Специальный выпуск по лазерной биофотонике
Оценка минимальной мощности лазерного излучения с длинами волн 1.47, 1.56 и 1.68 мкм для эффективной облитерации варикозных вен
Н. Ю. Игнатьеваa,
О. Л. Захаркинаb,
А. П. Свиридовb,
К. В. Мазайшвилиc,
А. Б. Шехтерd a Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, химический факультет
b Институт фотонных технологий, ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Россия, Москва, Троицк
c Медицинский институт, Сургутский государственный университет ХМАО – Югры, Россия, Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, Сургут
d Институт регенеративной медицины, Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова (Сеченовский университет), Россия, Москва
Аннотация:
В экспериментах, моделирующих эндовенозную лазерную облитерацию (ЭВЛО), определены мощности лазерного излучения P
c, при которых во всей толщине венозной стенки происходит денатурация коллагена, некроз ткани и гибель vasa vasorum (сосуды сосудов) и в то же время отсутствует излишний нагрев окружающих тканей. Основным критерием для определения P
c явилось достижение 100%-ной денатурации белков венозной стенки, подтвержденное морфологическими и калориметрическими исследованиями. Для лазерных излучений с длинами волн 1.47, 1.56 и 1.68 мкм значения P
c оказались равными 6.0 ± 0.2, 5.0 ± 0.2 и 6.0 ± 0.2 Вт соответственно. Установлено, что для всех рассмотренных длин волн при мощности P
c температура внешней поверхности венозной стенки достигает 91± 2 °C. Мы связываем зависимость P
c от длины волны излучения с образованием коагулята у торца оптического волокна, движущегося в заполненном кровью сосуде. Достижение температуры, необходимой для образования коагулята, определяется протекающими одновременно процессами поглощения энергии и ее диссипации в виде тепла. Интенсивность этих процессов усиливается при увеличении коэффициента поглощения среды. Предложен механизм для объяснения взаимосвязи между P
c и длиной волны лазерного излучения, основанный на влиянии коэффициента поглощения среды (крови) на температуру вблизи торца оптического волокна.
Ключевые слова:
лазерный нагрев, поглощение и диссипация энергии, венозная стенка, денатурация коллагена, облитерация варикозных вен. Поступила в редакцию: 01.09.2021