Способ проведения лазерной хирургии и устройство для его осуществления
Изобретение относится к области медицины, в частности к лазерной хирургии, и может быть использовано при проведении хирургических операций. Техническим результатом является быстрое проведение операции при безопасном воздействии лазерного излучения за счет контроля состояния облучаемой поверхности. Способ включает воздействие лазерным излучением с помощью перемещения лазерного луча по облучаемой поверхности биообъекта. Одновременно с перемещением сканирующего лазерного луча по облучаемой поверхности изменяют пространственное положение объектива путем его кругового и радиального перемещения и изменения угла наклона к поверхности биообъекта, осуществляют контроль состояния облучаемой поверхности путем регистрации ее температуры, сравнения этой температуры с предельно допустимым, осуществляют регулировку мощности излучения. Устройство включает корпус, лазер, объектив, установленный с возможностью радиального и кругового перемещения и изменения угла наклона к поверхности биообъекта, направляющую, компьютер, устройство контроля, регулятор мощности и сканирующее устройство. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к медицине, в частности к лазерной хирургии в части создания устройств для лазерной хирургии с коррекцией мощности падающего на биологическую ткань лазерного излучения, и может быть использовано при проведении хирургических операций с использованием лазерного излучения, лечебный эффект которого определяется дозой излучения, поглощенного живой биотканью.
Медицинский лазер - это устройство для получения высокоинтенсивных и узконаправленных пучков монохроматического светового излучения. Лазер создан в 1955 г. советскими учеными Прохоровым А.М. и Басовым Н.Г. Существуют различные типы лазеров - газовые, жидкостные и твердотельные. Лазерное излучение может быть непрерывным и импульсным. В клинической медицине используют лазеры различных мощностей. Наиболее мощные лазеры используют в хирургии. Действие лазерного излучения основано на резком повышении температуры в облучаемом месте, что вызывает коагуляцию (свертывание) или разрушение биологической ткани. Особенность действия лазерного излучения зависит от типа лазера, его мощности, а также от структуры и биологических свойств облучаемых тканей. Узкий световой пучок большой мощности дает возможность производить коагуляцию строго определенного участка пораженного органа за долю секунды. Кроме коагуляции биологических структур при большой мощности излучения возможно и взрывное их разрушение от воздействия своеобразной ударной волны. Она образуется в результате мгновенного перехода тканевой жидкости в газообразное состояние под влиянием высокой температуры. Лазерным лучом можно производить бескровное рассечение тканей. Результат воздействия зависит от вида тканей или органов, их окраски, толщины, плотности и т.д. Например, лазерным скальпелем удаляют опухоли. Лазерное излучение используется и в диагностике, а также при лечении многих заболеваний кожного покрова, туберкулеза, лечения внутренних органов и многих других целей. Механизм воздействия лазера до конца не изучен, кроме теплового воздействия лазерное излучение вызывает химические преобразования в тканях и крови, волновое воздействие на биополя органов и даже психотерапевтическое воздействие. В последние 5...10 лет наряду или независимо от применения лазера в медицине широко используются персональные компьютеры.
Диагностирование и лечение с применением компьютеров безвредно для пациента. Уровень излучения мониторов современных компьютеров удовлетворяет самым строгим санитарным нормам. Тем более, раннее прогнозирование заболеваний и их предотвращение - совершенно новая отрасль медицины, определенные успехи в которой наметились в последнее десятилетие в связи с развитием компьютерных технологий. Применение волновой терапии разного рода излучениями: лазерным, световым, ультразвуковым и радиоволнами широко известно. Основная проблема при терапии посредством волнового излучения - это точное дозирование излучения. При облучении на минимальной мощности процесс терапии неоправданно затягивается и не дает нужного результата и, наоборот, при мощном бесконтрольном облучении возможны отрицательные последствия, например термический ожог.
Электромагнитные излучения обладают свойством, относящимся скорее к самим биологическим объектам - это проникающая способность в биологические ткани. Каждый вид электромагнитного излучения имеет свою проникающую способность. Выявлено, что наиболее глубоко проникают электромагнитные волны ближнего инфракрасного диапазона 900-1000 нм. При этом энергия их фотонов составляет порядка 1,5 эВ и является оптимальной для фотостимуляции. Эти свойства позволяют применять неинвазивные терапевтические воздействия.
