Двухволновые твердотельные лазеры микросекундной длительности для применения в хирургии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Кочиев, Давид Георгиевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
2011 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.21 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Двухволновые твердотельные лазеры микросекундной длительности для применения в хирургии»
 
Автореферат диссертации на тему "Двухволновые твердотельные лазеры микросекундной длительности для применения в хирургии"

На правах рукописи

Кочиев Давид Георгиевич

ДВУХВОЛНОВЫЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ МИКРОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ХИРУРГИИ

Специальность: 01.04.21 - лазерная физика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 9 МАЙ 2011

Москва - 2011

4846719

Работа выполнена

в Институте общей физики имени А. М. Прохорова Российской академии наук

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук

СЕРОВ Ренэ Всеволодович

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

КАЗАРЯН Мишик Айразатович

Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН

доктор физико-математических наук, профессор

ЦВЕТКОВ Владимир Борисович

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Ведущая организация - Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Защита состоится «Ур» июня 2011 г. в 1500 на заседании диссертационного совета Д 002.063.03. при Институте общей физики им. А. М. Прохорова РАН по адресу: 119991, г. Москва, ул. Вавилова, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИОФ РАН.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук

Общая характеристика работы

Актуальность темы

В клинической практике лазеры стали применять с 1960-х годов, сразу после своего изобретения. Сегодня с применением лазерных методик лечения выполняется большое количество клинических процедур, большинство из которых является минимально инвазивными хирургическими вмешательствами, использующими эндоскопические и лапароскопические технологии. Применение лазеров позволяет проводить хирургические процедуры с минимальной кровопоте-рей и травматичностью. Эти характеристики являются основной отличительной чертой применения хирургических лазеров, дающей им возможность выступать универсальным хирургическим инструментом и средством лечения.

Внедрение мапоинвазивных эндоскопических методов в хирургическую практику привело к тому, что именно хирургические, а не медикаментозные методы лечения на начальной стадии многих заболеваний являются более эффективными и экономически оправданными способами [1]. Результатом развития эндохирургии является рост интереса к разработкам нового медицинского оборудования и инновациям в малоинвазивных технологиях лечения. Распространение лазерных методов лечения, рост количества работ по взаимодействию лазерного излучения с биотканями, появление новых хирургических технологий лечения и разработка новых хирургических лазеров являются показателями эффективности их использования.

Распространение и внедрение в клиническую практику методов лечения с использованием высокоинтенсивного импульсного лазерного излучения активизировались только к середине 1980-х годов. Основная причина такой задержки во внедрении была обусловлена необходимостью исследования механизмов взаимодействия высокоинтенсивного лазерного излучения с биологическими тканями. Влияние параметров биологических тканей, определяющих их оптические и механические свойства, на процессы взаимодействия требует анализа строения тканей на молекулярном уровне. Сложность биологической ткани как

объекта исследований и диапазон необходимых для ее исследования научных дисциплин (от неравновесной термодинамики до фотохимии и от физики плазмы до биомеханики) определяют трудности исследований при взаимодействии высокоинтенсивного импульсного лазерного излучения с тканями [2].

Отличительной чертой импульсного лазерного взаимодействия с веществом является изменение физики происходящих процессов, проявляющееся в быстрой смене основных физических механизмов при переходе к импульсам малой длительности. Физическая картина процессов, протекающих в зоне лазерного воздействия, существенным образом зависит от таких параметров воздействия, как интенсивность лазерного излучения, длительность импульса и энергия кванта излучения [3]. Хирургическое действие импульсных лазеров при клиническом применении не определяется только длиной волны, а скорее комбинацией таких параметров излучения как длина волны, плотность энергии и длительность импульса [4].

Длительность лазерного импульса - один из основных факторов, определяющих эффект воздействия на биологическую ткань, позволяющий разделить термические и нетермические эффекты. Длительность импульса >1 мкс ассоциируется с заметными термическими эффектами при взаимодействии лазерного излучения с тканями [5]. При использовании более коротких импульсов возможна реализация таких типов взаимодействия излучения с биологическими тканями как абляция, фотодеструкция и др.

Существенным в лазерной хирургии является увеличение функциональности лазерной системы при использовании в клинических условиях, получение максимальных объемов удаленной ткани с минимальными побочными эффектами, отсутствием повреждений в тканях, близлежащих к зоне воздействия. Выбор оптимальных параметров лазерного излучения требует учета физических процессов, протекающих в зоне воздействия, и знаний о составе, строении и свойствах ткани, на которую осуществляется воздействие.

Актуальность выполненной работы определяется как возможностями применения новых лазерных систем в хирургии, так и необходимостью внедрения новых лазерных малоинвазивных технологий лечения в клиническую практику. Отсутствие доступных импульсных источников высокоинтенсивного лазерного излучения микросекундной длительности, необходимого как для исследования процессов взаимодействия такого излучения с биологическими тканями, так и для развития новых технологий хирургического лечения, является важной задачей и требует разработки новых образцов лазерной медицинской техники.

Цели диссертационной работы:

1. Исследовать возможность эффективного преобразования во вторую гармонику частоты многомодового излучения твердотельного лазера микросекундной длительности.

2. Выработать оптимальные параметры излучения твердотельного лазера с микросекундной длительностью импульса для эффективного воздействия на биообъекты различной структуры.

3. Разработать многофункциональную лазерную хирургическую установку и определить эффективность ее применения в клинической практике.

4. Разработать новые лазерные медицинские технологии лечения на основе предложенного хирургического лазера.

Научная новизна работы:

1. Разработана модель и реализована двухчастотная лазерная установка на основе кристалла Ш:УАЮ3 с микросекундной длительностью импульса, состоящая из задающего генератора с волоконно-оптической задержкой в резонаторе и двухпроходного усилителя.

2. Реализовано с эффективностью более 30% внерезонаторное преобразование во вторую гармонику частоты многомодового излучения лазера на основе

Ш:УА10з микросекундной длительности. Установлены пороговые значения плотности энергии 107±11 Дж/см2 и 40+4 Дж/см2 поверхностного разрушения кристалла КТР смешанным излучением двух волн для кристаллов с полированным входным торцом и кристаллов с просветляющим покрытием соответственно.

3. Развита расчетная модель ввода многомодового лазерного излучения в волокно и на ее основе рассчитаны и изготовлены оптические системы ввода излучения в волокно с диаметром сердцевины 800 мкм, а также осуществлена транспортировка по волокну излучения со средней мощностью до 1,6 кВт при апер-турных углах до 0,19 радиан. Реализован ввод многомодового двухволнового излучения в волокно с диаметром сердцевины 300 мкм с пиковой мощностью до 120 кВт.

4. Установлены параметры двухволнового лазерного излучения микросекундной длительности, при которых реализуется избирательность воздействия на биообъекты различной структуры.

5. На основе полученных результатов создана лазерная хирургическая установка, которая содержит двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор, обеспечивающая как разрушение твердых конкрементов, так и рассечение и коагуляцию тканей, и превосходящая по ряду параметров зарубежные аналоги.

6. С применением созданной установки разработаны новые медицинские технологии лечения: «Трансуретральная контактная лазерная уретеролитотрипсия с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит»» ФС № 2008/270; «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»» ФС№ 2008/271, и Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ выданы разрешения на их применение в клинической практике.

Практическая значимость работы:

1. Разработана лазерная хирургическая установка, содержащая двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор. Установка внесена в Государственный реестр изделий медицинского назначения и внедрена в клиническую практику отечественного здравоохранения.

2. Разработаные новые медицинские технологии лечения «Трансуретральная контактная лазерная уретеролитотрипсия с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит»»; «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»» применяются в клинической практике. На сегодняшний день проведено более 5 ООО операций в 15 клиниках.

3. Созданы новые лазерные медицинские технологии лечения: «Эндоскопическое лазерное лечение поверхностных опухолей мочевого пузыря» и «Лазерная лапароскопическая резекция почки при поверхностных опухолях в стадии рака T|N0M.o» с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит» и проведена их клиническая апробация.

4. Продемонстрирована возможность реализации многофункциональной двух-частотной лазерной установки с микросекундной длительностью импульса, состоящей из задающего генератора и двухпроходного усилителя эффективной как для проведения литотрипсии, так и для абляции биотканей.

Апробация работы:

Результаты диссертационной работы обсуждались и докладывались на следующих конференциях: III международной конференции «Актуальные вопросы лазерной медицины и операционной эндоскопии» (Москва-Видное, 30 Мая - 1 Июня, 1994), VIII International Meeting of the Society for Minimally Invasive Therapy (Milan, Italy, September 18-20, 1996), конференциях «Фундаментальные науки - медицине» (25-26 ноября, 2002; 10-11 декабря, 2003; 14-15 декабря, 2005, Москва), XV International Symposium on Gas Flow and Chemical

Lasers & High Power Lasers (30 Aug - 03 Sep, 2004, Prague), I и II Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине» (19-21 Мая, 2004; 1619 Мая, 2006, Троицк), 24-м и 25-м World Congress of Endourology, (17-20 August, 2006,Cleveland, USA; October 30 - November 3, Cancun, Mexico), International Symposium on Laser Medical Applications (July 5-July 6, 2010, Moscow), SPIE Photonics West: BIOS (22 - 27 January, 2011, San Francisco, USA).

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Многомодовое лазерное излучение с высокой средней мощностью до 1,6 кВт с неоднородным пространственным и временным распределением энергии в пучке транспортировано по кварцевым волоконным световодам. При оптимальных параметрах системы транспортировки пропускание световода диаметром 0,8 мм и 1,0 мм длиной 3 и 10 метров практически не зависит от его диаметра, длины и радиуса изгиба и составляет величину 0,90±<),02. Распределение интенсивности излучения на выходе из световода имеет ярко выраженную спекл-структуру.

2. Реализация некритичного по обоим углам синхронизма в нелинейном кристалле КТР позволяет получать внерезонаторное преобразование во вторую гармонику частоты многомодового излучения лазера на основе Nd:YA103 (1079,6 нм) микросекундной длительности с эффективностью более 30%.

3. Двухчастотное излучение микросекундной длительности основной и второй гармоник лазера на основе Nd:YAl03 эффективно в лечении мочекаменной болезни при контактном разрушении камней. Излучение в диапазоне энергий импульса 100+150 мДж с 20+30% долей излучения второй гармоники фраг-ментирует камни разного химического состава и любой локализации.

4. Воздействие двухчастотного излучения основной и второй гармоник лазера на основе Nd:YA103 с микросекундной длительностью импульса и интенсивностью, эффективной для фрагментации камней, на окружающие камень мягкие ткани незначительно и носит обратимый характер.

5. Лазерная установка на основе кристалла Ш:УА103 с микросекундной длительностью импульса, состоящая из задающего генератора с волоконно-оптической задержкой в резонаторе и двухпроходного усилителя позволяет реализовать параметры выходного излучения эффективные как для литот-рипсии, так и для абляции тканей.

Публикации

По результатам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, включая 2 патента РФ на изобретение и 1 патент РФ на полезную модель.

Структура и объём диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и списка литературы. Объем диссертации составляет 213 страниц, в том числе 83 рисунка и 21 таблицу. Список литературы включает 394 наименования.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы его цели, указаны научная новизна, практическая значимость работы, а также положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена теоретическому обоснованию возможностей применения лазерного излучения микросекундной длительности для литотрип-сии и абляции тканей в лазерной хирургии. Проанализированы механизмы взаимодействия лазерного излучения с биотканями и их зависимость от свойств ткани и параметров самого излучения. Рассмотрены известные способы генерации излучения микросекундной длительности в твердотельных лазерах.

Основной целью лазерной хирургии является осуществление изменений в биологических тканях. Параметры лазерного излучения (длина волны, интенсивность, длительность) могут меняться в широких пределах, что дает возможность осуществления различного типа взаимодействий излучения с биологиче-

скими объектами: линейными и нелинейными, одно- и многофотонными, когерентными и некогерентными, термическими и нетермическими и т.д. Таким образом, можно вызывать различные эффекты в биотканях при воздействии лазерного излучения: фотохимическое изменение, термическую деструкцию, взрывную абляцию, оптический пробой, генерацию ударных волн, фотодеструкцию и др. [б].

Сокращение длительности импульса лазерного излучения меняет динамику термических процессов при взаимодействии с биотканями. Увеличение скорости подвода энергии в ткань и пространственное распределение излучения в объеме ведут к возникновению термических и механических переходных процессов, что является определяющим фактором при импульсной лазерной абляции ткани. Результаты численных моделирований и экспериментальных измерений показывают, что для большого диапазона длин волн плотность энергии, необходимая для абляции ткани при воздействии лазеров с короткими длительностями импульса, в несколько раз меньше плотности энергии, требуемой для удаления ткани при испарении.

Лазеры с микросекундной длительностью импульса могут использоваться как в технологических задачах, так и в лазерной хирургии для лазерной абляции материалов, и основная причина недостаточной изученности процессов импульсной лазерной абляция биологических тканей излучением микросекундной длительности состоит в отсутствии доступных высокоинтенсивных лазеров. Основываясь на анализе литературных данных можно заключить, что воздействие импульсного лазерного излучения с микросекундной длительностью импульса эффективно для абляции мягких тканей, фрагментации твердых конкрементов и при этом имеет ряд преимуществ по сравнению с излучением других диапазонов длительности. Основными из них являются:

- доставка лазерного излучения с энергией импульса от 0,1 до 1 Дж и более по оптическим световодам с диаметрами сердцевины от 300 мкм до 1000 мкм;

- возможность эффективной абляции биотканей лазерным излучением с энергией импульса ~1 Дж при минимальном термическом повреждении близлежащих тканей;

- возможность фрагментации камней при контактной лазерной литотрипсии в диапазоне значений энергии импульса 0,1-Ю,2 Дж.

Одним из наиболее эффективных способов генерации микросекундных импульсов твердотельными лазерами с модуляцией добротности резонатора является способ, основанный на зависимости длительности импульса генерации от эффективной длины резонатора. Увеличение эффективной длины резонатора достигается за счет использования в качестве элемента резонатора оптической линии задержки на основе кварцевого волоконного световода. Это дает возможность получения генерации гладких высокостабильных по форме и длительности импульсов в твердотельных лазерах.

Вторая глава посвящена вопросам реализации оптимальных параметров выходного лазерного излучения для литотрипсии и абляции биологических тканей.

