A laserek orvosi alkalmazásának elmélete, története

A laserek medicinában történő alkalmazása során kialakult legfontosabb fő területeket öt csoportba soroljuk:

  1. Laboratóriumi diagnosztika
  2. Klinikai diagnosztika
  3. Fotodinamikus terápia
  4. Soft laser terápia (SLT)
  5. Lasersebészet

A soft laser terápia gyors fejlődését világszerte megfígyelhettük, az orvostudomány nagyon sok területén a klinikai gyakorlatban bevezetésre került. Azokat a leginkább ismert kórképeket, ahol a módszer elfogadott és elterjedt az Amerikai Laser Társaság lapjában - Lasers in Med.Surg. 1995 évi szerkesztőségi anyagában - Basford foglalja össze a Mayo Klinika tapasztalatai alapján. Ezen alkalmazások Magyarországon a világon az elsők között alakultak ki és mind a kezelések számában, mind az ezzel foglalkozó orvosok arányát és a szakmai területek sokaságát tekintve előkelő helyen szerepelünk a statisztikákban.

Leginkább a háziorvosi és a fogorvosi soft laser alkalmazás terjedt el az utóbbi években Magyarországon, valamint kialakult szakrendelőkben laser központban történő multidiszciplináris használatának módszere.

Az 1990-es évek közepére világossá váltak a soft laser terápia lehetőségei, előnyei és hátrányai. Egyre több területen megszülettek azok a tudományos eredmények, melyek bebizonyították hatékonyságát, kialakultak az indikációs körök és kikristályosodtak a módszertani ajánlások is, melyek végülis hivatalossá tették szakmai kollégiumok, országos intézetek, egyetemi klinikák által is elfogadott orvosi terápiás eszközként való alkalmazását. Ugyancsak ismert, hogy Nagy Britanniában a fizioterápiát alkalmazó klinikák több mint 40%-ában, Skandináviában a fogorvosok több mint 30%-a rutinszerüen alkalmazza az eljárást. Az USA-ban ugyanakkor a kérdés megoldása érdekes módon sokáig váratott magára az FDA (Food and Drug Administration) évekig várakozó állásfoglalása miatt. Az első beszámolók a soft laser alkalmazásról kissé anekdotázó történeteket írtak le, sokszor nem volt jól követhető az alkalmazott eljárás. Misztikum vette körül, melyet még ma sem sikerült minden tekintetben eloszlatni. Az érdeklődés a 90-es évek elején ismét rendkívüli módon megélénkült a soft laser terápia iránt és elmondhatjuk, hogy napjainkban renessaince-át éli ez az eljárás. A klinikai standardok kidolgozása, a pontosan leirt megismételhető terápiás eljárások leírása, a berendezések technikai tökéletesítése, miniatürizációja hozta a pozitív változásokat.

Annak ellenére, hogy a soft laser terápia (továbbiakban röviden SLT) számos elsősorban elméleti kérdése még napjainkban sem teljesen tisztázott és a szöveti folyamatok megértésében és a hatásmechanizmusban még több a bizonytalansági tényező, az egyre több objektív kísérleti és klinikai eredmény révén az orvostudomány egy új ágazata a lasermedicina visszavonhatatlanul bevonult a XX. század végének európai orvoslásába.

A laserek orvosi alkalmazásának története

Amikor visszatekintünk arra a négy évtizedes útra, melyet a soft laser alkalmazás bejárt, akkor a fogalom meghatározással is kell foglalkoznunk.

Fogalom meghatározás

Az alacsony energiájú laseralkalmazás során a gyógykezelés eszközeként kisteljesítményű laserberendezést alkalmaznak, melynek kimenő teljesítménye 1-100 mW tartományba esik. Úgy is definiálható az eljárás, hogy a kezelés kapcsán az alkalmazott laserteljesítmény olyan alacsony színtű (vagyis olyan kevés), hogy a kezelt szövetekben gyakorlatilag nem keletkezik hőmérséklet emelkedés, vagyis nem magasabb a hőmérséklet mint a szervezetben máshol is normális 36,5 o C. Az ilyen típusú laserkezelés kapcsán nem keletkezik makroszkóposan látható elváltozás a kezelt élő szövetekben.

