Взаємодія лазера з тканинами організму

Типи взаємодії. Основні параметри.

Залежно від характеру взаємодії лазерного світла з тканинами розрізняють три види фотобіологічних ефектів:

• Фотодеструктивна дія, при якій тепловий, гідродинамічний, фотохімічний ефект світла викликають руйнування тканин. Цей ефект використовує у лазерній хірургії.
• Фотофізична та фотохімічна дія, при якій, поглинене тканинами світло, збуджує атоми та молекули клітин, викликаючи фотохімічні та фотофізичні реакції. На цьому виді взаємодії ґрунтується терапевтичне застосування лазера.
• Незбурювальна дія, коли тканина не змінює своїх властивостей у процесі взаємодії - розсіювання, відображення та проникнення. Цей ефект використовують для діагностики різних патологій та моніторингу стану організму.

Фотобіологічні ефекти залежать від параметрів лазерного випромінювання: довгі хвилі, інтенсивність потоку світлової енергії, час впливу на тканини.

Однією з важливих характеристик лазерного випромінювання є спектральна характеристика або довжина хвилі. Велику активність має світло в ультрафіолетовому, видимому та інфрачервоному спектрі.

Речовина, що поглинає світло, називається хромофором. Хромофором може виступати будь-який компонент шкіри: гемоглобін крові, меланін, вода, жир, волосяні цибулини, пігменти та інше.

Залежність коефіцієнта поглинання від довжини хвилі падаючого світла (спектр поглинання) для більшості компонентів шкіри відома, так само як і структура шкіри.

Основні параметри лазерного випромінювання

Інтенсивність випромінювання або щільність потужності лазерної енергії в імпульсі визначає здатність лазера коагулювати, випаровувати або розсікати тканини. Ця величина обчислюється за такою формулою:

p = P / S

де р – щільність потужності (Вт/см²); Р - потужність лазерного випромінювання (Вт), S - площа лазерного впливу (см²).

Доза випромінювання (експозиція) – кількість енергії, одержане одиничною площею протягом одного імпульсу. Одиниця енергії Джоуль визначається як Вт на секунду; енергетична експозиція виражається в Джоуль/см² і обчислюється за формулою:

D = PТ / S

де D - доза опромінення (Дж/см²), Р - потужність лазерного випромінювання (Вт), Т - час експозиції (сек), S - площа лазерного впливу (см² )

Третім терміном є середня енергетична експозиція - загальна кількість енергії, отримана усією ділянкою шкіри за весь час лікування та обчислюється за формулою:

Е = Рnt / S

де Е - середня енергетична експозиція (Дж/см²), Р - потужність лазерного випромінювання (Вт), n - число імпульсів, t - тривалість дії (сек).

---