Для реализации лазерной установки с волоконно-оптической задержкой и осуществления доставки лазерного излучения в зону воздействия проводилось исследование возможности транспортировки высокоинтенсивного лазерного излучения по волоконным световодам. Экспериментально реализована транспортировка многомодового лазерного излучения с неоднородным пространственным и временным распределением энергии в пучке при высокой средней мощности до 1.6 кВт через промышленные кварцевые световоды диаметром 0,8 мм и 1,0 мм длиной 3 и 10 метров при апертурных углах до 0,19 радиан с использованием разработанных фокусирующих систем ввода и вывода излучения из волокна. Реализован ввод многомодового двухволнового излучения с пиковой мощностью до 120 кВт в волокно с диаметром сердцевины 300 мкм.

Картина распределения интенсивности излучения на выходе из световода в диаметральном сечении фокального лазерного пятна свидетельствует, что выхо-

дящее из световода излучение имеет ярко выраженную спекл-структуру и совпадает с приведенными расчетными параметрами излучения на выходном торце световода. Показано, что при оптимальных параметрах системы транспортировки пропускание световода практически не зависит от его диаметра, длины и радиуса изгиба, составляет величину 0,90±0,02 и согласуется с результатами расчета.

Увеличение функциональности и эффективности использования лазерной хирургической установки требует оптимального диапазона длин волн генерируемого выходного излучения. С этой целью было экспериментально получено эффективное преобразование во вторую гармонику многомодового излучения микросекундной длительности для использования в лечении мочекаменной болезни. В лазере на основе кристалла Ш:УА103 (1079,6 нм) реализован некритичный по углу (90-градусный синхронизм) в кристалле КТР длиной 20 мм. Эффективность преобразования для импульсов излучения длительностью 900 не составила 29%.

Экспериментально измеренная зависимость энергии второй гармоники от энергии основного излучения представлена на Рис. 1 (точки). Там же сплошной линией представлен результат расчета с использованием справочно-

расчетного программного ком-Рис. X. Зависимость эффективности генерации плекса ЬШ-8НО. Эксперименталь-

второй гармоники от энергии основного излуче-

но определено, что 90-градусный

синхронизм реализуется при температуре 54°С. Измеренный поверхностный порог разрушения кристалла КТР составил 107+11 Дж/см2 для кристаллов без просветляющих покрытий и 40±4 Дж/см2 для кристаллов с покрытием.

Исследовалась динамика развития кавитационного пузыря, образующегося при оптическом пробое в жидкости. Показана возможность стробоскопического наблюдения множественных оптических пробоев в жидкостях для исследования гидродинамических явлений, в частности стадии образования и динамики развития парогазовой каверны.

На основе полученных результатов создана лазерная хирургическая установка, содержащая двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор, обеспечивающая как рассечение и коагуляцию тканей, так и разрушение твердых конкрементов.

Рис. 2. Оптическая схема лазерного хирургического комплекса «Лазурит». Лазерный литотриптор комплекса: 1 - зеркало; 2 - волоконная оптическая задержка; 3 - объектив; 4 - диафрагма; 5 - ромб Френеля; 6 - поляризатор; 7, 9 - поворотные зеркала; 8 - кристалл И<1:УА10з; 10 - линза; 11 - затвор с нарушенным полным внутренним отражением; 12 - кристалл КТР с термостатом; 13, 15 - объективы, 14 - пластина; 16, 18 - фотодиоды, 17 - зеркало; 19 - волоконный инструмент. Скальпель - коагулятор комплекса: 20 - зеркало; 21 - кристалл Ш:УАО; 22 - поворотное зеркало; 23 - выходное 50% зеркало; 24 - пластина; 25 - фотодиод; 26 - объектив; 27 - волоконный инструмент.

Реализована оптическая схема резонатора лазерного литотриптора, позволяющая получить одиночный импульс генерации с однородным пространствен-

ным распределением излучения в пучке и гладким временным профилем излучения.

Резонатор лазерного литотриптора, как показано на Рис. 2, собран на базе активного элемента из кристалла Ш:УАЮ3, размером 0 6,3 х 100 мм. Изменение эффективной длины резонатора выполнено за счет установки волоконно-оптической задержки. Полированный передний торец нелинейного кристалла КТР (КТЮР04) служит выходным зеркалом резонатора с коэффициентом отражения излучения К ~ 7%.

Рис. 3. Измеренные параметры лазерного импульса (£=140 мДж) в плоскости выходного зеркала: а - изображение лазерного пятна; б - зависимость плотности энергии опт радиуса; в - доля энергии в зависимости от радиуса: точки - значения, полученные при измерении энергии за диафрагмой с переменным радиусом; сплошная кривая - значения, полученные, при обработке зарегистрированного ФПЗС-камерой изображения лазерного пятна.

Скальпель-коагулятор, предназначенный для рассечения и коагуляции тканей, включает в себя резонатор на базе активного элемента из кристалла Ш:УАС, размером 06,3*100 мм (Рис. 2).

При выбранных параметрах оптической схемы резонатора лазерного литотриптора максимальная энергия импульса лазерного излучения на его выходе составляет -186 мДж, а длительность импульса по полу высоте -0,92 мкс. При длине кристалла, равной 24 мм, доля энергии преобразованного во вторую гармонику излучения составила 57 мДж (=31%).

г Р, кВт

Рис. 4. Временные

Экспериментально измеренные пространственные и временные параметры выходного лазерного излучения литотриптора представлены на Рис. 3 и 4.

Наличие волоконно-

оптической задержки в сочетании с выбранными параметрами резона-

профили импульсов:

1 - двухволнового излучения (194 мДж); ТОра и блока питания обеспечива-

2 - излучения второй гармоники А2=0,54мкм

(61 мДж). ют однородное распределение

энергии в поперечном сечении пучка и гладкую временную форму импульса излучения, представленную на Рис. 4.

На основе полученных данных построена численная модель выходного лазерного излучения литотриптора, рассчитаны и изготовлены фокусирующие системы ввода излучения в волокно. Реализован ввод многомодового двухволнового излучения с пиковой мощностью до 120 кВт в волокно с диаметром сердцевины 300 мкм.

Возможности двух лазеров разного типа, объединенных в хирургическом комплексе «Лазурит», внешний вид которого представлен на Рис. 5, обеспечивают решение проблем во всем диапазоне задач, связанных как с рассечением и коагуляцией тканей, так и с удалением твердых конкрементов при лечении мочекаменной болезни. Сочетание различных режимов работы и параметров выходного излучения, составляющих комплекс лазеров: скальпеля-коагулятора и литотриптора, обеспечивает преиму-

Рис. 5. Лазерный хирургиче- щество многофункциональности его использования.

ский комплекс «Лазурит» _ „ _

Лазерный хирургическии комплекс «Лазурит» вне-

сен в государственный реестр изделий медицинского назначения и Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ выдано регистрационное удостоверение № ФСР 2010/08698.

Рис. 6. Зависимость энергии импульса излучения на выходе усилителя в однопроходной и двухпроходной схеме от энергии на входе.

Третья глава посвящена разработке многофункциональной двухволновой лазерной хирургической установки микросекундной длительности. Лазерное излучение в этом диапазоне длительностей при невысокой средней мощности до 2 Вт и малых энергиях импульса до 0,2 Дж эффективно для разрушения твердых конкрементов. Генерация излучения средней мощности в диапазоне 50-Н00 Вт при энергии импульса 0,5^1,0 Дж позволяет осуществлять абляцию тканей.

Разработана и создана двухчастотная лазерная установка на основе кристалла Nd:YA103 с микросекундной длительностью импульса, состоящая из задающего генератора с волоконно-оптической задержкой в резонаторе и двух-проходного усилителя. На выходе двухпроходного усилителя с активным элементом размерами 08ХЮО мм получена максимальная энергия импульса выходного излучения 580 мДж при длительности 1,2 мкс. На Рис. 6 представлена зависимость энергии импульса излучения на выходе усилителя в однопроходной и двухпроходной схемах от энергии на входе.

10 мм

1.5 т

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

б

1.0 т

Е(г), отн. ед.

Рис. 7. Параметры модельного излучения (сплошная кривая) после ^ полного обхода усилительного элемента и их сравнение с измеренными параметрами реального пучка (штриховая линия): а - изображение пятна; б -зависимость плотности энергии в сечении пятна от радиуса; с - распределение энергии в пятне по радиусу. 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Для лазеров с микросекундной длительностью импульса показана высокая эффективность абляции и уменьшение зоны термического остаточного повреждения тканей при плотностях энергии падающего на ткань излучения более 15-Н50 Дж/см2 [7-9]. Наличие двухволнового излучения при этом существенно расширяет пределы функциональности его использования. Полученные параметры выходного излучения на базе двухпроходного усилителя с диаметром активного элемента 8 мм демонстрируют возможность достижения требуемых характеристик излучения.

На основе экспериментально измеренных энергии импульса, распределения плотности энергии в пятне и доли энергии в пятне от его радиуса в программном пакете Ргевпе! построена модель распространяющегося в системе лазерного излучения. Для оценки возможности получения импульса с энергией

более 1,0 Дж были проведены модельные эксперименты с использованием возможностей программного пакета Егевпе!, продемонстрировавшие совпадение результатов, полученных при использовании модельного излучения, с экспери-

С использованием созданной модели распространяющегося излучения проведена оптимизация параметров установки и показана возможность получения энергии >1 Дж на выходе системы при диаметре активного элемента усилителя равном 12 мм. Рис.8. Зависимость значения выходной энергии от

входной при диаметре активного элемента двух- На Рис. 8 представлена расчетная проходного усилителя 12 мм и коэффициенте усиления слабого сигнала О0=Ю,5 (расчетный про- зависимость выходной энергии от

гн03)- входной для двухпроходного

усилителя с диаметром активного элемента 12 мм при коэффициенте усиления слабого сигнала О0 = 10,5.

Четвертая глава демонстрирует возможности и результаты применения лазерных методов хирургического лечения при использовании лазерного хирургического комплекса «Лазурит». Продемонстрирована эффективность фрагментации камней разного состава воздействием двухволнового лазерного излучения микросекундной длительности. Установлены выходные параметры лазерного излучения, при которых реализуется избирательность воздействия на биообъекты различной структуры.

При воздействии двухволнового излучения лазерного литотриптора с энергией импульса, при которой происходит эффективная фрагментация камней, несмотря на продолжительность воздействия от 500 до 1000 импульсов с частотой повторения импульсов до 10 Гц, ни в одном из случаев не наблюдалось перфорации мочеточника у экспериментальных животных (кролики и собаки). Со-

ментальными данными (Рис.7).

гласно результатам проведенных в условиях in vitro и in vivo экспериментов, двухволновое излучение микросекундного диапазона длительностей эффективно и безопасно при контактной лазерной литотрипсии, что подтверждается клиническим опытом ее применения.

Разработаны новые медицинские технологии лечения:

- «Трансуретральная контактная лазерная уретеролитотрипсия лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»;

- «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры хирургическим лазерным комплексом «Лазурит»

Показана эффективность их использования и получены разрешения ФС по надзору в сфере здравоохранения и социального развития на их применения в клинической практике.

Разработаны и клинически апробированы новые медицинские технологии лечения лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»:

- Эндоскопическое лазерное лечение поверхностных опухолей мочевого пузыря

- Лазерная лапароскопическая резекция почки при поверхностных опухолях в стадии рака TjNoMq.

Основные результаты и выводы

1. Разработана модель и реализована двухчастотная лазерная установка на основе кристалла Ш:УАЮ3 с микросекундной длительностью импульса, состоящая из задающего генератора с волоконно-оптической задержкой в резонаторе и двухпроходного усилителя.

2. Реализовано с эффективностью более 30% внерезонаторное преобразование во вторую гармонику частоты многомодового излучения лазера на основе №:УАЮ3 с микросекундной длительностью импульса. Установлены пороговые значения плотности энергии поверхностного разрушения кристалла КТР 107±11 Дж/см2 и 40±4 Дж/см2 смешанного излучения двух волн для кристаллов с полированным входным торцом и кристаллов с просветляющим покрытием соответственно.

3. Создана расчетная модель ввода многомодового лазерного излучения в волокно, на ее основе рассчитаны и изготовлены оптические системы ввода излучения в волокно с диаметром сердцевины 800 мкм и осуществлена транспортировка излучения со средней мощностью до 1,6 кВт при апертурных углах до 0,19 радиан. Реализован ввод многомодового двухволнового излучения в волокно с диаметром сердцевины 300 мкм с пиковой мощностью до 120 кВт.

4. Установлены параметры двухволнового лазерного излучения микросекундной длительности, при которых реализуется избирательность воздействия на биообъекты различной структуры.

5. На основе полученных результатов создана лазерная хирургическая установка, содержащая двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор, обеспечивающая как рассечение и коагуляцию тканей, так и разрушение твердых конкрементов, и превосходящая по ряду параметров зарубежные аналоги.

6. С применением созданной установки разработаны новые медицинские технологии лечения: «Трансуретральная контактная лазерная уретероли-тотрипсия с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит» 20

ФС № 2008/270; «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры

лазерным хирургическим комплексом «Лазурит» ФС № 2008/271 и Федеральной

службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ выданы разрешения на их применение в клинической практике.

Цитируемая литература

1. J.M. Hollingsworth, J. Т. Wei. Economic impact of surgical intervention in the treatment of benign prostatic hyperplasia // Reviews in Urology. 2006. v. 8. № 3. pp. s9-sl5.

2. A. Vogel, V. Venugopalan. Mechanisms of pulsed laser ablation of biological tissues // Chemical Reviews. 2003. v. 103. №. 2. pp. 577-644.

3. В. И. Мажукин. Ультракороткое сверхмощное лазерное воздействие на материалы: математические модели и моделирование // Материалы IV Международного научного семинара «Математические модели и моделирование в лазерно-плазменных процессах». - М.: Знание, понимание, умение. 2007. № 3. с. 246.

4. М. S. Н. Hutson, G. S. Edwards. Advances in the physical understanding of laser surgery at 6,45 microns // Proceedings of the 26-th International FEL Conference and 11-th FEL Users Workshop. 2004. Trieste. Italy, pp. 648-653.

5. M. H. Niemz. Laser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications. - Berlin: 3rd edition. Springer, 2004.

6. V. S. Letokhov. Laser Light in Biomedicine and the Life Sciences: From the Present to the Future // Biomedical Photonics Handbook. - Ed. Tuan Vo-Dinh. - N.Y.: CRC Press. 2003. pp. 5.4-5.16.

7. M. R. Prince, T. F. Deutsch, A. H. Shapio, R. J. Margolis, A. R. Oseroff, J. T. Fallon, J. A. Parrish, R. R. Anderson. Selective ablation of atheromas using a flashlamp-excited dye laser at 465 nm // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. 1986. v. 83, pp. 7064-7068.

