Лазер против скальпеля. Челябинские ученые создают инновационные технологии щадящей хирургии

19 Июня 2017 Автор: Евгений Аникиенко Фото: Вячеслав Шишкоедов
Лазер против скальпеля. Челябинские ученые создают инновационные технологии щадящей хирургии

Челябинские ученые и медики разработали малотравматические лазерные технологии медицины, уменьшающие сроки и стоимость лечения, риски и тяжесть осложнений.

Лаппа-Александр-профессор-ЧелГУ.jpgКак, внедряя новейшие ноу-хау современной науки, удешевить высокие медтехнологии, сделать их «умными» и доступными? Это и стало темой нашего разговора с одним из их авторов, профессором ЧелГУ, доктором физико-математических наук Александром Лаппой.

Лазерный медкластер

— В Челябинской области сформировано ядро научно-медицинского кластера лазерных технологий. Как возникла идея его создания?

— Начало ему было положено еще в конце 90-х, в челябинском институте лазерной хирургии, который возглавлял профессор Арнольд Козель. А наш межвузовский медико-физический центр, вместе с лазерным институтом ставший прообразом будущего кластера, создан в 2003 году на базе ЧелГУ, Южно-Уральского медуниверситета и горбольницы № 1. В него также вошли ряд лабораторий отделения экспериментальной физики снежинского РФЯЦ-ВНИИТФ, хирургическое отделение областной детской больницы, урология ГКБ № 5 и малое инновационное предприятие «Медицинские технологии».

За последнее время в науке и медицине произошли радикальные перемены, и прежние подходы во многом устарели. Медики и физики объединились, чтобы вместе создавать и внедрять наукоемкие лазерные медтехнологии. В нашем центре работают выдающиеся врачи-хирурги, профессора Валерий Привалов, Иван Абушкин, Игорь Крочек, Сергей Сергийко, Александр Дрыга.

— Но лазер во многих случаях давно пришел на смену скальпелю. В чем новизна ваших разработок?

— Внедрение лазерных хирургических технологий в медицине долгое время сдерживалось как дороговизной хирургических лазеров, так и их громоздкостью, трудностями эксплуатации, требующей мощной электрической сети, жидкостного охлаждения. Мы разработали совершенно новые медицинские технологии с использованием современных полупроводниковых диодных лазеров. «Диодники» гораздо дешевле своих предшественников, причем их отдача больше, они экономичней, компактны и просты в обслуживании.

 Добавлю, что раньше, чтобы получить луч света, применяли оптическую «накачку» лазера. В наших лазерах свет возникает с помощью электрического тока, пропускаемого через диод, это так называемый эффект гетероперехода.
 
А в последнее время мы начали применять лазеры нового типа — оптоволоконные, точнее, тулиевые и эрбиевые волоконные лазеры. Свет в них рождается в тончайшем кварцевом оптоволокне.

— А будут ли выпускать такие лазеры на Южном Урале?

— Снежинский ВНИИТФ сейчас изготавливает для нас тулиевый лазер нового поколения — легче и компактнее прежних, причем из отечественных комплектующих. Это будет российский оптоволоконный лазер для медицины, во многом не уступающий зарубежным аналогам. Теперь есть реальная надежда на широкое внедрение этих наукоемких медтехнологий.

Прокол без боли

— Какова реальная польза от ваших ноу-хау?

— Мы создали целый ряд новых щадящих малоинвазивных технологий, многие из которых вполне можно отнести и к нехирургическим. Они уже запатентованы и испытаны. Это лазерная гипертермия, прокалывание каналов и перфорация мягких и костных тканей, фотодинамическая терапия и многое другое. Эти технологии нашли широкое применение в онкологии, отоларингологии, дерматологии, урологии, нейрохирургии, кардиохирургии, косметологии...

Например, лазерный луч сам рассекает и «заваривает» сосуды — операция практически бескровная. А при лечении остеомиелита в кости в сфере поражения лазером сверлятся отверстия, чтобы снять повышение давления и запустить реакцию организма по образованию новых сосудов. Этот метод, разработанный нашим центром, заменяет тяжелые операции, и процедура проходит без госпитализации. Профессор Южно-Уральского медуниверситета Игорь Крочек защитил на эту тему докторскую диссертацию. А его коллега Иван Абушкин — один из авторов лазерной технологии лечения сосудистых патологий. Как-то он оперировал новорожденную девочку с огромной врожденной лимфатозной опухолью, и операция прошла удачно.

Лечит тепловое поле

— Как я слышал, вы лечите даже заболевания узлов щитовидной железы...

— По данным Всемирной организации здравоохранения заболевания щитовидной железы отмечены у 10-15 % населения Земли. В России более 1 млн больных с поражением щитовидки, и Южный Урал — один из самых неблагоприятных регионов. Зачастую эти заболевания вызваны дефицитом йода. Мы разработали новый метод лазерной термотерапии узловых поражений щитовидной железы под ультразвуковым контролем. Традиционные хирургические методы травматичны, нередко вызывают осложнения, рецидивы.

