Лазерная медицина

Александр Михайлович Прохоров

Николай Геннадиевич Басов

Советские ученые Александр Прохоров и Николай Басов, разрабатывая квантовые стандарты частоты, сформулировали основные принципы квантового усиления и генерации (1953), что было реализовано при создании первого квантового усиления (мазера) на аммиаке (1954). В 1955 году они предложили трёхуровневую схему создания инверсной населённости уровней, нашедшую широкое применение в мазерах и лазерах. За изобретение лазеров в 1964 году им была присуждена Нобелевская премия по физике.

В 1960-х годах, стали изучаться потенциальные возможности использования лазеров в медицине. Потому что лазер обладает тремя интересными характеристиками в этой области применения: направленность (множество функций направления), «импульсность» (возможность работы с очень короткими импульсами) и монохроматичность^[3]. Этому новому инструменту было найдено несколько медицинских применений, сначала в Соединенных Штатах: рубиновый лазер был использован в 1961 году Кэмпбеллом в офтальмологии, а в 1963 году — Гольдманом в дерматологии. Затем, предпочтительным лазером для лечения отслоения сетчатки стал аргоновый ионизированный лазер (длина волны: 488–514 нм). Лазер на углекислом газе (CO2), представленный Поланьи и Капланом в 1965 и 1967 годах, впервые был применен в хирургии с концепцией лазерного скальпеля.

Использование волоконной оптики в операционной с 1970-х годов открыло возможности применений лазеров при внутриполостных манипуляциях, благодаря возможности введения эндоскопа с волокном в канал. В этот период в гастроэнтерологии и пульмонологии стали использовать аргоновый лазер (Dwyer в 1975 г.) и особенно YAG-лазер (Kiefhaber, 1975 г.).

В 1976 году Hofstetter впервые применил лазер в урологии. Благодаря лазеру на красителе в конце 1970-х появилась фотодинамическая терапия (Dougherty, 1976)

В медицине используются разнообразные виды лазеров, среди которых следует отметить:

• Лазеры CO ₂,^[4] используются для разрезания, выпаривания , абляции и фотокоагуляции мягких тканей^[5].
• Диодные лазеры^[6]
• Лазеры на красителях^[1][7]
• Эксимерные лазеры
• Волоконные лазеры^[8]
• Газовые лазеры
• Лазеры на свободных электронах
• Полупроводниковые диодные лазеры^[9]

Примеры процедур, практик, устройств и специальностей, в которых используются лазеры, включают:

• Ангиопластика
• Диагностика рака^[10]
• Лечение рака^[11]
• Стоматология
• Косметическая дерматология, такая как ревизия рубцов, шлифовка кожи, лазерная эпиляция, удаление татуировок
• Дерматология, для лечения меланомы
• Френэктомия
• Литотрипсия
• Лазерная маммография^[12]
• Медицинская визуализация^[12]
• Микроскопия^[13][14]
• Офтальмология (включает Lasik и лазерную фотокоагуляцию)
• Оптическая когерентная томография
• Оптогенетика^[15]
• Простатэктомия
• Пластическая хирургия, в частности лазерная липосакция,^[16] а также при лечении поражений кожи (врожденных и приобретенных) и при лечении рубцов (ожогов и хирургических рубцов)
• Хирургия,^[17] для разрезания, удаления и прижигания тканей

Лазер обладает множеством уникальных преимуществ, которые делают его очень популярным среди различных типов практикующих врачей.

• Благодаря точности направления лазер используется для точного разрезания и прижигания всех видов тканей, не повреждая соседние клетки.Это самая безопасная техника и самая точная резка, а также точное разрезание и прижигание, которые никогда ранее не практиковались в медицине.^[18]
• Лаборатории широко используют лазеры, особенно для спектроскопического анализа и в более общем плане для анализа биохимических образцов.Это позволяет буквально "увидеть" и быстрее определить состав клетки или образца в микроскопическом масштабе.
• Электрическая интенсивность лазера легко регулируется безопасным для пациента способом, но также может изменяться по желанию, что дает ему очень широкий и все еще частично изученный диапазон применения (в 2021 году).

Принципиальный недостаток не медицинский, а скорее экономический: его стоимость. Хотя с момента своего появления в развитых странах стоимость лазерной терапии значительно снизилась, она остается более дорогой, чем большинство других распространенных технических средств, из-за материалов, технического оснащения, необходимого для проведения любой лазерной терапии, а также только определенной специальной подготовки.

Например, во Франции (как и в других странах с системой социального обеспечения) стоматологическое, эндодонтическое или пародонтальное лазерное лечение классифицируется вне номенклатуры и, следовательно, не возмещается социальным обеспечением.