Лычагин Алексей Владимирович – доктор медицинских наук, заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и хирургии катастроф
127994, Москва
Lychagin Alexey Vladimirovich – MD, Head of the Department of Traumatology, Orthopedics and Surgery of Catastrophes
127994, Moscow
Юсупов Владимир Исаакович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник
119333, г. Москва
Yusupov Vladimir Isaakovich – Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher
Moscow
Сурин Владимир Владимирович – аспирант кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф
127994, Москва
Surin Vladimir Vladimirovich – Postgraduate Student of the Department of Traumatology, Orthopedics and Surgery of Catastrophes
127994, Moscow
Иванников Сергей Викторович – доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф первого
127994, Москва
Ivannikov Sergey Viktorovich – Doctor of Medical Sciences, Professor, Professor of the Department of Traumatology, Orthopedics and Disaster Surgery
127994, Moscow
Петров Павел Игоревич – ассистент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф
127994, Москва
Petrov Pavel Igorevich – Assistant of the Department of Traumatology, Orthopedics and Surgery of Catastrophes
127994, Moscow
Байцаева Ольга Игоревна – научный сотрудник кафедры лазерной физики
115409, Москва
Batsayeva Olga Igorevna – Research Associate of the Department of Laser Physics
115409, Moscow
Маликова Татьяна Кирилловна – научный сотрудник
129281, Москва
Malikova Tatiana Kirillovna – researcher
129281, Moscow
Коваленко Никита Валерьевич – научный сотрудник
129281, Москва
Kovalenko Nikita Valeryevich – researcher
129281, Moscow
Шевелкина Екатерина Дмитриевна – научный сотрудник
129281, Москва
Shevelkina Ekaterina Dmitrievna – researcher
129281, Moscow
Заров Алексей Юрьевич – ассистент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф
129281, Москва
Zarov Alexey Yurievich – Assistant of the Department of Traumatology, Orthopedics and Disaster Surgery
127994, Moscow
Обоснование: Остеоартроз – одно из наиболее распространённых заболеваний, приводящих к потере трудоспособности. Артроскопическая лазерная обработка суставного хряща является эффективным и перспективным методом лечения остеоартроза, однако её методика может быть улучшена за счёт результатов данного исследования.
Цель исследования: экспериментальная оценка коэффициентов поглощения и рассеяния лазерных излучений с длинами волн λ=1.55 мкм и λ=0.97 мкм в тканях суставного хряща и установления роли этих излучений в механизме лазерного воздействия при лечении хондропатии.
Материалы и методы: Из образцов хрящевой ткани свиньи были изготовлены тонкие срезы толщиной 100 мкм и 200 мкм. Срезы подвергались воздействию лазерных излучений с длинами волн λ=1.55 мкм и λ=0.97 мкм. Для измерения оптических свойств образов был использован «метод подвижных интегрирующих сфер».
Результаты: При прохождении через хрящевую ткань, коэффициент поглощения для излучения λ=0,97 мкм составил 0,14±0,02 мм-1 для излучения λ=1,55 мкм - 0,8±0,1 мм-1. Коэффициент рассеяния для излучений с λ=0.97 и с λ=1.55 составил 19±2 мм-1 и 3,7±0,4 мм-1 соответственно.
Заключение: 1) При прохождении через толщу суставного хряща коэффициент поглощения (μа) у лазерного излучения с λ=0,97 мкм значительно ниже чем у лазерного излучения с λ=1,55 мкм. 2) При прохождении через толщу суставного хряща коэффициент рассеяния (μs) у лазерного излучения с λ=0,97 мкм значительно выше чем у лазерного излучения с λ=1,55 мкм. При лазерной обработке очага хондропатии сочетанным излучением λ=0,97 мкм + λ=1,55 мкм, излучение λ=1,55 мкм «сглаживает» поверхность суставного хряща в очаге хондромаляции позволяя достигать восстановления структурности суставной поверхности, а параметры излучения λ=0,97 мкм в толще суставного хряща позволяют запустить механизмы фотобиомодуляции в суставном хряще и подлежащей субхондральной кости.
Justification: Osteoarthritis is one of the most common diseases that lead to disability. Arthroscopic laser treatment of articular cartilage is an effective and promising method of treating osteoarthritis, but its technique can be improved due to the results of this study.
Purpose: to experimentally evaluate the absorption and scattering coefficients of laser radiation with wavelengths λ=1.55 microns and λ=0.97 microns in articular cartilage tissues and to establish the role of these radiations in the mechanism of laser exposure in the treatment of chondropathy.
Materials and methods: Thin slices with a thickness of 100 microns and 200 microns were made from samples of pig cartilage tissue. The slices were exposed to laser radiation with wavelengths λ=1.55 microns and λ=0.97 microns. The "method of mobile integrating spheres" was used to measure the optical properties of images.
Results: When passing through cartilage tissue, the absorption coefficient for radiation λ=0.97 microns was 0.14±0.02 mm-1 for radiation λ=1.55 microns - 0.8±0.1 mm-1. The scattering coefficient for radiations with λ=0.97 and with λ=1.55 was 19±2 mm-1 and 3.7±0.4 mm-1, respectively.
Conclusion: 1) When passing through the thickness of articular cartilage, the absorption coefficient (μa) of laser radiation with λ = 0.97 microns is significantly lower than that of laser radiation with λ = 1.55 microns. 2) When passing through the thickness of articular cartilage, the scattering coefficient (μs) of laser radiation with λ= 0.97 microns is significantly higher than that of laser radiation with λ = 1.55 microns. With laser treatment of the focus of chondropathy with combined radiation λ=0.97 microns + λ=1.55 microns, radiation λ=1.55 microns «smoothes» the surface of articular cartilage in the focus of chondromalacia, allowing to achieve restoration of the structure of the articular surface, and the radiation parameters λ=0.97 microns in the thickness of articular cartilage allow to trigger photobiomodulation mechanisms in the articular cartilage and the underlying subchondral bone.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.