Page 20 - IFM_201304

vol. 2 4/2013 Inżynier i Fizyk Medyczny

180

artykuł

\

article

kardiologia

\

cardiology

Niskoenergetyczne promieniowanie laserowe wykorzystywa-

ne było również w badaniach klinicznych w kardiologii inwazyjnej.

Istotnym problemem związanym z przeskórnymi, inwazyjnymi

zabiegami w zakresie tętnic wieńcowych jest zjawisko restenozy.

Polega ono na nawrocie zwężenia naczynia w miejscu poddanym

uprzednio zabiegowi poszerzania. Etiologia tego zjawiska zwią-

zana jest z przerostem neointyminy, który – jak się obecnie uwa-

ża – stymulowany jest procesem zapalnym. Opracowano metodę

wewnątrznaczyniowego naświetlania tętnic wieńcowych podczas

zabiegu angioplastyki [5, 6]. W badaniach poddawano oddziaływa-

niu LLLT (długość fali 808 nm, gęstość mocy 100 mW/cm², gęstość

energii 9 J/cm²) pacjentów w trakcie planowych zabiegów angio-

plastyki wieńcowej. Zastosowanometodę klasycznej angioplastyki

balonowej połączonej z ewentualną implantacją stentu. W grupie

pacjentów naświetlanych stwierdzono mniejszą utratę światła na-

czyń (jeden z parametrów opisujących restenozę). Wśród chorych

poddanych naświetlaniu zaobserwowano również zmniejszony

poziommediatorów stanu zapalnego (interleukiny-1 i -6) oraz pod-

wyższony poziom przeciwzapalnej interleukiny-10. Na zmniejsze-

nie nawrotu zwężenia najprawdopodobniej wpływają przeciwza-

palne właściwości promieniowania laserowego.

Niskoenergetyczne promieniowanie laserowe znajduje rów-

nież zastosowanie w diagnostyce zmian miażdżycowych – przede

wszystkim problemie niestabilnych (ciepłych) blaszek miażdży-

cowych. Występowanie tego rodzaju blaszki wiąże się z dużym

ryzykiem jej pęknięcia [7], czego konsekwencją są ostre stany

sercowo-naczyniowe. Blaszki najczęściej nie upośledzają przepły-

wu tętniczego w znaczący sposób, co znacznie utrudnia ich dia-

gnozowanie klasycznymi metodami stosowanymi w obrazowaniu

zmian miażdżycowych w tętnicach (angiografia, USG) [8]. Promie-

niowanie niskoenergetyczne coraz częściej stosowane jest w wy-

krywaniu tego rodzaju zmian, ze względu na zdolność niestabilnej

blaszki miażdżycowej do indukcji własnej fluorescencji, co umoż-

liwia jej zdiagnozowanie. W próbach klinicznych z udziałem ludzi

z powodzeniem stosuje się metody wykorzystujące wspomniane

wcześniej zjawisko, a dokładniej indukowaną laserem czasowo-

-rozdzielczą spektroskopię fluorescencyjną TR-LIFS (

Time-Re-

solved Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy

) [9, 10, 11].

