Застосування лазерних технологій у медицині. Техніка та методика лазерного випромінювання

Лазерне випромінювання в медицині є вимушеною або стимульованою хвилею оптичного діапазону довжиною від 10 нм до 1000 мкм (1 мкм=1000 нм).

Лазерне випромінювання має:
- когерентність - узгоджене перебіг у часі кількох хвильових процесів однієї частоти;
- монохроматичність – одна довжина хвилі;
- поляризованість - упорядкованість орієнтації вектора напруженості електромагнітного поля хвилі в площині, що перпендикулярна її поширенню.

Фізична та фізіологічна дія лазерного випромінювання

Лазерне випромінювання (ЛИ) має фотобіологічну активність. Біофізичні та біохімічні реакції тканин на ЛИ різні і залежать від діапазону, довжини хвилі та енергії фотона випромінювання:

ІЧ-випромінювання (1000 мкм – 760 нм, енергія фотонів 1-1,5 ЕВ) проникає на глибину 40-70 мм, викликає коливальні процеси – теплову дію;
- видиме випромінювання (760-400 нм, енергія фотонів 2,0-3,1 ЕВ) проникає на глибину 0,5-25 мм, викликає дисоціацію молекул та активацію фотохімічних реакцій;
- УФ-випромінювання (300-100 нм, енергія фотонів 3,2-12.4 ЕВ) проникає на глибину 0,1-0,2 мм, викликає дисоціацію та іонізацію молекул -фотохімічну дію.

Фізіологічна дія низькоінтенсивного лазерного випромінювання (НДІ) реалізується нервовим та гуморальним шляхом:

Зміна у тканинах біофізичних та хімічних процесів;
- Зміна обмінних процесів;
- Зміна метаболізму (біоактивація);
- морфологічні та функціональні зміни в нервовій тканині;
- Стимуляція серцево-судинної системи;
- Стимуляція мікроциркуляції;
- підвищення біологічної активності клітинних та тканинних елементів шкіри, активізує внутрішньоклітинні процеси у м'язах, окисно-відновні процеси, утворення міофібрил;
- Підвищує стійкість організму.

Високоінтенсивне лазерне випромінювання (10,6 та 9,6 мкм) викликає:

Термічний опік тканини;
- коагуляцію біологічних тканин;
- обвуглювання, згоряння, випаровування.

Лікувальна дія низькоінтенсивного лазера (НДІ)

Протизапальне, зниження набряклості тканини;
- аналгетичну;
- Стимуляція репаративних процесів;
- рефлексогенний вплив – стимуляція фізіологічних функцій;
- генералізований вплив - стимуляція імунної відповіді.

Лікувальна дія високоінтенсивного лазерного випромінювання

Антисептична дія, утворення коагуляційної плівки, захисний бар'єр від токсичних агентів;
- різання тканин (лазерний скальпель);
- Зварювання металевих протезів, ортодонтичних апаратів.

Показання НИЛИ

Гострі та хронічні запальні процеси;
- травма м'яких тканин;
- опік та відмороження;
- Шкірні захворювання;
- захворювання периферичної нервової системи;
- Захворювання опорно-рухового апарату;
- серцево-судинні захворювання;
- захворювання органів дихання;
- захворювання шлунково-кишкового тракту;
- захворювання сечостатевої системи;
- захворювання вуха, горла, носа;
- Порушення імунного статусу.

Показання до лазерного випромінювання у стоматології

захворювання слизової оболонки порожнини рота;
- захворювання пародонту;
- некаріозні ураження твердих тканин зубів та карієс;
- пульпіт, періодонтит;
- запальний процес та травма щелепно-лицьової області;
- захворювання СНЩС;
- Лицеві болі.

Протипоказання

Пухлини доброякісні та злоякісні;
- вагітність до 3 місяців;
- тиреотоксикоз, діабет 1 типу, хвороби крові, недостатність функції дихання, нирок, печінки, кровообігу;
- гарячкові стани;
- психічні захворювання;
- Наявність імплантованого водія ритму;
- судомні стани;
- Індивідуальна непереносимість фактора.

Апаратура

Лазери - технічний пристрій, що випромінює у вузькому оптичному діапазоні. Сучасні лазери класифікуються:

По активній речовині (джерело індукованого випромінювання) -твердотільні, рідинні, газові та напівпровідникові;
- по довжині хвилі та випромінювання - інфрачервоні, видимі та ультрафіолетові;
- за інтенсивністю випромінювання - низькоінтенсивні та високоінтенсивні;
- за режимом генерації випромінювання - імпульсний та безперервний.

Апарати комплектуються випромінюючими головками та спеціалізованими насадками - стоматологічні, дзеркальні, акупунктурні, магнітні та ін., що забезпечують ефективність лікування, що проводиться. Поєднане використання лазерного випромінювання та постійного магнітного поля посилює лікувальний ефект. Серійно виробляються в основному три види лазерної терапевтичної апаратури:

1) на базі гелій-неонових лазерів, що працюють у безперервному режимі генерації випромінювання з довжиною хвилі 0,63 мкм та вихідною потужністю 1-200 мВт:

УЛФ-01, «Ягода»
- АФЛ-1, АФЛ-2
- ШАТЛ-1
- АЛТМ-01
- ФАЛМ-1
- «Платан-М1»
- "Атол"
- АЛОК-1 – апарат лазерного опромінення крові

2) на базі напівпровідникових лазерів, що працюють у безперервному режимі генерації випромінювання з довжиною хвилі 0,67-1,3 мкм та вихідною потужністю 1-50 мВт:

АЛТП-1, АЛТП-2
- «Ізель»
- «Мазик»
- «Віта»
- «Дзвіночок»

3) на базі напівпровідникових лазерів, що працюють в імпульсному режимі генерації випромінювання з довжиною хвилі 0,8-0,9 мкм, потужністю імпульсу 2-15 Вт:

- "Візерунок", "Візерунок-2К"
- "Лазурит-ЗМ"
- "Люзар-МП"
- "Нега"
- "Азор-2К"
- "Ефект"

Апарати для магнітолазерної терапії:

- "Млада"
- АМЛТ-01
- "Світоч-1"
- "Лазур"
- "Ерга"
- МІЛТА - магніто-інфрачервоний

Техніка та методика лазерного випромінювання

Чи вплив проводять на вогнище ураження або органу, сегментарно-метамерної зони (нашкірно), біологічно активної точки. При лікуванні глибокого карієсу та пульпіту біологічним методом опромінення проводять у ділянці дна каріозної порожнини та шийки зуба; періодонтиту - світловод вводять у кореневий канал, попередньо механічно та медикаментозно оброблений, і просувають до верхівки кореня зуба.

Методика проведення лазерного опромінення - стабільна, стабільно-скануючий або скануючий, контактний або дистанційний.

Дозування

Відповідні реакції на ЛІ залежать від параметрів дозування:

Довжина хвилі;
- методика;
- режим роботи - безперервний чи імпульсний;
- Інтенсивність, щільність потужності (ПМ): низькоінтенсивне-М'яке (1-2 мВт) застосовують для впливу на рефлексогенні зони; середня (2-30 мВт) та жорстка (30-500 мВт) - на область патологічного вогнища;
- час на одне поле - 1-5 хв, сумарний час трохи більше 15 хв. щодня чи через день;
- курс лікування 3-10 процедур, повторний через 1-2 місяці.

Техніка безпеки

Очі лікаря та пацієнта захищають окулярами СЗС-22, СЗО-33;
- Не можна дивитися на джерело випромінювання;
- стіни кабінету мають бути матовими;
- натискати на кнопку «пуск» після встановлення випромінювача на патологічне вогнище.

Хоча в принципі лазерні технології самі по собі не є такими вже новими в медицині, проте поява пристроїв з новою довжиною хвилі, сучасних апаратів та інструментарію принципово змінила роль лазерів у хірургії та ставлення до них.

, незнайомий з лазерними технологіями, незабаром не зможе конкурувати з тими, хто має певні знання та досвід у цій галузі. Хірургія є ідеальним ґрунтом для впровадження нових технологій, які дозволяють здійснювати різні процедури та втручання без спеціальних пристроїв, з мінімумом дискомфорту для пацієнта, а також зменшити тривалість перебування в стаціонарі.

Ми, звичайно ж, надзвичайно повинні бути зобов'язані Бору за ідею оптичних резонаторів, Ейнштейну - за ідею стимульованого (вимушеного, індукованого) випромінювання та інших дослідників за всі концепції у фізиці, які уможливили розвиток лазерів. Термін лазер є абревіатурою, складеною з перших літер наступних слів і значень: light amplification by stimulated emission of radiation — посилення світла індукованим випромінюванням. Концепція індукованого випромінювання може бути досить просто проілюстрована можливістю візуалізації одиниці знергії (теплової, електричної), поглиненої атомом, молекулою або іоном лазерного середовища, яка може бути представлена ​​рідиною або солідною речовиною в їхньому основному стані. Атом молекула або іон переходять потім на більш високий енергетичний рівень.

Лазерний промінь має три унікальні властивості: він має певний напрямок з малим відхиленням, когерентністю, що означає, що кожна хвиля певної довжини поширюється в одній фазі з усіма іншими хвилями, і монохроматичністю. Лазерний промінь може бути сфокусований системою лінз або, оскільки лазерний промінь належить до спектру коротких довжин хвиль, він може поширюватися волоконною оптикою, досягаючи віддалених об'єктів з мінімальною втратою енергії.