8. A. F. El-Sherif, T. A. King. Soft and hard tissue ablation with short-pulse high peak power and continuous thulium-silica fibre lasers // Lasers Med Sci. 2003. v. 18. pp. 139-147.

9. S. V. Garnov, V. I. Konov, T. Kononenko, V. P. Pashinin, M. N. Sinyavsky. Microsecond laser material processing at 1.06 цгп. // Laser Physics. 2004. v. 14. № 6. pp. 910-915.

Список публикаций по теме диссертации

1) Э. С. Гулямова, Н, Н. Ильичев, Д. Г. /Сочнее, А. А. Малютин. Исследование оптического пробоя жидкости стробоскопическим методом с помощью неодимового лазера с активной синхронизацией мод // Письма в ЖТФ. 1988. т. 14. вып. 19, сггр. 17811784.

2) A. L. Bondarenko, D. G. Kochiev, V. P. Minaev, Y. A. Suchkov. High power laser surgical systems for oncology in Russia // Proceedings of SPIE. 1996. v. 2728. pp. 110-118.

3) С. А. Абросимов, С. Г. Гречин, Д. Г. Кочиев, Н. Ю. Маклакова, В, Н. Семененко. ГВГ моноимпульсов микросекундной длительности в кристалле КТР // Квантовая электроника. 2001. т. 31. № 7. стр. 643-646.

4) S. P. Ilyin, V. V. Buzoverya, A. A. Adamenkov, V. V. Bakshin, V. I. E/remov, D. G. Kochiev, Y. V. Kolobyanin, V. B. Moiseev, B. A. Vyskubenko. Industrial COIL systems - part 1: laser beam delivery by fiber" // Proc. of SPIE. 2005. v. 5777. pp. 290-293.

5) Oleg Teodorovich, Natalia Zabrodina, Eduard Galljamov, Inna Yankovskaya, David Kochiev, Alexei Lukashev. Laser laparoscopic partial nephrectomy in clinical cases (N=17) II Proc. of SPIE. 2011. v. 7883. pp. 78831G 1-8.

6) Д .Г. Кочиев, А. А. Малютин. Лазерная литотрипсия // Волоконно-оптические материалы и устройства. 2001. № 4. стр. 95-108.

7) В. А. Голубева, А. В. Иванов, С. В. Зонтов, О. К. Кожин, Д. Г. Кочиев, А. В. Лукин, Д. Л. Ротин, О. В. Теодорович, М. Н. Уткина Интерстициальная лазерная коагуляция тканей почки и предстательной железы: экспериментальные исследования // Альманах клинической медицины. 2006. №12. стр. 150-150.

8) Пат. РФ №2315582 Лазерная установка / Бондаренко А. Л., Кочиев Д. Г., заяв. 2006127417/14,31.07.2006.

9) Пат. РФ №2318466 Лазерная установка для абляции тканей и литотрипсии/ Бондаренко А. Л., Кочиев Д. Г., заяв. 2006122323/14,23.06.2006.

10) Пат. РФ №95493 Лазерная установка / Бондаренко А. Л., Кочиев Д. Г., заяв. №2009143602/22, 26.10.2009.

Подписано в печать 14.04.2011 Формат 60x84/8. Заказ № 25. Тираж 80 экз. П. л. 1,5 Отпечатано в РИИС ФИАН с оригинал-макета заказчика. 119991 Москва, Ленинский проспект, 53. Тел. 499 783 3640

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Кочиев, Давид Георгиевич

Введение

1. Лазеры в хирургии: свойства биологических тканей и параметры лазерного излучения

1.1. Свойства биологических тканей

1.1.1. Состав и структура биоткани

1.1.2. Механические свойства биоткани и ее термическая денатурация

1.1.3. Поглощение и рассеяние лазерного излучения

1.2. Взаимодействие лазерного излучения с биологическими тканями

1.2.1. Фотохимический механизм

1.2.2. Термический режим

1.2.3. Абляция

1.2.4. Плазменно-индуцированная лазерная абляция и фотодеструкция

1.2.5. Модели и динамика процессов абляции

1.3. Хирургические лазеры и медицинские технологии лечения

1.4. Параметры лазерного излучения применяемого при различных оперативных вмешательствах

1.5. Формирование импульсов излучения микросекундной длительности в твердотельных лазерах

2. Реализация параметров выходного излучения лазерного хирургического комплекса

2.1. Пропускание лазерного излучения оптическим волокном.

2.1.2. Экспериментальные исследования. 1Ъ

2.1.3. Измерение распределения интенсивности лазерного излучения

2.2. Генерация 2-й гармоники излучения микросекундной длительности в кристалле КТР

2.2.1. Оптимизация преобразования.

2.2.2. Экспериментальные исследования.

2.3. Исследование оптического пробоя жидкости стробоскопическим методом

2.4. Лазерный хирургический комплекс «Лазурит»

2.4.1. Лазерный литотриптор комплекса: параметры выходного излучения

2.4.2. Лазерный скальпель-коагулятор комплекса: параметры выходного излучения

3. Многофункциональная хирургическая лазерная установка

3.1. Многофунциональность хиругического лазера и зависимость от свойств биоткани

3.2. Оптическая схема лазерной установки

3.3. Экспериментальная проверка предложенной модели лазерной установки

3.3.1. Параметры узлов и оптических элементов установки

3.3.2. Параметры выходного лазерного излучения

3.4. Моделирование процессов распространения и усиления излучения

4. Разработка медицинских технологий лечения и результаты клинического применения лазерного хирургического комплекса «Лазурит»

4.1. Воздействие излучения лазерного литотриптора комплекса на биообъекты различной структуры

4.2. Медицинская технология контактной лазерной уретеролитотрипсии

4.3. Медицинская технология эндоскопического лечения непротяженных стриктур уретры

4.4. Перспективные медицинские технологии лечения с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит»

4.4.1. Эндоскопическое лазерное лечение поверхностных опухолей мочевого пузыря

4.4.2. Лазерная лапароскопическая резекция почки при поверхностных опухолях в стадии рака Т^оМо

 
Введение диссертация по физике, на тему "Двухволновые твердотельные лазеры микросекундной длительности для применения в хирургии"

В клинической практике лазеры стали применять с 1960-х годов, сразу после своего изобретения. Сегодня с применением лазерных методик лечения выполняется большое количество клинических процедур, большинство1 из которых является минимально инвазивными хирургическими вмешательствами, использующими эндоскопические и лапароскопические технологии. Применение лазеров позволяет проводить хирургические процедуры с минимальной кровопотерей и травматичностью. Эти две характеристики являются основной отличительной чертой применения хирургических лазеров, дающей им возможность выступать универсальным хирургическим инструментом и средством лечения.

Внедрение малоинвазивных эндоскопических методов в хирургическую практику привело к тому, что именно хирургические, а не медикаментозные методы лечения на начальной стадии многих заболеваний являются более эффективными и экономически оправданными способами [1]. Результатом развития эндохирургии является рост интереса к разработкам нового медицинского оборудования и инновациям в малоинвазивных технологиях лечения. Распространение лазерных методов лечения, рост количества работ по< взаимодействию лазерного излучения с биотканями, появление новых хирургических технологий лечения и разработка новых хирургических лазеров являются показателями эффективности их использования.

Распространение и внедрение в клиническую практику методов лечения с использованием высокоинтенсивного импульсного лазерного излучения активизировались только к середине 1980-х годов. Основная причина такой задержки во внедрении была обусловлена необходимостью исследования механизмов взаимодействия высокоинтенсивного лазерного излучения с биологическими тканями. Влияние параметров биологических тканей, определяющих их оптические и механические свойства, на процессы взаимодействия требует анализа строения тканей на молекулярном уровне. Сложность биологической ткани как объекта исследований и диапазон необходимых для ее исследования научных дисциплин (от неравновесной термодинамики до фотохимии и от физики плазмы до биомеханики) определяют трудности исследований при взаимодействии высокоинтенсивного импульсного лазерного излучения с тканями.

Отличительной чертой импульсного лазерного взаимодействия с веществом является изменение физики происходящих процессов, проявляющееся в быстрой смене основных физических механизмов при переходе к импульсам малой длительности. Физическая картина процессов, протекающих в зоне лазерного воздействия, существенным образом зависит от таких параметров воздействия как интенсивность лазерного излучения, длительность импульса и энергия кванта излучения [2]. Хирургическое действие импульсных лазеров при клиническом применении не определяется только длиной волны, а скорее комбинацией таких параметров излучения как длина волны, плотность энергии и длительность импульса [3].

Длительность лазерного импульса - один из основных факторов, определяющих эффект воздействия на биологическую ткань, позволяющий разделить термические и нетермические эффекты. Длительность импульса >1 мкс ассоциируется с заметными термическими эффектами при взаимодействии лазерного излучения с тканями [4]. При использовании более коротких импульсов возможна реализация таких типов взаимодействия излучения с биологическими тканями как абляция, фотодеструкция и др.

Параметры лазерного излучения не являются единственным критерием, определяющим результаты воздействия на ткани. Свойства ткани, повергающейся воздействию лазерного излучения, не менее важны для получения требуемого клинического эффекта. Оптические свойства ткани, основывающиеся на ее составе и структуре, определяют распределение энергии излучения в объеме ткани, что является основой развития процессов при ее удалении. Состав и морфология ткани влияют на процессы переноса энергии между ее компонентами и, вместе с механическими свойствами, выступают передаточными звеньями при термомеханическом отклике ткани на импульсный лазерный нагрев и фазовые изменения.

Одной из главных задач в развитии лазерной хирургии является повышение функциональности лазерной системы при использовании в клинических условиях, получение максимальных объемов удаленной ткани с минимальными побочными эффектами и отсутствием повреждений близлежащих к зоне воздействия тканей. Выбор оптимальных параметров лазерного излучения требует учета физических процессов протекающих в зоне воздействия, и знаний о составе, строении и свойствах ткани, на которую осуществляется воздействие. Задачи исследования:

1. Исследовать возможность эффективного преобразования во вторую гармонику частоты многомодового излучения твердотельного лазера микросекундной длительности.

2. Выработать оптимальные параметры излучения твердотельного лазера с микросекундной длительностью импульса для эффективного воздействия на биообъекты различной структуры.

3. Разработать многофункциональную лазерную хирургическую установку и определить эффективность ее применения в клинической практике.

4. Разработать новые лазерные медицинские технологии лечения на основе предложенного хирургического лазера.

Научная новизна работы:

1. Разработана модель и реализована двухчастотная лазерная установка на основе кристалла ИскУАЮз с микросекундной длительностью импульса, состоящая из задающего генератора с волоконно-оптической задержкой в резонаторе и двухпроходного усилителя.

2. Реализовано с эффективностью более 30% внерезонаторное преобразование во вторую гармонику частоты многомодового излучения лазера на основе Мс1:УА10з микросекундной длительности. Установлены пороговые значения плотности энергии 107±11 Дж/см2 и 40±4 Дж/см2 поверхностного разрушения кристалла КТР смешанным излучением двух волн для кристаллов с полированным входным торцом и кристаллов с просветляющим покрытием соответственно.

3. Развита расчетная модель ввода многомодового лазерного излучения в волокно и на ее основе рассчитаны и изготовлены оптические системы ввода излучения в волокно с диаметром сердцевины 800 мкм, а также осуществлена транспортировка по волокну излучения со средней мощностью до 1,6 кВт при апертурных углах до 0,19 радиан. Реализован ввод многомодового двухволно-вого излучения в волокно с диаметром сердцевины 300 мкм с пиковой мощностью до 120 кВт.

4. Установлены параметры двухволнового лазерного излучения микросекундной длительности, при которых реализуется избирательность воздействия на биообъекты различной структуры.

5. На основе полученных результатов создана лазерная хирургическая установка, которая содержит двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор, обеспечивающая как разрушение твердых конкрементов, так и рассечение и коагуляцию тканей, и превосходящая по ряду параметров зарубежные аналоги.

6. С применением созданной установки разработаны новые медицинские технологии лечения: «Трансуретральная контактная лазерная уретеролитотрипсия с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит»» ФС № 2008/270; «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»» ФС № 2008/271, и Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ выданы разрешения на их применение в клинической практике. Практическая значимость работы:

1. Разработана лазерная хирургическая установка, содержащая двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор. Установка внесена в Государственный реестр изделий медицинского назначения и внедрена в клиническую практику отечественного здравоохранения.

2. Разработаные новые медицинские технологии лечения «Трансуретральная контактная лазерная уретеролитотрипсия с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит»»; «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»» применяются в клинической практике. На сегодняшний день проведено более 5 ООО операций в 15 клиниках.

3. Созданы новые лазерные медицинские технологии лечения: «Эндоскопическое лазерное лечение поверхностных опухолей мочевого пузыря» и «Лазерная лапароскопическая резекция почки при поверхностных опухолях в стадии рака Т^оМо» с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит» и проведена их клиническая апробация.

4. Продемонстрирована возможность реализации многофункциональной двух-частотной лазерной установки с микросекундной длительностью импульса, состоящей из задающего генератора и двухпроходного усилителя эффективной как для проведения литотрипсии, так и для абляции биотканей.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработана модель и реализована двухчастотная лазерная установка на основе кристалла КскУАЮз с микросекундной длительностью импульса, состоящая из задающего генератора с волоконно-оптической задержкой в резонаторе и двухпроходного усилителя.

2. Реализовано с эффективностью более 30% внерезонаторное преобразование во вторую гармонику частоты многомодового излучения лазера на основе ЫсЬУАЮз с микросекундной длительностью импульса. Установлены пороговые значения плотности энергии поверхностного разрушения кристалла КТР 107±11 Дж/см2 и 40±4 Дж/см2 смешанного излучения двух волн для кристаллов с полированным входным торцом и кристаллов с просветляющим покрытием соответственно.

3. Создана расчетная модель ввода многомодового лазерного излучения в волокно, на ее основе рассчитаны и изготовлены оптические системы ввода излучения в волокно с диаметром сердцевины 800 мкм и осуществлена транспортировка излучения со средней мощностью до 1,6 кВт при апертурных углах до 0,19 радиан. Реализован ввод многомодового двух-волнового излучения в волокно с диаметром сердцевины 300 мкм с пиковой мощностью до 120 кВт.

4. Установлены параметры двухволнового лазерного излучения микросекундной длительности, при которых реализуется избирательность воздействия на биообъекты различной структуры.

5. На основе полученных результатов создана лазерная хирургическая установка, содержащая двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор, обеспечивающая как рассечение и коагуляцию тканей, так и разрушение твердых конкрементов, и превосходящая по ряду параметров зарубежные аналоги.

