urmjУральский медицинский журналUral Medical Journal2949-4389Ural State Medical University10.52420/2071-5943-2023-22-2-24-33urmj-1224Research ArticleОригинальные статьи | Original articlesOriginal articlesМорфологическое обоснование параметров и режимов лазерного воздействия для хирургического лечения внутриматочной патологииMorphological substantiation of laser exposure parameters and modes for surgical treatment of intrauterine pathologyhttps://orcid.org/0000-0002-4512-3421КазачковЕ. Д.KazachkovE. L.

Евгений Леонидович Казачков – доктор медицинских наук, профессор

Челябинск

Evgenij L. Kazachkov − Doctor of Science (Medicine), Professor

Chelyabinsk

doctorkel@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6843-0937СафроновО. В.SafronovO. V.

Олег Владимирович Сафронов – кандидат медицинских наук, доцент

Челябинск

Оleg V. Safronov – Ph.D. in medicine, Associate Professor

Chelyabinsk

docsafronov@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1672-7058КазачковаЭ. А.KazachkovaE. A.

Элла Алексеевна Казачкова – доктор медицинских наук, профессор

Челябинск

Ella A. Kazachkova − Doctor of Science (Medicine), Professor

Chelyabinsk

kazachkovaea@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3625-9300ИгнатьеваЕ. Н.IgnatievaE. N.

Елена Николаевна Игнатьева – кандидат биологических наук

Челябинск

Elena N. Ignatieva − Ph.D. in biology

Chelyabinsk

elen_ignateva22@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3604-9319СафроноваИ. В.SafronovaI. V.

Ирина Владимировна Сафронова – кандидат технических наук, доцент

Челябинск

Irina V. Safronova − Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor

Chelyabinsk

safronova94@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4360-4619ТарасоваЛ. Б.TarasovaL. B.

Людмила Бернардовна Тарасова – кандидат медицинских наук, доцент

Челябинск

Ljudmila B. Tarasova – Ph.D. in medicine, Associate Professor

Chelyabinsk

tarasovalb12@yandex.ruЮжно-Уральский государственный медицинский университетРоссияSouth Ural State Medical UniversityRussian FederationМногопрофильный центр лазерной медициныРоссияMultidisciplinary Center of Laser MedicineRussian Federation2023290420232222433Copyright © Казачков Е.Д., Сафронов О.В., Казачкова Э.А., Игнатьева Е.Н., Сафронова И.В., Тарасова Л.Б., 20232023Казачков Е.Д., Сафронов О.В., Казачкова Э.А., Игнатьева Е.Н., Сафронова И.В., Тарасова Л.Б.Kazachkov E.L., Safronov O.V., Kazachkova E.A., Ignatieva E.N., Safronova I.V., Tarasova L.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.umjusmu.ru/jour/article/view/1224Введение

Введение. Сведения об экспериментально обоснованных параметрах и режимах излучения диодного лазера, позволяющих малотравматично проводить хирургическое лечение внутриматочной патологии, в литературе не обнаружено.

Цель исследования – экспериментально обосновать оптимальные параметры и режимы излучения диодного лазера при лечения внутриматочной патологии на основании изучения морфологических изменений эндометрия.

Материалы и методы

Материалы и методы. 48 образцов эндометрия подвергли воздействию диодного лазера мощностью 10-40 Вт в постоянном режиме, а 15 образцов – в импульсном режиме при 3 различных наборах параметров лазерного воздействия. Статистическую обработку данных проводили с помощью электронных таблиц Microsoft Excel версия 16.49. Различия рассматривали как статистически значимые при р<0,05. Результаты. Рассчитаны ширина зоны аблации, боковой коагуляции и гипертермического воздействия при наиболее оптимальных параметрах лазерной энергии (20 Вт), достигающих адекватных режущих и кровоостанавливающих свойств лазера. Наиболее эффективными при импульсном режиме работы лазера явилась амплитудная мощность излучения 30 Вт, продолжительность импульса 100 мс, продолжительность интервала между импульсами 50 мс, средняя мощность 20 Вт.

