Учёные МГУ усовершенствовали технологию создания имплантатов для гортани

Учёные МГУ усовершенствовали технологию создания имплантатов для гортани

Лазеры в медицине, Новости науки и техники Комментариев к записи Учёные МГУ усовершенствовали технологию создания имплантатов для гортани нет

Исследователи из МГУ разработали метод создания имплантата, применяемого для лечения стеноза гортани. Имплантат изготовляется из реберного хряща пациента с помощью лазера.

Воздействие лазерной энергии на предварительно деформированную хрящевую ткань позволяет изменять ее форму.

Проницаемость хряща для лазерного излучения изменили благодаря использованию просветляющих веществ. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Последние результаты работы опубликованы в Journal of Biophotonics.

Новая технология позволяет изготовить имплантаты в форме полукольца из собственного рёберного хряща пациента. Такие имплантаты уже можно использовать для закрытия дефекта трахеи при лечении стеноза гортани (патологического сужения полости гортани). Имплантат из рёберного хряща хорошо приживается и позволяет восстановить нормальную функцию трахеи. К настоящему времени проведено уже три успешных операции с использованием лазерно-модифицированных имплантатов, взятых из собственного ребра пациентов.
«В данной работе в реберный хрящ вводили просветляющие вещества и поглощающие наночастицы. Это делается, чтобы лучше управлять доставкой лазерной энергии в хрящ различной толщины», — поясняет один из авторов исследования Юлия Александровская, кандидат химических наук, выпускник кафедры физической химии химического факультета МГУ.

Стеноз гортани — это патологическое сужение её полости, которое приводит к затруднению дыхания, удушью. Для лечения этого состояния применяют трахеостомию, позволяющую пациенту дышать через специальную трубку. Восстановление нормальной функции гортани возможно при закрытии дефекта имплантатом, обладающим хорошей приживаемостью и повторяющим форму трахеи. Для этой цели хорошо подходит рёберный хрящ, который берётся у самого пациента.

Операция по установке имплантата из рёберного хряща пациента безопасна и снижает риск отторжения чужеродной ткани. После взятия хряща форму корректируют на специальной лазерной установке. Под воздействием лазерной энергии хрящ нагревается, потому что внутритканевая вода поглощает инфракрасное излучение. Кратковременный нагрев хряща до температуры 60-70 ºС приводит к уменьшению внутренних механических напряжений, что позволяет изменять форму хряща. Проблема в том, что в операциях толщина хряща может заметно варьироваться: чем толще имплантат, тем больше остаточных напряжений в его глубине, не прогреваемой лазером, и тем хуже имплантат будет держать форму. Для тонких хрящей ситуация обратная: большая доля лазерной энергии проходит сквозь них, не поглотившись.

Для решения этой проблемы учёные предложили вводить в хрящ различные вещества, которые уменьшают или увеличивают его прозрачность для инфракрасного излучения. Если ввести в хрящ фруктозу или глицерин, молекулы этих веществ частично замещают внутритканевую воду и снижают рассеяние излучения. Проницаемость хряща для инфракрасного излучения увеличивается в несколько раз. Более глубокие слои хряща теперь получают лазерную энергию и нагреваются. При этом фруктоза и глицерин не повреждают ткань и легко вымываются. Локально увеличить поглощение хряща можно с помощью наночастиц. В хрящевую ткань они попадают через тканевые поры. В результате излучение преимущественно поглощается в поверхностном слое. Увеличение поглощения на поверхности хряща может применяться для тонких хрящей, когда большая часть лазерной энергии проходит, не поглощаясь. Регулируя прозрачность хряща для излучения, учёным удалось увеличить эффективность и безопасность получения имплантатов.

Воздействие инфракрасного лазера используют не только для создания имплантатов, но и широко применяют в терапии хрящевой ткани. Например, эту технологию можно использовать для коррекции перегородки носа и для температурного запуска регенерации суставов при остеоартрите. Просветляющие вещества и наночастицы, эффективность которых была показана в статье, исследователи планируют использовать для изготовления имплантатов. Также исследователи собираются разрабатывать метод лазерной диагностики хрящевой ткани на наличие ранних дефектов при развитии остеоартрита.
Работа выполнена совместно с учёными Института фотонных технологий РАН, Первого МГМУ имени И.М. Сеченова и Саратовского государственного университета.

Источник: http://www.msu.ru/science/news/uchyenye-mgu-usovershenstvovali-metod-lazernogo-izmeneniya-formy-khryashcha-dlya-lecheniya-stenoza-g.html


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2016
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top