СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ГНОЙНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В МЯГКИХ ТКАНЯХ И ВНУТРЕННИХ ОРГАНАХ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК A61N5/67 

Настоящее изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах человека. Кроме того, предлагаемое изобретение может быть использовано в офтальмологии, стоматологии, хирургии, терапии, гинекологии.

Известен способ лечения воспалительных деструктивных заболеваний легких специфического и неспецифического характера (патент РФ №2064801, опубл. 10.08.96, БИ №22), заключающийся в том, что осуществляют транскавитарное воздействие на внутреннюю стенку каверны или полости деструкции в легких расфокусированным излучением азотного лазера с использованием ультрафиолетового излучения с длиной волны 337 нм с плотностью энергии 200 мкДж/см².

Недостатком данного способа является использование ультрафиолетового излучения, не соответствующего с пиком бактерицидной активности (250-290 нм), что приходится компенсировать увеличением мощности и времени экспозиции облучения ткани.

Известен способ лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым излучением с длиной волны 266 нм (патент RU, 2141859, С1), взятый в качестве прототипа и заключающийся в том, что осуществляют пункцию или дренирование полости каверны, эвакуацию гнойного содержимого и воздействие на внутреннюю стенку каверны ультрафиолетовым лазерным излучением с длиной волны, лежащей в диапазоне, соответствующем пику гибели микобактерий - 220-290 нм.

Недостатком данного способа является использование ультрафиолетового излучения, которое поглощается в очень тонком слое пораженных тканей (поглощение составляет микроны) и не проникает на большую глубину.

Известно устройство для лечения деструктивных заболеваний легких специфического и неспецифического характера (патент РФ №2064801, опубл. 10.08.96, БИ №22), содержащее азотный лазер, включающий излучатель с высоковольтной системой накачки и резонатором, источник питания, газовую систему и систему управления. Установка содержит также фокусирующую систему и систему транспортировки лазерного излучения, выполненную в виде волоконного световода со сферическим рассеивателем, и пункционную иглу.

Недостатком известной установки является использование газового лазера с менее плотной средой по сравнению с твердотельными, что приводит к увеличению габаритов установки, использованию высоковольтного разряда, необходимости вакуумной системы и восстановлению активной среды.

Известна также ультрафиолетовая установка для лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым излучением с длиной волны 266 нм (патент RU, 2141859, С1), взятая в качестве прототипа и содержащая твердотельный ультрафиолетовый лазер, включающий низковольтный источник питания, подключенный своим выходом к с системе накачки, которая оптически связана с излучателем. Лазер содержит также систему термостабилизации, подсоединенную своими выходами соответственно к системе накачки и излучателю, который связан с преобразователем излучения. Входы источника питания и системы термостабилизации подключены к соответствующим выходам системы управления. Выход преобразователя является выходом лазера и оптически связан системой транспортировки лазерного излучения.

Недостатками известной установки являются:

1. Оптическая система лазерного излучателя обеспечивает вывод излучения только в ультрафиолетовой области спектра на длине волны 266 нм.

2. В качестве модулятора используются пассивный затвор на кристалле YAG:Сr⁴⁺, который, во-первых, вносит пассивные потери внутри резонатора, во-вторых, изменение уровня накачки приводит к нестабильности импульсов излучения по частоте, длительности импульсов и как следствие к изменению пиковой мощности излучения и снижению эффективности преобразования в нелинейных кристаллах.

3. Отсутствие возможности контроля параметров излучения при изменении условий накачки приводит к значительному уменьшению эффективности всей системы в целом.

4. Активный элемент механически закреплен в юстировочном устройстве, поэтому охлаждение осуществляется через боковые грани кристалла, что малоэффективно, и как следствие при увеличении мощности накачки формируется значительная термолинза, которая приводит к снижению эффективности лазерного излучателя.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах и установки для его осуществления за счет сочетанного облучения лазерньм излучением в заданном диапазоне длин волн, обеспечивающих стимуляцию репаративных процессов в тканях, повышение эффективности лазерного излучателя, обеспечения малых массогабаритных характеристик, высокую степень безопасности для обслуживающего персонала и пациентов.

