Оценка режущих свойств лазерного скальпеля, оснащенного сильно поглощающим покрытием оптического волокна

Цель исследования — оценка режущих свойств лазерного скальпеля при нанесении на рабочий торец кварцевого волокна сильно поглощающих покрытий (СПП).

Материалы и методы. Для проведения исследования использовали лазерный скальпель с длиной волны 0,97 мкм и выходной мощностью 3 и 7 Вт. Рассечение ткани выполняли чистым торцом волокна с нанесенным на него слоем угля или СПП на основе графита.

Результаты. При оценке скорости рассечения тканей ex vivo установлено, что лазерный скальпель с нанесенным на торец волокна СПП обеспечивает максимальную скорость резки. Кроме того, такой режим характеризуется наименьшей зоной коагуляции. Ширина разреза незначительно больше, чем при использовании волокна с чистым торцом. СПП было более устойчивым к механическому и лазерному воздействию и сохранялось на торце волокна значительно дольше, чем уголь. При исследовании на коже животного in vivo установлено, что все используемые режимы рассечения ткани обладали хорошей коагулирующей способностью. Гистологический анализ показал, что при выполнении лазерной резки волокном, имеющим разные покрытия торца, формировались однотипные структурные изменения ткани. В коже отмечалась ожоговая деструкция эпидермиса по ширине действия лазера. В дерме наблюдались видимые коагуляционные морфологические изменения структуры. Под участком коагуляции располагались коллагеновые волокна с измененными свойствами: встречались участки с набухшими волокнами, а также участки деструкции в виде расслоения и разрывов. Использование СПП позволило снизить мощность лазерного излучения для проведения эффективного рассечения тканей.

1. Steiner R. Laser-tissue interactions. In: Laser and IPL technology in dermatology and aesthetic medicine. Edited by Raulin C. and Karsai S. Springer-Verlag Berlin Heidelberg; 2011, http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-03438-1_2.
2. Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. М: ФИЗМАЛИТ; 2010; 488 с.
3. Скобелкин O.K. Лазеры в хирургии. М: Медицина; 1989; 256 с.
4. Лазерная инженерия хрящей. Под ред. Баграта­швили В.Н., Соболя Э.Н., Шехтера А.Б. М: ФИЗМАТЛИТ; 2006; 342 с.
5. Lasers for medical applications: diagnostics, therapy, and surgery. Edited by Jelinkova H. Woodhead: Oxford, UK; 2013; p. 832.
6. Беликов А.В., Скрипник А.В. Лазерные биомедицинские технологии. СПб: СПбГУ ИТМО; 2009; 100 с.
7. Stock K., Stegmayer T., Graser R., Förster W., Hibst R. Comparison of different focusing fiber tips for improved oral diode laser surgery. Lasers Surg Med 2012; 44(10): 815–823, http://dx.doi.org/10.1002/lsm.22091.
8. Asah B., Balle-Petersen O., Dolleris C. Apparatus for tissue treatment. US 6533776 B2. 2003.
9. Freebody M. Fiber lasers at the cutting edge of surgery. Biophotonics 2013; 20(3), URL: http://www.photonics.com/Article.aspx?PID=1&VID=108&IID=681&Tag=Features&AID=53575.
10. Shakhov A.V., Terentjeva A.B., Kamensky V.A., Snopova L.B., Gelikonov V.M., Feldchtein F.I., Sergeev A.M. Optical coherence tomography monitoring for laser surgery of laryngeal carcinoma. J Surg Oncol 2001; 77(4): 253–258, http://dx.doi.org/10.1002/jso.1105.
11. Alta® Modular Laser System. URL: http://altamls.com/applications/soft-tissue-surgery/how-top-surgery-works/.

Elagin V.V., Shakhova М.А., Karabut М.М., Kuznetsova D.S., Bredikhin V.I., Prodanets N.N., Snopova L.B., Baskina О.S., Shakhov А.V., Kamensky V.А. Evaluation of Cutting Properties of a Laser Scalpel with Heavily Absorbing Coatings of an Optical Fiber. Sovremennye tehnologii v medicine 2015; 7(3): 55, https://doi.org/10.17691/stm2015.7.3.07