Léčení laserovým teplem

Slib lékařských laserů přesahuje čisté řezy a oční chirurgii: Mnozí věří, že lasery by se neměly používat pouze k vytváření ran, ale také k jejich opravě. Abraham Katzir , fyzik na univerzitě v Tel Avivu, má systém, který může prostě dělat trik, a ve svých prvních pokusech na lidech se ukazuje jako úspěšný.

Léčivý paprsek: Pacientovi, který podstoupil operaci žlučníku, byly zhojeny dva řezy klasickou technikou šití a dva laserovým pájením. Po 30 dnech se jizvy spojené laserem (dole) zdály menší než ty, které byly vytvořeny jehlou a nití (nahoře).

V zásadě nabízí laserové hojení určité výhody oproti klasickým stehům jehla a nit, včetně rychlejšího hojení, sníženého rizika infekce a menšího zjizvení. Vědci pracují na laserech pro svařování masa již více než deset let a řada pokusů na lidech se ukázala jako slibná. Co však dosud chybělo, byla důslednost. Maso, krevní cévy a nervy jsou jemné tkáně, které lze snadno – pro nedostatek lepšího slova – převařit.

K překonání tohoto problému Katzir a jeho kolegové vyvinuli laserový systém se zpětnovazební smyčkou, která zabraňuje přehřátí. Nejprve museli určit optimální teplotu, při které maso taje, ale stále se může léčit (asi 65 stupňů Celsia). Poté skupina vytvořila nástroj velikosti pera, který obsahuje optická vlákna: jedno, které s naprostou přesností přivádí infračervený laser napájený oxidem uhličitým do rány, a druhé, které vede z pera k infračervenému senzoru, který měří teplotu a zajišťuje, teplo zůstává v ideálním rozmezí, mezi 60 a 70 stupni. Vše, co chirurg musí udělat, je pohybovat špičkou pera podél řezu, zpevnit a utěsnit svar pájkou ve vodě rozpustného proteinu.

Zatímco mnoho vědců experimentovalo s hojením laserem, většina se spoléhala na vizuální zpětnou vazbu, aby se ujistila, že ránu nepřehřívají nebo nedostatečně zahřívají. Příliš málo tepla má za následek neuzavřenou ránu, zatímco příliš mnoho tepla způsobuje vazbu, která se zpočátku jeví jako pevná, ale která se rozpadá, když tkáň odumírá. Naší výhodou je, že jsme vyvinuli optická vlákna – jsme jednou z velmi, velmi mála skupin na světě, která má optická vlákna přenášející IR záření, říká Katzir. Měříme infračervené záření vyzařované z místa a můžeme přesně znát teplotu.

Až donedávna vědci pracovali na zdokonalení své techniky na prasatech, jejichž kůže je nejvíce podobná té lidské. Tyto studie jim řekly, že jejich metoda byla správná: laserem zhojené rány byly stejně silné, rychleji se zacelovaly a vedly k menšímu zánětu a infekci než běžné stehy, protože řez, který je uzavřen svařením, lépe udržuje bakterie venku.

Nyní skupina dokončila svou první klinickou studii na lidských pacientech. Deset subjektů podstoupilo laparoskopické operace pro odstranění žlučníku: každý pacient měl čtyři malé řezy, z nichž dva byly uzavřeny stehy a dva pomocí Katzirovy laserové techniky.

Zdálo se, že řezy spojené laserem se hojily rychleji a vypadaly lépe, říká. Vědci čekají, jak si tyto dva typy uzávěrů vedou 12 měsíců po operaci, než zveřejní své výsledky, ale Katzir je optimistický a již plánuje další zkoušku, tentokrát na pacientech s kýlou.

Je to báječný proces s nepopiratelnými biologickými výhodami, říká Michael Treat , chirurg v New York Presbyterian Hospital a docent na Columbia University Medical Center. Ale spíše než pomocí laserů nahradit jehlu a nit chirurga, věří, že taková technologie by mohla být lépe využita v robotických systémech, ve kterých je celý postup automatizován.

Pro mechanický systém je umisťování stehů těžkopádné, ale laserový paprsek je něco, co by počítač mohl snadno ovládat, říká Treat, který se podílel na některých zásadních pracích v oboru. A poznamenává, že dalším postupem, který by mohl těžit z laserové vazby, je oprava nervu, kde stehy mohou snadno zanechat příliš mnoho jizev a rychlá, ultrajemná kontrola je nezbytná.

Jeden z Katzirových konkurentů, Irene Kochevar , je profesorkou dermatologie v Massachusetts General Hospital a pracuje na své vlastní verzi laserového svařování, která však využívá světlo spíše než teplo. Kdybych měla předpovídat, řekla bych, že jeho i naše technologie vedou ke snížení jizev, říká. Dovedl termický přístup k nejvyššímu stupni sofistikovanosti kohokoli v této oblasti.

Katzir již přemýšlí nad rámec příští klinické studie a věří, že jeho metoda má širokou škálu aplikací: vše od jemných operací na krevních cévách až po procedury, jako jsou transplantace rohovky, při kterých mohou stehy způsobit neuvěřitelné nepohodlí a záněty a musí zůstat v místo po dobu jednoho roku nebo déle.

Není to jen náhrada toho, co chirurgové dělají dobře dnes, říká, ale poskytne chirurgům lepší nástroj k lepším operacím v budoucnu.

skrýt