Поставленная задача решается тем, что в способе лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах облучением очага воспаления лазерным излучением, согласно изобретению, проводят сочетанное облучение лазерным излучением ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона, причем длины волн выбирают в диапазонах 1030-1080, 515-540, 343-360, 257-270 нм, при выходной мощности от 1 до 50 мВт с дистанции не более 5 мм, временем облучения от 1 до 20 мин, количеством сеансов от 10 до 30.

Целесообразно перед облучением очага воспаления производить наружную обработку ран и воспалительных мягких тканей.

Благодаря предлагаемому способу достигается подавление развития патогенной микрофлоры в очагах гной-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органов человека и одновременная стимуляция репаративных процессов в тканях в непрерывном и квазинепрерывном режимах воздействия с использованием многоволнового лазерного излучения в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах длин волн, доставляемых к очагу воспаления последовательностью специальных устройств.

Установка для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах с помощью лазерного излучения, содержащая твердотельный лазер с диодной накачкой, включающий микропроцессор, преобразователи основной частоты излучения в диапазоне длин волн 1030-1080 нм во вторую гармонику в диапазоне длин волн 515-540 нм и четвертую гармонику в диапазоне длин волн 257-270 нм и оптоволоконную систему транспортировки лазерного излучения, согласно изобретению дополнительно содержит преобразователь основной частоты излучения в третью гармонику в диапазоне длин волн 343-360 нм и устройство выделения участков спектра излучения с указанными длинами волн, снабженное электромеханическим приводом, подключенным к микропроцессору, и обеспечивающее сочетанное облучение очага воспаления лазерным излучением с заданной композицией длин волн излучения.

Устройство выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн может быть выполнено в виде набора интерференционных фильтров и узла смены фильтров, выполненного в виде вращающегося барабана, связанного с элетромеханическим приводом.

Активный элемент может быть наклеен на теплоотводящую, оптически прозрачную диэлектрическую пластину. Использование теплоотводящей оптически прозрачной диэлектрической пластины из сапфира или YAG обеспечивает улучшение охлаждения активного элемента, уменьшение термической линзы и позволяет обеспечить более стабильные параметры излучения и тем самым увеличить выходные характеристики лазера. Использования преобразователя в третью гармонику позволяет получить излучение на длине волны 355 нм. Использование устройства для выделения требуемой длины волны излучения, выполненного в виде вращающегося барабана с набором интерференционных фильтров, позволяет значительно расширить область медицинских применений.

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых: фиг.1 изображает блок-схему установки для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах с помощью лазерного излучения согласно изобретению; фиг.2 - схему лазера.

Сущность предлагаемого способа лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах человека с использованием многоволнового лазерного излучения в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах длин волн заключается в следующем: проводят наружную обработку ран и воспаленных мягких тканей и внутреннее облучение посредством транспортировки лазерного излучения к очагу воспаления внутреннего органа с помощью световодов через специально проведенный канал. Канал для транспортировки реализуется методом пункции или дренирования воспалительного очага (полости) во внутреннем органе под контролем рентгеноскопии, ультразвука или компьютерной томографии, или используется рабочий или биопсийный канал эндоскопа.

Воздействие на воспаленную ткань проводят в течение 1-20 мин расфокусированным импульсно-периодическим излучением твердотельного лазера с длиной волны в диапазоне от 257 до 1064 нм, плотностью энергии от 50 до 500 мкДж/см² с управляемой частотой следования импульсов в зависимости от степени поражения тканей, обеспечивающей облучение со средней плотностью мощности от 5 до 50 мВт/см². Манипуляцию заканчивают нанесением на воспаленную поверхность или введением в полость деструкции антибактериальных препаратов. Курс лечения составляет 10-30 сеансов лазерного облучения.

