsek však prochází kaliumtitanylfosfátový (KTiOPO4) krystalem, který jej zbarví do zelena. Změnou barevného spektra dojde ke změně vlnové délky, což zapříčiní, že je paprsek absorbován hemoglobinem a ne vodou. [2]
  • Argonový laser – efektivní například při léčbě diabetické retinopatie. Dnes je zákrok prováděn rovněž ambulantně.
  • Barvivový laser – cílený paprsek způsobuje rozbíjení žlučníkových kamenů.
  • Excimérový laser – používaný pro zprůchodnění cév a díky své přesnosti také v léčbě myopie.

Použití laseru v dermatologii[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Permanentní odstraňování ochlupení na lýtku pomocí laseru

Obzvlášť v dermatologii nachází laser široké využití, především pro léčbu špatně hojících se ran, jizev, proleženin, oparů, cévních lézí, pigmentových skvrn, vyhlazování kožního povrchu, léčbě akné, odstraňování nežádoucího ochlupení a biostimulaci buněk. Na rozdíl od chirurgie se v dermatologii mnohem častěji používá laser s nízkým výkonem, kterým se dosahuje biostimulace buněk tkáně a tak také rychlé, efektivní a mnohem komfortnější léčby vrozených malformací, které dříve měly jen velmi omezené možnosti léčby.

Princip fungování laseru při odstraňování chloupků a akné je termodestrukce. V prvním případě se laser cíleně zaměřuje na buňky s obsahem melaninu a zákrok je třeba několikrát opakovat, aby se zničily i buňky, které byly předtím v brzkém stadiu vývoje. Při léčbě akné se používá tzv. modré světlo, které ničí přímo bakterie způsobující toto zánětlivé kožní onemocnění.

S ohledem na přesně určené kontraindikace při správném užití laseru v dermatologii nehrozí žádné vedlejší efekty této léčby. Při aplikaci biostimulačního záření je však nutno dbát na ochranu zraku speciálními brýlemi.

Použití laseru v oftalmologii[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Femtosekundový laser VisuMax

Laserové techniky se vůbec poprvé uplatnily právě v oftalmologii. V současné době je velmi pokročilým zařízením tzv. femtosekundový laser (jeho záření trvá v řádu femtosekund - fs). Tento pulsní laser je schopen vytvářet rastrové tvary v oční tkáni sumací svých plasmatických mikrovýbuchů. Používají se pro korekci některých zrakových vad a asistují při operaci šedého zákalu.

  • Argonový laser – dříve hojně používaný, dnes pro oční použití zastaralý.
  • Nd-YAG laser s KTP krystalem upravujícím jeho vlnovou délku na 532 nm - hojně používaný pro termokoagulační oční léčbu (komplikace diabetu, zelený zákal).
  • Diodové lasery - používají se k léčbě některých typů věkem podmíněné makulární degenerace (fotodynamická léčba) a tepelné léčbě (prohřívání, pálení) zeleného zákalu a některých chorob sítnice.
  • Nd-YAG laser vytvářející plasmatickou jiskru - plasmatická jiskra (mikrovýbuch) se používá hlavně k vytváření otvorů v nitroočních tkáních bez nutnosti oko otevřít nebo k rozbití některých nitroočních struktur. S jeho pomocí se léčí např. druhotný oční zákal (může vzniknout po operaci šedého zákalu) nebo oči s tendencí k záchvatu glaukomu.
  • Excimerové lasery – korekce zrakových vad, tedy myopie, hypermetropie nebo astigmatismu. Tento typ laseru skýtá výhodu ve velké přesnosti odpařené plochy. Jev se označuje jako APD – ablativní fotodekompozice (viz výše). Tímto způsobem excimer laser přetváří rohovkovou tkáň tak, aby se původní zraková vada minimalizovala.

Použití laseru v gynekologii[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Nejčastěji se laser v gynekologii užívá pro urychlení zacelování ran a léčby jizev, opět biostimulaci tkání a také k likvidaci strií. Každá sliznice je na působení laseru citlivější než např. kůže, proto se volí záření s delší vlnovou délkou.

Použití laseru v revmatologii[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Především díky svému protizánětlivému účinku se používá laser v revmatologii při léčbě artróz a dalších onemocnění. Tato léčba je vždy kombinována s léky.

Použití laseru ve stomatologii[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Silný laser se nyní začíná využívat místo zubních vrtaček, výhodou je opět menší bolestivost po zákroku. Širší využití ale nachází laser ve stomatologii při léčení zánětlivých onemocnění, paradontózy, zvyšování odolnosti skloviny, léčbě přecitlivělosti zubů a proti demineralizaci zubů. [3]

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Externí odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Reference[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. a b c NAVRÁTIL, L. a J. ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 2. vydání. Praha : Grada, 2005. Kapitola 5.5
    Fototerapie. s. 266. ISBN 978-80-247-1152-2.
  2. BACHMANN, A. a R. RUSZAT. The KTP-(greenlight-) laser--principles and experiences. [online]. [cit. 2013-7-11]. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17365672
  3. Medicom, a.s.: Aplikace terapeutických laserů v jednotlivých oborech [online]. [cit. 2013-25-11]. <http://www.medicom.cz/medical/cz/mthobory.htm

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • NAVRÁTIL, L. a J. ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 2. vydání. Praha : Grada, 2005. ISBN 978-80-247-1152-2.