Більшість медичних лазерів на сьогоднішній день використовують електрику як основне та початкове джерело енергії. Оскільки вони генерують дуже багато тепла в процесі утворення лазерної енергії, то при їх використанні повинен застосовуватися охолоджувальний механізм, за допомогою повітря або води. та з'єднань з електричною та водопровідною системою.

Деякі лазери, стаючи дуже популярними, використовуються в даний час у поєднанні з наконечниками, що дозволяє досягти специфічного ефекту хірургічного при контакті з тканинами. По суті, енергія лазера розжарює наконечник, який потім діє завдяки генерованому теплу. Багато сучасних лазерів, можуть передавати свою енергію через тонкі гнучкі кварцові волокна, ці волокна здатні проходити через просвіти навіть найменших ендоскопів роблять такі лазери ідеально придатними для застосування в хірургії.

Використання лазерних технологій при хірургічних втручаннях має суттєві переваги перед іншими традиційними методами.

Однією з областей, де насамперед у медицині став застосовуватися лазер, були різні види судинних аномалій шкіри та підшкірних тканин, бородавки. Також лазер використовується для фотоомолодження, безопераційної ліпосакції. Особливо часто лікують лазерними технологіями судинні аномалії: винні плями, зірчасті ангіоми, телеангіектазії, піогенні грануломи, ангіокератоми, плями кольору кави з молоком. Винні плями різного забарвлення можуть бути успішно вилікувані або, принаймні, значно зменшені. У більшості таких випадків отримують хороший ефект за відсутності ускладнень та несприятливих побічних реакцій.

Шкірні ангіоми в ділянці обличчя, що поєднуються з туберозним склерозом, також добре відповідають на лазеротерапію і, на противагу великим гемангномам, що вимагають неодноразового застосування лазера, при цих маленьких ангіомах зазвичай досить буває одного сеансу.

При лікуванні поверхневих шкірних уражень терапію починають лазером щодо невеликої потужності. Пацієнти відчувають мінімальний дискомфорт, проте часом можуть утворюватися пухирі. За 3 тижні в більшості випадків результати виявляються чітко і стає ясно, чи є необхідність у повторному застосуванні лазера чи ні. Лазери в медицині дозволяють вже за кілька тижнів досягти таких же результатів, які при вичікувальній тактиці та спонтанній еволюції спостерігаються лише через кілька років.

лазер очей медицина зір

Лазери, які застосовуються в медицині

З практичної точки зору, особливо для використання в медицині, лазери класифікують за типом активного матеріалу, за способом живлення, довжиною хвилі і потужністю випромінювання, що генерується.

Активним середовищем може бути газ, рідина чи тверде тіло. Форми активного середовища також можуть бути різними. Найчастіше для газових лазерів використовуються скляні чи металеві циліндри, заповнені одним або декількома газами. Приблизно так само і з рідкими активними середовищами, хоча часто зустрічаються прямокутні кювети зі скла або кварцу. Рідинні лазери - це лазери, у яких активним середовищем є розчини певних сполук органічних барвників у рідкому розчиннику (воді, етиловому чи метиловому спиртах тощо).

У газових лазерах активним середовищем є різні гази, їх суміші чи пари металів. Ці лазери поділяються на газорозрядні, газодинамічні та хімічні. У газорозрядних лазерах збудження здійснюється електричним розрядом у газі, в газодинамічних - використовується швидке охолодження при розширенні попередньо нагрітої газової суміші, а в хімічних - активне середовище збуджується за рахунок енергії, що звільняється при хімічних реакціях компонентів середовища. Спектральний діапазон газових лазерів значно ширше, ніж у всіх інших типів лазерів. Він перекриває ділянку від 150 нм до 600 мкм.

Ці лазери мають високу стабільність параметрів випромінювання проти іншими типами лазерів.

Лазери на твердих тілах мають активне середовище у вигляді циліндричного чи прямокутного стрижня. Таким стрижнем найчастіше є спеціальний синтетичний кристал, наприклад, рубін, олександрит, гранат або скло з домішками відповідного елемента, наприклад, ербія, гольмія, неодима. Перший лазер, що діє, працював на кристалі рубіну.

Різновидом активного матеріалу у вигляді твердого тіла є напівпровідники. Останнім часом завдяки своїй малогабаритності та економічності напівпровідникова промисловість дуже бурхливо розвивається. Тому напівпровідникові лазери виділяють в окрему групу.

Отже, відповідно до типу активного матеріалу виділяють такі типи лазерів:

Газові;

Рідинні;

на твердому тілі (твердотільні);

Напівпровідникові.

Тип активного матеріалу визначає довжину хвилі випромінювання, що генерується. Різні хімічні елементи у різних матрицях дозволяють виділити сьогодні понад 6000 різновидів лазерів. Вони генерують випромінювання від так званого вакуумного ультрафіолету (157 нм), включаючи видиму область (385-760 нм), до далекого інфрачервоного (> 300 мкм) діапазону. Все частіше поняття "лазер", спочатку дане для видимої області спектра, переноситься також інші області спектра.

Таблиця 1 - лазери, що застосовуються в медицині.

Наприклад, для більш короткохвильового випромінювання, ніж інфрачервоне, використовується поняття "рентгенівські лазери", а для більш довгохвильового, ніж ультрафіолетове, - поняття "лазери, що генерують міліметрові хвилі"

У газових лазерах використовується газ чи суміш газів у трубі. У більшості газових лазерів використовується суміш гелію і неону (HeNe), з первинним вихідним сигналом 632,8 нм (нм = 10~9 м) видимого червоного кольору. Вперше такий лазер був розроблений у 1961 році та став провісником цілого сімейства газових лазерів. Всі газові лазери досить схожі за конструкцією та властивостями.

Наприклад, С02-газовий лазер випромінює довжину хвилі 10,6 мкм далекої інфрачервоної області спектра. Аргоновий та криптоновий газові лазери працюють з кратною частотою, випромінюючи переважно у видимій частині спектру. Основні довжини хвиль випромінювання аргонового лазера - 488 і 514 нм.

Твердотільні лазери використовують лазерну речовину, розподілену у твердій матриці. Одним із прикладів є неодим (Ке)-лазер. Термін АІГ є скороченням для кристала - алюмоїтрієвий гранат, який служить як носій для іонів неодиму. Цей лазер випромінює інфрачервоний промінь із довжиною хвилі 1,064 мкм. Допоміжні пристрої, які можуть бути як внутрішніми, так і зовнішніми по відношенню до резонатора, можуть використовуватися для перетворення вихідного променя на видимий або ультрафіолетовий діапазон. Як лазерні середовища можуть використовуватися різні кристали з різними концентраціями іонів-активаторів: ербія (Ег3+), гольмія (Но3+), тулію (Тт3+).

Виберемо із цієї класифікації лазери, найбільш придатні та безпечні для медичного використання. До більш відомих газових лазерів, що використовуються в стоматології, належать С02-лазери, He-Ne-лазери (гелій-неонові лазери). Цікаві також газові ексімерні та аргонові лазери. З твердотільних лазерів найбільш популярним у медицині є лазер на YAG: Er, що має в кристалі ербієві активні центри. Все частіше звертаються до лазера на YAG: Ho (з гольмієвими центрами). Для діагностичного та терапевтичного застосування використовується велика група як газових, так і напівпровідникових лазерів. В даний час у виробництві лазерів як активне середовище використовується понад 200 видів напівпровідникових матеріалів.

Таблиця 2 - Показники різноманітних лазерів.

Лазери можна класифікувати за видом харчування та режимом роботи. Тут виділяються пристрої безперервної чи імпульсної дії. Лазер безперервної дії генерує випромінювання, вихідна потужність якого вимірюється у ватах або міліватах.

При цьому ступінь енергетичного впливу на біотканину характеризується:

Щільністю потужності – відношення потужності випромінювання до площі перерізу лазерного пучка р = P/s].

Одиниці виміру в лазерній медицині - [Вт/см 2], [мВт/см 2];

Дозою випромінювання П, що дорівнює відношенню добутку потужності випромінювання [Р та часу опромінення до площі перерізу лазерного пучка. Виявляється у [Вт * з/см 2 ];

Енергією [Е = Рt] - добуток потужності на час. Одиниці виміру - [Дж], тобто. [Вт з].

З погляду потужності випромінювання (безперервної чи середньої) медичні лазери поділяються на:

Лазери малої потужності: від 1 до 5 мВт;

Лазери середньої потужності: від 6 до 500 мВт;

Лазери великої потужності (високоінтенсивні): понад 500 мВт. Лазери малої та середньої потужності зараховують до групи так званих біостимулюючих лазерів (низькоінтенсивних). Біостимулюючі лазери знаходять все ширше терапевтичне та діагностичне використання в експериментальній та клінічній медицині.

З погляду режиму роботи лазери поділяються на:

Режим випромінювання безперервний (хвильові газові лазери);

Режим випромінювання змішаний (твердотільні та напівпровідникові лазери);

Режим із модуляцією добротності (можливий всім типів лазерів).

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

1. Лазери та їх застосування в медицині

2. Застосування високоінтенсивного лазерного випромінювання у хірургії (загальні принципи)

3. Світловий пробій

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Лазери або оптичні квантові генератори - це сучасні джерела когерентного випромінювання, що мають цілу низку унікальних властивостей. Створення лазерів стало одним із найчудовіших досягнень фізики другої половини XX століття, яке призвело до революційних змін у багатьох галузях науки і техніки. До теперішнього часу створено велику кількість лазерів з різними характеристиками - газових, твердотільних, напівпровідникових, що випромінюють світло у різних оптичних діапазонах. Лазери можуть працювати в імпульсному та безперервному режимах. Потужність випромінювання лазерів може змінюватися в межах від часток мілівата до 10 12 -10 13 Вт (в імпульсному режимі). Лазери знаходять широке застосування у військовій техніці, технології обробки матеріалів, в медицині, оптичних системах навігації, зв'язку і локації, в прецизійних інтерференційних експериментах, в хімії, просто в побуті і т. д.

