Лазери в медицината
ЛАЗЕРИ В МЕДИЦИНАТА:
Като въведение: „Лазерна медицина“ е нашумял термин. Нашата страна всъщност е родното място на лазерите. Но тя е една от първите, които виждат перспективата за тяхното приложение в медицината и една от първите, които инициират широк спектър от научни изследвания в тази посока. Благодарение на България лазерите започват да навлизат в медицината почти от момента на тяхното зараждане, давайки началото на изцяло ново направление в медицината с условното наименование „Лазерна медицина“. Редица държавни, а след това малки частни предприятия успешно усвоиха производството на терапевтични и хирургични лазерни устройства, продавайки ги в хиляди екземпляри на вътрешния пазар и в чужбина. Хирургичното и особено терапевтичното използване на лазерите днес е толкова широко практикувано у нас, че много специалисти сериозно говорят за лидерската позиция на България в света в областта на лазерната медицина. Особено в областта на нискоинтензивната лазерна терапия (LLT). Междувременно нискоинтензивните лазерни технологии в медицината далеч не са безспорни и не се ограничават само до обхвата на медицинските процедури. Следователно все още има голямо поле за научни изследвания. Една също толкова обещаваща област на тяхното приложение в медицината, например, може да се счита за така наречената неинвазивна (недеструктивна, in vivo, in situ) диагностика.
Основните области на изследване в лабораторията в областта на приложението на лазера в медицината: За нас терминът "лазерна медицина", на първо място, означава лазерна медицинска диагностика. Поддържане на приемственост и натрупана научна база в областта на лазерните методидиагностика в медицината, биофотометрия, биомедицинска спектроскопия и др. (виж раздел "За лабораторията", подраздел "История") днес лабораторията продължава изследванията в областта на оптичната неинвазивна диагностика. По-рано, през 2002-2008 г., успяхме да изолираме и формулираме основния предмет на изследване в биофотометрията, да покажем сходството на биофотометричните задачи с обичайните задачи на клиничната лабораторна спектрофотометрия с разлика само в in vivo и неинвазивния характер на измерванията и да предвидим появата на многофункционални диагностични системи, които прилагат различни методи за оптична неинвазивна диагностика на едно оборудване. От 2003 г. това научно направление получи ново за нас общо наименование - "Неинвазивна медицинска спектрофотометрия" (НМС), като днес изследванията в него се провеждат в следните основни раздели:
Научните и инженерни основи на моделирането, проектирането и създаването на хардуер, софтуер и методологична поддръжка за неинвазивна медицинска спектрофотометрия (NMS), в допълнение към предишни изследвания и предварително получени резултати, се разработват днес от нас в посока на разработване и създаване, на първо място, научно обоснована метрологична система за поддръжка на NMS. както методи, така и устройства. Изследват се физическите и биомедицинските източници на случайни и систематични грешки в NMS (както инструментални, така и методологични). Разработват се симулационни оптични мерки за калибриране, настройка и проверка на NMS инструменти. Оценени са нивата на грешки, постигнати за различни методи и устройства в лабораторни условия и при условия на пълномащабно приложение на устройства и методи на NMS в различни клиники на Института и различни области на медицината. На това основание през 2013г доказано е например, чеВ конструкцията на българските лазерни доплерови апарати от серията "ЛАКК" има системни грешки, които често водят до изкривяване и неправилно регистриране на микроциркулационните ритми. По-късно, през 2016-2017 г., успяхме да открием пропуски в теорията на лазерната доплерова флоуметрия (LDF) и да покажем, че е възможно да регистрираме същите параметри на микроциркулацията без използването на лазери и ефекта на Доплер.
Физическите и техническите аспекти на ефекта на лазерното лъчение с нисък интензитет (LILR) върху функционалното състояние на тъканите и органите на пациента по време на всякакви процедури на NMS, както и всякакви лечебни и профилактични процедури, базирани на лазерна терапия с нисък интензитет (LILT), фотодинамична терапия (PDT) и други лазерни методи също са в рамките на нашите интереси. Специално внимание през 2009-2012 г. обърна внимание на изследването на промените по време на процедурите LILT (остър експеримент) на параметрите на микроциркулацията на кръвта и тъканното дишане, като най-чувствителни към LILI (според литературата) и най-надеждно регистрирани чрез NMS методи (оптична тъканна оксиметрия, лазерна доплерова флоуметрия и др.). Всъщност тези работи се извършват непрекъснато в MONIKI от началото на 90-те години на миналия век, но до днес не сме успели надеждно да регистрираме никакви очевидни промени в системата за микроциркулация на кръвта по време на LILT процедури.
Клиничните методи за приложение и интерпретация на резултатите от лазерната диагностика са най-интересният и специализиран раздел от нашите изследвания за такъв мултидисциплинарен медицински изследователски център като МОНИКИ. В института са представени почти всички клонове на медицината (с изключение на психиатрия, акушерство и гинекология) и има възможност да се изследва ефективността и информативността на лазерните диагностични методи за решаване на най-различни приложни проблеми на практическото здравеопазване (диференциална диагноза и откриване на ранни форми на заболявания, наблюдение на лечебния процес, функционална диагностика и др.). Сред всички тези задачи за NMS днес се открояват две от най-сложните и обещаващи от гледна точка на фундаменталната наука: интерпретация на резултатите от флуоресцентна диагностика в широк спектрален диапазон от дължини на вълните за идентифициране на натрупването на ендогенни флуорохроми в тъканите (NADH, колаген, липофусцин и др.) и изучаване, използвайки NMS методи, на характеристиките на реакцията на системата за микроциркулация на кръвта към различни тестове за функционално натоварване и терапия тични мерки (хирургични интервенции, физиотерапевтични процедури, приемане на лекарства и др.), които са предизвикали покаяния от предишната линия на изследване.
Разработване на нови диагностични инструменти за изследвания. Едно от направленията на научните изследвания в лабораторията е разработването на нови диагностични инструменти и устройства за NMS по споразумения за научно и техническо сътрудничество с производители на медицинско оборудване. В тези договори лабораторията за медицински и физични изследвания (MONIKI) действа като медицински съизпълнител на разработката, която, съгласно GOST R 15.013-94, определя всички основни медицински и технически изисквания (MTT) за устройството, неговата основна функционалност, принцип на работа, методи за обработка и анализ на диагностични резултати, методи за приложение в медицината и др. В тази област с участието на лабораторията са разработени, създадени и пуснати на пазара на медицинска апаратура български диагностични апарати за НМС като първият български портативен неинвазивен оптичен тъканен оксиметър „Спектротест” и многофункционален лазерен неинвазивен диагностичен комплекс.(МЛНДК) "ЛАКК-М".