Медицинские приборы и инструменты "холодного света"
Человек с давних времен стремился постичь тайны жизни и смерти.
Дорого платили ученые средневековья за свои познания, по всей Европе
пылали костры инквизиции. Но суды святых отцов не могли остановить
ученых. Вооружившись скальпелем, они в тиши своих кабинетов изучали
анатомию человека, постигая законы его жизнедеятельности. Проходили
столетия, ученые научились распознавать и лечить многие болезни. Но их
никогда не оставляла мысль, как заглянуть внутрь организма без
хирургического инструмента.
На помощь пришли оптические приборы - эндоскопы. Первые эндоскопы
представляли собой жесткий зонд с оптическим каналом внутри. Зонд
вводили пациенту в пищевод и рассматривали в окуляр патологические
изменения. Нетрудно представить прометеевы муки этой процедуры. Вскоре
жесткий зонд заменили гибким световодом. Зонд стал тоньше, легче,
удобнее в работе, исчезла опасность ожогов внутренних органов, ибо
световод пропускает только холодный свет.
Арсенал медицинских эндоскопов значителен. Как трубы органа, они
отличаются длиной и играют различную роль в диагностике. Короткие
эзофагоскопы исследуют пищевой тракт до двенадцатиперстной кишки, а
длинный дуоденоскоп позволяет наблюдать внутренности двенадцатиперстной
кишки, холедохоскоп - желчные пути, гастроскопом обследуют желудок,
пиелоскопом - мочеточники и почечные лоханки, колоноскопом - мочевой
пузырь. С помощью миниатюрных бронхоскопов и лярингоскопов осматривают
бронхи, голосовые связки и ушные раковины.
Но при всем разнообразии работают эндоскопы по одному принципу (рис.
39). При включении прибора загорается лампочка. Свет от нее проходит по
гибкому световоду и освещает обследуемый орган. А в обратном направлении
по световоду передается изображение освещенного участка. Врач
рассматривает его в окуляр и фотографирует на фотопленку. Таким способом
удается обнаруживать язву, раковые опухоли, гастрит. Но не только
обнаруживать: направленное по волоконно-оптическому каналу эндоскопа
лазерное излучение приостанавливает внутреннее кровотечение, разрушает
язвенные образования и злокачественные опухоли.
Но возникает проблема, как контролировать температуру облучаемых тканей?
Для этого обычный медицинский термометр не годится. Функции термометра
стал выполнять один из световодов эндоскопа. На его конце, вблизи
облучаемой ткани, закрепляют крупинку фосфора, а на другом конце
световод соединяют с галогенной лампой. Освещенная ультрафиолетовым
светом крупинка начинает люминесцировать, и по световоду в регистратор
поступает излучение. Из всего спектра люминесценции выделяют две линии
испускания, отношение их интен-сивностей характеризует температуру
тканей.
С помощью лазерных световодных инструментов заживляют раны, лечат
заболевания плевры, носоглотки; их применяют в стоматологии.
А разве не фантастика - операция без ножа, светом? Достаточно световодом
направить на операционное поле лазерный луч, и больной орган разрезан.
Инструмент напоминает известный гиперболоид инженера Гарина.
Замечательно, что эта операция проходит совершенно бескровно. Разрезая
ткани, лазерный луч одновременно герметизирует кровеносные и
лимфатические сосуды, приостанавливает кровотечение. Это существенно
облегчает работу хирурга. У онкологических больных герметизация сосудов
служит естественной преградой для злокачественных клеток,
приостанавливает распространение их с кровью и лимфой за пределы
операционного поля. Очень важно, что во время операции инструмент не
касается разрезаемой ткани, поэтому уменьшается возможность
проникновения в организм микробов. Известно, к каким серьезным
осложнениям, часто опасным для жизни, могут привести эти микроорганизмы.
Сейчас трудно назвать область хирургии, где бы не использовался лазерный
скальпель. С его помощью только на органах брюшной полости произведено
несколько тысяч операций.
Лазерные волоконно-оптические инструменты используют и при внутриглазных
операциях. Сложность этих операций состоит в том, что операционное поле
очень мало и труднодоступно. С помощью световодов удается достичь
высокой локальной освещенности поля. Практика показала, что лазерные
операции в отличие от традиционных сопровождаются в 2...4 раза меньшими
осложнениями и в 1,5...3 раза меньшим числом летальных исходов. Для
клинического применения в нашей стране разработано около 10 различных
моделей лазерных установок.
Для осмотра глубоко расположенных тканей в организме используют
иглу-микроскоп (рис. 40). В ткань больного вводят обычную иглу для
подкожных инъекций, внутрь которой вставлен тонкий волоконно-оптический
жгут. С помощью лампочки световод освещает прилегающие к концу иглы
ткани. Изображение освещенного участка передается по тому же световоду и
рассматривается с помощью микроскопа или фотографируется.
Рис. 41. Стоматологическое зеркало: 1 - зеркало;
2 - световод жение освещенного участка передается по тому же световоду и
рассматривается с помощью микроскопа или фотографируется.
Применяют световоды и для подсветки медицинских инструментов холодным
светом. Еще в 30-х гг. в Англии использовали стеклянную лопаточку для
подсветки горла. Плоским концом лопаточки язык прижимался так, чтобы не
мешать наблюдению. К другому, круглому ее концу, прикрепляли маленький
фонарик, свет от которого поступал в горло. Это был прообраз световода.
Световоды пришли также на помощь стоматологу. Прежде чем взяться за
бормашину, врач обычно внимательно осматривает зубы с помощью маленького
зеркальца. Но даже при мощных современных осветителях внутренние
поверхности зубов видны плохо. Гораздо удобнее работать с зеркальцем, в
рукоятку которого встроен гибкий световод (рис. 41). Для освещения
полости рта теперь достаточно маленькой лампочки.
Волоконные световоды только начали трудиться. Впереди нас ожидает еще
много оригинальных технических решений, в основе которых будет лежать
принцип передачи света по стекловолокну.
