211service.com
Läkning med laservärme
Löftet om medicinska lasrar går utöver rena snitt och ögonkirurgi: Många tror att lasrar inte bara bör användas för att skapa sår utan för att laga dem också. Abraham Katzir , en fysiker vid Tel Aviv University, har ett system som kanske bara gör susen och har visat sig vara framgångsrikt i sina första mänskliga försök.
Läkande stråle: En patient som opererades i gallblåsan fick två snitt läkta med klassisk suturteknik och två med laserlödning. Efter 30 dagar verkade de laserbundna ärren (nederst) mindre än de som gjordes med nål och tråd (överst).
I princip erbjuder laserbunden läkning vissa fördelar jämfört med klassiska nål-och-trådsuturer, inklusive snabbare läkning, minskad risk för infektion och mindre ärrbildning. Forskare har arbetat mot köttsvetslasrar i mer än ett decennium, och ett antal mänskliga försök har visat lovande. Men det som saknades fram till nu var konsekvens. Kött, blodkärl och nerver är ömtåliga vävnader som lätt kan – i brist på ett bättre ord – överkokas.
För att övervinna detta problem utvecklade Katzir och hans kollegor ett laserbaserat system med en återkopplingsslinga som förhindrar överhettning. Först var de tvungna att bestämma den optimala temperaturen vid vilken kött smälter men fortfarande kan läka (cirka 65 grader Celsius). Sedan skapade gruppen ett verktyg i pennstorlek som innehåller optiska fibrer: ett som kanaliserar en koldioxiddriven infraröd laser till såret med exakt precision och ett annat som leder från pennan till en infraröd sensor, som mäter temperaturen och säkerställer att värmen förblir inom det ideala intervallet, mellan 60 och 70 grader. Allt en kirurg behöver göra är att flytta pennans spets längs snittet, förstärka och täta svetsen med ett lod av vattenlösligt protein.
Medan många forskare har experimenterat med laserbunden läkning, har de flesta förlitat sig på visuell feedback för att se till att de inte över- eller undervärmde såret. För lite värme resulterar i ett oslutet sår, medan för mycket värme orsakar en bindning som från början verkar stark men som bryts ner när vävnaden dör av. Vår fördel är att vi har utvecklat optiska fibrer – vi är en av de väldigt, väldigt få grupperna i världen som har optiska fibrer som överför IR-strålning, säger Katzir. Vi mäter det infraröda ljuset från platsen och kan veta temperaturen exakt.
Fram till nyligen arbetade forskarna med att fullända sin teknik på grisar, vars hud är mest lik en persons. Dessa studier sa till dem att deras metod var bra: de laserläkta såren var lika starka, lagade snabbare och resulterade i mindre inflammation och infektion än vanliga suturer, eftersom ett snitt som svetsas till är bättre på att hålla bakterier ute.
Nu har gruppen avslutat sin första kliniska prövning på mänskliga patienter. Tio försökspersoner genomgick laparoskopiska operationer för borttagning av gallblåsan: varje patient hade fyra små snitt, varav två stängdes med suturer och två med Katzirs laserteknik.
Det verkade som att de laserbundna skärsåren läkte snabbare och såg bättre ut, säger han. Forskarna väntar på att se hur de två typerna av förslutningar fungerar 12 månader efter operationen innan de publicerar sina resultat, men Katzir är optimistisk och planerar redan nästa försök, denna gång på bråckpatienter.
Det är en fantastisk process, med obestridliga biologiska fördelar, säger Michael Treat , en kirurg vid New York Presbyterian Hospital och docent vid Columbia University Medical Center. Men snarare än att använda laser för att ersätta en kirurgs nål och tråd, tror han att sådan teknik kan användas bättre i robotsystem, där en hel procedur är automatiserad.
Det är besvärligt för ett mekaniskt system att placera suturer, men en laserstråle är något som en dator skulle ha lätt att kontrollera, säger Treat, som var involverad i en del av fältets avgörande arbete. Och, noterar han, en annan procedur som kan dra nytta av laserbindning är nervreparation, där suturer lätt kan lämna för mycket ärrbildning och snabb, ultrafin kontroll är avgörande.
En av Katzirs konkurrenter, Irene Kochevar , är en dermatologiprofessor vid Massachusetts General Hospital och arbetar på sin egen version av laserbunden svetsning, men en som drar fördel av ljus snarare än värme. Om jag skulle förutsäga skulle jag säga att både hans och vår teknik leder till minskad ärrbildning, säger hon. Han har utfört det termiska tillvägagångssättet till den högsta graden av sofistikering av någon i detta område.
Katzir tänker redan bortom nästa kliniska prövning och tror att hans metod har ett brett spektrum av tillämpningar: allt från känsliga operationer på blodkärl till procedurer som hornhinnatransplantationer, där suturer kan orsaka otroligt obehag och inflammation, och måste finnas kvar i plats så länge som ett år eller mer.
Det är inte bara en ersättning för vad kirurger gör bra idag, säger han, men det kommer att ge kirurger ett bättre verktyg för att göra bättre operationer i framtiden.