А лечение нашим методом лазерной термотерапии ведет к гибели больных клеток и тканей при воздействии высокой температуры, а здоровые не затрагивает. Создать тепловое поле можно с помощью лазеров, излучающих в инфракрасном диапазоне (0,8-1,1 мкм): энергия излучения доставляется в патологический очаг через волоконный световод. Преимущества этого способа лечения — локальность и избирательность воздействия, хорошая переносимость пациентами, без серьезных осложнений.

— Вы научились использовать лазер и для лечения злокачественных опухолей?

— В начальной стадии рака это продлевает жизнь на годы. Кроме основных методов лечения — лучевой и химиотерапии, операции, теперь широко используется и фотодинамическая терапия. Этот метод лечения опухолей основан на свойстве их тканей накапливать светопоглощающие препараты (фотосенсибилизаторы) в большей степени, чем окружающие здоровые ткани. После облучения светом определенной длины волны это вызывает фотореакции в биотканях и в конечном счете гибель опухоли.
 Мы вместе с учеными Москвы и Санкт-Петербурга разработали новый фотосенсибилизатор «Радохлорин», во многом превосходящий своих предшественников. И первыми в мире применили его в фотодинамической терапии опухолей.

В свое время наше ноу-хау произвело фурор на конференции в Калифорнии. Мы провели испытания, и этот метод вошел в клиническую практику медицины. В Москве из морских водорослей (спирулина) изготавливают субстанцию, а в Челябинске — лекарственные формы для инъекций.

 «Глаз» для доктора

— Какие ваши новинки лазерной медицины на подходе?

— Мы вместе с инновационным предприятием Екатеринбурга «Нотамед» получили грант Фонда Бортника на создание прибора для контроля температуры во время лазерной операции по лечению кисты Бейкера. В ближайшее время изготовим прототип, к концу года — опытный образец, а после испытаний запустим в серию. Без электронного «глаза» врачу приходится работать почти вслепую, только на данных УЗИ. Но этого недостаточно: перегрев и недогрев могут все усилия свести на нет.

Кроме того, разрабатываем косметологическую технологию лазерного шлифования келоидных рубцов с помощью оптоволоконного лазера. Это практически бескровная процедура послойного удаления рубцовой ткани.

Запустили и широко применяем другое наше ноу-хау — технологию лечения геморроя тулиевым лазером (на нее получен патент). Для нее мы создали набор инновационных инструментов.

Финансы — не романсы!

— Но при внедрении этих новшеств могут возникнуть свои проблемы?

— Их масса. Например, мы 10 лет добиваемся совместного с Росатомом финансирования лазерных разработок, а сдвигов почти нет. Многие госпрограммы финансирования научных разработок (в том числе областные) свернуты, и нам приходится самим изыскивать деньги на продолжение исследований. Средств гранта Фонда Бортника на запуск в производство прибора контроля температуры при лазерной операции недостаточно, и придется подыскивать инвестора.

— Есть ли фирмы, с которыми вы сотрудничаете, кто может помочь с финансированием проектов?

— Мы уже много лет сотрудничаем с компанией российского ученого и бизнесмена Валентина Гапонцева IPG Photonics. Она занимает 80 % мирового рынка мощных оптоволоконных лазеров. В России бизнесмен открыл предприятие «ИРЭ-полюс» по разработке и производству волоконных лазеров, в том числе и для медицины. Гапонцев предоставил нам на испытания эту уникальную продукцию. В прошлом году мы по его заказу выполнили научную работу, доказав, что инвестиции в лазерную медицину со временем окупятся и даже принесут прибыль. Но не все можно оценить деньгами, главное, наши ноу-хау возвращают людям здоровье.


Вчера | 16:19
Равнение на Гарвард. В челябинском вузе обкатывают благотворительную модель целевого капитала

Как изыскать деньги на поддержку талантливых студентов и аспирантов? Как привлечь средства благотворителей и какие возможности открывает частно-государственное партнерство?

12.12.2019 | 09:48
Помощь в дом. На какую поддержку могут рассчитывать семьи с детьми на Южном Урале

Этот год можно назвать годом больших перемен в системе соцзащиты населения Челябинской области. Министерство социальных отношений региона возглавил новый руководитель, перед которым поставлены непростые задачи — внедрить в работу с семьями современные технологии и ориентироваться на достижение максимального результата по нацпроекту «Демография». О том, как стартовала эта работа и какие задачи поставлены на будущий год, в интервью «ЮП» рассказывает министр социальных отношений Челябинской области Ирина Буторина.

Вчера | 17:14
В Челябинской области намерены возродить агрострахование урожая

Правительство РФ пересмотрит модель страховой защиты АПК.

Вчера | 16:19
Равнение на Гарвард. В челябинском вузе обкатывают благотворительную модель целевого капитала

Как изыскать деньги на поддержку талантливых студентов и аспирантов? Как привлечь средства благотворителей и какие возможности открывает частно-государственное партнерство?

Новости   
Спецпроекты