Лазери в медицині
ЛАЗЕРИ В МЕДИЦІНІ:
В якості вступу: "Лазерна медицина" - термін, що наробив багато шуму. Наша країна, по суті, є батьківщиною лазерів. Але вона однією з перших побачила ще й перспективу їх застосування в медицині та однією з перших ініціювала широкий спектр наукових досліджень у цьому напрямі. Завдяки Україні лазери в медицину стали впроваджуватися практично з моменту їх народження, породивши цілий новий напрямок в медицині з умовною назвою «Лазерна медицина». Ряд державних, а потім і малих приватних підприємств успішно освоїв виробництво терапевтичних та хірургічних лазерних апаратів, продаючи їх тисячами на внутрішньому ринку та за кордоном. Хірургічне, а особливо терапевтичне застосування лазерів практикується сьогодні в нашій країні настільки широко, що багато фахівців всерйоз говорять про лідируюче становище у світі України в галузі лазерної медицини. Особливо в галузі низькоінтенсивної лазерної терапії (НДЛТ). Тим часом низькоінтенсивні лазерні технології в медицині далеко не всі безперечні, і не обмежуються лише рамками проведення лікувальних процедур. Тому тут залишається велике поле для наукових досліджень. Не менш перспективною сферою їх застосування в медицині, наприклад, може вважатися так звана неінвазивна (неруйнівна, in vivo, in situ) діагностика.
Основні напрями досліджень у лабораторії у сфері застосування лазерів у медицині: Для нас термін "лазерна медицина", в першу чергу, означає саме лазерну медичну діагностику. Зберігаючи наступність і накопичений науковий доробок у галузі лазерних методівдіагностики в медицині, біофотометрії, біомедичної спектроскопії тощо. (див. розділ "Про лабораторію", підрозділ "Історія") лабораторія сьогодні продовжує дослідження у галузі оптичної неінвазивної діагностики. Раніше, в 2002-2008рр., нам вдалося вичленувати і сформулювати основний предмет дослідження в біофотометрії, показати спорідненість завдань біофотометрії звичайним завданням клінічної лабораторної спектрофотометрії з відзнакою лише в прижиттєвому і неінвазивному характері вимірювань і передбачити появу багатофункціональних методів. оптичної неінвазивної діагностики Починаючи з 2003р., цей науковий напрямок отримав у нас нову узагальнюючу назву "Неінвазивна медична спектрофотометрія" (НМС), і сьогодні дослідження в ньому проводяться за такими основними розділами:
Науково-інженерні основи моделювання, проектування та створення апаратного, програмного та методичного забезпечення для неінвазивної медичної спектрофотометрії (НМС) на додаток до виконаних раніше досліджень та отриманих раніше результатів розвиваються сьогодні нами у напрямку розробки та створення насамперед науково обґрунтованої системи метрологічного забезпечення НМС . Як методів, і приладів. Досліджуються фізичні та медико-біологічні джерела випадкових та систематичних похибок у НМС (як інструментальних, так і методичних). Розробляються імітаційні оптичні заходи для калібрування, налаштування та перевірки приладів НМС. Оцінюються рівні похибок, що досягаються, для різних методів і приладів в лабораторних умовах і в умовах натурних застосувань приладів і методик НМС у різних клініках інституту та різних галузях медицини. На цій основі у 2013р. було показано, наприклад, що вконструкції українських лазерних доплерівських приладів серії "ЛАКК" існують системні помилки, що часто призводять до спотворення та неправильної реєстрації ритмів мікроциркуляції. Пізніше, в 2016-2017рр., нам вдалося знайти прогалини в теорії лазерної доплерівської флоуметрії (ЛДФ) і показати, що можлива реєстрація тих самих параметрів мікроциркуляції без використання лазерів та ефекту Доплера.
Фізико-технічні аспекти впливу низькоінтенсивного лазерного випромінювання (НДІ) на функціональний стан тканин та органів пацієнта при проведенні будь-яких процедур НМС, а також будь-яких лікувально-профілактичних процедур на основі низькоінтенсивної лазерної терапії (НДЛТ), фотодинамічної терапії (ФДТ) та інших лазерних методів входить у коло наших інтересів. Особлива увага у 2009-2012рр. приділялося вивченню змін при проведенні процедур НІЛТ (гострий експеримент) параметрів мікроциркуляції крові та тканинного дихання, як найбільш чутливих до НІЛІ (за даними літератури) та найбільш надійно реєстрованих методами НМС (оптичною тканинною оксиметрією, лазерною доплерівською флоуметрією тощо). Ці роботи, фактично, безперервно ведуться в МОНІКИ з початку 1990-х років, проте до сьогодні достовірно зафіксувати скільки-небудь очевидних змін у системі мікроциркуляції крові при процедурах НДЛТ нам так і не вдалося.
Клінічні методики застосування та інтерпретація результатів лазерної діагностики – найбільш цікавий та профільний розділ наших досліджень для такого багатопрофільного медичного наукового центру як МОНІКИ. В інституті представлені практично всі розділи медицини (за винятком психіатрії, акушерства та гінекології), і є можливість вивчати ефективність та інформативність лазерних діагностичних методів для вирішення самихрізноманітних прикладних завдань практичної охорони здоров'я (диференціальна діагностика та виявлення ранніх форм захворювань, моніторинг процесу лікування, функціональна діагностика та ін.). Серед усіх цих завдань для НМС сьогодні виділяються дві найбільш складні та перспективні з погляду фундаментальної науки: інтерпретація результатів флюоресцентної діагностики у широкому спектральному діапазоні довжин хвиль для ідентифікації накопичення ендогенних флюорохромів у тканинах (NADH, колаген, ліпофусцин тощо) та вивчення методами НМС особливостей реакції системи мікроциркуляції крові на різні функціональні тести навантаження та лікувальні заходи (оперативне втручання, процедури фізіотерапії, прийом лікарських препаратів тощо), що перегукується з попереднім напрямом досліджень.
Розробка нових діагностичних приладів для досліджень. Одним із напрямків наукових досліджень у лабораторії є розробка нових діагностичних приладів та пристроїв для НМС за договорами про науково-технічне співробітництво з фірмами-виробниками медичного обладнання. У цих договорах лабораторія медико-фізичних досліджень (МОНІКИ) виступає у ролі медичного співвиконавця розробки, який за ГОСТ Р 15.013-94 визначає всі основні медико-технічні вимоги (МТТ) до приладу, основні його функціональні можливості, принцип дії, методики обробки та аналізу результатів діагностики, методики застосування у медицині тощо. На цій ниві за участю лабораторії було розроблено, створено та доведено до ринку медичної техніки такі українські діагностичні прилади для НМС як: перший український портативний неінвазивний оптичний тканинний оксиметр "Спектротест" та багатофункціональний лазерний неінвазивний діагностичний комплекс(МЛНДК) "Лакк-М".