  

Terminológia

A hazai és nemzetközi irodalomban ezt a tudományágat többféle néven is említik. A leginkább elfogadott a soft laser terápia elnevezés. A köztudatban is megmaradt nevek között szerepelnek:

Soft Laser Therapy (SLT), lágylaser kezelés, mely a sebészi laserekkel szemben arra utal, hogy nem történik a szövetekben irreverzibilis elváltozás, csupán olyan "enyhe" gyógyhatásról van szó mely nem nyilvánul meg makroszkópos morphológiai változásokban, hanem ezek funkcionális jellegűek. Low Power Laser Application (LPLA) vagy kisteljesítményű laser alkalmazás név arra utal, hogy ezen berendezések a kisteljesítményű laserosztályokba ( 3A és 3B ) kerültek besorolásra, az alkalmazott teljesítmény nem haladja meg a 100 mW-ot. Low Level Laser Therapy (LLLT), alacsony energiájú laser terápia egy a 80-as évek végétől nemzetközileg egyre inkább elfogadott elnevezés jól kifejezi az eljárás valódi lényegét, igaz, magyar fordítása nem szerencsés. Mid Laser, Low-energy laser (alacsony energiájú laser), cold laser (hideg laser), terápiás laser és más elnevezések is bekerültek a szakmai köztudatba.

Történeti áttekintés

A laser hasonlóan sok más az emberiség fejlődését előrevivő felfedezéshez a haditechnikából került a medicinába. Mint ahogyan a kifényesített tükröző bádoglemezek felszíneinek fókuszált napfénysugarai Szirakuszában felgyújtották Marcellus gályáit és ahogyan az ókor orvosa fókuszált napfénysugárral égette ki a bőrfelszín szemölcseit, hasonló módon korunk haditechnikája lasersugarakkal semmisíti meg a távoli célpontokat, az orvosok pedig a kóros szöveteket.

A laser fizikai alapjainak lerakásában a múlt században Faraday / 1831 / az elektromágneses indukció leírásával játszott fontos szerepet, majd Maxwell, Kerr, Hertz munkássága érdemel említést. Új lépés volt Planck / 1900 / kvantumelméletének, majd Einstein fénykvantumelméletének /1905/leirása. Rutherford atomelmélete, majd Einstein / 1917 / indukált emisszió felfedezése révén ekkor elvileg lehetővé vált volna a laser megalkotása. Gábor / 1948/ közölte a holográfiára vonatkozó megfígyeléseit. 1946-ban Lengyel a mikrohullámú indukált emisszió leírásával teremtette meg a MASER / Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation / alapjait, amit 1954-ben Gordon, Zeigner, Townes meg is épített. Basov és Prokhorov / 1955/ gáz maser eredményeit és Townes munkásságát Nobel díjjal jutalmazták. 1959-ben Javan és Saunders HeNe gázban hozott létre inverziót és ekkor már csak egy lépés hiányzott az új megalkotásához. A rendkívül felgyorsult kutatások közepette 1960-ban Maimannak sikerült elsőként erős xenon flash lámpával rubin kristály segítségével vörös laser sugárzást létrehoznia. Még ebben az évben Javan, Bennett és Heriott az első üveglaser segítségével 15 mW teljesítményt ért el. A ma közhasználatú HeNe lasert 1962-ben építették meg. 1961-ben Sorokin és Stevenson a ritkaföldfémekkel mint laser aktív anyagokkal állítottak elő szilárdtestlasert. Johnson és Nassau calciumwolframátba ágyazott Neodymiumot alkalmazott és állított elő lasersugarat. 1963-ban Lempicki és Samelson az első folyadéklasert állitotta elő. Basov és Oraevskii kidolgozta a gáz dinamikus laserek teóriáját, 1964-ben Patel nevéhez fűződik a CO 2 laser előállítása, majd Geusic, Marcos, Van Uitert az Yttrium-aluminium-gránát /YAG/ laser előállításán dolgozott sikeresen.