6. С применением созданной установки разработаны новые медицинские технологии лечения: «Трансуретральная контактная лазерная уретероли-тотрипсия с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит» ФС № 2008/270; «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры лазерным хирургическим комплексом «Лазурит» ФС № 2008/271 и Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ выданы разрешения на их применение в клинической практике.

Апробация работы и публикации:

Результаты диссертационной работы обсуждались и докладывались на следующих конференциях: III международной конференции «Актуальные вопросы лазерной медицины и операционной эндоскопии» (Москва-Видное, 30 Мая - 1 Июня, 1994), VIII International Meeting of the Society for Minimally Invasive Therapy (Milan, Italy, September 18-20, 1996), конференциях «Фундаментальные науки - медицине» (25-26 ноября, 2002; 10-11 декабря, 2003; 14-15 декабря, 2005, Москва), XV International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers & High Power Lasers (30 Aug - 03 Sep, 2004, Prague), I и II Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине» (19-21 Мая, 2004; 16-19 Мая, 2006, Троицк), 24-м и 25-м World Congress of Endourology, (17-20 August, 2006,Cleveland, USA; October 30 - November 3, Cancun, Mexico),

International Symposium on Laser Medical Applications (July 5-July 6, 2010, Moscow), SPIE Photonics West: BIOS (22 - 27 January, 2011, San Francisco, USA).

По результатам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, включая 2 патента РФ на изобретение и 1 патент РФ на полезную модель. Личный вклад соискателя:

Результаты, представленные в диссертации, получены лично соискателем или в соавторстве при его непосредственном участии. Структура и объём диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и списка литературы. Объем диссертации составляет 213 страниц, в том числе 83 рисунка и 21 таблицу. Список литературы включает 394 наименования. Содержание диссертации:

 
Заключение диссертации по теме "Лазерная физика"

Основные результаты, изложенные в Главе 4:

1. Продемонстрирована эффективность фрагментации камней разного состава воздействием двухволнового лазерного излучения микросекундной длительности. Установлены выходные параметры лазерного излучения, при которых реализуется избирательность воздействия на биообъекты различной структуры.

2. Разработаны новые медицинские технологии лечения:

- Трансуретральной контактной лазерной уретеролитотрипсии лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»;

- Эндоскопического лечения непротяженных стриктур уретры хирургическим лазерным комплексом «Лазурит» и получены разрешения ФС по надзору в сфере здравоохранения и социального развития на их применения в клинической практике.

3. Разработаны и клинически апробированы новые медицинские технологии лечения лазерным хирургическим комплексом «Лазурит»:

- Эндоскопическое лазерное лечение поверхностных опухолей мочевого пузыря

- Лазерная лапароскопическая резекция почки при поверхностных опухолях в стадии рака T1N0M0.

Заключение

В заключении изложены основные результаты диссертационной работы:

1. Разработана модель и реализована двухчастотная лазерная установка на основе кристалла Nd:YA103 с микросекундной длительностью импульса, состоящая из задающего генератора с волоконно-оптической задержкой в резонаторе и двухпроходного усилителя.

2. Реализовано с эффективностью более 30% внерезонаторное преобразование во вторую гармонику частоты многомодового излучения лазера на основе Nd:YA103 микросекундной длительности. Установлены пороговые значения плотности энергии 107±11 Дж/см2 и 40±4 Дж/см2 поверхностного разрушения кристалла КТР для смешанного излучения двух волн для кристаллов с полированным входным торцом и кристаллов с просветляющим покрытием соответственно.

3. Развита расчетная модель ввода многомодового лазерного излучения в волокно и на ее основе рассчитаны и изготовлены оптические системы ввода излучения в волокно с диаметром сердцевины 800 мкм и осуществлена транспортировка излучения со средней мощностью до 1,6 кВт при апертурных углах до 0,19 радиан. Реализован ввод многомодового двухволнового излучения в волокно с диаметром сердцевины 300 мкм с пиковой мощностью до 120 кВт.

4. Установлены параметры двухволнового лазерного излучения микросекундной длительности, при которых реализуется избирательность воздействия на биообъекты различной структуры.

5. На основе полученных результатов создана лазерная хирургическая установка, содержащая двухволновый лазерный литотриптор и лазерный скальпель-коагулятор, обеспечивающая как рассечение и коагуляцию тканей, так и разрушение твердых конкрементов, и превосходящая по ряду параметров зарубежные аналоги.

6. С применением созданной установки разработаны новые медицинские технологии лечения: «Трансуретральная контактная лазерная уретеролитотрип-сия с использованием лазерного хирургического комплекса «Лазурит» ФС № 2008/270; «Эндоскопическое лечение непротяженных стриктур уретры лазерным хирургическим комплексом «Лазурит» ФС№ 2008/271 и Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ выданы разрешения на их применение в клинической практике.

7.В заключении автор выражает глубокую признательность своему научному руководителяю Ренэ Всеволодовичу Серову за постановку задачи, обсуждение результатов и ценные замечания, а также сотрудникам лаборатории исследований лазерной плазмы Института общей физики имени А. М. Прохорова за помощь и поддержку.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Кочиев, Давид Георгиевич, Москва

1. J. М. Hollingsworth, J. Т. Wei. Economic impact of surgical intervention in the treatment of benign prostatic hyperplasia // Reviews in Urology. 2006. v. 8. № 3. pp. s9-sl5.

2. М. S. Н. Hutson, G. S. Edwards. Advances in the physical understanding of laser surgery at 6.45 microns // Proceedings of the 26-th International FEL Conference and 11-th FEL Users Workshop. 2004. Trieste. Italy, pp. 648-653.

3. Niemz M. H. Laser-tissue tnteractions: fundamentals and applications. Berlin: 3rd edition Springer. 2004.

4. Maiman Т. H. Simulated optical radiation in ruby // Nature. 1960. v. 187. № 6. pp. 493494.

5. Zaret, M. M., G. M. Breinin, H. Schmidt, H. Ripps, Т. M. Siegal, L. R. Solon. Ocular lesions produced by an optical maser (laser) // Science, 1961. v. 134. № 10. pp. 15251526.

6. C.J. Koester, E. Snitzer, C.J. Campbell, M. C. Rittler. Experimental laser retina photocoagulation // J. Opt. Soc. Am. 1962. 52 p. 607.

7. MM. Zaret, H Ripps, I.M. Siegel, G.M. Breinin. Laser Photocoagulation of the Eye // Arch Ophthalmol. 1963. v. 69. № 1. pp. 97-104.

8. C.J. Campbell, C.J. Koester, V. Curtice, K.S. Noyori, M. C. Rittler. Clinical studies in laser photocoagulation I I Arch Ophthalmol. 1965. v. 74. № 1. pp. 57-65.

9. Краснов М.М. Лазеропунктура угла передней камеры.npHi глаукоме // Вестник офтальмологии. 1972. № 3. с. 27-29.

10. В. И. Конов, В. В. Осико, И. А. Щербаков. Фундаментальные достижения оптики и лазерной физики для медицины // Вестник Российской Академии Наук. 2004. т. 74, № 2. с. 99-124.

11. J. Parrish, Т. Deutsch. Laser photomedicine 11 IEEE Journal of Quantum Electron-ics.1984. v. 20. № 12. pp. 1386-1396.

12. Москалик К Г., Вагнер Р. И., Козлов А. П. О целесообразности и перспективности использования импульсного лазерного излучения для лечения опухолей кожи // Вести АМН СССР. 1979. № 12. с. 49-54.

13. A. Vogel, V. Venugopalan. Mechanisms of Pulsed Laser Ablation of Biological Tissues // Chemical Reviews. 2003. v. 103. №. 2. pp. 577-644.

14. M. J. Buehler. Hierarchical Nanomechanics of Collagen Fibrils: Atomistic and Molecular Modeling // Collagen: Structure and Mechanics. -Editor Peter Fratzl: Springer. 2008. p. 236.

15. Громова О. А., Торшин И. Ю. Дисплазия соединительной ткани, клеточная биология и молекулярные механизмы воздействия магния // Русский медицинский журнал. 2008. № 4. с. 230.

16. Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Роберте К, Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. М.: Мир. 1994.

17. Ровенский Ю. А. Как клетки ориентируются на местности // Соросовский Образовательный Журнал. 2001. т. 7. №3. стр. 4-11.

18. База знаний' по биологии человека ИМГ РАН http://humbio.ru/humbio/cytology/00000d33.htm

19. Т. Т.Березов, Б. Ф. Коровкин. Биологическая химия. 3-е изд. - М.: Медицина. 1998.

20. P. Fratzl, R. Weinkamer. Nature's hierarchical materials // Prog. Mater. Sci. 2007. v. 52. pp. 1263-1334.

21. H. S. Gupta. Nanoscale Deformation Mechanisms in Collagen I I Collagen: Structure and Mechanics. Editor Peter Fratzl: Springer. 2008. pp. 155-173.

22. Fratzl P, MisofK, Zizak I, Rapp G, Amenitsch H., Bernstorff S. Fibrillar structure and mechanical properties of collagen //J. of Structural Biology 1998. v. 122. pp. 119-122.

23. Silver F. H., Christiansen D. L., Snowhill P. В., Chen Y. Transition from viscous to elasticbased dependency of mechanical properties of self-assembled type I collagen fibers // J. Appl. Polym. Sci. 2001. v. 79. pp. 134-142.

24. Т. J. Wess. Collagen Fibrillar Structure and Hierarchies I I Collagen: Structure and Mechanics. -Editor Peter Fratzl. Springer. 2008. pp. 49-80.

25. R. Puxkandl, I. Zizak, O. Paris, J. Keck.es, W. Tesch, S. Bernstorff, P. Purslow, P. Fratzl. Viscoelastic properties of collagen: synchrotron radiation investigations and structural model I I Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. 2002. v. 357. pp. 191-197.

26. B. Cox. Introduction to laser-tissue interactions I IPHAS 4886 Optics in Medicine. 2007. p. 39.

27. YXiao, M. Guo, K. Parker, M. S. Hutson. Wavelength-Dependent Collagen Fragmentation during Mid-IR Laser Ablation // Biophysical Journal. 2006. v. 91. № 4. pp. 1424— 1432.

28. H. G. Vogel, Influence of age, treatment with corticosteroids and strain rate on mechanical properties of rat skin // Biochim. Biophys. Acta. 1972. n. 286(1). pp. 79-83.

29. Y. Xiao, M. Guo, P. Zhang, G. Shanmugam, P. L. Polavarapu, M. S. Hutson, Wavelength-dependent conformational changes in collagen after mid-infrared laser ablation of cornea // Biophysical Journal. 2008. v. 94. n. 4, pp. 1359-1366.

30. V. Venugopalan, N. S. Nishioka, В. B. Mikic. The thermodynamic response of soft biological tissues to pulsed ultraviolet laser irradiation // Biophysical Journal. 1995. v. 69. pp. 1259-1271.

31. D. M. Simanovskii, M. A. Mackanos, A. R. Irani, С. E. O'Connell-Rodwell, С. H. Con-tag, H. A. Schwettman, D. V. Palanker. Cellular tolerance to pulsed hyperthermia // Physical Review 2006. v. E 74. pp. 0119151-7.

32. S. Jacques, M. Patterson. Light-tissue interactions // Handbook of Laser Technology and Applications. Volume III: Applications / Editors С. E. Webb, J. D. Jones. IOP Publishing. 2004.

33. В. В. Тучин. Исследование биоткани методами светорассеяния // Успехи физических наук. 1997. т. 167. № 5. стр. 517-539.

34. A. J. Welch, С. Gardner. Optical and Thermal Response of Tissue to Laser Radiation // Lasers in Medicine / Editor R. W. Waynant. CRC Press. 2001. p. 28.

35. Тучин В. В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та, 1998. - с.384

36. S. Svanberg. Atomic and molecular spectroscopy Basic aspects and practical applications. - Springer Verlag, Heidelberg, 2004.

37. S. L Jacques, S. A. Prahl. Optical properties, http://omlc.ogi.edu, 1998.

38. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах, т. 1. Однократное рассеяние и теория переноса. -М.: Мир. 1981. с. 281.

39. L. V. Wang, Н. I. Wu. Biomedical Optics: Principles and Imaging Wiley -Interscience. 2007.

40. IshimaruA. Diffusion of light in turbid media//Appl. Opt. 1989. 28. pp. 2210-2215.

41. W. F. Cheong, S. A. Prahl, A. J. Welch. A Review of the Optical Properties of Biological Tissues // IEEE J. Quantum Electronics. 1990. v. 26. pp. 2166-2185.

42. Wilso В. C., Ada G. A Monte Carlo model for the absorption and flux distributions of light in tissue // Med. Phys. 1983. 10. pp. 824-830.

43. Jacques S. L., Alter C. A., Prahl S. A. Angular dependence of HeNe laser light scattering by human dermis. I I Lasers Life Sci. 1987. 1. pp. 309-333.

44. Parsa P., Jacques S.L., Nishioka N.S. Optical properties of rat liver between 350 and 2200 nm I I Appl. Opt. 1989. 28. pp. 2325-2330.

45. С. M. Ермаков, Г. А. Михайлов. Курс статистического моделирования // М.: Наука, 1982

46. И. В. Ярославский, В. В. Тучин. // Оптика и спектроскопия. 1992. т. 72. с. 934.

47. Jacques S. L., WangL-H. Optical-Thermal Response of Laser Irradiated Tissue Eds A. J. Welch, M. J. C. van Gemert. // New York: Plenum Press., 1995, p. 73.

48. Wang L., Jacques S. L., Zheng L. Computer methods and programs in biomedicine, 1995. v.47, p. 131.

49. Duderstadt J. J., Hamilton L. J. Nuclear reactor analysis. New York: Wiley. 1976.

50. И. M. Пеливанов. Лазерная оптико-акустическая диагностика гетерогенных сред // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. М., 2000 г.

51. А. А. Карабутов, И. М. Пеливанов, Н. Б. Подымова, С. Е. Скипетров. Измерение оптических характеристик рассеивающих сред лазерным оптико-акустическим методом // Квантовая электроника. 1999. т. 29. № 3. с. 215-220.

52. S. L. Jacques. Light Distributions from Point, Line and Plane Sources for Photochemical Reactions and Fluorescence in Turbid Biological Tissues // Photochemistry and Photobiology. 1998. v. 67. № 1. pp. 23-32.

53. S. L. Jacques. Role of tissue optics and pulse duration on tissue effects during highpower laser irradiation. // App. Opt. 1993. v. 32, №. 13, pp. 2447-2457.