Лазерная терапия широко применяется во многих областях медицины как эффективное лечебное средство. У лазерного излучения достаточно широкий спектр воздействия. Это излучение активизирует многие процессы в организме, повышая энергетический обмен, оказывает противовоспалительное, анальгезирующее действие и другие эффекты. Лазерное воздействие на организм используется в настоящее время не только для лечения больных, но и для профилактики утомления при снижении общей работоспособности в связи с сосудистыми нарушениями функционального характера, а также для восстановления функционального состояния после интенсивных нагрузок. В последнее время появились данные о психосоматическом воздействии лазерного излучения. Одним из важнейших свойств лазерного излучения в соответствии с квантовой теорией является то, что излучение и поглощение излучения происходят порциями (квантами). Кванты лазерного излучения (и света вообще) называются фотонами. Излучение и поглощение квантов связано с переходом электронов вещества на более высокую (поглощение) или низкую (излучение) орбиту. Лазерное излучение отличается от обычного света четырьмя основными свойствами - монохроматичностью, когерентностью, поляризованностью и коллимацией. Если сообщить веществу (рабочему телу лазера) дополнительную энергию, то при определенных условиях инициируется излучение квантов. При этом все кванты излучаются с одинаковыми параметрами (частота, длина волны, масса и энергия). Эта однородность энергетических параметров квантов называется монохроматичностью (одинаковый цвет). При этом фазы гармонических колебаний излучаемых квантов совпадают (максимумы и минимумы колебаний всех квантов приходятся на одно и то же время) - это свойство называется когерентностью лазерного излучения. Как уже упоминалось, лазерное излучение - это электромагнитная волна. Ее электрическая и магнитная составляющие ориентированы друг к другу под углом в 90° и перпендикулярно направлению распространения волны. Когда соответственно электрические и магнитные составляющие всех квантов излучения упорядочены в пространстве друг относительно друга соответственно в одних плоскостях, излучение называется поляризованным. Следующее отличие лазерного излучения от обычного света - коллимация или узкая направленность ((расходимость лазерного
луча), она обычно не превышает доли градусов). Это свойство позволяет достигать очень большой плотности энергии на единицу площади и передавать энергию без значительных потерь. Энергия потока лазерного излучения, поглощенная биотканью за весь цикл лечебных процедур, может оказывать как положительный, так и отрицательный эффект. Поэтому соблюдение точности дозировки при проведении лечебных процедур имеет принципиальное значение. Однако в медицинской практике используется значение мощности излучения применяемого лазера (доза определяется умножением значения мощности потока излучения на время воздействия), то есть устанавливается падающая на биоткань доза излучения. В то время как поглощенная биотканью доза излучения составляет только часть падающей дозы, то есть падающее излучение разделяется на два потока: не участвующий в лечебном процессе отраженный поток (соответствующий коэффициенту отражения - коэффициент отражения биоткани) и используемый в лечебном процессе поглощенный поток (соответствует коэффициенту поглощения - коэффициенту поглощения биоткани). Для реальных биотканей коэффициент поглощения изменяется в достаточно широких пределах в зависимости от ряда факторов (длина волны излучения лазера, цвет и состояние кожи, анатомическое расположение зоны облучения, атмосферные условия, время суток, психологическое состояние пациента и т.п.), совокупность которых статистически невозможно учесть для каждого конкретного пациента. Реальным практически применимым результатом является оперативное определение коэффициента поглощения в конкретной зоне облучения в процессе проведения лечебной процедуры и соответствующая коррекция величины падающего на биоткань лазерного излучения.
Известно устройство для лазерной терапии с коррекцией мощности падающего на биологическую ткань лазерного излучения, содержащее рабочий излучатель в виде лазера, на входе которого расположен блок регулирования его мощности, обеспечивающий поддержание установленного значения мощности лазера неизменным в течение процедуры облучения биоткани (Низкоинтенсивная лазерная терапия. Сб. трудов под общей редакцией С.В.Москвина, В.А.Буйлина, М., ТОО “Фирма Техника”, 2000, с.220).