Для апробации предлагаемого способа были проведены следующие экспериментально-клинические исследования:

В НИИ фтизиопульмонологии ММА им. И.М. Сеченова проведены два этапа исследований, направленных на изучение влияния многоволнового лазерного излучения в ультрафиолетовом (УФ), видимом (В) и инфракрасном (ИК) диапазонах длин волн и их сочетаний на различные штаммы микроорганизмов, а также на течение неосложненного и осложненного (гнойного) раневого процесса у экспериментальных животных (крысах).

На микробиологическом этапе эксперимента изучено влияние лазерного излучения in vitro на культуры различных представителей неспецифической микрофлоры и микобактерий туберкулеза.

В качестве источника лазерного излучения был использован YAG:Nd - лазер с диодной накачкой и с преобразованием основной частоты излучения во 2- и 4-ю гармонику. При этом мощность излучения составляла от 5 до 65 мВт при частоте следования 12 кГц и длительности импульса 5-8 не.

Для выявления бактериостатической и бактерицидной активности ультрафиолетового лазерного излучения с λ=266 и 355 нм, видимого излучения с λ=532 нм и инфракрасного излучения с λ=1064 нм, изучали зависимость роста микрофлоры от времени облучения и от режимов комбинированного использования лазерного излучения в диапазонах УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК.

Микробиологические исследования проводились по универсальной методике с высеванием бактериальной суспензии, приготовленной из культур с содержание 10^-1 микробных тел от оптического стандарта в 1 мл раствора на чашки Петри с плотной питательной средой с желточно-солевым, простым или кровяным агаром по 0,1 мл взвеси. Чашки Петри с колониями микроорганизмов были разделены на две половины, одна из которых подвергалась лазерному воздействию, а другая не облучалась. Сеансы облучения проводились 1 раз в день с экспозициями по 3, 5, 7, 10, 15 и 20 мин в диапазонах УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК на расстоянии 5 мм от торца световода до поверхности питательной среды. Всего проведено 24 опыта на каждую из культур микрофлоры. Чашки Петри инкубировали в термостате при 38°С.

При изучении влияния лазерного излучения проведены исследования 8 культур микроорганизмов неспецифической микрофлоры (Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus L-haemolyticus, Escherichia coli, Klebsiella pheumonial, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aerugenosa, Alcaligenes faecalis) и одной культуры Mycobacterium tuberculosis.

Было отмечено четкое нарастание бактериостатического и бактерицидного эффекта в опытных сериях с увеличением времени облучения. На участках, подвергшихся лазерному облучению, наблюдалось уменьшение количества микроколоний по сравнению с необлученной областью засева вплоть до их полного отсутствия при экспозиции 20 мин. Следует отметить, что в контрольных секторах чашек Петри, не подвергшихся облучению, во всех случаях был получен сплошной рост микрофлоры (до 500 колоний). Бактериостатический и бактерицидный эффект лазерного облучения отмечен во всех исследуемых диапазонах волн. Однако наиболее выражены эти эффекты в диапазонах УФ+ИК и УФ+В+ИК, что отражено в таблице.

Исследования влияния многоволнового лазерного излучения проведены на экспериментальных животных вивария НИИФП ММА им. И.М. Сеченова. Были отобраны 30 половозрелых крыс примерно одного возраста линии Вистар массой около 150-200 г. В качестве эксперимента использована модель ожогового раневого процесса с неосложненным и осложненным (инфицирование) течением. Под гексеналовым наркозом крысам удалялась шерсть на спине на площади 10-15 см² путем выщипывания волосяного покрова. Затем наносился ожог пламенем с экспозицией 2-3 мин. В ходе эксперимента все животные содержались на обычном рационе вивария и были разделены на 3 группы - контрольную из 10 крыс и 2-опытных по 10 животных в каждой.

В 1-й группе на течение раневого процесса не оказывалось внешнего влияния и заживление проходило самостоятельно с началом отторжения некротических струпов на 3-4 неделе с полным очищением ран к исходу 4-й недели путем скальпельной некрэктомии, проводимой под гексеналовым наркозом.