Обсуждение

Обсуждение. Сравнительный анализ морфометрических показателей при действии лазерного излучения в постоянном режиме с мощностью излучения 20 Вт и импульсном режиме со средней мощностью лазера 20 Вт показал, что структурные параметры имеют достоверно значимо меньшие значения при импульсном режиме работы лазера.

Заключение

Заключение. Оптимальные режущие свойства лазера наблюдаются при использовании постоянного лазерного излучения мощностью 20 Вт. Лучшие режущие и кровоостанавливающие свойства продемонстрировал импульсный режим работы лазера со средней мощностью 20 Вт, амплитудная мощность 30 Вт, продолжительность импульса 100 мс, интервала между импульсами – 50 мс.

Introduction No data on experimentally substantiated parameters and modes of diode laser radiation allowing a minimally traumatic surgical treatment of intrauterine pathology have been found in the literature.

The aim of the investigation was to substantiate experimentally the optimum parameters and modes of diode laser radiation in the treatment of intrauterine pathology based on the study of morphological changes in the endometrium.

Materials and methods 48 endometrial samples were exposed to 10-40 W diode laser power in a constant mode and 15 samples - in a pulsed mode with 3 different sets of laser exposure parameters. The data were statistically processed using Microsoft Excel spreadsheets, version 16.49. The differences were considered statistically significant at р<0.05.

Results Width of the ablation zone, lateral coagulation and hyperthermic exposure zone was calculated at the most optimal parameters of laser energy (20 W), achieving adequate cutting and bleeding properties of the laser. The most effective in the pulsed mode of laser operation was 30 W amplitude power of radiation, the pulse duration of 100 ms, the duration of the interval between pulses of 50 ms, the average power of 20 W.

Discussion Comparative analysis of morphometric parameters in the action of laser radiation in the constant mode with a radiation power of 20 W and in the pulsed mode with an average laser power of 20 W has shown that the structural parameters have significantly lower values in the pulsed laser mode.

Conclusion Optimal cutting properties of the laser are observed when constant laser irradiation with a power of 20 W is used. The best cutting and bleeding properties were demonstrated by the pulsed laser mode with an average power of 20 W, amplitude power of 30 W, pulse duration of 100 ms, and inter-pulse interval of 50 ms.