Недостатком известного устройства является то, что в нем в процессе поддержания значения мощности излучения лазера не учитывается коэффициент поглощения биотканью падающего на нее излучения, что не обеспечивает достаточную эффективность терапевтической процедуры.
Из этого же источника известно устройство для лазерной терапии с коррекцией мощности падающего на биологическую ткань лазерного излучения, содержащее лазер, вход которого подключен к первому выходу блока управления, предназначенного для питания, включения и регулирования мощности излучения лазера, по ходу излучения лазера расположена входная апертура фотометрической полости, которая содержит также основную выходную апертуру и дополнительную выходную апертуру, при этом основная выходная апертура снабжена для обеспечения калибровки фотометрической полости перемещающейся заглушкой с возможностью открытия этой апертуры, поверхность заглушки имеет коэффициент диффузного отражения, равный 100%, в дополнительной выходной апертуре установлен фотоэлектрический преобразователь, выход которого связан со входом блока коррекции мощности лазера.
Преимуществом данного устройства по сравнению с ранее описанным является возможность ручной коррекции мощности лазерного излучения с учетом коэффициента поглощения биотканью этого излучения для обеспечения установки заданной поглощенной биотканью дозы излучения, что повышает эффект терапевтической процедуры. Недостатком устройства является сложность и достаточно большая длительность (порядка 2 минут на каждую облучаемую зону) процедуры ручной коррекции мощности излучения лазера для установки заданной поглощенной дозы из-за необходимости повторной процедуры установки нового значения мощности по показаниям дополнительного прибора, при этом возможно смещение ранее выбранной зоны биоткани относительно первоначальной, где фактически определен коэффициент поглощения, что снижает точность дозирования, уменьшает эффективность терапевтической процедуры и при этом не позволяет осуществлять процедуру по лабильной (с перемещением по ткани) методике.
Организм человека - уникальная саморегулирующаяся система. Его нормальное состояние, определяющее здоровье, поддерживается непрерывной работой, функционированием внутренних органов и распределенных систем организма: кровотока, биоэнергетики тканей, электрического возбуждения нервов, мышц и др. Физические поля и излучения организма - это фактически рабочий шум систем жизнеобеспечения. Этот шум дает возможность наблюдать организм в целом, любой его орган или систему в собственном свете, причем различные виды полей и излучений позволяют наблюдать функционирующий организм в различных аспектах. Например, в первом варианте, при наблюдении в инфракрасном (тепловом) спектре излучения видно функционирование капиллярного кровотока в коже, т.е. температуры поверхности тела обследуемого. В другом, радиотепловом выявляется биоэнергетика (уровень метаболизма) и кровоток в глубине организма, в частности в коре головного мозга, что более перспективно, но пока недоступно из-за высокой стоимости аппаратуры. В третьем, акустотепловом определяется теплопродукция мышц и внутренних органов. В четвертом, магнитном, организм наиболее прозрачен и видно состояние биоэлектрического возбуждения мозга, сердца, мышц и др.
Такой подход, а именно получение информации по собственным сигналам объекта в радиофизике и медицине называют пассивным дистанционным зондированием. На основе опыта, накопленного практикующими врачами всех стран, мира, а также в ряде предприятий, разрабатывающих современную, наукоемкую медицинскую технику, создано новое поколение медицинской аппаратуры и методов функциональной диагностики, основанное на динамическом картировании любых физических полей и излучений организма человека: электрических, магнитных, электромагнитных, инфракрасных, радиотепловых, акустических и оптических видимого волнового спектра. Эти методы, получившие название функциональной визуализации, дают возможность обнаружить ранние функциональные предвестники заболеваний, т.е. осуществлять раннюю диагностику заболеваний внутренних органов, например по динамике или уровню повышения или снижения температуры этого органа. Современная аппаратура позволяет врачу наблюдать на экране персонального компьютера в виде цифрового фильма функционирование вышеуказанных основных систем жизнеобеспечения как в естественной изменчивости (динамике), так и в статике в виде цветной картины. Функциональное картирование организма по его собственным сигналам является экологически абсолютно чистым, безопасным, не воздействующим на организм, что открывает большие перспективы в наше экологически напряженное время. Разработанная аппаратура и программное обеспечение позволяют наблюдать изображения интересующих областей организма в собственном свете в различных диапазонах длин волн, строить по ним функциональные карты, характеризующие функциональное состояние микроциркуляции и метаболизма в биологических тканях, в том числе биоэлектрическую активность сердца, мозга, мышц, систем кровоснабжения, лимфосистемы в различные периоды времени. В современной медицине преобладают методы морфологической структурной диагностики, вершина которых - современный томограф, позволяющий наглядно выявить место дисфукции организма. Однако, задолго до возникновения нарушений в саморегулирующейся системе должно нарушаться ее функционирование. Выявить, где и в какой степени произошли функциональные изменения, - задача создания новой аппаратуры и методов, предназначенных для ранней функциональной диагностики. Кроме того, современная аппаратура и методы позволяют индивидуально контролировать и корректировать ход лечебных процедур с целью восстановления устойчивого функционирования организма, т. е. эффективного излечения пациента.