  

A laserek bevezetése a medicinába már a felfedezés első időszakában megkezdődött. Campbell és Koester a rubin lasert és a HeNe lasert a szemészetben 1962-től alkalmazza. A nagyteljesítményű laserek megjelenésével az igazi áttörés 1965-ben történt Polányi laboratóriumában. Az újonnan felfedezett CO 2 laserről Yahr és Strully felfedezte, hogy képes átvágni a bőrt. 1965-ben Jako, Polányival együtt lasertechnikával kezel hangszalagot. Stellar közli a sebészi laserek hatását agyszöveten és idegképleteken. Hoye és Minton argonlaserrel vértelenül végez májresectiót nyúlban.

Kiegészitő eszközök és a laser összekapcsolása 1972-től kezdődik. Jako rájött, hogy a laserberendezést célszerű operációs mikroszkóppal kombinálni. Polányival együtt sikeresen építették egybe a laserberendezéssel, operációs mikroszkóppal a gége-mikrosebészeti szerkezetet. 1972-ben Jako már CO2 laserrel és operációs mikroszkóppal hangszalagot kezel. Elsőként 1967-ben közli Mester Endre biostimulációra vonatkozó elgondolásait és kezdeti kísérleti vizsgálatait. Világszerte felfígyelnek eredményeire. 1974-ben Mester és munkacsoportja a sebgyógyulásra kifejtett laserhatásokkal szerzett újabb tapasztalatait közli. Anyaga, mint tudományos szenzáció került a szakmai viták kereszttüzébe. Több mint három évtized elteltével is számos megállapítása, elméleti fejtegetése megállja a helyét, cikkeinek idézettsége e területen különlegesen magas.

Rendkívüli népszerűségre tesznek szert a soft laserek, bevonulnak a reumatológiába, a sportorvoslásba, a laserakupunktura révén milliókhoz jut el a laseres módszer. A sebészi szakmákban is sorra jelennek meg az új soft laseres alkalmazási módok és terjednek el. A laboratóriumi diagnosztika területén sok új eljárás az eddig ismerteknél gyorsabb és pontosabb méréseket tesz lehetővé. A fotodinamikus terápia kísérleti munkái a klinikai gyakorlatban ígéretes módszerek kifejlesztésének stádiumába léptek.

Miután az alapvető laserhatások ismertté, a lasereszközök elfogadottá váltak és a berendezések bevonultak a mindennapos gyakorlatba, az orvosok, a betegek és a társadalom egyre inkább igényelte a fejlett technikai megoldásokat. Az 1980-as években előtérbe került computerizáció, a különböző nagypontosságú képalkotó eljárások, az egyre fejlődő endoszkópia, az optikai szálak hihetetlen fejlődése és a tökéletesedő lasertechnika egybekapcsolása így szükségszerűen egy új korszakot készített elő, a csúcstechnikák korszakát a medicinában. Az új kutatási eredmények széles körben és gyorsan foglalják el helyüket a klinikai gyakorlatban. A sebészi laserek az " egyszerű vágóeszköz"-ből nagypontosságú "mini invazív sebészi eszközökké" váltak.

A SLT-át színte forradalmasította a készülékek technikai tökéletesítése, az egyre kisebb méretű és nagyobb hatékonyságú automatizált berendezések megjelenése. A diódalaserek új lehetőségeket nyitottak, hogy felhasználásukkal a laser jó úton halad afelé, hogy olcsó sorozatgyártása révén minden szükséges helyre valóban eljuthasson.

A laserkutatásokban az emberiség számára jelentős és maradandó ismeretek születtek, amit az is bizonyít, hogy eddig már öten részesültek ezért Nobel díjban: 1964-ben Towns, Basov, Prokhorov, 1981-ben Shawlow, Bloembergen.