Однією з найважливіших властивостей лазерного випромінювання є надзвичайно високий рівень його монохроматичності, недосяжна у випромінюванні нелазерних джерел. Це та інші унікальні властивості лазерного випромінювання виникають у результаті узгодженого, кооперативного випромінювання світлових квантів багатьма атомами робочої речовини.

Щоб зрозуміти принцип роботи лазера, потрібно уважніше вивчити процеси поглинання та випромінювання атомами квантів світла. Атом може бути в різних енергетичних станах з енергіями E 1 , E 2 і т. д. Теоретично Бора ці стани називаються стабільними. Насправді стабільним станом, у якому атом без зовнішніх збурень може бути нескінченно довго, є лише стан із найменшою енергією. Цей стан називають основним. Усі інші стани нестабільні. Збуджений атом може перебувати в цих станах лише дуже короткий час, близько 10 - 8 с, після цього він мимоволі переходить в один із нижчих станів, випускаючи квант світла, частоту якого можна визначити з другого постулату Бору. Випромінювання, що випускається при мимовільному переході атома з одного стану в інший, називають спонтанним. На деяких енергетичних рівнях атом може перебувати значно більший час, 10 - 3 с. Такі рівні називаються метастабільними.

Перехід атома у більш високий енергетичний стан може відбуватися при резонансному поглинанні фотона, енергія якого дорівнює різниці енергій атома в кінцевому та початковому станах.

Переходи між енергетичними рівнями атома не обов'язково пов'язані з поглинанням чи випромінюванням фотонів. Атом може придбати або віддати частину своєї енергії та перейти в інший квантовий стан у результаті взаємодії з іншими атомами чи зіткнень з електронами. Такі переходи називають безвипромінними.

У 1916 році А. Ейнштейн передбачив, що перехід електрона в атомі з верхнього енергетичного рівня на нижній може відбуватися під впливом зовнішнього електромагнітного поля, частота якого дорівнює своїй частоті переходу. Випромінювання, що виникає при цьому, називають вимушеним або індукованим. Вимушене випромінювання має дивовижну властивість. Воно різко відрізняється від спонтанного випромінювання. В результаті взаємодії збудженого атома з фотоном атом випускає ще один фотон тієї ж частоти, що поширюється в тому ж напрямку. На мові хвильової теорії це означає, що атом випромінює електромагнітну хвилю, у якої частота, фаза, поляризація та напрямок поширення такі самі, як і у початкової хвилі. В результаті вимушеного випромінювання фотонів амплітуда хвилі, що розповсюджується в середовищі, зростає. З точки зору квантової теорії, в результаті взаємодії збудженого атома з фотоном, частота якого дорівнює частоті переходу, з'являються два абсолютно однакові фотона-близнюки.

Саме індуковане випромінювання є фізичною основою лазерів.

1 . Лазери та їх застосування в медицині

Незважаючи на загальну природу світлових та радіохвиль, багато років оптика та радіоелектроніка розвивалися самостійно, незалежно один від одного. Здавалося, що джерела світла – збуджені частки та генератори радіохвиль – мають мало спільного. Лише з середини XX століття з'явилися роботи зі створення молекулярних підсилювачів та генераторів радіохвиль, які започаткували нову самостійну галузь фізики - квантову електроніку.

Квантова електроніка вивчає методи посилення та генерації електромагнітних коливань з використанням вимушеного випромінювання квантових систем. Досягнення у цій галузі знань знаходять дедалі більше застосування у науці та техніці. Ознайомимося з деякими явищами, що лежать в основі квантової електроніки та оптичних квантових генераторів - лазерів.

Лазери є джерела світла, що працюють на базі процесу вимушеного (стимульованого, індукованого) випромінювання фотонів збудженими атомами або молекулами під впливом фотонів випромінювання, що мають ту ж частоту. Відмінною рисою цього процесу є те, що фотон, що виникає при вимушеному випромінюванні, ідентичний зовнішній фотон, що викликав його появу, за частотою, фазою, напрямом і поляризації. Це визначає унікальні властивості квантових генераторів: висока когерентність випромінювання у просторі та в часі, висока монохроматичність, вузька спрямованість пучка випромінювання, величезна концентрація потоку потужності та здатність фокусуватися у дуже малі обсяги. Лазери створюються з урахуванням різних активних середовищ: газоподібної, рідкої чи твердої. Вони можуть давати випромінювання в широкому діапазоні довжин хвиль - від 100 нм (ультрафіолетовий світло) до 1.2 мкм (інфрачервоне випромінювання) - і можуть працювати як в безперервному, так і в імпульсному режимах.

Лазер складається із трьох принципово важливих вузлів: випромінювача, системи накачування та джерела живлення, робота яких забезпечується за допомогою спеціальних допоміжних пристроїв.

Випромінювач призначений для перетворення енергії накачування (переведення гелій-неонової суміші 3 в активний стан) в лазерне випромінювання і містить оптичний резонатор, що представляє собою в загальному випадку систему ретельно виготовлених відбивають, заломлюючих і фокусуючих елементів, у внутрішньому просторі якого збуджується і підтримується певний тип електромагнітних коливань оптичного діапазону Оптичний резонатор повинен мати мінімальні втрати у робочій частині спектра, високу точність виготовлення вузлів та їх взаємної установки.

Створення лазерів виявилося можливим внаслідок реалізації трьох фундаментальних фізичних ідей: вимушеного випромінювання, створення термодинамічно нерівноважної інверсної населеності енергетичних рівнів атомів та використання позитивного зворотного зв'язку.

Збуджені молекули (атоми) здатні випромінювати фотони люмінесценції. Таке випромінювання є спонтанним процесом. Воно випадково і хаотично за часом, частотою (можуть бути переходи між різними рівнями), за напрямом поширення та поляризації. Інше випромінювання - вимушене, або індуковане - виникає при взаємодії фотона з збудженою молекулою, якщо енергія фотона дорівнює різниці відповідних рівнів енергії. При вимушеному (індукованому) випромінюванні кількість переходів, що здійснюються в секунду, залежить від числа фотонів, що потрапляють у речовину за цей же час, тобто від інтенсивності світла, а також від збуджених молекул. Іншими словами, кількість вимушених переходів буде тим більшою, чим вища населеність відповідних збуджених енергетичних станів.

Індуковане випромінювання тотожно падаючому у всіх відносинах, у тому числі і по фазі, тому можна говорити про когерентне посилення електромагнітної хвилі, що використовується як перша основна ідея в принципах лазерної генерації.

Друга ідея, реалізована під час створення лазерів, полягає у створенні термодинамічно нерівноважних систем, у яких всупереч закону Больцмана, більш високому рівні перебуває більше частинок, ніж нижчому. Стан середовища, в якому хоча б для двох енергетичних рівнів виявляється, що кількість частинок з більшою енергією перевищує кількість частинок з меншою енергією, називається станом з інверсною населеністю рівнів, а середовище - активним. Саме активне середовище, в якому фотони взаємодіють зі збудженими атомами, викликаючи їх вимушені переходи на нижчий рівень з випромінюванням квантів індукованого (вимушеного) випромінювання, є робочою речовиною лазера. Стан з інверсною населеністю, рівнів формально виходить із розподілу Больцмана для Т< О К, поэтому иногда называется состоянием с "отрицательной" температурой. По мере распространения света в активной среде интенсивность его возрастает, имеет место явление, обратное поглощению, т. е. усиление света. Это означает, что в законе Бугера kX < 0, поэтому инверсная населенность соответствует среде с отрицательным показателем поглощения.

Стан з інверсною населеністю можна створити, відбираючи частинки з меншою енергією або спеціально збуджуючи частки, наприклад світлом або електричним розрядом. Сам собою стан з негативною температурою довго не існує.

Третя ідея, що використовується в принципах лазерної генерації, виникла в радіофізиці і полягає у використанні позитивного зворотного зв'язку. При її здійсненні частина вимушеного випромінювання, що генерується, залишається всередині робочої речовини і викликає вимушене випромінювання все новими і новими збудженими атомами. Для реалізації такого процесу активне середовище поміщають в оптичний резонатор, що складається зазвичай з двох дзеркал, підібраних так, щоб випромінювання, що виникає в ньому, багаторазово проходило через активне середовище, перетворюючи її в генератор когерентного вимушеного випромінювання.

Перший такий генератор у діапазоні НВЧ (мазер) був сконструйований у 1955 р. незалежно радянськими вченими Н.Г. Басон і А.М. Прохоровим і американськими - Ч. Таунсом та інших. Оскільки робота цього приладу було засновано вимушеному випромінюванні молекул аміаку, то генератор був названий молекулярним.

У 1960 р. було створено перший квантовий генератор видимого діапазону випромінювання - лазер із кристалом рубіну як робочої речовини (активного середовища). У тому ж році було створено газовий гелій-неоновий лазер. Все велике різноманіття створених нині лазерів можна класифікувати за видами робочої речовини: розрізняють газові, рідинні, напівпровідникові та твердотільні лазери. Залежно від типу лазера енергія до створення інверсної населеності повідомляється різними способами: збудження дуже інтенсивним світлом - " оптична накачування " , електричним газовим розрядом, в напівпровідникових лазерах - електричним струмом. За характером світіння лазери поділяють на імпульсні та безперервні.