Во 2-й группе после удаления некроза проводилась лазерная обработка ран с расстояния 5 мм с разными дозами и мощностью от 5 до 50 мВт. Экспозиция облучения изменялась от 1 до 15 мин. Таким образом, мощность дозы облучения за один сеанс составляла от 0,3 до 45 Дж.

В 3-й группе после ожога создавалась модель инфицированной раны внесением в рану бактериальной суспензии Staphylococcus haemolyticus с таким расчетом, чтобы в капле было около 50-70 колоний бактерий. После вторичного бактериального лизиса некротических масс в ране и дополнительной механической некрэктомии по описанной выше методике на 3-4 неделе проводилась лазерная обработка ран по той же схеме, что и во второй группе животных, с одномоментным и последовательным использованием многоволнового излучения в диапазонах волн УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК спектра.

Оценка влияния лазерного излучения на смену фаз течения раневого процесса у крыс проводилась методом цитологического исследования отпечатков с раневой поверхности, которые брались на стерильное предметное стекло до начала лечения и после проведения 1-, 3-, 5-, 7- и 10-го сеансов облучения.

В 1-й контрольной группе заживление ран не отмечалось спустя 2,5 месяца с момента нанесения ожога, если некроз удаляли в те же сроки, что и у опытных крыс, а цитограммы указывали на сохранение дегенеративно-воспалительной фазы раневого процесса. У животных 2-й группы после 10 сеансов лазерного облучения наступала полная эпителизация ран, т.е. заживление наступало через 5 недель после нанесения ожога со сменой дегенеративно-воспалительной фазы на регенеративную к 7-му сеансу лазерной обработки. В 3-й группе животных эпителизация ран запаздывала примерно на 1 неделю, заканчиваясь таким образом к началу 7-й недели после ожога. Регенеративная фаза течения раневого процесса достигалась к 9-10 сеансу лазеротерапии. В обеих опытных группах на месте ран у крыс формировался нежный рубец бледно-розового цвета, не выступающий над интактными участками кожи с активным ростом шерсти на самом рубце. У контрольных крыс на месте ожога образовывался плотный рубец розового цвета, выступающий над соседними кожными краями с полным отсутствием роста шерсти на нем.

При анализе эффективности комбинаций диапазонов волн лазерного излучения, использованного в эксперименте на животных, было отмечено некоторое ускорение смены фаз раневого процесса и заживления после применения комбинированного УФ+ИК и УФ+В+ИК облучения.

Однако после применения В+ИК комбинации отмечался более выраженный косметический эффект в виде менее грубых рубцовых изменений на месте зажившей раны.

В хирургическом отделе НИИФП ММА им. И.М. Сеченова проведены клинические испытания многоволновой твердотельной лазерной установки при лечении больных с гнойно-воспалительными заболеваниями мягких тканей грудной стенки, легких, трахеи и бронхов неспецифической, туберкулезной и смешанной этиологии. Все 29 больных были разделены на 2 основные группы. В 1-ю вошли 12 больных, страдающих гнойно-воспалительными заболеваниями и осложнениями, развившимися в мягких тканях грудной стенки: больные с открытыми торакальными ранами - торакостомами, с плевроторакальными и торакальными свищами, вторично инфицированными послеоперационными ранами, а также с абсцессами мягких тканей различной этиологии. Больным данной группы проводилось поверхностное лазерное облучение ран с помощью стандартного световода. Вторую группу составили 17 больных с гнойно-воспалительными заболеваниями легких, трахеи и бронхов, которым сеансы лазеротерапии осуществлялись путем доставки лазерного излучения к патологическому очагу в легких, трахее и бронхах с помощью эндоскопической техники или путем трансторакальных пункций с введением в иглу, катетер или рабочий канал эндоскопа специального тонкого световода.

