Первые лазерные медицинские установки

Одной из первых лазерных медицинских установок, разработанных в нашей стране, является установка на основе газового лазера ЛГ-22 (активное вещество - смесь углекислого газа с азотом и гелием), предназначенная для проведения хирургических операций и облучения злокачественных опухолей. Лазер ЛГ-22 генерирует мощность около 20 Вт на волне 10,6 мкм в непрерывном режиме.

На базе этой установки была разработана и передана в серийное производство установка ЛГМ-80-02 («Разбор»), которая нашла широкое применение в медицинской практике. Установка «Разбор» предназначена для проведения бескровных хирургических операций, а также для облучения различных злокачественных образований.

Установка разработана на основе серийно выпускаемого отпаянного излучателя газового лазера непрерывного дейст

Рис.1. Лазерная хирургическая установка ЛГХ-80-02 («Разбор»)

вия на СО₂. Основными функциональными узлами являются: стойка с излучателем, манипулятор и источник питания (рис.1).Стойка и блок питания, соединенные между собой, крепятся к тележке, на которой установка может перемещаться в операционной. Манипулятор, служащий для направления сфокусированного лазерного пучка в заданную точку операционного поля, представляет собой комбинацию оптических шарниров, соединенных трубками. Излучатель, закрепленный на кронштейне манипулятора, вращается вместе с манипулятором. Такое конструктивное решение позволяет проводить настройку только в одной плоскости. На выходе манипулятора имеется наконечник с фокусирующей линзой. Наконечник снабжен убирающейся иглой - указателем фокуса лазерного пучка и кнопкой для включения и выключения излучения хирургом. Для измерения средней мощности используется измеритель ТИ-3, позволяющий измерять мощность излучения в диапазоне от 1 до 100 Вт с погрешностью не хуже ± 5%. Питание осуществляется от сети 220 В, 50 Гц. На лицевой панели блока размещены кнопки управления: включение на полную и 50%-ную мощность, выключение излучения, контрольные приборы тока разряда трубок излучателя и напряжения измерителя мощности. Реле времени автоматически задают выдержку времени лазерного облучения в интервале 40 - 800 с. Установка может быть оборудована устройством для отсоса из зоны облучения продуктов взаимодействия излучения с биологическими тканями.

Установка «Ромашка-1» предназначена для проведения полостных хирургических операций, в том числе желудочно-кишечных, нейрохирургических, поверхностных операций в ожоговой и гнойной хирургии. Установка состоит из трех функционально связанных модулей: оптико-электронного, модуля питания и управления, дымоотсосного модуля. Оптико-электронный модуль представляет собой стойку с четырьмя лазерными излучателями типа ЛГ-25А и светопроводом. Излучение от отдельных излучателей суммируется специальной оптической системой, образущей пучок на входе в светопровод диаметром не более 20 мм. Потери мощности при сложении не превышают 5%. Светопровод выполнен в виде телескопической трубы. Модуль питания и управления содержит четыре источника питания и блок управления, который обеспечивает включение различного количества источников питания. Конструктивно этот модуль выполнен в виде вертикальной стойки, которая может быть удалена от операционного стола на расстояние до 6 м. Дымоотсосный модуль осуществляет удаление продуктов взаимодействия лазерного излучения с биологической тканью.

Лазерная микрохирургическая установка «Ромашка-2», созданная на основе CO₂-лазера типа ЛГН-703, предназначена для выжигания и препарирования тонких биоструктур в поверхностных и глубоких операционных полях сфокусированным лазерным излучением. Установка имеет устройство управления лазерным пучком и микроскопом и может работать как хирургический, так и микрохирургический скальпель. Предусмотрено два режима управления работой: ручной и автоматический.

Как показала медицинская практика, хирургические установки на основе CO₂-лазеров, работающих в непрерывном режиме, перспективны для применения в онкологической, ожоговой и гнойной хирургии и при операциях желудочно-кишечного тракта. При проведении операций на жировых и костных тканях эти установки малоэффективны, что объясняется низкой теплопроводностью этих тканей, которые под действием лазерного излучения разрушаются (обугливание, «взрыв», испарение, разрыв и т.п.). Исследования показали, что для обработки таких тканей целесообразно использовать CO₂-лазеры, работающие в комбинированных режимах: непрерывном и импульсном. На основе такого лазера создана экспериментальная хирургическая установка «Радуга», основные технические характеристики которой следующие: длина волны излучения 10,6 мкм; выходная мощность, плавно регулируемая в непрерывном режиме, от 0 до 60 Вт; частота следования импульсов от 0 до 2 кГц и 100±50 кГц; минимальный диаметр пятна излучения не более 0,1 мм.