Розглянемо принцип роботи твердотільного рубінового лазера. Рубін - це кристал окису алюмінію Аl 2 0 3 містить у вигляді домішки приблизно 0,05% іонів хрому Сг 3 + . Порушення іонів хрому здійснюють методом оптичного накачування за допомогою імпульсних джерел світла великої потужності. В одній із конструкцій застосовують трубчастий відбивач, що має у перерізі форму еліпса. Усередині відбивача поміщені пряма імпульсна ксенонова лампа і рубіновий стрижень, розташовані вздовж ліній, що проходять через фокуси еліпса (рис. 1). Внутрішня поверхня алюмінієвого відбивача добре відполірована або посріблена. Основна властивість еліптичного відбивача полягає в тому, що світло, що вийшло з одного його фокусу (ксенонової лампи) і відбите від стінок, потрапляє в інший фокус відбивача (рубіновий стрижень).

Рубіновий лазер працює за трирівневою схемою (рис. 2 а). В результаті оптичного накачування іони хрому переходять з основного рівня 1 в короткоживуче збуджений стан З. Потім відбувається безвипромінювальний перехід у довгоживучий (метастабільний) стан 2, з якого ймовірність спонтанного випромінювального переходу відносно мала. Тому відбувається накопичення збуджених іонів у стані 2 і створюється інверсна населеність між рівнями 1 та 2. У звичайних умовах перехід з 2-го на 1-й рівень відбувається спонтанно та супроводжується люмінесценцією з довжиною хвилі 694,3 нм. У резонаторі лазера є два дзеркала (див. рис. 1), одне з яких має коефіцієнт відображення R інтенсивності відбитого і падаючого на дзеркало світла), інше дзеркало напівпрозоре і пропускає частину випромінювання, що падає на нього (R< 100 %). Кванты люминесценции в зависимости от направления их движения либо вылетают из боковой поверхности рубинового стержня и теряются, либо, многократно отражаясь от зеркал, сами вызывают вынужденные переходы. Таким образом, пучок, перпендикулярный зеркалам, будет иметь наибольшее развитие и выходит наружу через полупрозрачное зеркало. Такой лазер работает в импульсном режиме. лазер пробой медицинское биологическое

Поряд з рубіновим лазером, що працює за трирівневою схемою, широкого поширення набули чотирирівневі схеми лазерів на іонах рідкісноземельних елементів (неодим, самарій та ін), впроваджених у кристалічну або скляну матриці (рис. 24, б). У таких випадках інверсна населеність створюється між двома збудженими рівнями: довгоживучий рівнем 2 і короткоживучим рівнем 2".

Дуже поширеним газовим лазером є гелій-неоновий, збудження в якому виникає при електричному розряді. Активним середовищем у ньому служить суміш гелію та неону у співвідношенні 10:1 та тиску близько 150 Па. Випромінюючими є атоми неону, атоми гелію грають допоміжну роль. На рис. 24 показані енергетичні рівні атомів гелію і неону. Генерація відбувається при переході між 3 та 2 рівнями неону. Щоб створити з-поміж них інверсну населеність, необхідно заселити рівень 3 і спустошити рівень 2. Заселення рівня 3 відбувається з допомогою атомів гелію. При електричному розряді електронним ударом відбувається збудження атомів гелію в довготривалий стан (з часом життя близько 10 3 с). Енергія цього стану дуже близька до енергії рівня 3 неону, тому при зіткненні збудженого атома гелію з незбудженим атомом неону відбувається передача енергії, внаслідок чого заселяється рівень 3 неону. Для чистого неону час життя цьому рівні мало і атоми переходять на рівні 1 чи 2, реалізується больцманівський розподіл. Спустошення 2 рівня неону відбувається в основному за рахунок спонтанного переходу його атомів в основний стан при зіткненнях зі стінками розрядної трубки. Так забезпечується стаціонарна інверсна населеність рівнів 2 та 3 неону.

Основним конструктивним елементом гелій-неонового лазера (рис. 3) є газорозрядна трубка діаметром близько 7 мм. У трубку вмонтовані електроди для створення газового розряду та збудження гелію. На кінцях трубки під кутом Брюстера розташовані вікна, завдяки яким випромінювання виявляється плоскополяризованим. Плоскопаралельні дзеркала резонатора монтуються поза трубкою, одне з них напівпрозоре (коефіцієнт відображення R< 100 %). Таким образом, пучок вынужденного излучения выходит наружу через полупрозрачное зеркало. Это лазер непрерывного действия.

Дзеркала резонатора роблять із багатошаровими покриттями, і внаслідок інтерференції створюється необхідний коефіцієнт відбиття для заданої довжини хвилі. Найчастіше використовуються гелій-неонові лазери, що випромінюють червоне світло з довжиною хвилі 632,8 нм. Потужність таких лазерів невелика, вона перевищує 100 мВт.

Застосування лазерів засноване на властивостях їхнього випромінювання: висока монохроматичність (~ 0,01 нм), досить велика потужність, вузькість пучка та когерентність.

Вузькість світлового пучка і мала його розбіжність дозволили використовувати лазери для вимірювання відстані між Землею та Місяцем (отримувана точність - близько десятків сантиметрів), швидкості обертання Венери та Меркурія та ін.

На когерентності лазерного випромінювання ґрунтується їх застосування в голографії. На основі гелій-неонового лазера з використанням волоконної оптики розроблено гастроскопи, які дозволяють голографічно формувати об'ємне зображення внутрішньої порожнини шлунка.

Монохроматичність лазерного випромінювання дуже зручна при збудженні спектрів комбінаційного розсіювання світла атомами та молекулами.

Широке застосування лазери знайшли у хірургії, стоматології, офтальмології, дерматології, онкології. Біологічні ефекти лазерного випромінювання залежить як від властивостей біологічного матеріалу, і від властивостей лазерного випромінювання.

Усі лазери, які у медицині, умовно поділяються на 2 виду: низкоинтенсивные (інтенсивність вбирається у 10 Вт/см 2 , найчастіше становить близько 0,1 Вт/см 2) - терапевтичні і високоінтенсивні - хірургічні. Інтенсивність найпотужніших лазерів може досягати 10 14 Вт/см 2 , у медицині зазвичай використовуються лазери з інтенсивністю 10 2 - 10 6 Вт/см 2 .

Низькоінтенсивні лазери – це такі, які не викликають помітної деструктивної дії на тканині безпосередньо під час опромінення. У видимій та ультрафіолетовій областях спектру їх ефекти обумовлені фотохімічними реакціями і не відрізняються від ефектів, що викликаються монохроматичним світлом, отриманим від звичайних, некогерентних джерел. У цих випадках лазери є просто зручними монохроматичними джерелами світла, що забезпечують точну локалізацію та дозування впливу. Прикладами може бути використання світла гелій-неонових лазерів на лікування трофічних виразок, ішемічної хвороби серця та інших., і навіть криптонових та інших. лазерів для фотохімічного пошкодження пухлин у фотодинамічної терапії.

Якісно нові явища спостерігаються під час використання видимого чи ультрафіолетового випромінювання високоінтенсивних лазерів. У лабораторних фотохімічних експериментах із звичайними джерелами світла, а також у природі при дії сонячного світла зазвичай здійснюється однофотонне поглинання. Про це йдеться у другому законі фотохімії, сформульованому Штарком та Ейнштейном: кожна молекула, що бере участь у хімічній реакції, що йде під дією світла, поглинає один квант випромінювання, що викликає реакцію. Однофотонність поглинання, що описується другим законом, виконується тому, що при звичайних інтенсивностях світла практично неможливе одночасне попадання в молекулу, що знаходиться в основному стані, двох фотонів. Якби така подія здійснилася, то вираз набув би вигляду:

2hv = Et-Ek,

що означало б підсумовування енергії двох фотонів для переходу молекули з енергетичного стану E k в стан з енергією Е г. Не відбувається також поглинання фотонів електронно-збудженими молекулами, так як їх час життя мало, а зазвичай інтенсивності опромінення, що використовуються, невеликі. Тому концентрація електронно-збуджених молекул низька і поглинання ними ще одного фотона надзвичайно малоймовірне.

Однак якщо збільшити інтенсивність світла, то стає можливим двофотонне поглинання. Наприклад, опромінення розчинів ДНК високоінтенсивним імпульсним лазерним випромінюванням з довжиною хвилі близько 266 нм призводило до іонізації молекул ДНК, подібної до викликаної у-випромінюванням. Вплив ультрафіолету з низькою інтенсивністю іонізації не викликав. Встановлено, що при опроміненні водних розчинів нуклеїнових кислот або їх основ пікосекундними (тривалість імпульсу 30 пс) або наносекундними (10 нс) імпульсами з інтенсивністю вище 10 6 Вт/см 2 призводило до електронних переходів, що завершувалися іонізацією молекул. При пікосекундних імпульсах (рис. 4 а) заселення високих електронних рівнів відбувалося за схемою (S 0 -> S1 -> S n), а при hv hv наносекундних (рис. 4 б) - за схемою (S 0 -> S1 -> Т г -> Т п). В обох випадках молекули отримували енергію, що перевищує енергію іонізації.

Смуга поглинання ДНК розташовується в ультрафіолетовій ділянці спектра при< 315 нм, видимый свет нуклеиновые кислоты совсем не поглощают. Однако воздействие высокоинтенсивным лазерным излучением около 532 нм переводит ДНК в электронно-возбужденное состояние за счет суммирования энергии двух фотонов (рис. 5).