внутриматочная патологияпараметры и режимы лазерного воздействияморфология эндометрияintrauterine pathologylaser exposure parameters and modesendometrial morphologyReferencesRikken JF, Kowalik CR, Emanuel MH et al. Septum resection for women of reproductive age with a septate uterus. Cochrane Database Syst Rev 2017;1(1):CD008576. https://doi.org/10.1002/14651858.CD008576.pub4.Rikken JF, Kowalik CR, Emanuel MH et al. Septum resection for women of reproductive age with a septate uterus. Cochrane Database Syst Rev 2017;1(1):CD008576. https://doi.org/10.1002/14651858.CD008576.pub4.Чернуха Г.Е., Иванов И.А., Эфендиева З.Н. с соавт. Этиологическая структура и возможности диагностики аномального маточного кровотечения. Гинекология 2018;20(2):14−17. https://doi.org/10.26442/2079-5696_2018.2.14-18.Chernukha G.E., Ivanov I.A., Efendieva Z.N., Dumanovskaya M.R., Asaturova A.V. Etiological structure and diagnostic of abnormal uterine bleeding. Gynecology 2018;20(2):14−17. (In Russ.) https://doi.org/10.26442/2079-5696_2018.2.14-18.Pereira N., Petrini F.C., Jovana P.L.,Rony T.E., Steven D.S. Surgical management of endometrial polyps in infertile women: a comprehensive review. Surg Res Pract 2015;2015:914390. https://doi.org/10.1155/2015/914390.Pereira N., Petrini F.C., Jovana P.L.,Rony T.E., Steven D.S. Surgical management of endometrial polyps in infertile women: a comprehensive review. Surg Res Pract 2015;2015:914390. https://doi.org/10.1155/2015/914390.Ключаров И.В., Макаренко Т.А., Галкина Д.Е. с соавт. Осложнения диагностической и оперативной гистероскопии: профилактика, диагностика, лечение. Российский вестник акушера-гинеколога 2022;22(1):58−65. https://doi.org/10.17116/rosakush20222201158.Klyucharov IV, Makarenko TA, Galkina DE et al. Complications of diagnostic and operative hysteroscopy: prevention, diagnosis, treatment. Russian Bulletin of the Obstetrician-Gynecologis. 2022;22(1):58−65. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/rosakush20222201158.Чудновский Н.М., Юсупов В.И., Захаркина О.Л. с соавт. Вклад лазероиндуцированной газопарожидкостной динамики в механизм эндовенозной лазерной облитерации. Современные технологии в медицине 2016;8(2):6−13. https://doi.org/10.17691/stm2016.8.2.01.Chudnovskii VM, Yusupov VI, Zakharkina OL et al. Contribution of laser-induced gas-vapor-liquid dynamics to the mechanism of endovenous laser ablation. Sovremennye tehnologii v medicine = Modern technologies in medicine 2016;8(2):6–13. (In Russ.). http://dx.doi.org/10.17691/stm2016.8.2.01.Крикун Е.В., Блашкова С.Л. Диодный лазер в стоматологической практике. Казанский медицинский журнал 2017;98(6):1023−1028. https://doi.org/10.17750.KMJ2017-1023.Krikun EV, Blashkova SL. Diode laser in dental practice. Kazan Medical Journal 2017;98(6):1023-1028. (In Russ.). https://doi.org/10.17750.KMJ2017-1023.Хотим О.А., Аносов В.С., Сычевский Л.З. Сравнительный анализ результатов оперативного лечения костных кист у детей. Вестник ВГМУ 2021;20(1):55−61. https://doi.org/10.22263/2312-4156.2021.1.56.Hotim OA, Anosov VS, Sychevsky LZ. Comparative analysis of the results of surgical treatment of bone cysts in children. Vestnik VGMU = Bulletin of the VSMU 2021;20(1):55−61. (In Russ.). https://doi.org/10.22263/2312-4156.2021.1.56.Haimovich S, Lopez-Yarto M, Urresta Avila J et al. Office hysteroscopic laser enucleation of submucous myomas without mass extraction: a case series study. Biomed Res Int 2015;2015:255−261. https://doi.org/10.1155/2015/905204.Haimovich S, Lopez-Yarto M, Urresta Avila J et al. Office hysteroscopic laser enucleation of submucous myomas without mass extraction: a case series study. Biomed Res Int 2015;2015:255−261. https://doi.org/10.1155/2015/905204.Nappi L, Pontis A, Sorrentino F et al.Hysteroscopic metroplasty for the septate uterus with diode laser: a pilot study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2016;206:32−35. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2016.08.035.Nappi L, Pontis A, Sorrentino F et al.Hysteroscopic metroplasty for the septate uterus with diode laser: a pilot study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2016;206:32−35. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2016.08.035.Хотим О.А., Аносов В.С., Сычевский Л.З. Использование лазера в медицине, возможности применения лазерного излучения в травматологии и ортопедии. Журнал Гродненского государственного медицинского университета 2018;16(6):654−660. https://doi.org/10.25298/2221-8785-2018-16-6-654-660.Hotim OA, Anosov VS, Sychevsky LZ. The use of laser in medicine, the possibility of using laser radiation in traumatology and orthopedics. Journal of the Grodno State Medical University. 2018;16(6):654−660. (In Russ.). https://doi.org/10.25298/2221-8785-2018-16-6-654-660.Карпищенко С.А., Рябова М.А., Шумилова Н.А. Технические аспекты лазерной полипотомии. Folia Otorhinolaryngologiae et Pathlogiae Respiratoriae 2021;27(1):4−11. https://doi.org/10.33848/foliorl23103825-2021-27-1-4-11.Karpishchenko SA, Ryabova MA, Shumilova NA. Technical aspects of laser polypotomy. Folia Otorhinolaryngologiae et Pathlogiae Respiratoriae 2021;27(1):4−11. (In Russ.). https://doi.org/10.33848/foliorl23103825-2021-27-1-4-11.Минаев В.П. Лазерные аппараты для хирургии и силовой терапии на основе мощных полупроводниковых и волоконных лазеров. Квантовая электроника 2005;35(11):976−983. https://doi.org/10.1070/QE2005v035n11ABEH006616.Minaev VP. Laser devices for surgery and energy therapy based on high-power semiconductor and fiber lasers. Quantum electronics 2005;35(11):976−983. (In Russ.) https://doi.org/10.1070/QE2005v035n11ABEH006616.Привалов В.А., Крочек И.В., Абушкин И.А. с соавт. Лазерная остеоперфорация в лечении воспалительных и деструктивных заболеваний костей. Вестник экспериментальной и клинической хирургии 2009;2(1):19−28.Privalov VA, Krochek IV, Abushkin IA et al. Laser osteoporosis in the treatment of inflammatory and destructive bone diseases. Vestnik eksperimental’noj i klinicheskoj hirurgii = Bulletin of Experimental and Clinical Surgery 2009;2(1):19−28. (In Russ.).Рябова М.А., Улупов М.Ю., Шумилова Н.А. с соавт. Сравнение режущих и коагуляционных свойств волоконных лазеров с длиной волны 1,56 и 1,94 мкм с полупроводниковым лазером 0,98 мкм. Бюллетень сибирской медицины 2021;20(4):56−62. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2021-4-56-62.Ryabova MA, Ulupov MYu, Shumilova NA et al. Comparison of cutting and coagulation properties of 1.56 and 1.94 µm fiber lasers and a 0.98 µm semiconductor laser. Bulletin of Siberian Medicine 2021; 20 (4): 56–62. (In Russ.). https://doi.org/10.20538/1682-0363-2021-4-56-62.Ильин Д.А., Майбородин И.В. Формирование рубца в печени. Морфология 2003;123(1):80−83.Ilyin DA, Mayborodin IV. Scar formation in the liver. Morphology. 2003;123(1):80−83. (In Russ.).Федоров В.Н., Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика: Курс лекций с задачами: учеб. пособие. Москва: ГЭОТАР-Медиа. 2008; с. 500−517.Fedorov VN, Faustov EV. Medical and biological physics: A course of lectures with tasks: Tutorial. Moscow: GEOTAR-Media. 2008; pp. 500−517. (In Russ.).Меркулов Г.А. Курс патологоанатомической техники. Ленинград. 1961; с. 114−131.Merkulov GA. Course of pathoanatomic technique. Leningrad. 1961; pp. 114−131. (In Russ.).Рябова М.А., Шумилова Н.А. Варианты лазерной хирургической техники при полипотомии носа. Российская ринология 2015;23(2):9−11. https://doi.org/10.17116/rosrino20152329-11.Ryabova MA, Shumilova NA. Variants of laser surgical technique for nasal polypotomy. Russian rhinolog. 