Advanced Diode Laser with Specialized Beam-delivery Instrument in Mini Invasive Laser Treatment of Anorectal Vascular Pathology

Full Text

1. Введение Применение лазеров в медицине началось в середине 1960-х гг. в странах, обладающих лазерными технологиями, в том числе в СССР, где развитие лазерной медицины шло быстрыми темпами [Skobelkin et al., 1985; Solovieva, 2001; Sokolov et al., 2003; Minayev, 2017]. Одним из первых нашедших применение и до сих пор популярных является СО2-лазер, который называют «рабочей лошадкой» за его разнообразное применение и широкое внедрение в клиническую практику. Его излучение с длиной волны 10 600 нм (рис. 1) может использоваться не только для разрезания тканей, но и для щадящей абляции, проникая поверхностно и «мягко» воздействуя на биоткани. Рис. 1. Поглощение оптического излучения водой и гемоглобином при различных длинах волн Fig. 1. Absorption of optical radiation by water and hemoglobin at the different wavelengths Лазер совершил революцию в области проктологии, особенно в лечении геморроидальной патологии, которая очень распространена и доставляет массу неудобств [Trigui et al., 2021]. Геморроем страдают миллионы людей, особенно в экономически развитых странах. По разным источникам максимальная распространенность составляет: 80% [Plapler et al., 2009]; 86% [Loder et al., 1994]; 87,25% [Wang et al., 2020]. На первом этапе лазеры использовались в модифицированной классической геморроидэктомии Миллигана-Моргана в качестве режущего и коагулирующего инструмента [Plapler et al., 2000]. Например, использование СО2-лазера «Скальпель-1» (производства НИИ «Полюс») мощностью 25 Вт для иссечения геморроидального узла позволило получить практически не кровоточащую раневую поверхность линейной формы, покрытую коагуляционным струпом [Skobelkin, 1989; Minayev, 2017]. В то же время, специфические проблемы послеоперационного периода геморроидэктомии требовали снижения инвазивности операции для ускорения реабилитации [Leff, 1992; Kasagawa, 2008; Tsui et al. 2013; Shimojima, 2021]. В 2007-2009 годах были разработаны инновационные лазерные технологии, позволяющие минимизировать травматичность операции, ускорить заживление и уменьшить послеоперационный болевой синдром. В настоящее время в Америке и Европе мини-инвазивные методы лечения применяются в большинстве случаев, в то время как традиционная геморроидэктомия проводится только для 17-21% пациентов с наиболее сложными формами заболевания. Мини-инвазивные лазерные технологии, такие как HeLP (hemorrhoid laser procedure), LHP (laser hemorrhoidoplasty) и другие, исследуются в США, Швейцарии, Италии, Косово, Черногории, Израиле, Бразилии, Индии, Турции, Египте, Иране, Ираке, Пакистане, Тунисе, Бангладеш и других странах [Salfi, 2009; Karahaliloglu, 2007; Maloku et al., 2014; De, Roy, 2021 Lakmal et al., 2021; Longchamp et al., 2021]. Диодная лазерная терапия с введением ICG-красителя в геморроидальную ткань была предложена в Японии [Usui, 2003; Yamana, 2017]. Несмотря на то, что мини-инвазивные технологии дают в основном успешные результаты, разнообразие подходов к лечению геморроя, а также послеоперационные осложнения в некоторых случаях свидетельствуют о том, что в технологии и лечении этого распространенного заболевания все еще существуют нерешенные проблемы. 2. Метод комбинированного мини-инвазивного хирургического лечения геморроя с использованием диодного H/W-лазера и специального инструмента для доставки лазерного луча Наше исследование было направлено на усовершенствование мини-инвазивного метода хирургического лечения геморроя для обеспечения максимальной эффективности операции при любой стадии заболевания от 2 до 4, сокращения продолжительности операции, минимизации болевых ощущений во время и после операции. Мы использовали передовые технологии лазерной коагуляции и лазерной геморроидопластики (LHP), которые являются мини-инвазивными и безболезненными процедурами, как подтвердил наш предыдущий опыт [Zhizhin et al., 2020, Zhizhin et al., 2020]. Для наших исследований мы выбрали диодный лазер. По мере расширения диапазона длин волн диодных лазеров они становятся все более привлекательными для лазерной медицины, поскольку компактны, позволяют использовать удобные волоконные системы доставки, относительно недороги и долговечны. В соответствии с классификацией Р.А. Вайса и Н. Валли лазеры делятся на 2 категории: H-лазеры с длиной волны в диапазоне 810-1060 нм, где оптическое излучение сильно поглощается гемоглобином и слабо поглощается водой, и W-лазеры с длиной волны 1470-1560 нм, которая чрезвычайно сильно поглощается водой (см. рис. 1). Из-за возникновения различных физических процессов в тканях и крови H-лазеры считаются более оптимальными для рассечения и коагуляции, а W-лазеры - для менее травматичной абляции/вапоризации. В нашем случае мы выбрали качественный и удобный в эксплуатации H/W-лазерный аппарат модели ACT отечественной фирмы ООО «Юрикон-Группа» (Санкт-Петербург) и оснастили его специализированным инструментом (рис. 2). Мы использовали две основные технологии лазерной деструкции геморроидальных узлов: трансмукозная деструкция (лазерная трансмукозная коагуляция) и субдермально-субмукозная деструкция (лазерная геморроидопластика). Рис. 2. Оборудование для лазерной деструкции геморроидальных узлов: а - лазерный аппарат модели ACT; b - специализированный инструмент доставки луча с иглой и оптическим волокном; c - аноскоп с охлаждением Fig. 2. Equipment for laser destruction of hemorrhoidal nodes: a - laser apparatus model AСT; b - specialized beam-delivery instrument with a needle and an optical fiber; c - anoscope with cooling Трансмукозная деструкция Деструкцию внутреннего