Поглинання будь-якого випромінювання призводить до виділення деякої кількості енергії у вигляді тепла, що розсіюється від збуджених молекул у навколишній простір. Інфрачервоне випромінювання поглинається переважно водою і викликає переважно теплові ефекти. Тому випромінювання високоінтенсивних інфрачервоних лазерів викликає помітну негайну теплову дію на тканині. Під тепловим впливом лазерного випромінювання в медицині розуміють в основному випаровування (різання) та коагуляцію біотканин. Це стосується різних лазерів з інтенсивністю від 1 до 107 Вт/см 2 і з тривалістю опромінення від мілісекунд до декількох секунд. До них відносяться, наприклад, газовий 0 2 -лазер (з довжиною хвилі 10,6 мкм), Nd:YAG-лазep (1,064 мкм) та інші. Nd:YAG-лазep - найбільш широко використовуваний твердотільний чотирирівневий лазер. Генерація здійснюється на переходах іонів неодиму (Nd 3+), введених у кристали Y 3 Al 5 0 12 ітрій-алюмінієвого гранату (YAG).

Поряд із нагріванням тканини відбувається відведення частини тепла за рахунок теплопровідності та струму крові. При температурах нижче 40 °С не оборотні ушкодження не спостерігаються. При температурі 60 ° С починається денатурація білків, коагуляція тканин та некроз. При 100-150 ° С викликається зневоднення та обвуглювання, а при температурах понад 300 ° С тканина випаровується.

Коли випромінювання походить від високоінтенсивного сфокусованого лазера, кількість тепла, що виділяється велике, в тканині виникає температурний градієнт. У місці падіння променя тканина випаровується, у прилеглих областях відбувається обвуглювання та коагуляція (рис. 6). Фотовипар є способом пошарового видалення або розрізання тканини. Внаслідок коагуляції заварюються судини та зупиняється кровотеча. Так сфокусованим променем безперервного 0 2 -лазера () з потужністю близько 2 * 10 3 Вт/см 2 користуються як хірургічним скальпелем для розрізання біологічних тканин.

Якщо зменшувати тривалість дії (10-10 с) і збільшувати інтенсивність (вище 10 6 Вт/см 2 ), то розміри зон обвуглювання та коагуляції стають дуже малими. Такий процес називають фотоабляцією (фотовидаленням) і використовують для пошарового видалення тканини. Фотоабляція виникає при густині енергії 0,01-100 Дж/см 2 .

При подальшому підвищенні інтенсивності (10 Вт/см та вище) можливий ще один процес - "оптичний пробій". Це явище полягає в тому, що через дуже високу напруженість електричного поля лазерного випромінювання (порівняної з напруженістю внутрішньоатомних електричних полів) матерія іонізації, утворюється плазма і генеруються механічні ударні хвилі. Для оптичного пробою не потрібно поглинання квантів світла речовиною у звичному значенні, він спостерігається прозорих середовищах, наприклад, у повітрі.

2. Застосування високоінтенсивного лазерного випромінювання у хірургії (загальні принципи)

Основний метод лікування хірургічних хвороб – операції, пов'язані з розсіченням біотканин. Вплив сильносконцентрованої світлової енергії на біотканину призводить до її сильного нагрівання з подальшим випаром міжтканинної та внутрішньоклітинної рідини, ущільнення та коагуляції тканинних структур. При малих експозиціях руйнування піддаються поверхневі шари біотканини. Зі зростанням експозиції збільшуються глибина та обсяг деструкції.

Хірургічні лазери бувають як безперервні, і імпульсні, залежно від типу активної середовища. Умовно їх можна поділити на три групи за рівнем потужності:

коагулюючі: 1-5 Вт;

випаровують і неглибоко ріжучі: 5-20 Вт;

глибоко ріжучі: 20-100 Вт.

Звичайно, цей поділ значною мірою умовний, оскільки довжина хвилі випромінювання та режим роботи дуже сильно впливають на вимоги щодо вихідної потужності хірургічного лазера.

При використанні лазерного випромінювання великої потужності відбувається дуже швидке підвищення температури тканини у місці контакту лазерного променя з біотканиною. Це призводить до ефекту оборотної денатурації білка (40-53 ° С), подальшого підвищення температур (55-63 ° С) до незворотної деструкції білкових структур. Підвищення температури від 63 до 100 ° С призводить до коагуляції, а від 100 ° С і більше до випаровування та карбонізації біотканини.

Операція, що проводиться безконтактним методом, забезпечує яскраво виражену гемостатичну дію. Вплив здійснюється практично безкровно або з мінімальною крововтратою, що спрощує її виконання та супроводжується незначною травматизацією навколишніх тканин.

Глибина проникнення випромінювання лазера у тканини залежить від часу впливу та ступеня гідратації тканини. Чим вище гідрофільність, тим глибина проникнення менше, і навпаки, що менше ступінь гідратації тканини, то глибше проникає випромінювання. При імпульсному лазерному випромінюванні біотканина не прогрівається на необхідну глибину внаслідок значного поверхневого поглинання, і тому випаровування не відбувається, а має місце лише коагуляція. При тривалому впливі після обвуглювання змінюються параметри поглинання тканини і починається випаровування.

У лазерній хірургії використовується високоінтенсивне лазерне випромінювання (ВІЛІ), яке отримують за допомогою С02, EnYAG-лазера та аргонового лазера.

Лазерні хірургічні інструменти мають високу точність і акуратність виробленої деструктивної дії на оперовані органи і тканини. Це актуально і часом є завжди недостатньою ланкою в ключових етапах операцій, особливо операцій, що проводяться на тканинах і органах з інтенсивним кровопостачанням, щоб викликати коагуляцію фронту деструкції та уникати крововиливу. Також застосування лазерного скальпеля забезпечує абсолютну стерильність операції. Тут можна навести медичні комплекси "Скальпель-1", "Калина", "Розбір", "Ланцет-1" – моделі СО, лазера, призначені для проведення хірургічних операцій у різних галузях медичної практики. Лазерні хірургічні апарати є універсальним різальним засобом та можуть бути використані на ключових етапах хірургічних втручань. Показаннями до застосування лазерного випромінювання під час операції служать: необхідність проведення операцій на органах, що рясно кровопостачаються, коли потрібно повний гемостаз, а його виконання звичайними способами супроводжується великою крововтратою; необхідність стерилізації гнійних ран та профілактики можливого мікробного забруднення чистих операційних ран (ця обставина надзвичайно важлива в регіонах з тропічним кліматом); необхідність прецизійної техніки оперативних втручань; оперативні втручання у хворих із порушенням згортання крові.

Універсальних режимів лазерного на різні тканини немає. Тому підбір оптимальних параметрів та режимів впливу здійснюється хірургом самостійно на основі базових методик застосування лазерних хірургічних установок у медичній практиці. Для хірургічної обробки зазначені методики розроблені співробітниками Російського державного наукового центру лазерної медицини та ММА ім. І.М. Сєченова, Тверської медичної академії на основі узагальнення клінічного досвіду в різних галузях медицини: в хірургічній стоматології та щелепно-лицьовій хірургії, абдомінальній хірургії, хірургії легень та плеври, пластичної хірургії, косметології, гнійної хірургії, опіки урології , отоларингологія.

Характер взаємодії лазерного випромінювання з біологічною тканиною залежить від щільності потужності лазерного випромінювання та часу взаємодії. Швидкість розрізу тканин лазерним променем на різних етапах операції підбирається хірургом досвідченим шляхом залежно від виду тканини та бажаної якості розрізу при вибраних параметрах лазерного випромінювання. Уповільнення швидкості розрізу може призвести до збільшення карбонізації тканин та утворення глибокої зони коагуляції. У суперімпульсному режимі і особливо в імпульсно-періодичному режимі карбонізація та некроз, пов'язані з перегрівом навколишніх тканин, практично виключені за будь-якої швидкості руху лазерного променя. Наведемо основні характеристики використовуваних у медичній практиці апаратів. Довжина хвилі випромінювання – 10,6 мкм. Вихідна потужність випромінювання (регульована) – 0,1-50 Вт. Потужність у режимі "медимпульс" - 50 Вт. Щільність потужності лазерного опромінення зверху обмежена умовно величиною 50-150 Вт/см2 для імпульсних лазерів та величиною 10 Вт/см2 для лазерів безперервної дії. Діаметр лазерного променя на тканині (перемикач) - 200; 300; 500 мкм. Наведення основного випромінювання променем діодного лазера – 2 мВт, 635 нм. Режими випромінювання (переключаються) - безперервний, імпульсно-періодичний, медімпульс. Час експозиції випромінювання (регульований) - 0,1-25 хв. Тривалість імпульсу випромінювання в імпульсно-періодичному режимі (регульована) – 0,05-1,0 с. Тривалість паузи між імпульсами – 0,05-1,0 с. Пульт керування виносний. Вмикання та вимикання випромінювання - ножна педаль. Видалення продуктів згоряння – система евакуації диму. Радіус операційного простору – до 1200 мм. Система охолодження – автономна, повітряно-рідинного типу. Розміщення в операційній напольне або настільне. Електроживлення (змінний струм) – 220 В, 50 Гц, 600 Вт. Габаритні розміри, маса варіюють. Як можна помітити, основною відмінністю лазера для хірургії від інших медичних лазерів є висока потужність випромінювання, особливо у імпульсі. Це необхідно, щоб за час дії імпульсу тканинна речовина встигла поглинути випромінювання, розігрітися і випаруватися в навколишній повітряний простір. В основному всі хірургічні лазери працюють у середній інфрачервоній області оптичного діапазону.