Таким образом, открываются принципиально новые возможности выявления патологии на самых ранних стадиях путем создания специализированных банков функциональных изображений - предвестников патологии, т.е. набора статистических данных зависимости определенных изменений волновых излучений органа от нарушения его функции. Речь идет о новой, наиболее естественной, эффективной и абсолютно безопасной медицинской технологии. Области применения этой новой аппаратуры и технологии охватывают практически всю медицину - от пренатальной до геронтологии. Возможности естественного функционального мониторинга по собственным динамическим изображениям организма незаменимы: при реанимации, реабилитационных клиниках, в геронтологических клиниках, при испытаниях фармпрепаратов, при оптимизации дозировки фарма- и физиотерапии.
В ходе диагностики и лечения практически всех заболеваний наиболее существенный интерес для медиков представляет температура, ее распределение и динамика изменений по поверхности тела человека. Одним из наиболее распространенных приборов, позволяющих визуализировать температурные поля человека, является, например, инфракрасный тепловизор (типа AGA, Радуга, ТВ-03, ИРТИС-200 ME и др.). Такие приборы позволяют регистрировать, наблюдать и анализировать на экране монитора распределение температурных полей по поверхности кожи, они основаны на приеме собственного теплового излучения тела человека в инфракрасном диапазоне длин волн. Например, прибор ИРТИС-200 Me, отечественной разработки по потребительским качествам и характеристикам не уступает японскому ТН 3106 ME японской фирмы NEC. Прибор поставляется в комплекте с компьютером Пентиум или Ноутбук и сосудом Дьюара емкостью 25 литров, для жидкого азота.
Основные характеристики прибора:
Диапазон измеряемых температур, °С -10...+ 70
Температурное разрешение, °С 0,05
Тип охладителя жидкий азот
Точность измерения температуры °С ±0,5
Разрешение по горизонтали, элементов 256
Разрешение по вертикали 256
Время формирования кадра, сек 2
Фокусировка, м от 0,1 до бесконечности
Габариты, мм 200×140×100
Масса, кг 1,8
Инфракрасная термография уже применяется при диагностике различных видов онкологических, неврологических, сосудистых и других заболеваний на протяжении более 15 лет и здесь накоплен к настоящему времени значительный опыт в других ведущих медицинских учреждениях. Имеется значительный опыт также в проведении исследований и оценке радиотермографических изображений. Следует заметить, что применяемая обычно ИК-термография имеет дело в лучшем случае с набором статических изображений участков поверхности тела либо непосредственно пораженных, либо являющихся зонами тепловой или рефлекторной проекции внутренних патологически измененных органов. Но в связи с сильным затуханием волн инфракрасного диапазона в теле человека не всегда достоверны. Все глубинные процессы могут находить отражение в температурных полях кожи только в результате действия тех или иных механизмов теплопередачи. Применение тепловизионной техники для лечения заболеваний неизвестно.
Для исследования температурных распределений в глубине тела необходимо применение приборов, принимающих собственное тепловое излучение человека на более длинных волнах, например в радиодиапазоне.