В лечении использованы комбинированные режимы лазерного излучения в УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК спектрах действия. Экспозиция облучения составляла от 1 до 20 мин. Выходная мощность излучения на различных режимах составляла от 1 до 50 мВт. С учетом того, что энергия излучения уменьшается с увеличением расстояния до облучаемой поверхности, обработку патологической поверхности производили с дистанции не более 5 мм. Сеансы облучения проводили 1 раз в день, количество лечебных сеансов составляло от 10 до 30 с перерывами на выходные дни. Поверхностное облучение ран и раневых поверхностей проводилось в комбинации с традиционными ежедневными сменами лечебных повязок и тампонов. Сеансы лазерного облучения патологических воспалительных полостных образований в легких (каверн и абсцессов) начинались после предварительного промывания их растворами антисептиков и заканчивались введением в них соответствующих лекарственных препаратов. Облучение патологических участков трахеи и бронхов осуществлялось как изолированно, так и в комбинации с медикаментозными воздействиями.

Контроль степени выраженности воспалительного процесса в тканях и органах осуществлялся забором материала на цитологическое и микробиологическое исследование.

Результаты исследования показали довольно значительный положительный клинический эффект от применения комбинированного многоволнового лазерного излучения при комплексном лечении гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах человека. Полученный эффект превосходит при использовании некоторых комбинаций излучения тот, который достигался при раздельном применении отдельных волн диапазона. Объяснение этому можно найти в суммировании бактериостатического и бактерицидного действия УФ- и ИК-диапазонов с терапевтическим воздействием В- и ИК-диапазонов, направленным на восстановление местного тканевого обмена и иммунитета в ране, активизацию репаративных и продуктивных процессов местного аналгезирующего действия.

Иллюстрацией полученных результатов могут служить следующие клинические примеры:

1. Больной Т., 41 год, с открытой торакальной раной (торакостомой) слева после удаления легкого, осложнившегося смешанным (туберкулез + неспецифика) нагноением (эмпиемой) плевры и свищем культи левого главного бронха. В течение 1,5 месяцев проводилась лазерная обработка полости эмпиемы через торакостому стандартным световодом в сочетании с традиционным местным лечением путем смены тампонов с лечебными средствами в ране. Всего проведено 30 сеансов лазерной обработки. Были использованы различные режимы лазерного излучения: 10 сеансов от 5 до 10 мин квазинепрерывного режима УФ+В+ИК (λ=266+532+1064 нм); затем 10 сеансов от 5 до 15 мин непрерывного режима УФ+В (λ=355+532 нм); в конце лечения 10 сеансов от 10 до 20 мин непрерывного режима В+ИК (λ=532+1064 нм). В результате достигнуто отсутствие роста микрофлоры в раневом отделяемом, клиническое закрытие свища культи левого главного бронха, активное гранулирование стенок открытой торакальной раны, что позволило в короткие сроки (в два раза быстрее, чем при обычном лечении) подготовить больного к оперативному лечению и успешно оперировать.

2. Больной У., 27 лет, с вторичным неспецифическим нагноением послеоперационной раны и множественными торакальными свищами. Проведено 20 сеансов лазерного облучения от 10 до 15 мин с последовательным использованием диапазонов УФ+ИК (λ=266+1064 нм) - 10 сеансов и УФ+В (λ=355+532 нм) - 10 сеансов. Достигнута полная санация раны и закрытие торакальных свищей, что позволило в последующем произвести больному радикальную операцию без каких-либо серьезных гнойно-септических осложнений.

3. Больной Ф., 57 лет, с многолетним фиброзно-кавернозным туберкулезом легких с наличием каверны значительных размеров (до 5,5 см) в верхней доле правого легкого и постоянным бактериовыделением в мокроте. Местное внутрикавернозное введение противотуберкулезных препаратов у больного проводилось через специальный катетер, установленный в каверне ранее. Через этот же катетер в течение 30 дней проведено 20 сеансов лазерного облучения стенок каверны специальным тонким световодом с использованием двух режимов: УФ+ИК (λ=266+1064 нм) - 15 сеансов, до получения первых отрицательных микробиологических анализов из смывов со стенок каверны, затем 5 сеансов В+ИК (λ=532+1064 нм), в результате чего отмечено уменьшение размеров каверны на 0,5 см. В дальнейшем больному удалось произвести успешную операцию по закрытию каверны в легком.