Для проведення операцій у мобільному варіанті підходить JIM-10 – лазерний хірургічний апарат "Лазермед" – останнє досягнення в галузі лазерної техніки. Побудований на основі напівпровідникових лазерів, що випромінюють на довжині хвилі 1,06 мкм, апарат відрізняється високою надійністю, малими габаритними розмірами та вагою. Вихідна потужність випромінювання – 0-7(10) Вт, габарити в упакованому стані 470 х 350 х 120 мм, маса не більше 8 кг. Цей апарат виконаний у вигляді валізи, яку у разі потреби можна трансформувати у робоче положення.

Також серед продукції інших вітчизняних фірм-виробників можна вказати такі хірургічні комплекси: АЛОД-ОБАЛКОМ "Хірург" (хірургічний лазерний апарат ближнього ІЧ-діапазону з регульованою потужністю випромінювання). Пропонується 5 модифікацій, що відрізняються максимальною потужністю лазерного випромінювання - 6 Вт, 9 Вт, 12 Вт, 15 Вт, 30 Вт. Використовуються для ПТ-терапії (коагуляції, видалення новоутворень, розрізання тканин), установки на основі вуглекислотного, YAG-неодимового (загальна хірургія) та аргонового (офтальмологія) лазера компанії, а також багато інших на основі як газових, так і твердотільних та напівпровідникових активних середовищ.

Існує багато зарубіжних і вітчизняних аналогів, принципи використання яких аналогічні вищевикладеним.

3. Світловий пробій

Світловий пробій (оптичний пробій, оптичний розряд, лазерна іскра), перехід речовини в результаті інтенсивної іонізації в стан плазми під дією електромагнітних полів оптичних частот. Вперше світловий пробій спостерігався в 1963 при фокусуванні у повітрі випромінювання потужного імпульсного лазера на кристалі рубіну, що працює в режимі модульованої добротності. При світловому пробої у фокусі лінзи виникає іскра, ефект сприймається спостерігачем як яскравий спалах, що супроводжується сильним звуком. Для пробою газів на оптичних частотах потрібні величезні електричні поля порядку 106-107 В/см, що відповідає інтенсивності світлового потоку в промені лазера =109-1011 Вт/см 2 (для порівняння, НВЧ-пробою повітря повітря відбувається при напруженості поля =104 В/см). Можливі два механізми Світловий пробій газу під дією інтенсивного світлового випромінювання. Перший з них не відрізняється за своєю природою від пробою газів у полях невеликих частот (сюди відноситься і НВЧ-діапазон). Перші затравальні електрони, що з'явилися з тих чи інших причин у полі, спочатку набирають енергію, поглинаючи фотони при зіткненнях з атомами газу. Цей процес є зворотним по відношенню до гальмівного випромінювання квантів при розсіянні ел-нов нейтр. збудженими атомами. Нагромадивши енергію, достатню для іонізації, ел-н іонізує атом, і замість одного з'являються два повільні ел-на, процес повторюється. Так розвивається лавина (див. Лавинний розряд). У сильних полях такий процес здійснюється досить швидко і в газі спалахує пробій. Другий механізм виникнення Світловий пробій, характерний саме для оптичних частот, має суто квантову природу. Електрони можуть відриватися від атомів в результаті багатоквантового фотоефекту, тобто при одночасному поглинанні кількох фотонів. Одноквантовий фотоефект у разі частот видимого діапазону неможливий, оскільки потенціали іонізації атомів у кілька разів перевищують енергію кванта. Так, напр., Енергія фотона рубінового лазера дорівнює 1,78 еВ, а іонізаційний потенціал аргону дорівнює 15,8 еВ, тобто для відриву електрона потрібно 9 фотонів. Зазвичай багатофотонні процеси малоймовірні, але їх швидкість різко підвищується зі збільшенням щільності числа фотонів, а за тих високих інтенсивностях, у яких спостерігають світловий пробою, ймовірність їх сягає значної величини. У щільних газах, при тисках порядку атмосферного і вище, завжди відбувається лавинна іонізація, багатофотонні процеси тут є лише причиною появи перших ел-нов. У розріджених газах і в полях пікосекундних імпульсів, коли електрони вилітають з області дії поля, не встигнувши випробувати багато зіткнень, лавина не розвивається і Світловою пробою можливий тільки за рахунок безпосереднього виривання ел-нів з атомів під дією світла. Це можливо тільки за дуже сильних світлових полів >107 В/см. При високих тисках світловий пробій спостерігається в набагато слабших полях. Весь механізм Світловою пробою складний і різноманітний.

Основні світлові величини

Світловий пробій спостерігається і в конденсованих середовищах при поширенні в них потужного лазерного випромінювання і може стати причиною руйнування матеріалів і оптичних деталей лазерних пристроїв.

Використання напівпровідникового лазера відкриває нові можливості в якості та термінах лікування. Цей високотехнологічний хірургічний інструмент та апарат може застосовуватися для профілактики та ведення рани у післяопераційному періоді. Це стає можливим за рахунок використання фізіотерапевтичних властивостей лазерного випромінювання інфрачервоного спектру, що має виражений протизапальний ефект, бактеріостатичну та бактерицидну дію, і надає стимулюючий вплив на тканинний імунітет та процеси регенерації. Окремо варто згадати можливість використання діодного лазера для відбілювання зубів на 3-4 тони за одне відвідування. Тим не менш, найчастішими областями застосування лазера є хірургія та пародонтологія.

Результати, отримані під час роботи з лазером, дають підстави стверджувати: діодний лазер - це незамінний помічник лікаря у щоденній роботі, що підтверджується і позитивними відгуками пацієнтів. На їхню думку, застосування даного виду лікування є обґрунтованим і комфортним. Операція проходить безкровно, швидко, післяопераційний етап переноситься легше.

Об'єктивно спостерігаються зменшення термінів загоєння в 2 рази, менші болючі відчуття під час і після операцій, що дозволяють обходитися без анестетиків, швидший перебіг регенерації, відсутність набряків - не дивно, що все більша кількість пацієнтів воліють проведення маніпуляції лазером. Але це ще не все – розроблена методика ведення пацієнтів із захворюванням пародонту дозволяє зменшити кількість та відстрочити проведення клаптевих операцій. Також отримані обнадійливі результати в ендодонтії - дуже перспективним є проведення обробки каналів лазерним світлом.

Області застосування. Діодні лазери відмінно препарують, знезаражують, коагулюють та реконструюють м'які тканини, завдяки чому з їх допомогою можна успішно виконувати такі маніпуляції:

* Корекція ясен при підпротезній підготовці полегшує роботу з матеріалами. Безкровне поле дає безпосередній доступ до поверхонь, закритих слизовою оболонкою.

* Пластика вуздечок - усуваються короткі вуздечки язика та верхньої губи, пластика присінка порожнини рота. Найчастіше успішно проводиться повне видалення вуздечки. У процесі загоєння спостерігається мінімальне утворення набряку – значно менше, ніж рани від втручання скальпелем.

* Обробка пародонтальних кишень при гінгівіті та початковому пародонтиті. Після проведення курсу опромінення досягається швидкий та добрий результат. Також помічено, що тверді зубні відкладення після дії лазерного випромінювання легко видаляються.

* Гінгівопластика. Гінгівальна гіперплазія, що виникає в результаті ортодонтичного лікування, механічного подразнення зустрічається все частіше. Відомо, що стимуляція слизових оболонок тканин призводить до патологічного покриття зуба. Реакція тканини стала, зазвичай потрібно видалення зайвої тканини. Лазерна хірургія є ефективним методом видалення зайвої тканини, що відновлює нормальний зовнішній вигляд слизової оболонки.

* Лікування афтозних виразок та гіперестезій герпесу. Використовуються фізіотерапевтичні можливості діодного лазера. Енергія лазера у вигляді несфокусованого пучка, спрямована на поверхню даних ушкоджень, впливає на нервові закінчення (при гіперестезіях). Найважчі випадки вимагають наявності легкого поверхневого контакту.

* Косметична реконструкція слизової. Ця маніпуляція є досконалим естетичним способом лікування. Лазери дозволяють видаляти тканину пошарово. Відсутність кровотечі дозволяє проводити ці операції з більшою точністю. Десневі тканини легко випаровуються, залишаючи чіткі краї. Параметри ширини, довжини розрізів та висоти гінгівальних контурів легко досягаються.

* Пародонтологічне лікування. У цій ситуації найбільш успішним є комплексний підхід, що поєднує хірургію та фізіотерапію. Є програми лікування, що призводять до тривалої ремісії за дотримання пацієнтом рекомендацій щодо гігієни порожнини рота. При першому відвідуванні проводиться купірування гострого процесу, потім проводиться санація патологічних кишень, при необхідності виконуються хірургічні маніпуляції з використанням додаткових кісткових матеріалів. Далі пацієнт проходить підтримуючий курс лазерної терапії. Період лікування триває в середньому 14 днів.

* Ендодонтичне лікування. Традиційне застосування лазера в ендодонтії - це випарювання залишків пульпи та знезараження каналів. Спеціальні ендодонтичні насадки дозволяють працювати безпосередньо у відкритому каналі до апекса. За допомогою лазера відбувається аблація залишків тканин, знищення бактерій та скління стінок каналів. За наявності фістули лазерний промінь проходить через канал фістули у бік запалення. При цьому на деякий час зупиняється поширення інфекції та пригнічуються симптоми, проте рецидив очевидний, якщо кореневий канал не буде повноцінно оброблений.