54. T. Durduran, A. G. Yodh, B. Chance, D.A. Boas Does the photon-diffusion, depend on absorption? // J. Opt. Soc. Amer. A. 1997. v. 14, №. 12. pp. 3358-3365.

55. И.М. Пеливанов. Лазерная оптико-акустическая диагностика гетерогенных сред. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. М. 2000.

56. С. И. Анисгшов, Б. С. Лукъянчук. Избранные задачи теории лазерной абляции // Успехи физических наук. 2002. т. 172, № 3, с. 301-333.

57. D. Bauerle. Laser Processing and Chemistry Berlin: Springer. 2000.

58. J. L. Boulnois. Photophysical processes in recent medical laser developments: a review // Laser Med. Sci. 1986. v. 1. pp. 47-66.

59. Q. Peng, A. Juzeniene, J. Chen, L. O. Svaasand, T. Warloe, K. Giercksky, J. Moan. Lasers in medicine // Rep. Prog. Phys. 2008. v. 71. № 5. 056701 (28pp).

60. M. Ogura, S. Sato, M. Ishihara, S. Kawauchi, T. Arai, T. Matsui, A. Kurita, M. Kikuchi,

61. H. Ashida, M. Obara. Myocardium tissue ablation with high-peak-power nanosecond1064 and 532-nm pulsed lasers: Influence of laser-induced ilasma // Lasers in Surgery and Medicine. 2002. v. 31. pp. 136-141.

62. A. Vogel, S. Busch, K. Jungnickel, R. Birngruber. Mechanisms of intraocular photodis-ruption with picosecond and nanosecond laser pulses. // Lasers Surg. Med. 1994. v. 15. pp. 32-43.

63. V. S. Letokhov. Laser light in biomedicine and the life Sciences: From the present to the future // Biomedical photonics handbook. Edited Tuan Vo-Dinh. - N.Y.:CRC Press. 2003. pp. 5.4-5.16

64. J. Parrish, T. Deutsch. Laser photomedicine // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1984. v. 20. № 12. pp. 1386 1396.

65. Miotello A., Kelly R. Critical assessment of thermal models for laser sputtering at high fluences //Appl. Phys. Lett. 1995. v. 67, pp. 3535-3537.

66. Kelly R., Miotello A., Comments on explosive mechanisms of laser sputtering. // Applied surface science. 1996. v. 96-98, p. 205.

67. Miotello A., Kelly R. Laser-induced phase explosion: new physical problems when a condensed phase approaches the thermodynamic critical temperature I I Appl. Phys. A. 1999. v.69. pp. S67-S73.

68. LeCarpentier, G. L., M. Motamedi, L. P. McMath, S. Rastegar, A. J. Welch. Continuous wave laser ablation of tissue: analysis of thermal and mechanical events. // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1993. v. 40. pp. 188-200i

69. R. M. Verdaasdonk, C. Borst, M. J. C. van Gemert. Explosive onset of continuous -wave laser tissue ablation // Phys. Med. Biol. 1990. v. 35. pp. 1129-1144.

70. Svaasand, L.O., Boerslid, T., Oeveraasen, M. Thermal and optical properties of living tissues: application to laser-induced hyperthermia. // Lasers Surg. Med. 1985. v. 5. pp. 589-602.

71. V. Venugopalan, N. S. Nishioka, B. B. Mikic. Thermodynamic response of soft biological tissues to pulsed infrared-laser irradiation // Biophysical Journal. 1996. v. 70. pp. 2981 -2993.

72. A. D. Zweig. A thermo-mechanical model for laser ablation. I I Journal of Applied Physics. 1991. v. 70. № 3. pp. 1684-1691.

73. R.R. Anderson, J.A. Parrish. Selective photo thermolysis: precise microsurgery by selective absorption of pulsed radiation // Science. 1983. v. 220. № 4596. pp. 524-527.

74. N. Furzikov. Different lasers for angioplasty: thermooptical comparison //, IEEE Journal of Quantum Electronics 1987. v. 23, № 10. pp. 1751-1755.

75. J A. Parrish, J.T. Walsh. Potentials for Progress in Laser Medicine // The Yale Journal of Biology and Medicine. 1985. v. 58. pp. 535-545.

76. SchomackerK. T., Walsh J. T., Flotte T. J., Deutsch T. F. Thermal damage produced by high-irradiance continuous wave C02 laser cutting of tissue. // Lasers in surgery and medicine. 1990. v. 10.№ 1. pp. 74-84.

77. Venugopalan V., Nishioka N. S., Mikic B. B. The effect of laser parameters on the zone of thermal injury produced by laser ablation of biological tissue // Trans. ASME J. Bio-mech. Eng. 1994. v. 116. №1. pp. 62-70.

78. Kaufmann R, Hibst R Pulsed Erbium:YAG laser ablation in cutaneous surgery // Lasers Surg Med. 1996. v.19. № 3. pp. 324-330.'

79. Majaron, B., Srinivas, S. M., Huang, H. L.,Nelson, J. S. Deep coagulation of derma collagen with repetitive Er:YAG laser irradiation. // Lasers Surg. Med. 2000. v. 26, pp. 215222.

80. R. S. Dingus, R. J. Scammon Gruneisen-stress induced ablation of biological tissue // Proc. SPIE. 1991. v. 1427, pp. 45-54.

81. PaltaufG., Reichel E., Schmidt-Kloiber H. Study of different ablation models by use of high-speed-sampling photography // Proc. SPIE. 1992. v. 1646. pp. 343-352.

82. A. A. Oraevskya, S. L. Jacques, F. K. Tittel Mechanism of laser ablation for aqueous media irradiated under confined-stress conditions // J. Appl. Phys. 1995. v. 78, № 2. pp. 1281-1290.

83. V. Venugopalan Pulsed laser ablation of tissue: surface vaporization or termal explosion? // Proc. SPIE. 1995. v. 2391. pp. 184-189.

84. Itzkan I., Albagli D., Dark M., Perelman L.T., von Rosenberg C., Feld, M. S. Short pulse laser ablation is photomechanical, not thermal or chemical // Proceedings. IEEE. 1994. v. 2. pp. 71-72.

85. Albagli D., Perelman L. T., Janes G. S., von Rosenberg, C., Itzkan I., Feld M. Inertially confined ablation of biological tissue // Lasers Life Sci. 1994. v. 6. № 1. pp. 55-68.

86. Itzkan I., Albagli D., Dark M. L., Perelman L. T., von Rosenberg C., FeldM. The ther-moelastic basis of short pulsed laser ablation of biological tissue // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. v. 92, pp. 1960-1964.

87. G. Paltauf, H. Schmidt-Kloiber Photoacoustic cavitation in spherical and cylindrical absorbers // Appl. Phys. A. 1999. v. 68. pp. 525-531.

88. Гусев В. Э., Карабутов А. А. Лазерная оптоакустика. // М.: Наука. 1991.

89. G. Paltauf, P. Е. Dyer. Photomechanical processes and effects in ablation // Chem. Rev. 2003. v. 103. № 2. pp. 487-518.

90. G. Paltauf, H. Schmidt-Kloiber. Microcavity dynamics during laser-induced spallation of liquids and gels // Appl. Phys. A. v. 1996. v. 62, pp. 303-311.

91. M M. Мартынюк. Фазовые переходы при импульсном нагреве. М.: 1999.

92. M. М. Мартынюк. Фазовый взрыв метастабильной жидкости // Физика горения и взрыва. 1977. т. 13. № 2. с. 213-219.

93. A. Miotello, R. Kelly Laser-induced phase explosion: new physical problems when a condensed phase approaches the thermodynamic critical temperature // Appl. Phys. A. 1999. v. 69 Suppl.. pp. S67-S73.

94. D. Kim, M. Ye, C. P. Grigoropoulos. Pulsed laser-induced ablation of absorbing liquids and acoustic-transient generation // Appl. Phys. A. 1998. v. 67. pp. 169-181".

95. R. Srinivasan. Ablation of polymers and biological tissue by ultraviolet lasers // Science. 1986. v. 234.№ 4776. pp. 559-565.

96. R. Srinivasan, B. J. Garrisson, Ablative photodecomposition of polymers // J. Vac. Sci. Technol. A. 1985. v. 3. № 3. pp. 746-748.

97. R. Srinivasan, B. Braren. Ablative photodecomposition of polymer films by pulsed far-ultraviolet (193 nm) laser radiation: dependence of etch depth on experimental conditions // J. Polymer Sci. Tech. 2003. v. 22. № 10 pp. 2601-2609.

98. Oraevsky A. A., Jacques S. L., Pettit G. H, Saidi I. S., Tittel F. K, Henry P. D. XeCl ablation of atherosclerotic aorta: optical properties and energy pathways. // Lasers Surg. Med. 1992. v. 12. pp. 585-597.

99. D. Nikogosyan, H. G orner. Laser-induced photodecomposition of amino acids and peptides: extrapolation to1 corneal collagen. // IEEE J. Sel. Top. Quantum. Electron. 1999. v. 5. № 4. p. 1107.

100. Schmidt H., IhlemannJ., Wolff-Rottke В., Luther К., TroeJ. Ultraviolet laser ablation of polymers: spot size, pulse duration, and plume attenuation effects explained // J. Appl. Phys. 1998. v. 83. pp. 5458-5468.

101. Kitai M.S., Popkov V.L., Semchischen V.A., Kharizov A.A. The physics of UV laser cornea ablation // IEEE J. Quantum Electron. 1991. v. 27. № 2. pp. 302 307.

102. J. T. Walsh, T. F. Deutsch Pulsed C02 laser tissue ablation: Measurement of the ablation-rate. // Lasers Surg. Med. 1988. v. 8, № 3. pp. 264-275.

103. K. T. Schomacker; Y. Domankevitz, T. J. Flotte; T. F. Deutsch Go:MgF2 laser ablation-of tissue: effect of wavelength on ablation threshold and thermal damage // Lasers Surg. Med. 1991. v. 11, № 2. pp. 141-151.

104. Kaufmann R., Hibst R. Pulsed erbium:YAG laser ablation in cutaneous surgery // Lasers Surg. Med. 1996. v. 19. № 3. pp. 324-330.

105. Walsh J. T., Deutsch T. F. Pulsed C02 laser ablation of tissue: effect1 of mechanical properties. // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1989. v. 36. № 12. pp. 1195-1201.

106. O. Minet, K. Dorschel, G. Muller. Lasers in biology and medicine // Laser Physics and Applications. Subvolume G: Laser Applications / Editors. R. Poprawe, H. Weber, G. Herziger. - NY: Springer. 2004.

107. Q. Peng, A. Juzeniene, J. Chen, L. O. Svaasand, T. Warloe, K. Giercksky, J. Moan. Lasers in medicine // Rep. Prog. Phys. 2008. v. 71. pp. 28.

108. R. G. Wheeland. Clinical uses of lasers in dermatology // Lasers Surg. Med: 1995. v. 16. №°1. pp. 2-23.

109. R.R. Anderson. Lasers in dermatology—a critical update // J. Dermatol. 2000:. v. 27. № 11. pp. 700-705.

110. Sohajda Z., Bekesi L., Berta A. In ophthalmology new possibilities for the use Nd :YAG laser // Acta Chir Hung. 1997. v. 36. pp. 331-333.

111. Barnes E. A., Murdoch I. E., Subramaniam S., Cahill A., Kehoe В., Behrend M. Neo-dymium:yttrium-aluminum-garnet capsulotomy and intraocular pressure in. pseudo-phakic patients with glaucoma. // Ophthalmology. 2004. v. 111. № 7. pp. 1393-1397.

112. JJ. M. Габдрахманов, И. В.Малое, Ф. С. Галеева, Р. С. Галеев. Эффективность лазерной иридотомии в лечении острого приступа закрытоугольной глаукомы. // Глаукома: теории, тенденции, технологии. HRT клуб России - Москва. 2006. с.79-84.

113. Hibst. R., Keller. U. Experimental studies of the application of the Er :YAG laser on dental hard substances: I. Measurement of the ablation rate Lasers Surg. Med. 1989. v. 9. № 4, pp. 338-344.

114. Walsh J. T., Flotte T. J., Deutsch T. E. Er :YAG laser ablation of tissue: effect of pulse duration and tissue type on thermal' damage II Lasers Surg. Med. 1989. v. 9; № 4. pp.314-326.

115. H. Deppe, H.-H. Horch. Laser applications in oral surgery and implant dentistry // Lasers Med. Sci. 2007. v. 22. pp. 217-221.

116. Shapshay S. M., Rebeiz E. E., Bohigian R. K., Hybels R. L. Benign lesions of the larynx: should the laser be used? // Laryngoscope. 1990. v 100. № 95 pp. 953-957.

117. Remacle M., Bodart E., Lawson G., Minet M. Use of the C02-laser micropoint micromanipulator for the treatment of laryngomalacia // Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 1996. v. 253. № 7. pp. 401-404.

118. Remacle M., Lawson G., Degols J. C., Evrard /., Jamart J. Microsurgery of sulcus vergeture with'carbon dioxide laser and injectable collagen I I Ann. Otol. Rhinol. Laryn-gol. 2000. v. 109. № 2. pp. 141-148.

119. N. S. Nishioka. Applications of lasers in gastroenterology // Lasers Surg. Med. v. 16. №3.pp. 205-214.

120. Amin Z., Donald J. J., Masters A., Kant R., Steger A. C., Bown S. G. Hepatic metastases: interstitial laser photocoagulation with real-time US monitoring and dynamic CT evaluation of treatment // Radiology. 1993. v. 187. № 2. pp. 339-347.

121. Floratos D. L., de la Rosette J. J. Lasers in urology // BJU International. 1999. v. 84. № 2. pp. 204-211.

122. Marks A. J., Teichman J. M. Lasers in clinical urology: state of the art and new horizons // World J. Urol. 2007. v. 25. pp. 227-233.

123. Chan K. F.y PfeferT.J., Teichman J. M., Welch A. J. A perspective on laser lithotripsy: the fragmentation process // J. Endourol. 2001. v 15. № 3. pp. 257-273.

124. D. M. Bouchier-hayes, P. Anderson, S. V. Appledorn, P. Bugeja, A. J. Costello. KTP laser versus transurethral resection: early results of a randomized trial // J. Endourol. 2006. v. 20.- № 8. pp.580-585.

125. С. M. Moore, D. Pendse, M. Emberton. Photodynamic therapy for prostate cancer a review of current status and future promise // Nature Clinical Practice. 2009. v. 6. № 1. pp. 18-30.

126. Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация. Под ред. JI. А. Бокерия, И. И. Беришвили, Ю. И. Бузиашвили, И. Ю. Сигаева. - М.: 2001.

127. Бокерия Л. А., Беришвили И. И., Асланиди И. П., Вахромеева М. Н. Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация: перфузия, функция и метаболизм миокарда.-М.: 2004.

128. Pech М., Wieners G., Freund Т., Dudeck О., Fischbach F., Ricke J., Seemann M. D. MR-guided interstitial laser thermotherapy of colorectal liver metastases: efficiency, safety and patient survival // Eur. J. Med. Res. 2007. v. 12. № 4. pp. 161-168.

129. Littler С. M. Hair removal using an Nd:YAG laser system // Dermatol, Clin. 1999. v. 17. №2. pp. 401-430.

130. J. Helfmann, V. A. Mihailov, V. I. Konov, G. Muller, D. A. Nikolaev, S. К. Pak, I. A. Shcherbakov, A. S. Silenok. Efficiency of stone fragmentation by long pulses of a Q-switched Nd:YAG laser I I Proc. SPIE. 1992. v. 1643. pp. 78-85.

131. А. А. Камалов, Б. E. Осмоловский. Трасуретральная фотоселективная лазерная вапоризация в лечении аденомы предстательной железы // Урология. 2008. № 5, стр. 28-31.

132. Б. У. Шаленкенов, Е. А. Куандыков, Т. Г Анафин, С. Б. Шалекенов. Фотоселективная лазерная вапоризация осложненных форм аденомы предстательной железы // Урология. 2007. № 6. стр. 73-75.

133. Р. С. Малек Фотоселективная вапоризация с использованием калий-титанил-фосфатного лазера высокой мощности в лечении обструктивной формы аденомы предстательной железы // Урология. 2006. № 5. стр. 11-15.

134. MalekR. S., Nahen К. Laser treatment of obstructive BPH: problems and progress // Contemp. Urol. 2004. v. 16. pp. 37-43.

135. S. C. Murray, S. A. Davenport, T. D. Coleman, H. Garlich, K. Arnold. Method and system for treatment of benign prostatic hypertrophy (BPH) // United States Patent. 2003. Pub. No.: US 2003/0130649

136. Kuntzman R.S., Malek R.S., Barrett DM., Bostwick D.G. High power (60-Watt) Po-tassium-Titanil-Phosphate laser vaporization prostatectomy in living canines and in human and canine cadavers // Urology. 1997. v. 49. pp. 703-708.

137. Dmitriev A. C., Furzikov N. P. Laser ablation of atherosclerotic arteries // Nuovo Cimento. 1988. v. 10D. pp. 1511-1517.

138. А. К Дмитриев, H. П. Фурзиков. Механизм лазерной абляции биотканей // Известия АН СССР, сер. Физ. 1989. т. 53. стр. 1105-1110.

139. Dmitriev А. К., Furzikov N. P. Sov. Phys. Acoust. USSR. 1990. v. 36. pp. 568.

140. Wei J. Т., Calhoun E., Jacobsen S. J. Urologic diseases in America project: benign prostatic hyperplasia // J Urol. 2005. v. 173, pp. 1256-1261.

141. J. M. Hollingsworth, J. T. Wei. Economic Impact of Surgical Intervention in the Treatment of Benign Prostatic Hyperplasia // Rev. in Urology, 2006. v. 86. suppl. 3. pp. s9-sl5.

142. Nau W. H., Roselli R. J., Milam D. F. Measurement of thermal effects on the optical properties of prostate tissue at wavelengths of 1,064 and 633 nm // Lasers Surg. Med. 1999. v. 24. pp. 38-47.

143. A. Roggan, H. Albrecht, K. Dorschel, 0. Minet, G. Muller. Experimental setup and Monte-Carlo model for the determination of optical tissue properties in the wavelength range 330—1100 nm. // Proc. SPIE. 1995. v. 2323. pp. 21-36.

144. Cheong W.F., Prahl S.A., Welch A.J. A review of the optical properties of biological tissues. // IEEE J. Quant. Electr. 1990. v. 26. pp. 2166-2185.

145. A. J. Welch, M. J. C. van Gemert. Optical-thermal response of laser-irradiated tissue -NY: Plenum Press. 1995.

146. S. aus der Wiesche, C. Rembe, E. P. Hofer. Boiling of superheated liquids near the spi-nodal: II Application // Heat and Mass Transfer. 1999.V. 35. pp. 143-147.

147. B. J. Garrison, T. E. Itina, L. V. Zhigilei. Limit of overheating and the threshold behavior in laser ablation // Phys. Rev. E. 2003. v. 68. pp. 041501(1-4).

148. Moriyama E. H., ZangaroR.A., LoboP.D.C., VillaverdeA. B.P., Marcos T., Watanabe-Sei I., VitkinA. Optothermal transfer simulation in laser-irradiated human dentin I I Journal of Biomedical Optics, v. 8. № 2. pp. 298-302.

149. M. L. Dark, L. T. Perelman, I. Itzkan, J. L. Schaffer, M. S. Feld. Physical properties of hydrated tissue determined by surface interferometry of laser-induced thermoelastic deformation // Phys. Med. Biol. 2000. v. 45. pp. 529-539.

150. Yates G., Zabbo A., Pareek G. A comparison of the FREDDY and Holmium lasers during ureteroscopic lithotripsy // Las. Surg. Med. 2007. v. 39. pp. 637-640.'169. http://www.polymicro.com/catalog/55.htm

151. Fleming G., Brinkmann R., Strunge C., Engelhardt R. Fiber fragmentation during laser lithotripsy. //Proc. SPIE/ 1991. v. 1421. pp 146-152.

152. J. Tschepe, P. Gundach, N. Leege, J. Hopf, G. Mueller, H. Scherer. The endoscopi-cally controlled laser lithotripsy of salivary gland and the problem of fibre wear // Proc. SPIE. 1992: v. 1649. pp. 254-263.

153. Strunge C., Brinkmann R., Flemming G., Engelhardt R. Interspersion of fragmented fiber's splinters into tissue during pulsed* alexandrite laser lithotripsy. // Lasers Surg. Med. 1991. v. 11, pp. 183-187.

154. RinkK., Delacretaz G., Salathe R. P. Fragmentation process of current laser lithotrip-tors. // Lasers Surg. Med. 1995. v. 16. pp. 134-146.

155. A. Vogel. Nonlinear absorption: intraocular microsurgery and laser lithotripsy. // Phys. Med. Biol. 1997. v. 42. pp. 895-912.

156. U. S. Sathyam, A: Shearin, S. A. Prahl. The effect of spotsize, pulse energy, and; repetition rate on microsecond ablation of gelatin under water // Proceedings of Laser-Tissue Interaction VI. 1995. v. 2391. pp. 336-344.

157. H. Shangguan, L. W. Casperson, A. Shearin, D. L. Paisley, A. Prahl. Effects of material properties on laserinduced bubble formation in absorbing liquids and on submerged targets.//Proc. SPIE. 1997. v. 2869. pp. 783-791.

158. B. S. Amurthur, S. A. Prahl. Acoustic cavitation events during microsecond irradiation of aqueous solutions. Proc. SPIE. 1997. v. 2970. pp. 4-9.

159. Forrer M., Frenz M., Romano V. Bone-ablation mechanism using C02 lasers of different pulse duration and wavelength. // Appl Phys B. 1993. v. 56. pp. 104-112.

160. Ertl Т., Mueller G. Hard-tissue ablation with pulsed C02 lasers. // Lasers in Orthopedic, Dental, and Veterinary Medicine II. SPIE Proc. 1993. v. 1880. pp. 176-181.

161. Ivanenko M.M., Hering P. Wet bone ablation with mechanically Q-switched high-repetition-rate C02 laser. I I Appl Phys B. 1998. v. 67. pp. 395-397.

162. Ivanenko M. M., Hering P. Hard tissue ablation with a mechanically Q-switched C02 laser. // SPIE Proc 1998. v. 3565. pp. 110-1151.

163. M. M. Ivanenkol, S. Fahimi-Weber, T. Mitra, W. Wierich, P. Hering. Bone Tissue Ablation with sub-fis Pulses of a Q-switch C02 Laser: Histological Examination of Thermal Side-Effects // Lasers in'Medical Sciences. 2002. v. 17. pp. 258-264.

164. A. F. El-Sherif, T. A. King. Soft and hard tissue ablation with short-pulse high peak power and continuous thulium-silica fibre lasers // Lasers Med Sci. 2003. v. 18. pp: 139147.

165. Широканов А. Д., Янковский А. А. Некоторые характеристики разрушения металлов при воздействии микросекундных лазерных импульсов // Журнал прикладной спектроскопии. 1986. т. 44. № 6. стр. 929-932.

166. S. V. Garnov, V. I. Konov, Т. Kononenko, V. P. Pashinin, M. N. Sinyavsky. Microsecond laser material processing at 1.06 (im // Laser Physics. 2004. v. 14. № 6. pp. 910915.

167. S. Siano, M. Giamello, L. Bartoli, A. Mencaglia, V. Parfenov, R. Salimbeni Laser cleaning of stone by different laser pulse duration and wavelength I I Laser Physic. 2008. v. 18. № 1. pp. 27-36.

168. К. M. Pokhsrarian. Simple microsecond YA103:Nd laser // Appl. Phys. Lett. 1995. v. 66. № 20. pp. 2611-2612.

169. J. Harrison, G. A. Rines, P. F. Moulton. Long-pulse generation with a stable-relaxation-oscillation Nd:YLF laser // Optics Letters. 1988. v. 13. № 4. pp. 309-311.

170. В. А. Арсенъев, H. H. Матвеев, H. Д. Устинов. Генерация импульсов нано- и мик-росекндной длительности в твердотельных лазерах // Квантовая электроника, 1977, т. 4, 11, стр. 2309-2329.

171. О. Звелто. Принципы лазеров / 4-е изд. СПб.: Издательство «Лань», 2008. стр. 295.

172. Я. Su, Н Y. Shen, W. X. Lin, R. R. Zeng, С. H. Huang, G. Zhang. Computational model of Q-switch Nd:YA103 dual-wavelength laser // J. Appl. Phys. 1998. v. 84. № 15. pp. 6519-6522.

173. Balashovl. F., Berenberg V. A., Ermakov B. A. Oontrolled-length microsecond pulses in a ruby laser I I Soviet Physics Technical Physics. 1974. v. 18. pp. 964

174. G. A. Bufetova, D. A. Nikolaev, V. F. Seregin, I. A. Shcherbakov, V. B. Tsvetkov. Long pulse lasing with Q-Switching by FTIR shutter // Laser Physics. 1999. v. 9. № 1. pp. 15.

175. В. А. Беренберг. Оптимальное управление формой и длительностью импульсов генерации в режиме модуляции добротности резонатора с динамическим зеркалом //Квантовая электроника. 1997. т. 24. № 1. стр. 42-46.

176. R. Brinkmann, W. Meyer, R. Engelhardt, J. C. Walling, D. F Heller. Pulse stretched solid-state laser lithotripter // United States Patent: 5,496,306. 1996.

177. R. Brinkmann, W. Meyer, R. Engelhardt, J. C. Walling. Laser-induced Shockwave lithotripsy by use of a 1-^is Alexandrite laser // Proc. SPIE. 1990. v. 1200. pp. 67-74.

178. Мак А. А.; Нилов E. В., Русое В. А. Микросекундные лазерные импульсы с регулируемой длиной // ЖТФ. 1985. т. 55. стр. 2415-2417.

179. М. В. Горбунков, Д. Б. Ворчик, Л. А. Фомин, Е. В Шаткое. Генерация моноимпульсов микросекундного диапазона Nd:YAG лазером в режиме внешней положительной обратной связи // Наука-производству. 2000. № 12. стр. 2-5.

180. А. В. Миленкевич, В. А. Савва, А. М. Самсон, Т. Ш. Ефендиев. Высокочастотная самомодуляция гигантского импульса с активной модуляцией добротности // Журнал прикладной спектроскопии. 1974. т. 21, № 4, стр. 604-612.

181. Н. В. Каманина, В. И. Королев, Е. Т. Меснянкин, О. Б. Раба, Б. М. Седов, Неоди-мовый микросекундный лазер с оптико-механическим1 затвором // Квантовая электроника. 1990, т. 17, № 6, стр. 677-680.

182. Е. В. Еишетъева, В. И. Королев, Е. П: Меснякин Одномодовый одночастотный лазер на стекле с импульсами излучения микросскундной длительности // Квантовая электроника. 1995, т. 22, № 9, стр. 897-899.

183. Корниенко Л. С., Кравцов Н. В., Ларионцев Е. Г., Наумкин Н. И. ОЬСГ на рубине с оптической линией задержки внутри резонатора // Письма в ЖЭТФ. 1970. т. 11, вып. 12. стр. 585-588.

184. V. A. Berenberg, I. В. Vitrishchak, A. G. Murzin, L. N. Soms. Ruby laser with long optical resonator emiting in microsecond range for lithotripsy applications // Proc. SPIE. 1996. v. 2928. pp. 259-261.

185. В. А. Беренберг, Л. H. Соме, И. Б. Витрищак, А. Г. Мурзин. Лазерный интракор-поральный ударноволновой литотриптор // Патент на изобретение РФ № 95105018.1996.

186. E. M. Дианов, С. К. Исаев, JJ. С. Корниенко, Н. В. Кравцов, В. В. Фирсов. Лазер со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1976. т. 3. № 11. стр. 25032504.

187. Е. М. Дианов, С. К. Исаев, Л. С. Корниенко, Н. В. Кравцов, В. В. Фирсов. Комбинационный лазер со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1978. т. 5. № 6. стр. 1305-1309.

188. S. К Isaev, L. S. Kornienko, N. V. Kravtsov, N. М. Naumkin, В. G. Skuibin, V. V. Fir-sov, Y. P. Yatsenko. Mode self-locking in solid-state lasers with long resonators // J. Opt. Soc. Am. 1978. v. 68. № 11. pp. 1621-1622.

189. A. M. Забелин, С. К. Исаев, Л. С. Корниенко. Селекция мод и перестройка частоты в лазере со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1981. т. 8. № 12. стр. 2695-2697.

190. М. Nakazawa, М. Tokuda, N. Uchida. basing characteristics of a Nd3+:YAG laser with a long optical-fiber resonator // J. Opt. Soc. Am. 1983. v. 73. № 6. pp. 838-842.

191. G. Muller, P. Pashinin. Langpuls-Laser mit Resonatorverlangerung mittels optischem Wellenleiter // Patentamt DE 4336947. 1993.; G. Mulier, P. Pashinin. Q-switched laser system, in particular for laser lithotripsy // Patent WO 94/23471. 1994.