4. Больная Т., 61 год, с бронхоэктатической болезнью II ст. и обострением гнойного неспецифического эндобронхита нижнедолевого бронха слева III ст. готовилась к операции. В обычных условиях подготовка с использованием ингаляций противовоспалительных средств у таких больных занимала от 1,0 до 1,5 месяцев. После применения лазерного облучения левого нижнедолевого бронха через фибробронхоскоп с помощью специального световода период предоперационной подготовки был сокращен до 20 дней. Явления гнойного эндобронхита были полностью купированы после 10 сеансов последовательного применения режимов облучения вначале УФ-диапазона (λ=266 нм) - 5 мин, а затем еще 5 мин В-диапазона (λ=532 нм). Это позволило провести больной успешную операцию с гладким течением послеоперационного периода и существенно сократить сроки стационарного периода лечения, реабилитации и общей нетрудоспособности

5. Больной А., 49 лет, с туберкулезом легких и туберкулезным поражением бронхов и трахеи. Излечение эндобронхиальной патологии у данной категории больных занимает от 3 до 6 месяцев специального местного лечения. Включение в комплекс лечебных мероприятий систематического лазерного облучения бронхов с последовательным использованием трех комбинированных диапазонов по 10 сеансов каждого позволило за 30 сеансов излечить туберкулезный эндобронхит с минимальными остаточными рубцовыми изменениями в трахее и бронхах. Период лечения занял 1,5 месяца. Были использованы следующие диапазоны волн: УФ+ИК (λ=266+1064 нм), УФ+В (λ=355+532 нм) и В+ИК (λ=532+1064 нм) с экспозицией облучения по 5-7 мин с последующим орошением бронхов растворами лечебных препаратов.

Полученные данные свидетельствуют о перспективности клинического использования лазерной твердотельной установки. Целесообразно дальнейшее изучение и совершенствование методики применения в клинике и эксперименте.

Установка для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах, согласно изобретению, содержит твердотельный лазер 1 (фиг.1) с длиной волны 1030-1080 нм, включающий низковольтный источник 2 питания, который подключен к одному входу системы 3 накачки, к другому входу которой подсоединена система 4 термостабилизации. С системой 3 накачки оптически связан излучатель 5, к которому подсоединен блок 6 управления затвором. Лазер 1 содержит также оптически связанные с излучателем 5 преобразователи 7, 8 и 9 основной частоты излучения соответственно во вторую, третью и четвертую гармоники и устройство 10 выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн с электромеханическим приводом 11. Кроме этого, установка содержит микропроцессор 12, к которому подключены источник 2 питания, система 4 термостабилизации, блок 6 управления затвором и электромеханический привод 11. Выход устройства 10 является выходом лазера 1 и оптически связан с оптоволоконной системой 13 транспортировки лазерного излучения.

Система 3 накачки выполнена в виде единого блока, состоящего из корпуса-радиатора 14 (фиг.2), лазерного полупроводникового диода 15, электрически соединенного с источником 2 питания, микрохолодильника 16 на теплоэлектрическом элементе Пельтье, соединенного с системой 4 термостабилизации, и вентилятора 17 охлаждения. Излучение лазерного диода 15 фокусируется с помощью оптической системы 18.

Излучатель 5 выполнен в виде твердотельного лазера с накачкой полупроводниковым диодом, состоящего из активного элемента 19 (LSB, YAG, YVО₄, GdVО₄, YLF), наклеенного на теплоотводящую, оптически прозрачную диэлектрическую (сапфир, YAG) пластину 20, смонтированного на юстировочном устройстве 21. Излучатель 5 содержит также активный затвор 22 с блоком 6 управления и полупрозрачное зеркало 23, вмонтированное в юстировочный узел 24.

