754

23.9.2. Wpływ promieniowania laserowego na tkanki

Wa/nym problemem lekarzy poddających pacjentów diagnoz* i terapii z użyciem lawa jest głębokość wnikania promieniowania laserowego do wnętrza tkanek i skutki jego działania w określonym czasie. Zależy one od parametrów stosowanego promieniowania, takich jak długo# fali i gfsto# mocy. oraz od rodzaju tkanek. których właściwości fizyczne są wynikiem procentowej zawartości wielu wzajemnie oddziałujących na siebie składników. Z wyjątkiem rogówki i soczewki oka, czyli części narządu wzroku o szczególnej budowie, większość tkanek to ośrodki optycznie niejednorodne, półprzezroczyste lub niemal całkowicie absorbujące światło. Promieniowanie z zakresu widzialnego słabo przenika przez materiały biologiczne. ponieważ jest wybiórczo pochłaniane przez barwniki i hemoglobinę. Przyczyną takiego stanu są także zjawiska wielokrotnych odbić i rozproszeń wiązki zachodzące na zewnętrznych i wewnętrznych elementach strukturalnych oświetlanych tkanek. Jeżeli zawierają one ponadto dużo wody. to dodatkowo ma miejsce silniejsza niż w przypadku światła absorpcja ultrafioletu i dalekiej podczerwieni. Oceniono w przybliżeniu, te promieniowanie laserowe o długości fali 904 nm i mocy wyjściowej 5 mW wnika na głębokość 10-20 mm do wnętrza tkanki o przeciętnym uwodnieniu, ukrwieniu i spoistości (dla porównania: warstwa kości o grubości 5 mm całkowicie pochłania identyczną wiązkę fal bliskiej podczerwieni). Powodem takiej sytuacji jest niewielka zawartość wody i obecność znacznych ilości pierw iastków ciężkich w tym absorbenctc

Tak jak w przypadku materii nieożywionej oddziaływaniu promieniowania laserowego na tkanki towarzy szy odbicie, rozproszenie, transmisja i częściowa lub całkowita absorpcja wiązki. Ważne znaczenie w terapii mają ostatnie dwa zjawiska, natomiast pozostałe można pominąć w rozważaniach tylko wtedy, gdy ich istnienie nic zmienia w istotny sposób struktury i funkcji fizjologicznych obszarów leżących w bezpośrednim sąsiedztwie pola zabiegu W niektórych przypadkach medycznych istnieje konieczność transmisji światła do miejsca, w którym znajduje się operowana tkanka Proces ten jest najbardziej efektywny, gdy w idmo absorpcyjne obszarów leżących nad mą nie zawiera linii odpowiadającej długości fali użytego promieniowania. Poprzedzone transmisją lub bezpośrednie zjawisko pochłaniania może wywołać w tkankach efekty fotobiochemiczne. fototermkzne oraz fotojonizocy/ne. uszeregowane według w zrastających gęstości zarówno mocy. jak i energii promieniowania koniecznych do ich uzyskania (ryc. 23.17).

Na podstaw* badań laboratoryjnych ustalooo. że promieniowanie laserowe z zakresu widzialnego i bliskiej podczerwieni o długościach fal od 600 do 900 nm i gęstościach mocy nic przekraczających $0 mW/cm² wywołuje następujące efekty foto-biochemiczne

1)    wzrost szybkości wymiany elektrolitów między komórką a jej otoczeniem.

2)    działanie anty mutagenne.

3)    przyspieszenie mitozy.

4)    zmiany struktury błon biologicznych.

754