* Відбілювання. Не варто відмахуватися від того факту, що це одна з найбільш популярних серед пацієнтів естетичних процедур. За допомогою діодного лазера істотного ефекту, що відбілює, вдається досягти вже за одне відвідування. Сама процедура гранично проста і полягає в активації лазерним випромінюванням попередньо нанесеного гелю, що відбілює.

Переваги. У хірургічній стоматології та пародонтології переваги лазера визначаються такими факторами, як точність та простота доступу до операційного поля. При цьому під час операції відсутня кровотеча, що дозволяє операційному полю залишатися сухим, а це природно забезпечує кращий огляд - в результаті зменшується час проведення операції. Додатково слід зазначити, що під час операції судини коагулюються, тим самим відбувається мінімізація післяопераційного набряку.

Також за рахунок протизапальної та бактеріостатичної дії лазерного випромінювання зменшується ризик виникнення ускладнень. Загоєння ран відбувається швидше, порівняно з використанням традиційних методик.

При лазерному консервативному лікуванні гінгівіту та пародонтиту з глибиною кишень до 5 мм відзначається відсутність кровоточивості та запальних явищ, у ряді випадків спостерігається регенерація кісткової тканини, що підтверджується рентгенологічними дослідженнями.

При проведенні відбілювання, крім невеликого часу, процедури (близько 1 години) значною перевагою є мінімальний прояв гіперчутливості після процедури відбілювання.

Вітчизняні розробки. Як бачите, переваг використання діодних лазерів є чимало. Є правда й одна серйозна вада, властива всім інноваційним розробкам у всіх галузях людського знання - висока ціна. Справді, вартість таких апаратів, особливо виробництва відомих західних брендів, є значною. На щастя, у цій галузі є і російські розробки, причому це той досить рідкісний випадок (коли йдеться про високотехнологічні розробки), коли "російське" не означає "гірше". Ще з радянських часів вітчизняні розробки в галузі лазерних технологій не тільки не поступаються західним аналогам, але часто й перевершують їх – багато прототипів сучасних лазерних систем розроблялися саме в нашій країні.

Існує й вітчизняний напівпровідниковий стоматологічний лазер – це апарат "Ламі С" (спільна розробка УМЦ "Дента-Рус" та НВФ "Опттехніка"), яким вже зацікавилися деякі західні компанії, тому що ця продукція має велике значення. серед усього іншого незаперечною його перевагою є той факт, що вартість лазера в 3 рази нижча порівняно з імпортними аналогами.

В апараті використовуються напівпровідникові лазерні кристали, що працюють від низьковольтних малопотужних (350 Вт) джерел живлення, а не газорозрядні трубки, що потребують спеціального високовольтного джерела живлення. Така конструкція дозволяє вирішити відразу кілька завдань - відсутність високої напруги є певною гарантією безпеки для лікаря та пацієнта, немає шкідливих електромагнітних полів, не потрібне спеціальне охолодження.

Але повернемося до невисокої ціни приладу – це дозволяє значно швидше окупити фінансові вкладення та почати отримувати прибуток. Погодьтеся, крім покращення якості обслуговування пацієнтів, це також дуже важливо за умов комерційного прийому.

З інших особливостей апаратів "Ламі" має сенс відзначити такі - вони не вимагають особливих умов і спеціального обслуговування, малогабаритні і легко транспортуються в межах клініки, мають надійність і стабільність параметрів. Сервісне обслуговування організовано таким чином, що у разі виникнення несправностей на час ремонту лікар отримує інший апарат.

Висновок

Основними інструментами, які застосовує хірург для диссекції тканин, є скальпель та ножиці, тобто ріжучі інструменти. Однак рани та розрізи, що виробляються скальпелем та ножицями, супроводжуються кровотечею, що вимагає застосування спеціальних заходів гемостазу. Крім того, при контакті з тканинами ріжучі інструменти можуть поширювати мікрофлору та клітини злоякісних пухлин уздовж лінії розрізу. У зв'язку з цим з давніх-давен хірурги мріяли мати у своєму розпорядженні такий інструмент, який виробляв би безкровний розріз, одночасно знищуючи патогенну мікрофлору і пухлинні клітини в операційній рані. Втручання на “сухому операційному полі” є ідеалом для хірургів будь-якого профілю.

Спроби створити "ідеальний" скальпель відносяться до кінця минулого століття, коли було сконструйовано так званий електроніж, який працює з використанням струмів високої частоти. Цей прилад у більш досконалих випадках нині застосовують досить широко хірурги різних спеціальностей. Однак у міру накопичення досвіду виявлено негативні сторони "електрохірургії", основною з яких є надто велика зона термічного опіку тканин у сфері проведення розрізу. Відомо, що чим ширша зона опіку, тим гірше гоїться хірургічна рана. Крім того, при використанні електроніжа виникає необхідність включення тіла хворого в електричний ланцюг. Електрохірургічні апарати негативно впливають на роботу електронних приладів та пристроїв стеження за життєдіяльністю організму під час операції. Кріохірургічні апарати також викликають значне пошкодження тканин, що погіршує процес загоєння. Швидкість розтину тканин кріоскальпелем дуже низька. Фактично при цьому відбувається не розтин, а деструкція тканин. Значну зону опіку спостерігають при використанні плазмового скальпеля. Якщо взяти до уваги, що промінь лазера має виражені гемостатичні властивості, а також здатність герметизувати бронхіоли, жовчовивідні протоки і протоки підшлункової залози, то застосування лазерної техніки в хірургії стає виключно перспективним. Коротко перелічені деякі переваги застосування лазерів у хірургії відносяться насамперед до лазерів на вуглекислому газі (С02-лазерам). Крім них, в медицині застосовують лазери, що працюють на інших принципах та інших робочих речовинах. Ці лазери мають принципово інші якості при впливі на біологічні тканини і застосовують за порівняно вузькими показаннями, зокрема в серцево-судинній хірургії, в онкології, для лікування хірургічних захворювань шкіри та видимих ​​слизових оболонок та ін.

Зписок використаної літератури

1. О.М. Ремізів "Медична та біологічна фізика".

2. О.К. Скобелкіна "Лазери у хірургії під редакцією професора".

3. С.Д. Плетньова "Лазери у клінічній медицині" під редакцією".

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Основні напрямки та цілі медико-біологічного використання лазерів. Заходи захисту від лазерного випромінювання. Проникнення лазерного випромінювання у біологічні тканини, їх патогенетичні механізми взаємодії. Механізм лазерної біостимуляції.

реферат, доданий 24.01.2011


Поняття та призначення лазера, принцип дії та структура лазерного променя, характер його взаємодії з тканиною. Особливості практичного використання лазера в стоматології, оцінка основних переваг та недоліків даного методу лікування зубів.

реферат, доданий 14.05.2011


Загальне поняття про квантову електроніку. Історія розвитку та принцип влаштування лазера, властивості лазерного випромінювання. Низькоінтенсивні та високоінтенсивні лазери: властивості, дія на біологічні тканини. Застосування лазерних технологій у медицині.

реферат, доданий 28.05.2015


Процес лазерного випромінювання. Дослідження у галузі лазерів у діапазоні рентгенівських хвиль. Медичне застосування CO2-лазерів та лазерів на іонах аргону та криптону. Генерація лазерного випромінювання. Коефіцієнт корисної дії лазерів різних типів.

реферат, доданий 17.01.2009


Фізичні основи застосування лазерної техніки у медицині. Типи лазерів, принципи дії. Механізм взаємодії лазерного випромінювання з біотканинами. Перспективні лазерні методи в медицині та біології. Медична лазерна апаратура, що серійно випускається.

реферат, доданий 30.08.2009


Концепція лазерного випромінювання. Механізм впливу лазера на тканини. Його застосування в хірургії для розтину тканин, зупинки кровотечі, видалення патологій та зварювання біотканин; стоматології, дерматології, косметології, лікування захворювань сітківки.

презентація, додано 04.10.2015


Лазерні методи діагностики Оптичні квантові генератори Основні напрямки та цілі медико-біологічного використання лазерів. Ангіографія. Діагностичні можливості голографії Термографія. Лазерна медична установка для променевої терапії.

реферат, доданий 12.02.2005


Фізична природа та лікувальні дії ультразвуку. Основні напрямки його медико-біологічного застосування. Небезпека та побічні ефекти ультразвукового дослідження. Сутність ехокардіографії. Постановка діагнозу захворювань внутрішніх органів.

презентація , додано 10.02.2016


Застосування іонізуючого випромінювання у медицині. Технологія лікувальних процедур. Установки для дистанційної променевої терапії. Застосування ізотопів у медицині. Засоби захисту від іонізуючого випромінювання. Процес отримання та використання радіонуклідів.

презентація , доданий 21.02.2016


Ознайомлення з історією відкриття та властивостями лазерів; приклади використання у медицині. Розгляд будови ока та його функцій. Захворювання органів зору та методи їх діагностики. Вивчення сучасних методів корекції зору за допомогою лазерів.

В даний час важко уявити прогрес у медицині без лазерних технологій, які відкрили нові можливості у вирішенні численних медичних проблем.

Вивчення механізмів впливу лазерного випромінювання різних довжин хвиль і рівнів енергії на біологічні тканини дозволяє створювати лазерні багатофункціональні медичні прилади, діапазон застосування яких у клінічній практиці став настільки широким, що дуже важко відповісти на питання: для лікування яких захворювань лазери не застосовують?

Розвиток лазерної медицини йде за трьома основними гілками: лазерна хірургія, лазерна терапія та лазерна діагностика.

Нашою сферою діяльності є лазери для застосування в хірургії та косметології, що мають досить велику потужність для розрізання, вапоризації, коагуляції та інших структурних змін у біотканині.

