Термические эффекты при лазерной обработке суставного хряща

Обоснование: Остеоартроз - одно из наиболее распространённых заболеваний, приводящих к потере трудоспособности. Артроскопическая лазерная обработка суставного хряща является эффективным и перспективным методом лечения остеоартроза, однако её методика может быть улучшена за счёт результатов данного исследования.Цель: Определение степени термического воздействия двухволнового лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона на суставной хрящ при лазерной обработке.Методы: Образцы суставных хрящей быка были подвергнуты воздействию инфракрасного лазерного излучения с различными параметр. Во время воздействия расстояние от торца волокна до образца составляло 2 мм. При этом измерение поверхностной температуры хряща производилось при помощи тепловизионной камеры, а температура в объеме образца измерялась точечно при помощи термопары. Результаты: Изменение поверхностной температуры образцов хрящей при воздействии в течение 2 с излучением с λ= 0,97 мкм/7 Вт составило ΔT=2,4±0,5 °C, а с λ= 1,55 мкм/5Вт - ΔT=21,1 °C. Воздействие в течение 2 с двухволновым излучением с λ= 1,55/5 Вт + λ=0,97 мкм /3 Вт приводило к подъему поверхностной температуры на 21,8±0,5 °C. При воздействии в течение 2 с двухволновым излучением с λ= 1,55/5 Вт + λ=0,97 мкм /3 Вт увеличение температуры биоткани на глубине 1 мм составило: на оптической оси - ΔT=11 °C, на расстоянии 1 мм от оси - ΔT=4 °C, на расстоянии 2 мм от оси - ΔT=3 °C.Выводы: 1) При использовании двухволнового излучения λ=1.56 мкм и λ=0.97 мкм, наибольший вклад в нагрев хрящевой ткани вносит λ=1.56 мкм, поглощающееся в поверхностных областях, тогда как излучение λ=0.97 мкм поглощается слабее и проникает в более глубокие слои. 2) Максимальное увеличение температуры хряща происходит в пределах 1 мм от оси распространения лазерного излучения. Благодаря этому лазерная обработка позволяет эффективно добиваться «сглаживания» поверхности хряща при минимальном воздействии на ткани вне обрабатываемой области. 3) Лазерное излучение с используемыми параметрами помимо чисто термического воздействия на хрящевую ткань может запускать процессы ее регенерации по механизмам механобиологии и фотобиомодуляции.