RU2591841C1 - Способ лазерной облитерации варикозных вен - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к флебологии, и может быть использовано для лазерной облитерации варикозных вен. Воздействуют на участок варикозной вены резонансно поглощаемым водой излучением в двухмикронном спектральном диапазоне твердотельного лазера с полупроводниковой накачкой. Длина волны излучения 1912 нм, выходная мощность - 1,5-4 Вт. Излучение заводят в вену с помощью оптического световода с титановым наконечником. Способ обеспечивает безболезненное восстановление после лечения, а так же исключает возникновение рубцов и синяков за счет воздействия в двухмикронном спектральном диапазоне. 9 ил.

Description

Изобретение относится к области лазерной медицинской техники, а именно к способу воздействия лазерного излучения с длиной волны 1912 нм на венозную кровь и венозную стенку, и может быть использовано для лечения варикозной болезни.

Известен способ лазерной облитерации варикозных вен с использованием лазерного излучения 532 нм и 1064 нм [1].

Известен целый ряд работ, в которых для лазерной облитерации вен применяется излучение лазеров, генерирующих на длинах волн 810 нм и 970 нм и 1470 нм [2, 3].

Известны способы лазерной облитерации с использованием лазеров с длинами волн 810 нм и 970 нм [4, 5].

Недостатком известных способов является достаточно высокая мощность используемого лазерного излучения (10-12 Вт), которая может приводить к поражению прилегающих к венам тканей и нервов, а также к рецидиву заболевания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является применение лазерного излучения 1,56 мкм для лазерной облитерации вен. Данное излучение имеет более высокий коэффициент поглощения водой. Излучение с длиной волны 1,56 мкм поглощается непосредственно водой, содержащейся в крови и стенке вены, и его энергия более эффективна в отношении теплового поражения стенки вены [6].

Применение излучения 1,56 мкм для лазерной облитерации вен позволяет уменьшить мощность излучения лазера. Однако используемая мощность излучения (12 Вт) остается достаточно высокой.

Технический результат заключается в обеспечении безболезненного восстановления пациентов после лечения, уменьшении сроков лечения, а также исключении возникновения кровоизлияний и синяков после воздействия на варикозные вены двухмикронного лазерного излучения.

Сущность изобретения заключается в том, что способ лазерной облитерации варикозных вен осуществляется путем воздействия лазерного излучения на участок варикозной вены. Воздействие на вену осуществляют резонансно поглощаемым водой двухмикронным излучением твердотельного лазера с полупроводниковой накачкой, генерирующего излучение с длиной волны 1912 нм и выходной мощностью излучения 1,5-4 Вт, заведенного в вену с помощью оптического световода с титановым наконечником.

На фиг. 1 представлен спектр поглощения воды; на фиг. 2 - фотографии варикозно расширенной вены в пробирке до воздействия на нее лазерного излучения (а) и после воздействия на нее лазерного излучения (б) с длиной волны 1912 нм; на фиг. 3 - гистологический срез стенки вены при ее варикозной трансформации (без облитерации); на фиг. 4 - гистологический срез вены после лазерного воздействия на стенку излучением мощностью 1,5 Вт и скоростью извлечения 0,6 мм/сек (а) увеличение ×40, (б) увеличение ×100; на фиг. 5 - гистологический срез вены после лазерной облитерации при воздействии излучением мощностью 1,5 Вт и скорости извлечения 0,3 мм/сек (увеличение ×40); на фиг. 6 - гистологический срез вены после лазерной облитерации при воздействии излучением мощностью 1,5 Вт скорости извлечения 0,3 мм/сек, (увеличение ×100); на фиг. 7(a) - макропрепарат вены до (1) и после (2) лазерной коагуляции с кровью, мощность 1.5 Вт, скорость извлечения 0,5 мм/сек, (б) - микропрепарат вены после лазерной коагуляции (окраска - гематоксилин и эозин, ув. 40); на фиг. 8(a) - макропрепарат вены до (1) и после (2) лазерной коагуляции с кровью, мощность 2,8 Вт, скорость извлечения 0,6 мм/сек, (б) - микропрепарат вены после лазерной коагуляции (окраска - гематоксилин и эозин, ув. 40); на фиг. 9(a) - макропрепарат вены до (1) и после (2) лазерной коагуляции с кровью, мощность 4 Вт, скорость извлечения 0,8 мм/сек, (б) - микропрепарат вены после лазерной коагуляции (окраска - гематоксилин и эозин, ув. 40).