Lasery średnioenergetyczne

Aktualnie podejmuje się próby zastosowania promieniowania

średnioenergetycznego w leczeniu zmian miażdżycowych w tęt-

nicach. W tym celu stosuje się terapię fotodynamiczną PDT (

Pho-

todynamic Therapy

), która w codziennej praktyce klinicznej wy-

korzystywana jest w leczeniu nowotworów. W przypadku zmian

miażdżycowych pacjentowi podaje się fotouczulacze, które selek-

tywnie gromadzą się w blaszkach miażdżycowych. Wykorzystuje

się powinowactwo niektórych fotouczulaczy do obszarów o znacz-

nej koncentracji lipoprotein o małej gęstości LDL (

Low Density

Lipoprotein

), świeżo syntezowanego kolagenu, a także obszarów

znacznego nacieku makrofagów. Po odpowiednim wysyceniu fo-

touczulaczem zmienionych chorobowo struktur naświetla się je

średnioenergetycznym promieniowaniem laserowym, które powo-

dujechemicznezmianyfotouczulacza,awefekcieuwolnieniewyso-

ce reaktywnych form tlenu atomowego (singletowego) i niszczenie

blaszki miażdżycowej. Dotychczas przeprowadzono udane próby

fotoangioplastyki, zarówno na modelach zwierzęcych [12, 13, 14],

jak i ludzkich [15]. Gromadzenie fotouczulacza w objętości niesta-

bilnych blaszek miażdżycowych może być obrazowane za pomocą

diagnostyki fotodynamicznej PDD (

Photodynamic Diagnostics

) [16].

Lasery wysokoenergetyczne

Zastosowanie laserów wysokoenergetycznych w kardiologii

dotyczy głównie jej części zabiegowej. Historycznie, pierwszym

zastosowaniem lasera wysokoenergetycznego w kardiologii

były zabiegi tzw. angioplastyki gorącym balonem [17]. Aktualnie

w praktyce klinicznej w zabiegach angioplastyki stosowane są

lasery ekscymerowe (długość fali 308 nm) oraz lasery holmowe

(długość fali 2100 nm) zwane laserami zimnymi. Dzięki impul-

sowej charakterystyce pracy efekt termiczny jest minimalny –

udrożnienie zamkniętych naczyń realizowane jest na drodze fizy-

kochemicznej dekompozycji tkanek. W praktyce klinicznej lasery

te stosowane są między innymi przy angioplastyce tętnic nerko-

wych niepoddających się klasycznym zabiegom [18] oraz w zabie-

gach dotyczących tętnic obwodowych [19, 20]. Podejmowane są

również próby ich zastosowania wwybranych przypadkach zabie-

gów tętnic wieńcowych – gdy zmiany są zlokalizowane na długim

odcinku naczynia, występują rozległe zwapnienia, w przypadku

całkowitego zamknięcia naczynia, niepowodzenia przy klasycznej

angioplastyce, bądź gdy zmiany dotyczą pomostów aortalno-

-wieńcowych [21, 22, 23]. Podejmowane są również badania nad

zastosowaniem impulsowych laserów ekscymerowych (o długo-

ści fali 308 nm, gęstości energii 50mJ/mm² i częstotliwości 30 Hz)

w leczeniu wrodzonych wad zastawkowych serca [24].

W przypadku pacjentów, u których z racji charakteru zmian

miażdżycowych wykorzystano już wszystkie klasyczne opcje te-

rapeutyczne (pomostowanie naczyń wieńcowych lub/i zabiegi

angioplastyki tętnic wieńcowych), stosuje się niekiedy rewasku-

laryzacjemięśnia sercowego poprzez wytwarzanie w nim kilkuna-

stu lub kilkudziesięciu kanałów z zastosowaniem promieniowania

laserowego. Do tego celu wykorzystuje się między innymi lasery

ekscymerowe (308 nm), holmowe (2010 nm) bądź molekularne

lasery CO

2

(10600 nm) emitujące energię o gęstości rzędu 2000-

-8000 J/cm². Stosunkowo wysoka energia oraz efekt termiczny

promieniowania laserowego zapobiegają zarastaniu kanałów

i powodują ich endotelizację. W przypadku tych zabiegów istnieją

dwa podstawowe dostępy: klasyczny kardiochirurgiczny (poprzez

otwartą torakotomię bądź metodą laparoskopową) lub od strony

jam serca z przezskórnego dostępu stosowanego między innymi

przy zabiegach angioplastyk wieńcowych. W wyniku tego lecze-

nia u pacjentów obserwuje się spadek nasilenia objawów dławi-

cowych, polepszenie wyników uzyskiwanych w testach wydol-

nościowych oraz wzrost jakości życia [25, 26, 27]. Należy jednak

zaznaczyć, iż część badaczy uważa, że tego typu rewaskularyzacja

Page 20 - IFM_201304_vB 150 dpi