2015;23(2):9−11. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/rosrino20152329-11.Карпищенко С.А., Рябова М.А., Улупов М.Ю. с соавт. Выбор параметров лазерного воздействия в хирургии ЛОР-органов. Вестник оториноларингологии 2016;81(4):1418. https://doi.org/10.17116/otorino201681414-18.Karpishchenko SA, Ryabova MA, Ulupov MYu et al. The choice of laser exposure parameters in ENT surgery. Bulletin of Otorhinolaryngology 2016;81(4):14-18. https://doi.org/10.17116/otorino201681414-18.Минкевич К.В. Применение диодного лазера в гинекологии. Главный врач Юга России 2007;9(1):37−38.Minkevich KV. The use of a diode laser in gynecology. Glavnyj vrach Yuga Rossii = Chief physician of the South of Russia 2007;9(1):37-38. (In Russ.).Фёдорова Т.А., Москвин С.В., Аполихина И.А. Лазерная терапия в акушерстве и гинекологии. Москва : Тверь. 2009; С. 5−7.Fedorova T.A., Moskvin S.V., Apolikhina I.A. Laser therapy in obstetrics and gynecology. Moscow : Tver. 2009; pp. 5-7. (In Russ.).Тарасенко С.В., Шехтер А.Б., Гришин А.А., Мозокина М.М. Изучение влияния излучения диодного лазера на эндотелий сосудов в эксперименте. Российская стоматология 2012;5(2):50−56.Tarasenko SV, Shekhter AB, Grishin AA, Mozokina MM. Study of the effect of diode laser radiation on vascular endothelium in an experiment. Russian stomatology 2012;5(2):50−56. (In Russ.).Tunc B, Gulsoy M. Tm:fiber laser ablation with real-time temperature monitoring for minimizing collateral thermal damage: ex vivo dosimetry for ovine brain. Lasers Surg Med 2013;45(1):48–56. https://doi.org/10.1002/lsm.22114.Tunc B, Gulsoy M. Tm:fiber laser ablation with real-time temperature monitoring for minimizing collateral thermal damage: ex vivo dosimetry for ovine brain. Lasers Surg Med 2013;45(1):48–56. https://doi.org/10.1002/lsm.22114.Vogel А, Venugopalan V. Mechanisms of pulsed laser ablation of biological tissues. Chem Rev 2003;103(2):577−644. https://doi.org/10.1021/cr010379n.Vogel А, Venugopalan V. Mechanisms of pulsed laser ablation of biological tissues. Chem Rev 2003;103(2):577−644. https://doi.org/10.1021/cr010379n.Соколов В.В., Каприн А.Д., Панкратов А.А. с соавт. Оценка лечебной эффективности высокоинтенсивного импульсно-периодического лазерного излучения (экспериментальные и клинические данные). Исследования и практика в медицине 2016;3(3):83−90. https://doi.org/10.17709/2409-2231-2016-3-3-9.Sokolov VV, Kaprin AD, Pankratov AA et al. Evaluation of the therapeutic efficacy of high-intensity pulsed-periodic laser radiation (clinical and experimental observations). Research and Practical Medicine Journal 2016;3(3):83−90. (In Russ.). https://doi.org/10.17709/2409-2231-2016-3-3-9.Жижин Н.К., Колбас Ю.Ю., Кузнецов Е.В. Использование лазеров в хирургии. Фотоника 2020;14(3):282−291. https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2020.14.3.282.291.Zhizhin NK, Kolbas YuYu, Kuznetsov EV. The use of lasers in surgery. Photonics 2020;14(3):282−291. (In Russ.). https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2020.14.3.282.291.Астахова Л.В., Игнатьева Е.Н., Головнева Е.С. с соавт. Сравнительное изучение действия непрерывного и импульсного высокоинтенсивного лазерного излучения на кожу (экспериментальное исследование). Лазерная медицина 2015;19(4):53−57. https://doi.org/10.37895/2071-8004-2015-19-4-53-57.Astakhova LV, Ignatieva EN, Golovneva ES et al. Comparative study of the effect of continuous and pulsed high-intensity laser radiation on the skin (experimental study). Laser medicine 2015;19(4):53−57. (In Russ.). https://doi.org/10.37895/2071-8004-2015-19-4-53-57.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.