Резонатор лазера 1 образован покрытиями, нанесенными соответственно на передние грани активного элемента 19 и зеркала 23.

Преобразователь 7 основной частоты излучения во вторую гармонику состоит из соосно расположенных друг относительно друга коллимирующей линзы 25, размещенной в юстировочном узле 26, и нелинейного кристалла 27 (КТР или LiJО₃), размещенного в юстировочном узле 28.

Преобразователь 8 основной частоты излучения в третью гармонику состоит из нелинейного кристалла 29 (LBO или CLBO), а преобразователь 9 основной частоты излучения в четвертую гармонику - из нелинейного кристалла 30 (ВВО или CLBO). Кристаллы 29 и 30 размещены в юстировочном узле 31.

Устройство 10 выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн состоит из набора интерференционных фильтров 32 (например, для выделения излучения с длинами волн 1064, 532, 355 и 266 нм и их комбинаций 1064+355, 1064+266, 532+355, 532+266, 1064+532+266 нм) и узла 33 смены фильтров, выполненного в виде вращающегося барабана, связанного с электромеханическим приводом 11 и микропроцессором 12.

Оптоволоконная система 13 транспортировки лазерного излучения содержит установленную в корпусе 34 фокусирующую линзу 35 и волоконный световод 36, который соединен с корпусом 34 посредством разъема 37 и связан с пункционной иглой 38.

Источник 2 питания, микропроцессор 12 и система 4 термостабилизации выполнены на базе серийно выпускаемого блока питания лазерных диодов LDD-9 (см. проспект “Блок питания лазерных диодов LDD-9”, ЗАО “Полупроводниковые приборы”. Санкт-Петербург, 1998 г.).

Установка для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах работает следующим образом.

После включения прибора производится подготовка лазера 1 (фиг.1), заключающаяся в достижении необходимой температуры на лазерном полупроводниковом диоде 15 (фиг.2). Низковольтный источник 2 (фиг.1) питания запитывает лазерный диод 15 (фиг.2). Система 4 термостабизации поддерживает заданную температуру диода 15 для его подстройки на длину волны излучения, соответствующую длине волны линии поглощения в активном элементе 19 (неодимсодержащие кристаллы YVO₄, GdVO₄, LSB. YAG и т.п.). Блок 6 управления затвором задает режим работы активного затвора 22 для получения импульсно-периодического излучения лазера на заданной частоте.

Микропроцессор 12 обеспечивает необходимый диапазон экспозиций облучения лазером от 0 до 20 мин за счет включения и выключения источника 2 питания. Излучение лазерного диода 15 коллимируется с помощью оптической системы 18. Непрерывное излучение накачки поглощается в активном элементе 19, в результате формируется инверсная населенность.

Излучение формируется в резонаторе лазера 1, образованном двумя плоскими зеркалами, нанесенными на передние грани активного элемента 19 и полупрозрачного зеркала 23. Активный затвор 22 обеспечивает модуляцию излучения лазера 1, что позволяет повысить пиковую мощность излучения лазера 1. Линза 25 коллимирует излучение в нелинейный кристалл 27. Высокая плотность падающего излучения позволяет обеспечить хорошие условия для внерезонаторного преобразования излучения во вторую гармонику. Далее излучение второй гармоники коллимируется и фокусируется в нелинейный кристалл 29 или нелинейный кристалл 30, которые преобразуют излучение в третью (λ=355 им) или четвертую гармонику (λ=266 нм) соответственно.

На выходе преобразователя 8 формируется излучение с длинами волн 1064+532+355 нм. При использовании преобразователя 9 (смещение на оптическую ось нелинейного кристалла 30) на выходе имеем излучение с длинами волн 1064+532+266 нм.