Принцип действия прибора для регистрации и визуализации глубинных тепловых полей тела человека - радиотермографа - основан на приеме собственного теплового (планковского) излучения тела человека в дециметровом диапазоне длин волн. Основой прибора является высокочувствительный многоканальный приемник - радиометр - на входах которого подключены контактные антенны-аппликаторы. Антенны-аппликаторы устанавливаются на интересующей исследователя области тела или головы человека. Для эффективного приема сигналов антенны должны иметь хороший электродинамический контакт (малый коэффициент отражения) и быть согласованными по импедансу (волновому сопротивлению) с телом человека. Так как волновое сопротивление зависит от величины диэлектрической проницаемости вещества, а тело человека имеет усредненные значения диэлектрической проницаемости 40-60, то размеры антенн существенно уменьшаются относительно размеров для свободного пространства. Соответственно улучшается и разрешающая способность. Так, в частности, для длины волны в свободном пространстве 40 см длина волны в теле человека составляет 5-8 см. При этом можно получить разрешающую способность в 2,0-4,0 см.
Многоканальный радиотермограф представляет собой аппаратно-программный комплекс, состоящий из высокочувствительного приемника дециметрового диапазона волн (радиометра), комплекта антенн-аппликаторов (по числу каналов) с устройствами крепления на голове и теле человека, персонального компьютера типа IBM и пакета программного обеспечения. Передача информации с радиометра на компьютер осуществляется в цифровом виде через стандартный пoрт RS-232. В приборе предусмотрен светодиодный контроль качества установки антенн-аппликаторов на теле (голове) человека. Имеются датчики температуры кожи под антеннами и датчик комнатной температуры. Калибровка прибора производится путем установки всех антенн в термостат с физраствором. По двум температурам термостата вычисляются соответствующие коэффициенты для расчета температур по каждому каналу. Радиотермограф значительно сложнее и дороже тепловизора, он пока не получил широкого распространения в клиниках страны и требует высококвалифицированных специалистов для его обслуживания.
Известны способ и устройство для исследования внутренних органов по патенту РФ № 2071725. Недостаток - воздействие на организм вредного рентгеновского излучения.
Известен способ диагностики поверхностей биообъектов с использованием отраженной лучистой энергии по патенту РФ на изобретение № 2086117, МПК 6 А 61 В 6/00, опубл. 10.08.97 г. Способ подразумевает воздействие на поверхность человека лазерного излучения и регистрацию отраженного излучения аппаратурой, содержащей компьютер и монитор. Недостатки этого способа: он применим только для исследования поверхности биологического объекта, для исследования внутренних органов не приспособлен. Устройство достаточно сложное и дорогостоящее, т.к. оно содержит, кроме компьютера, лазерный излучатель и фотоприемники.
Известны способ и устройство для исследования внутренних органов и тканей человека по патенту РФ на изобретение № 2069063. Способ заключается в регистрации лазерного излучения, проходящего через исследуемый орган. Устройство содержит лазерный излучатель, фотоприемник, телекамеру и видеоблок (монитор).
Недостатком способа является отсутствие контроля воздействия излучения на больной орган и регулирования мощности лазерного излучателя.
Известен способ лечения деструктивных форм туберкулеза по патенту РФ № 2064801. По этому способу осуществляют кратковременное мощное облучение каверн больного легкого до полного уничтожения микробной среды. Недостаток - отсутствие контроля и обратной связи.
Известны способ и устройство для лазерной терапии поверхности тела человека по патенту РФ № 1801362, МПК 5 А 61 В 6/00, опубл. 15.03.93 г.
Способ включает дозированное облучение поверхности тела человека лазером с одновременным контролем по отраженному лучу лазера. Устройство содержит источник лазерного излучения и устройство контроля состояния облучаемой поверхности.
Недостаток этого способа и устройства: низкое качество контроля дозирования лечебного воздействия, обусловленное тем, что контролируется отражательная способность поверхности тела человека, а не реальное состояние этой поверхности. Например, отражательная способность поверхности может резко возрасти при выделении пота, при этом будет подан сигнал на отключение лазерного излучателя. С другой стороны, поверхность кожного покрова может нагреться до температуры термического ожога, при этом отраженный сигнал будет ослабевать, а система контроля и управления подаст сигнал на увеличение мощности лазерного излучения, что приведет к трагическим последствиям.