Способ осуществляют следующим образом. Для облитерации варикозных вен используют макет установки, которая состоит из твердотельного лазера с длиной волны 1912 нм, оптических элементов, обеспечивающих ввод излучения в световод, световода с титановым наконечником, специального держателя для пробирки, внутри которой находится вена, заполненная физиологическим раствором, и устройства (прецизионного моторизированного столика), обеспечивающего перемещение оптического световода с определенной скоростью. В качестве источника накачки выступает твердотельный лазер на кристалле LiYF₄:Tm.

Участок варикозной вены помещают в пробирку, просвет вены заполняют раствором натрия хлорида (физиологический раствор). Пробирку закрепляют в специальном держателе. В просвет вены с физиологическим раствором вводят оптический световод с титановым наконечником, через который заводят двухмикронное излучение твердотельного лазера с длиной волны 1912 нм. Воздействие излучения на участок вены проводят как при отсутствии перемещения оптического световода, так и при перемещении оптического световода внутри вены с определенными значениями скоростей перемещения. Использование явления резонансного поглощения воды и разогревания крови с образованием пузырьков пара приводит к термическому разрушению стенки вены, обеспечивающему тем самым ее облитерацию.

Были проведены 10 экспериментов на изолированной большой подкожной вене, взятой интраоперационно. Лазерное излучение с длиной волны 1912 нм подводилось к моторизированному столику, обеспечивающему прецизионное перемещение с заданной скоростью. С помощью специального держателя к столику закреплялась пробирка, в которую был залит 0,9% раствор натрия хлорида (физиологический раствор). В этот раствор помещалась изолированная вена длиной 5 см (фиг. 2а). Внутрь вены вводился оптический световод с титановым наконечником. После включения источника лазерного излучения оптический световод медленно извлекался из просвета вены, воздействуя в это время на ее стенку со скоростью 0,6 мм/сек (первая серия - 5 экспериментов) и 0,3 мм/сек (вторая серия - 5 экспериментов) и выходной мощностью излучения 1,5 Вт.

Визуально оценивался диаметр вены до и после облитерации и степень облитерации ее просвета. С помощью оптической микроскопии (увеличение ×40, 100) изучался отек венозной стенки, тепловое повреждение, интимы, мышечной оболочки, адвентиции, перфорация стенки, воздействие на прилегающие периваскулярные ткани в области лазерной коагуляции.

В первой серии экспериментов после воздействия выходной мощности излучения 1,5 Вт и скоростью извлечения оптического световода из просвета вены 0,6 мм/сек при визуальном осмотре вена изменяла свой цвет: из светло-блестящей превращалась в серовато-тусклый. При этом наблюдалось неравномерное уменьшение ее диаметра на

на всем протяжении лазерного воздействия. Пальпаторно вена превращалась из мягкоэластической в плотный тяж (фиг. 2б). При наблюдении с помощью оптического микроскопа (увеличение ×40) без облитерации стенка варикозно измененной подкожной вены представляла утолщенный слой соединительной и мышечной ткани с ровной внутренней оболочкой и единичными колбообразными выпячиваниями (фиг. 3). После лазерной облитерации при наблюдении в оптический микроскоп (увеличение ×40) стенка вены утолщена вследствие отека, имеется разволокнение мышечных волокон с очагами некробиоза (фиг. 4а). Отсутствовали кровоизлияния в окружающей жировой клетчатке и соединительнотканных элементах. В просвете облитированных вен отсутствовали массы облитированного некроза. Адвентиция оставалась без дистрофических изменений. При увеличении ×100 интима неравномерно утолщена с участками ее деструкции (фиг. 4б).

Во второй серии после проведения лазерной облитерации с выходной мощностью излучения 1,5 Вт и скоростью извлечения оптического световода из просвета вены 0,3 мм/сек при визуальном осмотре вена представляла из себя плотный тяж с уменьшением диаметра на 2/3. Вена в диаметре неровная, имелись участки резкого сужения (область более длительного контакта световода со стенкой вены). По цвету вена серого цвета с участками потемнения. Микроскопически вена представляла собой образование неправильной формы (увеличение ×40). В просвете вены лежали свободные фрагменты ее стенки. Нарушалась дифференцировка и потеря различия между коллагеновыми и мышечными волокнами. Имелось ожоговая деструкция не только стенки вены, но и паравазальной клетчатки. Наблюдались участки тотальной деструкции стенки вены и ее перфорация (фиг. 5). При увеличение ×100 видно, что стенка вены отечная, нарушена дифференцировка между внутренней и наружной мышечной слоями. Внутренний слой (интима) разрушен со свободно лежащими фрагментами (фиг. 6).

В результате проведенных экспериментов выявлено, что излучение с длиной волны 1912 нм, воздействуя на стенку вены, вызывает ее повреждение. При значениях выходной мощности излучения лазера 1,5 Вт с длиной волны 1912 нм и скорости перемещения оптического световода (0,3-0,6 мм/сек) достигается облитерация варикозно расширенной вены.