Застосовуються досить потужні лазери із середньою потужністю випромінювання десятки ват, які здатні сильно нагрівати біотканину, що призводить до її різання або випаровування. Ці та інші характеристики хірургічних лазерів зумовлюють застосування у хірургії різних видів хірургічних лазерів, що працюють на різних лазерних активних середовищах.

Унікальні властивості лазерного променя дозволяють виконувати раніше неможливі операції новими ефективними та мінімально інвазивними методами.

1. Хірургічні лазерні системи забезпечують:

2. ефективну контактну та безконтактну вапоризацію та деструкцію біотканини;

3. сухе операційне поле;

4. мінімальне пошкодження навколишніх тканин;

5. ефективний гемо- та аеростаз;

6. купірування лімфатичних проток;

7. високу стерильність та абластичність;

8. сумісність з ендоскопічними та лапароскопічними інструментами

Це дає можливість ефективно використовувати хірургічні лазери для виконання найрізноманітніших оперативних втручань в урології, гінекології, оториноларингології, ортопедії, нейрохірургії тощо.

Ольга (княгиня Київська)

[ред.]

Матеріал з Вікіпедії – вільної енциклопедії

(Переспрямовано з Княгиня Ольга) Ольга

В. М. Васнєцов. «Княгиня Ольга»

3-й княгиня Києва

Попередник: Ігор Рюрикович

Наступник: Святослав Ігорович

Віросповідання: Язичництво, перейшло в християнство

Народження: невідома

Династія: Рюриковичі

Чоловік: Ігор Рюрикович

Діти: Святослав Ігорович

Княгиня Ольга, в хрещенні Олена († 11 липня 969) - княгиня, правила Київською Руссю після загибелі чоловіка, князя Ігоря Рюриковича, як регент з 945 до 960 року. Перша з російських правителів прийняла християнство ще до хрещення Русі, перша російська свята.

Приблизно через 140 років після її смерті давньоруський літописець так висловив ставлення російських людей до першого правителя Київської Русі, який прийняв хрещення: Була вона передвісницею християнської землі, як денниця перед сонцем, як зоря перед світанком. Адже вона сяяла, як місяць у ночі; так і вона світилася серед язичників, як перли у багнюці.

1 Біографія

1.1 Походження

1.2 Шлюб та початок правління

1.3 Помста древлянам

1.4 Правління Ольги

2 Хрещення Ольги та церковне шанування

3 Історіографія по Ользі

4 Пам'ять про Святу Ольгу

4.1 У художній літературі

4.2 Кінематограф

5 Першоджерела

[ред.]

Біографія

[ред.]

Походження

Згідно з найраннішим давньоруським літописом, «Повісті Тимчасових Років», Ольга була родом з Пскова. Житіє святої великої княгині Ольги уточнює, що народилася вона в селі Вибути Псковської землі, за 12 км від Пскова вище річкою Великою. Імена батьків Ольги не збереглися, за Житієм вони були не знатного роду, «від мови варязька». На думку норманістів, варязьке походження підтверджується її ім'ям, що має відповідність у давньоскандинавському як Helga. Присутність імовірно скандинавів у тих місцях відзначено рядом археологічних знахідок, які, можливо, датуються 1-ю половиною X століття. З іншого боку, у літописах ім'я Ольги часто передано слов'янською формою «Вольга». Відоме і давньочеське ім'я Olha.

Княгиня Ольга на Пам'ятнику «1000-річчя Росії» у Великому Новгороді

Друкарський літопис (кінець XV століття) і пізніший Піскаревський літописець передають чутку, ніби Ольга була дочкою Віщого Олега, який став правити Київською Руссю як опікун малолітнього Ігоря, сина Рюрика: «Нєці ж кажуть, як Ольгова дочки бе Ольга». Олег же одружив Ігоря та Ольгу.

Так званий Іоакимівський літопис, достовірність якого ставиться істориками під сумнів, повідомляє про знатне слов'янське походження Ольги:

«Коли Ігор змужнів, одружив його Олег, видав за нього дружину від Ізборська, роду Гостомислова, яка Прекраса звалася, а Олег перейменував її і назвав своє ім'я Ольга. Були в Ігоря потім інші дружини, але Ольгу через мудрість її більше шанував».

Болгарські історики висували також версію про болгарське коріння княгині Ольги, спираючись в основному на повідомлення Нового Володимирського Літописця («Ігоря ж ожени [Олег] у Болгарех, поять же за нього княжну Ольгу».) і перекладаючи літописну назву Плесків не як Псков, але як Плиска – болгарська столиця того часу. Назви обох міст дійсно збігаються в давньослов'янській транскрипції деяких текстів, що і стало підставою для автора Нового Володимирського Літописця перекласти повідомлення «Повісті временних літ» про Ольгу з Пскова як про Ольгу з болгар, тому що написання Плесків для позначення Пскова давно вийшло з ужитку.

[ред.]

Шлюб та початок правління

Перша зустріч князя Ігоря з Ольгою.

Худий. В. К. Сазонов

За «Повісті временних літ» Віщий Олег одружив Ігоря Рюриковича, який почав самостійно правити з 912 року, на Ользі 903 року. Дата ця піддається сумніву, оскільки, згідно з Іпатіївським списком тієї ж «Повісті», їхній син Святослав народився лише 942 року.

Можливо, щоб вирішити цю суперечність, пізні Устюзький літопис та Новгородський літопис за списком П. П. Дубровського повідомляють про 10-річний вік Ольги на момент весілля. Дане повідомлення суперечить легенді, викладеній у Ступінній книзі (2-а половина XVI століття), про випадкову зустріч із Ігорем на переправі під Псковом. Князь полював у тамтешніх місцях. Переправляючись річкою на човні, він помітив, що перевізником була юна дівчина, переодягнена в чоловічий одяг. Ігор відразу ж «розгорівся бажанням» і став чіплятися до неї, проте отримав у відповідь гідну відповідь: «Навіщо бентежиш мене, княже, нескромними словами? Нехай я молода і незнана, і одна тут, але знай: краще для мене кинутися в річку, ніж терпіти наругу». Про випадкове знайомство Ігор згадав, коли настав час шукати собі наречену, і послав Олега за дівчиною, що полюбилася, не бажаючи ніякої іншої дружини.

"Княгиня Ольга зустрічає тіло князя Ігоря". Ескіз В. І. Сурікова, 1915

Новгородська Перша літопис молодшого зводу, що містить у найбільш незмінному вигляді відомості з Початкового склепіння XI століття, залишає повідомлення про одруження Ігоря на Ользі не датованим, тобто ранні давньоруські літописці не мали відомостей про дату весілля. Цілком ймовірно, що 903 рік у тексті ПВЛ виник у пізніший час, коли чернець Нестор намагався привести початкову давньоруську історію в хронологічний порядок. Після весілля ім'я Ольги згадується вкотре лише через 40 років, у російсько-візантійському договорі 944 року.

Згідно з літописом, в 945 році князь Ігор гине від рук древлян після неодноразового стягування з них данини. Спадкоємцю престолу Святославу тоді було лише 3 роки, тому фактичним правителем Київської Русі у 945 році стала Ольга. Дружина Ігоря підкорилася їй, визнавши Ольгу представником законного спадкоємця престолу. Рішучий образ дій княгині щодо древлян також міг схилити дружинників на її користь.

[ред.]

Помста древлянам

Деревляни після вбивства Ігоря надіслали до його вдови Ольги сватів звати її заміж за свого князя Мала. Княгиня послідовно розправилася зі старійшинами древлян, та був призвела до покірності народ древлян. Давньоруський літописець докладно викладає помсту Ольги за смерть чоловіка:

«Помста Ольги проти ідолів древлянських». Гравюра Ф. А. Бруні, 1839.

1-а помста княгині Ольги: Свати, 20 древлян, прибули в турі, яку кияни віднесли та кинули у глибоку яму на дворі терема Ольги. Сватів-послів закопали живцем разом із човном. Ольга подивилася на них з терема і запитала: «Чи задоволені честю?» А вони закричали: Ох! Гірше нам смерть Ігоря».

Друга помста Ольги древлянам. Мініатюра з Радзівілівського літопису.

2-а помста: Ольга попросила для поваги прислати до неї нових послів з найкращих чоловіків, що й було охоче виконано древлянами. Посольство зі знатних древлян спалили в лазні, поки ті милися, готуючись до зустрічі з княгинею.

3-я помста: Княгиня з невеликою дружиною приїхала в землі древлян, щоб за звичаєм справити тризну на могилі чоловіка. Опивши під час тризни древлян, Ольга наказала рубати їх. Літопис повідомляє про 5 тисяч перебитих древлян.

Четверта помста Ольги древлянам. Мініатюра з Радзівілівського літопису.

4-а помста: 946 року Ольга вийшла з військом у похід на древлян. За Новгородським Першим літописом київська дружина перемогла древлян у бою. Ольга пройшлася по Древлянській землі, встановила данини та податки, після чого повернулася до Києва. У ПВЛ літописець врізав текст Початкового склепіння про облогу древлянської столиці Іскоростеня. За ПВЛ після безуспішної облоги протягом літа Ольга спалила місто за допомогою птахів, до ніг яких веліла прив'язати запалену клоччя з сіркою. Частину захисників Іскоростеня було перебито, інші підкорилися. Така легенда про спалення міста з допомогою птахів викладається також Саксоном Грамматиком (XII століття) у його компіляції усних датських переказів про подвиги вікінгів і скальдом Сноррі Стурлусоном.