Далее преобразованное излучение проходит через один из интерференционных фильтров 32 устройства 10 выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн. Выбор необходимых длин волн или их комбинаций осуществляется использованием того или иного интерференционного фильтра 32, который вводится в оптический тракт с помощью электромеханического привода 11 и микропроцессора 12. Например, при использовании комбинированного излучения с длинами волн 1064+266 нм применяется фильтр с высоким коэффициентом пропускания на длинах волн 1064 и 266 нм и высоким коэффициентом поглощения излучения на длине волны 532 нм, а для формирования излучения с длинами волн 532+266 нм с помощью электромеханического привода 11 осуществляется замена на интерференционный фильтр с высоким коэффициентом пропускания на длинах волн 532 и 266 нм и высоким коэффициентом поглощения излучения на длине волны 1064 нм.

Излучение, отселектированное устройством 10, фокусируется линзой 35 на входной торец волоконного световода 36 и транспортируется по нему.

По сравнению с прототипом данная установка за счет внерезонаторного преобразования частоты позволяет выводить излучение в различных комбинациях инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонах длин волн.

Твердотельные лазеры с диодной накачкой обладают большими преимуществами перед газовыми и твердотельными лазерами с ламповой накачкой. Они могут работать как в импульсном, так и в непрерывном режимах генерации, обеспечивая высокие КПД, обладают высокой стабильностью излучения при малых массогабаритных параметрах, имеют низкое энергопотребление и высокий срок службы. Нелинейные преобразования обеспечивают расширение спектрального диапазона работы лазеров, а также позволяют реализовать более широкие возможности по его применению. В приборе используется только низковольтное питание, что обеспечивает безопасность обслуживающего персонала и пациентов.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при лечении гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах и позволяет ускорить смену фаз раневого процесса и заживления и достигнуть более выраженного косметического эффекта. Очаг воспаления облучают сочетанным лазерным излучением ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона. Длины волн выбирают в диапазонах 1030-1080, 515-540, 343-360, 257-270 нм. Выходная мощность от 1 до 50 мВт. Дистанция не более 5 мм. Время облучения от 1 до 20 мин. Количество сеансов от 10 до 30. Установка содержит твердотельный лазер с диодной накачкой, включающий микропроцессор, преобразователи основной частоты излучения во вторую, третью и четвертую гармоники, устройство выделения участков спектра излучения с указанными длинами волн, снабженное электромеханическим приводом, подключенным к микропроцессору, обеспечивающему облучение очага воспаления сочетанным лазерным излучением с заданной композицией длин волн излучения. 2 н. и 3 з. п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах облучением очага воспаления лазерным излучением, отличающийся тем, что проводят сочетанное облучение лазерным излучением ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона, причем длины волн выбирают в диапазонах 1030-1080 нм, 515-540 нм, 343-360 нм, 257-270 нм, при выходной мощности от 1 до 50 мВт с дистанции не более 5 мм, временем облучения от 1 до 20 мин, количеством сеансов от 10 до 30.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед облучением очага воспаления производят наружную обработку ран и воспаленных мягких тканей.3. Установка для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах с помощью лазерного излучения, содержащая твердотельный лазер с диодной накачкой, включающий микропроцессор, преобразователи основной частоты излучения в диапазоне 1030-1080 нм во вторую в диапазоне 515-540 нм и четвертую в диапазоне 257-270 нм гармоники и оптоволоконную систему транспортировки лазерного излучения, отличающаяся тем, что дополнительно содержит преобразователь основной частоты излучения в третью гармонику в диапазоне длин волн 343-360 нм и устройство выделения участков спектра излучения с указанными длинами волн, снабженное электромеханическим приводом, подключенным к микропроцессору, и обеспечивающее сочетанное облучение очага воспаления лазерным излучением с заданной композицией длин волн излучения.4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что устройство выделения участков спектра излучения с указанными длинами волн выполнено в виде набора интерференционных фильтров и узла смены фильтров, выполненного в виде вращающегося барабана, соединенного с электромеханическим приводом.5. Установка по п.3 или 4, отличающаяся тем, что активный элемент наклеен на теплоотводящую, оптически прозрачную диэлектрическую пластину.