Далее представлены результаты экспериментов при использовании излучения с длиной волны 1912 нм для эндовазальной лазерной коагуляции сегментов варикозных вен, которые помещались в пробирку с кровью.

При параметрах коагуляции вены в пробирке с кровью P - 1,5 Вт, V - 0,5 мм/сек, t - 55 сек получена усадка диаметра вены на 24±3% (фиг. 7а). Гистологическое исследование показало уменьшение просвета вены, отек стенки вены, участки разрушения интимы. Сохранялась дифференцировка мышечных слоев на наружный и внутренний и дифференцировка между коллагеновыми и мышечными волокнами. В просвет коагулированной вены отсутствовали массы коагуляционного некроза, определялись единичные свободные фрагменты интимы (фиг. 7б, окраска - гематоксилин и эозин, ув. 40).

При Р - 2,8 Вт, V - 0,6 мм/сек, t - 47 сек получена усадка диаметра вены на 45±3% (фиг. 8а). Гистологическое исследование показало отек всех слоев стенки вены. Интима была повреждена с участками карбонизации. В просвете вены определялись свободные фрагменты внутренней оболочки. Имелась деструкция внутреннего слоя мышц с участками воздушных прослоек (фиг. 8б, окраска - гематоксилин и эозин, ув. 40).

При Р - 4 Вт, V - 0,8 мм/сек, t - 35 сек получена усадка диаметра вены на 42±3% (фиг. 9а). Гистологическое исследование показало уменьшение просвета вены, отек всех слоев ее стенки и выраженная вакуолизация. Интима представлена в виде обугленного слоя. Не определялась дифференцировка мышечных слоев на наружный и внутренний, дифференцировка между коллагеновыми и мышечными волокнами. В просвете коагулированной вены определялись фрагменты коагуляционного некроза. Адвентиция фрагментирована, дистрофически изменена (фиг. 9б, окраска - гематоксилин и эозин, ув. 40).

Увеличение скорости коагуляции до 0,8 мм/сек также обеспечивало усадку вены до 45±2%. Дальнейшее повышение скорости до 1 мм/сек приводило к усадке вены на 40±3%.

По сравнению с известным решением предлагаемый способ позволяет обеспечить безболезненное восстановление пациентов после лечения, уменьшить срок лечения, а также исключить возникновение кровоизлияний и синяков после воздействия на варикозные вены двухмикронного лазерного излучения с длиной волны 1912 нм, резонансно поглощаемого водой при выходной мощности излучения 1,5-4 Вт.

Источники информации

1. Navarro L, Navarro N, Salat CB, Gomez JF, Min RJ (2002) Endovascular laser device and treatment of varicose veins. US 6,398,777 B1; patent filed in 1999, granted in 2002.

2. Proebstle T.M. et al. Endovenous treatment of the greater saphenous vein with a 940-nm diode laser: thrombotic occlusion after endoluminal thermal damage by laser-generated steam bubbles. J. Vase Surg 2002; 35; 4; 729-736.

3. Amzayyb M. et al. Carbonized blood deposited on fibres during 810, 940 and 1,470 nm endovenous laser ablation: thickness and absoption by optical coherence tomography. Laser Med Sci 2010; 25: 3: 439-447.

4. Endovenous Laser Treatment of Incompetent Below-Knee Great Saphenous Veins Original Research ArticleJournal of Vascular and Interventional Radiology, Volume 18, Issue 12, December 2007, Pages 1495-1499.

5. Randomised Controlled Trial Comparing Sapheno-Femoral Ligation and Stripping of the Great Saphenous Vein with Endovenous Laser Ablation (980 nm) Using Local Tumescent Anaesthesia: One Year Results Original Research Article European Journal of Vascular and Endovascular Surgery, Volume 40, Issue 5, November 2010, Pages 649-656.

6. Соколова А.Л., Лядова К.В., Луценко M.M., Лавренко С.В., Любимовой А.А., Вербицкой Г.О., Минаева В.П. Применение лазерного излучения 1,56 мкм для эндовазальной облитерации вен в лечении варикозной болезни.

Claims (1)

1. Способ лазерной облитерации варикозных вен путем воздействия лазерного излучения на участок варикозной вены, отличающийся тем, что воздействие на вену осуществляют резонансно поглощаемым водой двухмикронным излучением твердотельного лазера с полупроводниковой накачкой, генерирующего излучение с длиной волны 1912 нм и выходной мощностью излучения 1,5-4 Вт, заведенного в вену с помощью оптического световода с титановым наконечником.

Images