192. H. Brandt, P. Rathert. Endoscopic urinary stone lithotripsy with the U-100 laser (FREDDY technology) first clinical trials on 104 patients // Poster presentation: 48th annual meeting of urology in north Rhine Westphalia Germany-Cologne. 2002. 18.

193. C. F. Tischer, H. Koort, A. Bazo, R. Rasch; C. Thiede. Clinical experiences with a new frequency-doubled double-pulse Nd:YAG Laser (FREDDY) for the treatment of urolithiasis. // Proceedings of SPIE. 2002. v. 4609. pp. 128-136.

194. S. Lahme, E. Eipper, A. Stenzl. Effect of laser lithotripsy by means of frequency doubled dual-pulse Nd:YAG laser (FREDDY) An in vitro study with natural urinary calculi // European Urology Supplements. 2004. v. 3. № 3. pp. 189-190.

195. S. V. Garnov, V. P. Pashinin. Laser drilling and cutting in the thermal and ablative regimes Part III. - Lawrence Livermore National Lab. 1995. pp. 3-10.

196. M. L. Siniaeva, M. N. Siniavsky, V. P. Pashinin, Ad. A. Mamedov, V. I. Konov, V. V. Kononenko. Laser ablation of dental materials using a microsecond Nd:YAG laser I I Laser Physics.2009. v. 19: № 5. pp. 1056-1060.

197. K. A. Truesdell, C. A. Helms, G. D. Hager. History of COIL development in the USA // Proc. SPIE. 1994. v. 2502. pp. 217-236.

198. M. R. Hallada, S. L. Seiffert, R. F. Walter, J. Vetrovec. Chemical Oxygen Iodine Laser (COIL) for the dismantlement of nuclear facilities // Proc. SPIE. 2000. v. 3931. pp. 149155.

199. К Tsurumaki, H. Miyao, H Tomioka, J. Adachi, K. Yasuda, H. Okaado, A. Hayakawa. Development of remote dismantling of components nuclear reactor with laser transmitted through optical fiber // Proceedings of ICON. 1997. v. 5. ICONE 5-2074, pp. 1-5.

200. Mark R. Hallada, Stephen L. Seiffert, Robert F. Walter, John Vetrovec. Iodine laser deliver high power via fiber I I Laser Focus World. 2000. № 5. pp. 205-212.

201. Э. С. Гулямова, H, H. Ильичев, Д. Г. Кочиев, А. А. Малютин. Исследование оптического пробоя жидкости стробоскопическим методом с помощью неодимового лазера с активной синхронизацией мод // Письма в ЖТФ. 1988. т. 14. вып. 19, стр. 1781-1784.

202. A. L. Bondarenko, D. G. Kochiev, V. P. Minaev, Y. A. Suchkov. High power laser surgical systems for oncology in Russia // Proceedings of SPIE. 1996. v. 2728. pp. 110-118.

203. С. А. Абросимов, С. Г. Гречин, Д. Г. Кочиев, Н. Ю. Маклакова, В. Н. Семененко. ГВГ моноимпульсов микросекундной длительности в кристалле КТР // Квантовая электроника. 2001. т. 31. № 7. стр. 643-646.

204. S. P. Ilyin, V. V. Buzoverya, A. A. Adamenkov, V. V. Bakshin, V. I. Efremov, D, G. Kochiev, Y. V. Kolobyanin, V. B. Moiseev, B. A. Vyskubenko. Industrial COIL systems-part 1: laser beam delivery by fiber" I I Proc. of SPIE. 2005. v. 5777. pp. 290-293.

205. Д. Г. Кочиев, А. А. Малютин. Лазерная литотрипсия // Волоконно-оптические материалы и устройства. 2001. № 4. стр. 95-108.

206. Brown A.J.W., Bowers M.S., Kangas K.W., Fisher C.H. High-energy, high-efficiency second-harmonic generation of 1064-nm radiation in KTP // Opt. Lett. 1992. v. 17. pp. 109-111.

207. Helfmann J., Mihailov V. A., Konov V. /., Mueller G., Nikolaev D. A., Рак S. K, Sher-bakov I A., Silenok A. S. Efficiency of stone fragmentation by long pulses of a Q-switched Nd:YAG laser I I Proceedings SPIE, 1643, 78 (1992).

208. Гармаш В. M, Ермаков Г. А., Павлова Н. И., Тарасов А. В. Эффективная генерация второй гармоники излучения в кристалле КТР в условиях некритичного синхронизма//Письма в ЖТФ. 1986. вып. 12. стр. 1222-1225. .

209. Z. У. Ои, S. F. Pereira, Е. S. Polzik, Н. J. Kimble. 85% efficiency for cw frequency doubling from 1.08 to 0.54 \im // Opt. Lett. 1992. v. 17. pp. 640-642.

210. Boyd J. D., Kleinman D. A. Parametric interaction of focused gaussian light beams // J. Appl. Phys. 1968. v. 39. pp. 3597-3639.

211. Дмитриев В. Г., Тарасов JI. В. Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники параметрические генераторы света. (М., Радио и связь. 1982).

212. К. Kato. Parametric oscillation at 3.2 pim in КТР pumped at 1.064 ^m / IEEE J. Quantum Electron. 1991. v. 27. pp. 1137-1140.

213. Dmitriev V. G., Gurzadyan G. G., Nikogosyan D. N. Handbook of nonlinear crystals. -Berlin, Springer, 1999.

214. Burnham R., Stolzenberger R. A., Pinto A. Infrared optical parametric oscillator in potassium titanyl phosphate // IEEE Photon: Technol. Lett. 1989. v. 1. pp. 27-28.

215. Driscoll T .A., Hoffman H. J., Stone R. E., Perkins P. E. Efficient second-harmonic generation in KTP crystals // J. Opt. Soc. Am. B3.1986. v. 3. № 5. pp. 683-686.

216. Moody S. E., Eggleston J. M., Seamans J. F. Long-pulse second harmonic generation in KTP // IEEE J. Quantum Electron. 1987. vol. QE-23 pp. 335-340.

217. Lasers and laser-related equipment. Test methods for laser beam parameters Beam widths, divergence angle and beam propagation factor. ISO/FDIS 11146, (1999(E)) 15.

218. Аскаръян Г. А., Прохоров A. M., Чантурия F. Ф., Шипуло Г. П. Луч ОКГ в жидкости // ЖЭТФ. 1963. т. 44. в. 6. стр. 2180-2182.

219. Бузуков А. А., Попов Ю. А., Тесленко В. С. Экспериментальное исследование взрывного процесса вызванного фокусировкой моноимпульсного излучения лазера в воду // ПМТФ. 1969. № 5. стр. 17-24.

220. Тесленко В. С. Экспериментальные исследования кинетико-энергетических особенностей коллапсирующего пузырька от лазерного пробоя в вязких жидкостях. // ПМТФ. 1976. № 4. стр. 109-117.

221. Голубничий П. И, Дядюшкин 77. И., Калюжный Г. С., Корчиков С Д., Кудленко В. Г. ПМТФ. 1979. № 5, стр. 103-106.

222. Дрейден Г. В., Островский Ю. Н., Этинберг М. И. Письма в ЖТФ. 1979. т. 5. в. 11. с. 669-675.

223. Егерев С. В., Пашин А. Е. // ЖТФ. 1981. т. 51. в. 1, стр. 226-228.

224. Гулямова Э. С., Ильичев Н. Н., Малютин А. А., Пашинин П. П. Препринт ИОФАН. М., 1984. № 262. стр. 15.

225. Коул Р. Подводные взрывы. М.: И.Л., 1950.

226. A. J. Costello, W. W. Gardetto, R. В. Everret Method of treatment of prostate // US Patent 5,593,404. 1994.

227. S. F. Davenport, S. C. Murray, T. D. Coleman, H. Garlich, K. Arnold, K. Nahen. Method and system for photoselective vaporization of the prostate, and other tissue // US Patent 6,986,764. 2006.

228. R. M. Pope and E. S. Fry. Absorption spectrum (380-700nm) of pure water. II. Integrating cavity measurements // App. Opt. 1997. v. 36. pp. 8710-8723.

229. G. M. Hale, M. R. Querry. Optical constants of water in the 200nm to 200(im wavelength region. // App. Opt. 1973. v. 12. pp. 555-563.

230. K. Rink, G. Delacretaz, R. P. Slathe. Fragmentation process of current laser lithotrip-tors // Lasers in Surgery and Medicine. 1995. v. 16. № 2. pp. 134-146.

231. M. A. Imamoglu, H. Bakirtas, O. Yigitbasi, H. Ersoy, N. Sert3elik. Use of pulsed dye-laser lithotripsy in the treatment of ureteral stones and its results I I Urologia. 2000. v. 67. № 1.

232. R. Engelhardt, R. Brinkmann, J. C. Walling. D. F. Heller. Pulse stretched solid-state laser lithotripter I I US Patent 5496306. 1996.

233. Дьяконов Г. И., Михайлов В. А., Пак С. К, Рандошкин В. В., Щербаков И. А., Фефелов А. П., Хоменко С. И. Лазерный литотриптор // Патент RU 93003708/14. 1993.

234. Е. М. Дианов, С. К. Исаев, Л. С. Корниенко, Н. В. Кравцов, В. В Фирсов. Лазер со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1976. т. 3. № 11, стр. 25032505.

235. Е. М. Дианов, С. К Исаев, Л. С. Корниенко, Н. В. Кравцов, В. В. Фирсов. Комбинационный лазер со световодным резонатором. // Квантовая электроника. 1978. т. 5. № 6. стр. 1305-1309.

236. S. К. Isaev, L. S. Kornienko, N. V. Kravtsov, N. М. Naumkin, В. G. Skuibin, V. V. Firsov Y. P. Yatsenko. Mode self-locking in solid-state lasers with long resonators //. J. Opt. Soc. Am. 1978. v. 68. № 11. pp. 1621-1622.

237. A. M. Забелин, С. К. Исаев, Л. С. Корниенко. Селекция мод и перестройка частоты в лазере со световодным резонатором // Квантовая электроника. 1981. т. 8. № 12. стр. 2695-2697.

238. М. Nakazawa, М. Tokuda, N. Uchida. Lasing characteristics of a Nd3+:YAG laser with a long optical-fiber resonator // J. Opt. Soc. Am. 1983. v. 73. № 66. pp. 838-842.

239. E. M. Дианов, A. M. Забелин, С. К Исаев, Л. С. Корниенко. Кольцевой гранатовый лазер со световодным резонатором // Квантовая электроника, 1984. т. 11. № 8.стр. 1509-1510.

240. Е. М. Дианов, С. К. Исаев, Л. С. Корниенко, В. В. Фирсов, Ю. П. Яценко. Синхронизация компонент ВРМБ в лазере со световодным резонатором // "Квантовая электроника. 1989. т. 16. №1. стр. 5-6.

241. Абросимов С. А., Гречин С. Г., Кочиев Д. Г., Маклакова И. Ю., Семененко В. ГВГ в кристалле КТР моноимпульсов микр о секундной длительности. // Квантовая электроника. 2001. т. 31. № 7.стр. 643-646.277. FRESNEL

242. Н. А. Лопаткин, Е. Б. Мазо, А. К. Чепуров, Ц. Ф. Дондуков, Р. Ф. Сафаров, Ф. Ф.Древалъ. «Эндоскопическая уретеролитотрипсия гольмиевым лазером» // Урология и нефрология , 1997, № 3, стр. 25-29.

243. А. К. Чепуров, Е. Б. Мазо, А. С. Коздоба. «Гольмиевый лазер в оперативной урологии максимальный эффект при минимальной травматичности» // Вестник РГМУ. 2004. №2, стр. 32-42.

244. Г. И. Кромский, В. Н. Макаров, Л. Г. Сапрыкин, Е. А. Степанцев, А. П. Феофи-лов, С. И. Хоменко. Модулятор добротности лазера // Патент SU 1137910. 1983.

245. Малинин С. М., Симин Б. А., Шапиро Л. Л., Батов Ю. Н. Способ управления модулятором оптического излучения // Патент РФ 2022433. 1994.

246. Быков В. Н., Пашков В. А., Плешков А. А., Подставкин С. А., Прядеин В. А. Твердотельный импульсный лазер // Патент РФ 2087063. 1997.

247. Жильцов В.И., Кромский Г.И., Макаров В.Н., Рождествин В.Н., Сапрыкин Л.Г., Фефелов А.П., Хоменко С.И. Быстродействующий модулятор добротности лазера на эффекте нарушенного полного внутреннего отражения // ОМП. 1988. № 2. стр. 1-3.

248. Bufetova G. A., Nikolaev D. A., Seregin V. F., Scherbakov I. A., Tsvetkov V. В. Long pulse Lasing with Q-switching by FTIR shutter // Laser Physics. 1999. v. 9. № 1. pp. 314-318.

249. Вусевкер Ю. А. Гориш А. В. Дунаевский В. П. Панич А. Е. Пьезоэлектрический акселерометр // Патент РФ 2150117. 2000:

250. A. L. Bondarenko, D. G. Kochiev, V. P. Minaev, Y. A. Suchkov. High power laser surgical systems for oncology in Russia // Proc. SPIE. 1996. v. 2728. pp. 110-118.

251. D. G. Kochiev, S. K. Mulabaev, О. V. Teodorovich, V. N. Stepanov. Treatment of Benign Prostatic Hyperplasia (BPH) and ureteral strictures by the pulse-periodic Nd:YAG laser // Proceedings of VH-th International Meeting. Milan. 1996. P 51.

252. Иванов А. В., Чвыков В. В., Жаров В. П., Шашков Е. В., Кувшинов Ю. П., Литвинов Ю. О., Шабаров В. Л., Фавнов А. Я. Способ деструкции опухолей. Авторское свидетельство № 1607149.1990.

253. Ivanov А. V., Molodykh Е. I., Romanovsky Yu. М., Schetinkina Т. A., Borisov D. V. Physical and mathematical models of heat action of laser radiation on biotissue // Proc. SPIE. 1994. v. 2370. pp. 509-514.

254. Ivanov A. V., Kazaryan M. A., Molodykh E. I.,Schetinkina T. A. Evalution of laser radiation regimes at thermal tissue destruction // Proc. SPIE. 1996. v. 2728. pp. 134-136.

255. Иванов А. В. Физические основы лазерных методов в онкологии // Диссер. д.ф.-м.н. Москва. 2003.