Известны способ и устройство для проведения волновой терапии с дозированием облучения по патенту РФ № 2101048, МПК 6 А 61 N5/10, опубл. 10.01.98 г.
Способ формирования фазных полей при лучевой терапии по этому способу заключается в визуальном представлении параметров фазного поля на носителе информации в виде ограниченных изодозами замкнутых непересекающихся областей, вводе, обработке информации и управлении перемещением луча и дозой облучения программно, по определенному закону, каждой области, ограниченной изодозой, присваивают постоянное значение параметра дозы облучения и визуально выделяют эти области. На экране монитора каждой изодозе соответствует свой цвет. Оператор получает представление только о мощности лучевого воздействия (а он его и так знает, т.к. сам задает при помощи органов управления компьютером, с клавиатуры, при помощи манипулятора типа “мышь” или со сканера). Задаваемая доза облучения зависит только от опыта оператора и вводится вручную, роль компьютера и использование его вычислительных возможностей невелика. Следующий недостаток этих способа и устройства заключается в том, что практически не осуществляется контроль за процессом облучения, а только за уровнем дозы в каждой зоне. Регулирование процесса также не осуществляется. На экране монитора наблюдается стационарная картина, заданная программой или сканером. Это может привести к перегреву и термическим ожогам ткани облучаемой поверхности биообъекта. Если же вести облучение на заведомо пониженных режимах, то сеанс терапии неоправданно затянется и не даст заметного положительного результата.
Известны способ и устройство для проведения лазерной хирургии (операций лучом лазера) по сайту Интернет http://lasermed.ru “Ланцет-1”, устройство содержит лазер и объектив для подачи лазерного излучения на биообъект, например, с целью вырезания доброкачественной (или онкологической) опухоли.
Недостатком этой системы является то, что хирургическая операция производится вручную, со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями, а именно процесс вырезания опухоли длится долго, не исключены ошибки и неточности, при проведении операций без наркоза пациент длительное время испытывает болезненные ощущения.
Известны устройство и способ для проведения лазерной хирургической операции по А.С. СССР № 1785434, которое содержит лазер, световод и объектив. Способ заключается в перемещение луча лазера. Недостатки способа и устройства заключаются в отсутствии контроля мощности лазерного излучения для обеспечения безопасности, контроля результата операции и значительной продолжительности проведения операции
Задачи создания изобретения: обеспечение быстрого проведения операции при безопасном воздействии лазерного излучения за счет контроля состояния облучаемой поверхности.
Решение указанной задачи достигнуто в способе проведения лазерной хирургической операции, включающем воздействие лазерного излучения с помощью перемещения лазерного луча по облучаемой поверхности биообъекта, тем, что одновременно с перемещением сканирующего лазерного луча по облучаемой поверхности биообъекта изменяют пространственное положение объектива путем его кругового и радиального перемещения и изменения угла наклона объектива к поверхности биообъекта, при этом осуществляют контроль состояния облучаемой поверхности путем регистрации ее температуры, сравнения этой температуры с предельнодопустимым значением температуры биообъекта, регулируют мощность излучения.
Решение указанных задач достигнуто в устройстве для проведения лазерной хирургической операции, включающем лазер и объектив, за счет того, что оно содержит цилиндрический или тороидальный корпус, радиальную направляющую, на которой шарнирно установлен объектив с возможностью радиального и кругового перемещения и изменения угла наклона к поверхности биообъекта, компьютер, монитор, устройство контроля состояния облучаемой поверхности, выполненное в виде тепловизора или радиотермографа, подключенных к компьютеру, при этом лазер содержит регулятор мощности излучения и сканирующее устройство с приводом продольной и поперечной развертки луча, подключенных к компьютеру.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью. Предложенное инвертирование развертки сканирующего луча позволило уменьшить перегрев центральной части облучаемого участка биологического объекта за счет более равномерного облучения узким концентрированным лучом лазера.
