РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ CO2 ЛАЗЕРНОЙ ХИРУРГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО И МАЛОТРАВМАТИЧНОГО ИСПАРЕНИЯ БИОТКАНЕЙ презентация

МАЛОТРАВМАТИЧНОГО ИСПАРЕНИЯ БИОТКАНЕЙ

В.Н. Кортунов, А.К. Дмитриев, А.Н. Коновалов, В.Я.Панченко, В.А. Ульянов
Институт Проблем Лазерных и Информационных Технологий РАН
Г.А.Варев КБ приборостроения, ООО “Русский инженерный клуб“, г. Тула
А.В.Гейниц, ГНЦ лазерной медицины, г. Москва
И.В.Решетов Московский научно-исследовательский онкологический институт им.П.А.Герцена
Г.С.Самошенков Отделение нейрохирургии Тульской областной больницы

Институт Проблем Лазерных и Информационных Технологий Российской Академии Наук

вмешательствах интеллектуальных лазерных медицинских систем (smart laser medical systems). В состав таких систем вводят обратную связь, обеспечивающую диагностику и управление процессами лазерхирургического воздействия в реальном масштабе времени с соответствующим программно - информационным обеспечением.
В настоящее время при проведении лазерных операций в системе обратной связи “периферийными датчиками” и “базой данных” служат зрение, слух, осязание и опыт хирурга.
Интеллектуальные лазерные хирургические системы позволяют наиболее полно реализовать такие преимущества лазерного скальпеля как локальность воздействия, высокая скорость, прецизионность, малая травматичность, повысить безопасность лазерных методов в хирургии, разработать новые подходы и методики проведения прецизионных и органосохранных лазерных операций.

В докладе представлены результаты работ по созданию CO2 лазерной хирургической установки класса интеллектуальных медицинских систем и клинической апробации установки применительно к задачам разработки методик прецизионного малотравматичного лазерного удаления новообразований различного типа.

ПРЕДПОСЫЛКИ

воздействия

Самоиндуцированная модификация спектра генерации CO2 лазера обратно рассеянным излучением c доплеровским сдвигом частоты

Регистрация
и обработка
автодинного
сигнала

CO2 лазер

Фотоприемник

биотканей

фазовые переходы
интенсивное испарение
вынос массы (парокапельная смесь и частицы ткани)

биоткань

силовое лазерное
излучение

рассеянное
излучение

парокапельная смесь и частицы ткани

Мышечная ткань

ПРОДУКТЫ ЛАЗЕРНОГО РАЗРУШЕНИЯ БИОТКАНЕЙ

Жировая ткань

спектры, полученные при лазерном рассечении биотканей (in vitro, 15 кВт/cм2)

Доплеровские спектры, полученные при лазерной перфорации биотканей (in vitro, 15 кВт/cм2)

Доплеровские спектры дают возможность различать ткани друг от друга в процессе их испарения излучением CO2 лазера

АКТИВНОЙ СРЕДЫ

Флуктуации формы импульса

Нестабильность импульса за 100мс составляет до 10%

Для выделения информационной составляющей
находится усредненная форма импульса за время
10 мс и затем вычетается из каждого импульса
исходного сигнала.

лазерного излучения после
выделения доплеровской компоненты.
Рассеяние вращающимся диском (fd = 0.1МГц)

сосуда-кровь” и “кожа-подкожная жировая клетчатка”

Такие зависимости дают информацию о динамике прохождения лазерного излучения через границы слоев тканей в реальном масштабе времени.

детектирования обратно рассеянного излучения

Функции системы оперативной диагностики:
обработка автодинного сигнала и выделение информационной компоненты
диагностика процесса лазерного испарения определенного типа ткани
выдача управляющих воздействий на систему управления лазера
звуковая индикация при изменении типа испаряемой ткани
протоколирование лазерной операции в реальном масштабе времени

мелкие лабораторные животные
2 группа - пациенты

Лазерное рассечение мягких и костных тканей (крыса, in vivo)

в мышечную ткань ( крыса, in vivo).

Мышечная ткань – опухоль (слева направо)

САРКОМЫ
( крыса, in vivo)

Московский научно-исследовательский онкологический институт
им. П.А.Герцена

ФРАГМЕНТ ПРОТОКОЛА ПО ЛАЗЕРНОМУ УДАЛЕНИЮ
ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ГОРТАНИ

вокруг кисты;
II – выпаривание ткани кисты – 1-ый проход;
III – выпаривание ткани кисты – 2-ой проход;

ФРАГМЕНТ ПРОТОКОЛА ПО ЛАЗЕРНОМУ УДАЛЕНИЮ
КИСТЫ НА СТУПНЕ ЧЕЛОВЕКА

Государственный научный центр лазерной медицины, г. Москва

ЗЛОКАЧЕСТВЕННОЙ ОПУХОЛИ ЛЕВОГО ПОЛУШАРИЯ МОЗГА

и прецизионной хирургии. Операционное лазерное излучение в такой установке одновременно является и диагностическим, создающим оптико-информационный канал обратной связи.

На примере лазерного удаления добро – и злокачественных новообразований различного типа показана возможность реализации новых подходов к разработке методик прецизионной и малотравматичной лазерной хирургии.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