256. В. Н. Степанов, О. В. Теодорович, С. К Мулабаев. Лечение доброкачественной гиперплпзии простаты отечественным лазерным аппаратос «Ласка» // Труды юбилейной конференции «Актуальные вопросы хирургии». Москва. 1996. стр. 137139.

257. О. В.Теодорович, С. КМулабаев. Эндоскопическая лазерная реканализация по-стгравматических стриктур простатического отдела уретры // Труды юбилейной конференции «Актуальные вопросы хирургии». Москва. 1996. стр. 157-158.

258. В. Н. Степанов. О. В. Теодорович, С. КМулабаев. Лазерная хирургическая установка «Ласка» в лечении доброкачественной гиперплазии простаты // Материалы IV Международного конгресса «Проблемы лазерной медицины». Москва Видное. 1997. стр. 88-89.

259. А. Ф.Ревуное. Н. Т.Березуцкий, И. Н. Гугнивенко, А. А.Сержанин. Первый опыт применения отечественной лазерной установки «Ласка» в урологии // Материалы IV Международного конгресса «Проблемы лазерной медицины». Москва-Видное. 1997. стр. 78-79.

260. А. С. Ермолов, С. В. Волков, Д. Г. Сордия Лечение желудочно-кишечных кровотечений инфракрасным импульсным лазерным излучением // Материалы международной конференции «Новые направления лазерной медицины». Москва. 1996. стр. 51-52.

261. Кошелев П. И., Васильев В. В., Володин С. В. Использование лазерной установки «Ласка» в малоинвазивной хирургии // Материалы IV Международного конгресса «Проблемы лазерной медицины». Москва-Видное. 1997. стр. 52-53.

262. В. И. Невожай, А. А. Камышенко, О. А. Казаков, С. Д. Гончаров. Использованиеiхирургического лазера для лечения злокачественных опухолей кожи // Материалы

263. Дальневосточной региональной конференции с всероссийским участием «Новые медицинские технологии на Дальнем Востоке». Владивосток. 1998. стр. 60-61.

264. Н. И. Фролов, Л. А. Нестерова¡ Основные результаты научных исследований по комплексным проблемам медицины, выполненных в России в 1999 г. // Российские медицинские вести. 2000. № 3. стр. 67-75.

265. P. Lorazo, L. J. Lewis, M. Meunier Thermodynamic pathways to melting, ablation, and solidification in absorbing solids under pulsed laser irradiation I I Phys. Rev. B. 2006. v. 73. 134108.

266. J. M. Hollingsworth, J. T. Wei. Economic impact of surgical intervention in the treatment of benign prostatic hyperplasia // Reviews in Urology. 2006. v. 8. № 3. pp. s9-sl5.

267. Wei J. T, Calhoun E, Jacobsen S. J. Urologic diseases in America project: benign prostatic hyperplasia // J Urol. 2005. v. 173. pp. 1256-1261.

268. Brawer M. K., McConnell J. D., Oesterling J. E. What will replace TURP?// Con-temp. Uro.l 1992. v. 4. № 2. pp. 30-40.

269. D. M. Boucher-Hayes, P. Anderson, S. Van Appledorn, P. Bugeja, R. N. Costello, A. J. Costello. KTP laser versus transurethral resection: Early results of a randomized trial //J. Endourol. 2006. v. 20. pp. 580-585.

270. Costello A. J., Bowsher W. G., Bolton D. M., Braslis K. G., Burt J. Laser ablation of the prostate in patients with benign prostatic hypertrophy // Br J Urol. 1992. v. 69. pp. 603-608.

271. Wilson L.C., Gilling P.J. Lasers for Prostate Surgery An Update. Benign Prostate Hyperplasia // Business Briefing: European Kidney & Urological Disease. 2006. pp. 5253.

272. Seki N., Mochida O., Kinukawa N., Sagiyama K., Naito S. Holmium laser enucleation for prostatic adenoma: analysis of learning curve over the course of 70 consecutive cases //J Urol. 2003. v 170. p. 1847.

273. Matsuoka K., Lida S., Tomiyasu K., Shimada A., Noda S. Transurethral holmium laser resection of the prostate // J. Urol. 2000. v. 163. pp 515-518.

274. Kuo R .L., Kim S. C., Lingeman J. E. Holmium laser enucleation of prostate (HoLEP): the Methodist Hospital experience with greater than 75 gram enucleations // J Urol. 2003. v. 170. pp. 149-152.

275. Gilling P. J., Cass C. B., Cresswell M. D., Malcolm A. R., Fraundorfer M. R. The use of the holmium laser in the treatment of benign prostatic hyperplasia // J Endourol. 1996. v. 10. pp. 459-461.

276. R. S. Kuntzman, R. S. Malek, D. M. Barrett, D. G. Bostwick. Potassium-titanyl-phosphate laser vaporization of the prostate: A comparative functipnal and pathologic study in canines // URoloogy.1996. v. 48. № 4. pp. 575-583.

277. Reich O., Bachmann A., Siebels M. Hofstetter A., Stief C. G., Sulser T. High power (80w) potassium-titanyl-phosphate laser vaporization of the prostate in 66 high risk patients //J Urol. 2005. v. 173. pp. 158-160.

278. Sarica K., Alkan E., Luleci H. Tasci A. I. Photoselective vaporization of the enlarged prostate with KTP laser: long term results in 240 patients // J Endourol. 2005. v. 19. pp. 1199-1202.

279. Malek R. S. GreenLight HPS Laser therapy for BPH: Clinical outcomes and surgical recommendations from the international GreenLight user group (IGLU) // Eur Urol Suppl. 2008. v. 7. pp. 361-362.

280. L. M. C. Ramos. High power 980* nm diode laser: preliminary results in the treatment of benign prostatic hyperplasia // Arch. Esp. Urol. 2009. v. 62. № 2. pp. 125-130.

281. Bachmann A, Marberger M. The motion: laser therapy for BPH is preferable to TURP // Eur Urol. 2008. v. 54. pp. 681-684.

282. Ю. В. Кудрявцев, А. В. Сивков. Морфологические изменения в ткани предстательной железы при доброкачественной гиперплазии // Экспериментальная и клиническая урология. 2010. № 1.

283. Я. В. Гудынский; Б. В. Бужаркин. Предстательная железа / Краткая Медицинская Энциклопедия. Москва: Советская Энциклопедия, 1989.

284. Shapiro Е., Hartanto V., Lepor Н. Quantifying the smooth muscle content of prostate using double-immunoenzymatic staining and color assisted image analysis. J. Urol., 1992.-Vol. 147.-P. 1167-1170.

285. Aoki Y., Arai Y., Maeda H. Racial differences in cellular composition of benign prostatic hyperplasia // Prostate. 2001. v. 49. pp. 243-250.

286. R. E. Deering, S. A. Bigler, J. King, M. Choongkittaworn, E. Aramburu M. K. Brawer Morphometric quantitation of stromain human benign prostatic hyperplasia // Urology. 1994. v. 44. № 1. pp. 64-70.

287. McNealJ. E. Origin and evolution of benign prostatic enlargement // Invest Urol 1978. v. 15. pp. 340-345.

288. Brawer M. K, McConnell J. D., Oesterling J. E. What will replace TURP? // Con-temp. Urol. 1992. v. 4. № 2. pp. 30^0.

289. G A. Schuster, T. G. Schuster The relative amount of epithelium, muscle, connective tissue and lumen in prostatic hyperplasia as a function of the mass of tissue resected // J. Urol. 1999. v. 161. № 4. pp 1168-1173.

290. M. A. Chagas, M. A. Babinskil, W. S. Cost, F.J.B. Sampaio. Stromal and acinar components of the transition zone in normal and hyperplastic human prostate // BJU International. 2002. v. 89. pp. 699-702

291. Verger-Kuhnke A. B, Reuter M, Epple W, Ungemach G, Beccaria M. L. Combined treatment of prostate adenoma with the 80 Watt KTP-laser and low-pressure transurethral resection//Actas Urol Esp. 2006. v. 30. № 4. pp. 394-401.

292. Erol A., Cam K., Tekin A., Memik O., Coban S., Ozer Y. High power diode laser vaporization of the prostate: preliminary results for benign prostatic hyperplasia // J Urol. 2009. v. 182. № 3. pp. 1078-1082.

293. О. Звелто. Принципы лазеров M.: Мир. 1990. изд. 3. стр. 295-300.

294. O.V. Teodorovich, N.B. Zabrodina, D.G. Kochiev, A.L. Bondarenko, A.V. Lukin, O.K. Kozhin. Experience with multifunctional laser system in urology // J. Endourol. 2007. v 21. supp/1. pp.V18-12.

295. Oleg Teodorovich, Natalia, Zabrodina, Eduard Galljamov, Inna Yankovskaya, David Kochiev, Alexei Lukashev. Laser laparoscopic partial nephrectomy in clinical cases (N=17) // Proceedings of SPIE. 2011. v. 7883. pp. 7883B-52. In press.

296. H. А. Лопаткин, А. Г. Мартов. Состояние и перспективы развития урологической помощи в российской федерации // X Российский съезд урологов (отчет). 2007.

297. В. А. Максимов. Организационное обеспечение профилактики уроло-гических заболеваний в Москве // Методические рекомендации №32. М: Правительство Москвы: Комитет Здравоохранения. 2002. стр. 3.

298. Выявление и профилактика болезней, обусловленных характером работы / Доклад комитета экспертов ВОЗ (серия технических докладов №174) Женева: ВОЗ. 1987.

299. О. Л. Тиктинский, В. Б. Александров. Мочекаменная болезнь Ст-Петербург: 2000. стр. 379.

300. Ramello A., Vítale С., Marangella М. Epidemiology of nephrolithiasis. // J Nephrol. 2000. v. 13. №3. pp. 45-50.

301. J. W. Segura, G. M. Preminger, D. G. Assimos, S. P. Dretler, R. I. Kahn, J. E. binge-man, J. N. Macalus. Ureteral stones clinical guidelines panel summary report on the management of ureteral calculi // J. of Urology. 1997. v. 158. № 5, pp. 1915-1921.

302. H. А. Лопаткин, H. К. Дзеранов. Пятнадцатилетний опыт применения ДЛТ в лечении МКБ // Материалы пленума правления Российского общества урологов. 2003.

303. Т. Anagnostou, D. Tolley. Management of ureteric stones // European Urology. 2004. v. 45. pp. 714-721.

304. Budnik N. V., Spitsyn I. M. Experience of laser application on base of urology department №1 of Road Clinical Hospital at st. Rostov Glavnyi of OJSC "RZhD" // International symposium on "Laser medical applications". 2010. p. 87.

305. Chubarov A. N., Chubarova A. G. The comparative analysis of pneumatical and laser lithotriptors // International symposium on "Laser medical applications". 2010. p. 99.

306. O.V. Teodorovich, N.B. Zabrodina, G.G. Borisenko, O.K. Kozhin: Efficiency of contact ureterolithotripsy by dual wavelength laser with microsecond pulse duration // International symposium on "Laser medical applications". 2010. p. 98.

307. А. А. Пранович, H. M. Шуринюк, H. И. Симченко. Контактная литотрипсия не-одимовым лазером в лечении мочекаменной болезни // Новости хирургии. 2008. т. 16. № 2. стр. 99-101.

308. О. Б. Лоран, Д. Ю. Пушкарь, П. И. Распер Лечение поверхностного рака мочевого пузыря // Материалы V Российской Онкологической конференции. 27-29 ноября 2001 г. Москва.

309. D. L. Lamm, Carcinoma in situ // Urol.clin. North.Amer. 1992. v. 19. p.499.

310. K. Thomas, T. O'Brien. Improving transurethral resection of bladder tumour: the gold standard for diagnosis and treatment of bladder tumours. // European urology supplements. 2008. v. 7. pp. 524-528.

311. M. Babjuk, W. Oosterlinck, R. Sylvester, E. Kaasinen, А. ВцМе, J. Palou. Рекомендации по лечению рака мочевого пузыря Та Тг (без инвазии мышечного слоя) // Guideline of European Association of Urology. 2009.

312. N. Smith, K. Thomas. Lasers for bladder tumors in Springer London: New Techniques in Surgery Series. 2010. v. 7. pp. 71-78.

313. A. G. Hofstetter. Application of lasers in bladder cancer // Semin Surg Oncol. 1992. v 8. № 4. pp. 214-216.

314. Fergany A. F, Hafez K. S, NovickA. C. Long-term results of nephron sparing .surgery for localized renal cell carcinoma: 10-year followup // J Urol. 2000. v. 163. pp. 442-445.

315. Finelly A., Gill I.S. Laparoscopic partial nephrectomy: Contemporary technique andresults // Uro Oncol. 2004. v. 22. pp. 139-144.

316. Ю. Г. Аляев, А. А. Крапивин. Локализованный и местно-распространенный рак почки нефрэктомия или резекция // Онкоурология. 2005. №1. стр. 10-15.

317. Jayson М., Sanders Н. Increased incidence of serendipitously discovered renal cell carcinoma // Urology. 1998. v. 51. pp. 203-205.

318. Pantuck A. J., Zisman A., Belldegrun A. S. The changing natural history of renal cell carcinoma // J Urol. 2001. v. 166. pp. 1611-1623.

319. Inderbir S. G. Minimally invasive nephron-sparing surgery // Curr Opin Urol. 2003. v. 13. pp. 179.

320. Lotan Y, Gettman M.T., Ogan K, Baker L.A., Cadeddu J.A. Clinical use of the holmium: YAG laser in laparoscopic partial nephrectomy // J. Endourol. 2002. v. 16. № 5. pp. 289-292.

321. Ogan K, Wilhelm D, Lindberg G, Lotan Y, Napper C, Hoopman J. Laparoscopic partial nephrectomy with a diode laser: porcine results // J. Endourol. 2002. v. 16. pp.749753.

322. MoinzadehA, Gill I.S., Rubenstein M, Ukimura O, Aron M, Spaliviero M. Potassium-titanyl-phosphate laser laparoscopic partial nephrectomy without hilar clamping in the survival calf model // J Urol. 2005. v. 174. pp. 1110-1114.

323. Gruschwitz T, Stein R, Schubert J, Wunderlich H. Laser-supported partial nephrectomy for renal cell carcinoma // Urology. 2008. v. 71. № 2. pp.334-336.

324. Mattioli S, Muñoz R, Recasens R, Berbegal C, Teichmann H. What does Revolix laser contribute to partial nephrectomy? // Arch Esp Urol. 2008. v. 61. № 9. pp. 1126-1129.

325. Stein B. S. Urologic dosimetry studies with the Nd:YAG and COz lasers: bladder and kidney // Lasers Surg Med. 1986. v. 6. № 3. pp. 353-63.