Температурные поля высокочувствительны даже к весьма малым (0,1...0,2 мг/мин) изменениям скорости кровотока. Локальные изменения кровотока в определенном объеме органа могут быть выявлены через интерпретацию температурных полей, фиксируемых тепловизором (радиотермографом), входящим в состав предложенного устройства.
Проведенные патентные исследования и анализ показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью. Изобретательский уровень обеспечивается тем, что новая совокупность существенных признаков, необходимая и достаточная для реализации способа, позволяет получить новые свойства: значительное повышение эффективности операции.
Сущность изобретения поясняется чертежом где приведена принципиальная схема системы для реализации способа с применением лазера.
Устройство (см. чертеж) предназначено для хирургического воздействия лазерного излучения на биообъект 1 для удаления опухоли 2. Оно содержит лазер 3 с объективом 4.
Устройство для проведения лазерной хирургии содержит цилиндрический (тороидальный) корпус 5, ось 6, радиальную направляющую 7, видеокамеру 8, основание 9. Лазер 3 и видеокамера 8 подключены к компьютеру 10. Лазер 3 также подключен к источнику энергии 11. К компьютеру 10 подключены устройство управления 12 (клавиатура или мышь) и монитор 13. Объектив 4 лазера 3 установлен на радиальной направляющей 7 с возможностью перемещения и, кроме того, шарнирно. Шарнир на чертеже не показан.
ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА
Для удаления опухоли 2 на поверхности биообъекта 1 вращают цилиндрический корпус 5 и одновременно перемещают лазер 3 и отклоняют объектив 4. При этом луч лазера вырезает опухоль 2 по конусу, как это показано на чертеже. Формирование конуса обеспечивает конструкция устройства тем, что одновременно с перемещением сканирующего лазерного луча по облучаемой поверхности биообъекта изменяют пространственное положение объектива путем его кругового и радиального перемещения и изменения угла наклона объектива к поверхности биообъекта. Кроме того, контроль за операцией и регулирование мощности лазера позволяют обеспечить безопасность, а именно не допустить выгорания биоткани, находящейся рядом с границей опухоли.
Применение изобретения позволило:
1. Полностью автоматизировать сеанс лучевой хирургии.
2. Контролировать и надежно регулировать мощность облучения, осуществляя хирургию на максимально возможных режимах.
3. Провести чрезвычайно быстро операцию без наркоза для людей, не воспринимающих, например, новокаин и другие обезболивающие средства.
4. Получать визуальную интерпретацию результата операции на экране монитора 13 компьютера 10. Современные тепловизоры комплектуются стандартным компьютером “Пентиум” любой конфигурации с монитором и программным обеспечением, например, ИРТИС-200 Me, описанный выше.
5. Обеспечить безопасность воздействия мощного лазерного излучения за счет сведения к минимуму времени воздействия излучения и его мощности.
6. Применять стандартную серийно выпускаемую аппаратуру: например, лазер и видеокамеру любой марки и персональный компьютер типа “Пентиум” любой конфигурации.
1. Способ проведения лазерной хирургической операции, включающий воздействие лазерного излучения с помощью перемещения лазерного луча по облучаемой поверхности биообъекта, отличающийся тем, что одновременно с перемещением сканирующего лазерного луча по облучаемой поверхности биообъекта изменяют пространственное положение объектива путем его кругового и радиального перемещения и изменения угла наклона объектива к поверхности биообъекта, при этом осуществляют контроль состояния облучаемой поверхности путем регистрации ее температуры, сравнения этой температуры с предельно-допустимым значением температуры биообъекта, регулируют мощность излучения.
2. Устройство для проведения лазерной хирургической операции, включающее лазер и объектив, отличающееся тем, что оно содержит цилиндрический или тороидальный корпус, радиальную направляющую, на которой шарнирно установлен объектив с возможностью радиального и кругового перемещения и изменения угла наклона к поверхности биообъекта, компьютер, монитор, устройство контроля состояния облучаемой поверхности, выполненное в виде тепловизора или радиотермографа, подключенных к компьютеру, при этом лазер содержит регулятор мощности излучения и сканирующее устройство с приводом продольной и поперечной развертки луча, подключенных к компьютеру.