геморроидального узла мы начинали с его проксимальной части. Использовали излучение диодного лазера с длиной волны 1470 нм при мощности 9 Вт. Контактное непрерывное трансмукозное воздействие на ткани со временем экспозиции 1,5-2 с осуществлялось инструментом с оптическим волокном. При использовании данного метода отсутствует анатомическое повреждение тканей, а размер узлов значительно уменьшается. Cубдермально-субмукозная деструкция Сначала мы использовали излучение диодного лазера на длине волны 980 нм при мощности 12 Вт. Выполнялся трансдермальный прокол иглой инструмента с оптическим волокном в ткани, затем оптическое волокно под контролем зеленого пилотного лазера направлялось в подслизистый слой внутри геморроидального узла и производилась его деструкция излучением с длиной волны 1470 нм. Мы использовали радиальный световод. Такой световод с радиальным конусообразным излучением оптимален для коагуляции геморроидального узла, который имеет трехмерную форму. Он позволяет добиться равномерного распределения фотохимического и коагуляционного эффектов при меньшей необходимой экспозиции и суммарной энергии, тем самым повышая эффективность процедуры. Оптимальным режимом, как показали наши исследования, является импульсно-периодический с длительностью импульса 1-2 с и межимпульсным интервалом 0,5-1 с. Такой режим повышает эффективность коагуляции крови и обеспечивает безопасность окружающих тканей, так как дискретность доставки энергии способствует меньшему нагреву и повреждению окружающих тканей. Поглощенная энергия на один геморроидальный узел составляла 70-80 Дж. 3. Результаты лечения В нашем исследовании приняли участие 362 пациента (49% женщин, 51% мужчин). Возраст пациентов был от 27 до 72 лет. Они были прооперированы в период 2019-2021 гг. в отечественных клиниках. Пример визуального эффекта субдермально-субмукозной деструкции представлен на рис. 3: геморроидальные узлы уменьшились в объеме примерно в 3-4 раза. Рис. 3. Лазерная субдермально-субмукозная деструкция геморроидальных узлов: a - до; b - после Fig. 3. Laser subdermal-submucousal destruction of hemorrhoidal nodes: a - before; b - after В случае 3-4 стадии заболевания с пролапсом слизистой мы использовали также методику RAR (Recto Anal Repair). В послеоперационном периоде у пациентов наблюдался минимальный болевой синдром. Все пациенты вернулись к повседневной деятельности через 2-3 дня после операции. Использование многофункционального инструмента позволяет минимизировать болевой синдром при лечении геморроя в 82% случаев. Использование радиальных световодов позволяет снизить тепловое воздействие на ткани организма в 96,7% случаев. Мини-инвазивные лазерные методы не требуют общей анестезии и могут применяться даже в амбулаторных условиях, так что вскоре после операции пациент отправляется домой. Полученные результаты лечения лазерной деструкции подтверждают следующие преимущества методики перед традиционными методами лечения: область термического поражения стерильна и минимальна, не более 0,15 мм; коагуляция крови и лимфы в узких сосудах диаметром 0,3-0,5 мм обеспечивает надежный гемо- и лимфостаз, что полностью исключает возможность раневого кровотечения и развития застойного отека окружающих мягких тканей. В период наблюдения до 1 года рецидивов заболевания не было. 4. Заключение Методика лазерной мини-инвазивной трансдермальной и субдермально-субмукозной деструкции геморроидальных узлов, примененная при лечении 362 пациентов с использованием диодного лазера модели ACT и разработанного специализированного инструмента, показала свою эффективность. Все пациенты вернулись к повседневной деятельности через 2-3 дня после операции. Экономический эффект нашего лечения обеспечивается низкой ценой оборудования и отсутствием необходимости пребывания пациента в клинике в послеоперационном периоде. Президент Российской Федерации В.В. Путин, в своем выступлении в День российской науки на заседании Совета при Президенте Российской Федерации по науке и образованию 8 февраля 2022 г. отметил: «И начну с самой актуальной, востребованной сегодня задачи - сформировать прочную, надежную защиту от новых инфекций. Отмечу здесь, что в условиях эпидемии наряду с оперативными решениями Правительство приняло целый комплекс стратегических мер по созданию новых лекарственных препаратов, системы мониторинга и предотвращения биологических рисков и угроз. Для этого у нас должно быть свое, отечественное оборудование, комплектующие, исходное сырье, передовые и даже уникальные компетенции в разработке и использовании фармпрепаратов, включая лекарственные средства нового поколения, в том числе для лечения инфекций, устойчивых к антибиотикам, - и к современным антибиотикам, конечно. И конечно, чтобы организовать работу в этой чувствительной сфере, принципиально важно обеспечить современную правовую, нормативную среду, снять барьеры и создать благоприятные условия для развития новых технологий и их безопасного использования. Подводя итог, считаю принципиальным, чтобы все наши важнейшие инновационные проекты, причем на всех этапах реализации, проходили глубокую научную экспертизу, чтобы планы и действия формулировались совместно со специалистами, учеными, экспертами и практиками, конечно» [25]. Продолжение исследований будет направлено на дальнейшее изучение влияния лазерного излучения на ткани прямой кишки, совершенствование методики и анализ отдаленных результатов лечения. Представляется важным определить, может ли лазерная процедура остановить естественное прогрессирование геморроидальной болезни - увеличение выпадения геморроидальных узлов, т.е. исключить необходимость более радикального хирургического вмешательства в отдаленной перспективе.

