АннотацияПредмет исследования. Впервые с помощью численных методов исследован лазерный нагрев титансодержащего оптотермического волоконного конвертера и стенки вены, а также эффект термического повреждения стенки вены в процессе эндовазальной лазерной коагуляции с различной средней мощностью излучения 980 нм полупроводникового лазера и скоростью тракции конвертера внутри вены. Метод. Сформулированы модели и условия для численного моделирования оптических и теплофизических процессов, происходящих при эндовазальной лазерной коагуляции вен с использованием титансодержащего оптотермического волоконного конвертера. При оптическом моделировании применялся метод Монте-Карло. При теплофизическом моделировании методом конечных разностей проанализирована начально-краевая задача для нелинейной модели радиационно-кондуктивного переноса тепла с движущимися источниками излучения. Эффект термического повреждения стенки вены оценен в результате решения уравнения Аррениуса. Основные результаты. Титансодержащий оптотермический волоконный конвертер может быть использован для эндовазальной лазерной коагуляции вен излучением с длиной волны 980 нм и средней мощностью до 20 Вт. Лазерное излучение практически полностью поглощается конвертером. При одновременной подаче лазерного излучения и начале тракции температура стенки вены не сразу достигает максимального значения, время ожидания может достигать единиц и даже десятков секунд. Температура внутри конвертера превышает 250 °С. Определены оптимальные комбинации средней мощности лазерного излучения и скорости тракции титансодержащего конвертера, необходимые для равномерной коагуляции стенки вены. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при разработке методов и устройств лазерной техники для эндовазальной лазерной коагуляции вен. Ключевые слова лазер, конвертер, стенка вены, нагрев, поглощение, эндовазальная лазерная коагуляция, излучение, численное моделирование Благодарности Работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации (грант 08-08).

Subject of Research. The paper presents the study of the oral mucosa reaction of experimental animals to fractional laser treatment by diode laser radiation with a wavelength of 980 nm. Methods. A single fractional laser treatment of oral mucosa was carried out in the experiment on Wistar laboratory rats at different exposure regimes: combinations of laser power from the range Р = 5-15 W, pulsewidth t p = 100-120 ms and the filling factor. The animals were taken out of the experiment immediately after exposure, on the 5th, 7th and 28th day after the treatment. For histological evaluation mucosal preparations were stained with hematoxylin and eosin, as well as aniline blue according to Masson. Thickness of mucosa layers and concentration of collagen fibers were defined as a result of computer processing of images of histological samples. Main Results. It was established that the mucous condition depends significantly on the laser treatment regime and the time elapsed since the fractional treatment. When exposed to pulsed laser radiation with P = 5 W, t p = 100 ms or P = 7 W, t p = 120 ms, at the filling factor F = 200±50 microdamages/cm 2 the mucous regeneration has been completed on the 28th day after treatment, and for the other studied regimes it continues. After regeneration the thickness of the epithelial layer of the oral mucosa is less, and the thickness of the submucosal layer with lamina propria of mucosa and concentration of collagen fibers in the mucosa correspond to control. Practical Relevance. The obtained results are promising for further research on the reconstruction of thinning oral mucosa.

No abstract