About the authors

Evgeny V. Kuznetsov

Research Institute “Polyus” named after M.F. Stelmakh; Engineering Academy of the Peoples’ Friendship University of Russia

Email: bereg@niipolyus.ru
Dr. Sci. (Eng.), Professor; General Director; Head at the Center Moscow, Russian Federation

Nikita K. Zhizhin

Research Institute “Polyus” named after M.F. Stelmakh

Email: gigin2000@mail.ru
Cand. Sci. (Med.), Associate Professor; senior researcher Moscow, Russian Federation

Yuri D. Golyaev

Research Institute “Polyus” named after M.F. Stelmakh

Email: goljaev@bk.ru
Dr. Sci. (Eng.); Head at the NPK-470 Moscow, Russian Federation

Yuri Yu. Kolbas

Research Institute “Polyus” named after M.F. Stelmakh

Email: tigra-e@rambler.ru
Dr. Sci. (Eng.); Deputy Head at the NPK-470 Moscow, Russian Federation

Tatyana I. Soloveva

Research Institute “Polyus” named after M.F. Stelmakh; Engineering Academy of the Peoples’ Friendship University of Russia

Email: momentmail@mail.ru
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor; leading researcher Moscow, Russian Federation

Dmitrii N. Ermakov

Research Institute “Polyus” named after M.F. Stelmakh; Engineering Academy of the Peoples’ Friendship University of Russia

Email: dermakow@mail.ru
Dr. Sci. (Polit.), Dr. Sci. (Econ.), Cand. Sci. (Hist.), Professor; leading researcher; Professor of the Department in innovation management in industries. Moscow, Russian Federation

References

Supplementary files