В медицині і косметології відома методика лазерофорезу біологічних активних речовин, але відсутність розуміння механізмів проникнення речовини через верхні шари шкіри під дією низькоінтенсивного лазерного випромінювання не дозволяє більш широко застосовувати цю технологію і обгрунтувати оптимальні параметри методики. Метою роботи є пояснення біологічних і біофізичних процесів, що відбуваються в технології лазерофорезу. За допомогою методів системного аналізу показано, що проникнення речовини в шкіру відбувається через потові і сальні залози, та волосяні фолікули за допомогою трансцитозу.

В експериментальних дослідженнях вивчено зміни синтезу дофаміну в культурі нейроклітин з середнього мозку (CM) новонароджених щурів; водно-іонного обміну в тканинах півкуль великого мозку кролів; ультраструктурні зміни в синаптичному апараті нейронів неокортексу та CM кролів під магнітолазерним впливом (МЛВ). Ознаки інтенсивного синтезу та транспорту дофаміну, зміни кількісних показників водно-іонного обміну та ультраструктурних компонентів у синаптичному апараті нейронів свідчили про активацію нейромедіаторного та водно-іонного обміну під МЛВ. Це обгрунтовує можливість використання МЛВ у нейрохірургії, неврології, травматології при станах, що супроводжуються порушенням нейромедіаторного та водно-іонного обміну для попередження можливих ускладнень та покращання якості життя пацієнтів.

Розглянуто можливості використання лазерної та магнітної терапії у дітей. Зазначено особливості застосування даних методів фізіотерапії під час різноманітних нозологічних форм. Увагу приділено використанню лазерної та магнітної терапії у новонароджених.

Встановлено функціональну залежність зміни температури досліджуваного об'єкта від часу опромінення біологічних тканин, через які проходить лазерне випромінювання. Розроблено математичну модель теплової дисипації енергії клітин біологічного об'єкта в результаті дії на нього лазерним опроміненням в інфрачервоній області спектру. Одержано математичні залежності значень температури від параметрів лазерного випромінювання і біологічного об'єкта. Результати розрахунків підтверджено експериментальними дослідженнями процесу локального нагріву епідермісу шкіри кінцівок під час лазерної терапії. Виведені моделі дійсні для будь-яких довжин хвиль випромінювання, що мають використовуватись у системах зворотного зв'язку для попередження та прогнозування негативних наслідків терапії.

Досліджено інформативні параметри фотоплетизмосигналу. У процесі дослідження вибрано фізіологічні сигнали та сформовано простір інформативних ознак, за допомогою яких можна контролювати зміну адаптаційних властивостей організму людини під дією магнітолазерної терапії. У результаті аналізу фотоплетизмографічного сигналу встановлено, що під час виділення з нього інформативних ознак доцільно використовувати структурні методи аналізу як у часовій, так і в частотній областях. Для аналізу фотоплетизмосигналу в часовій області вибрано кодування фотоплетизмограми п'ятьма точками. На основі такого кодування введено інформативний параметр S, який визначається площею під кривою фотоплетизмограми. Ведуться подальші досліди, планується проведення клінічних досліджень.

Проведено дослідження впливу лазерного випромінювання (ЛВ) на біологічні тканини людей різної статі за змінних режимів генерації ЛВ. Графічно встановлено залежності зміни температури тканин досліджуваного об'єкта, скрізь який проходить ЛВ, від часу опромінення у разі постійної потужності впливу. Показано та проаналізовано одержані результати дослідження, що представлені у вигляді температурно-часових залежностей. Показано відмінності реакції тканин досліджуваних ділянок у чоловіків та жінок у разі модульованого та немодульованого режимів впливу. Встановлено оптимальні режими проведення терапевтичних процедур у цих режимах впливу для кісткових, нігтьових та м'яких тканин організмів людей різної статі. Одержані результати використано для формування режимів безпеки терапевтичної процедури та прогнозування негативних наслідків (опіків та ушкодження тканин) на ділянках м'яких і сполучних тканин, тканин нігтя та кістки.

Висвітлено аспекти використання показників пальцевої фотоплетизмограми для визначення адаптаційного стану людини. Дані розробки можна використовувати для прогнозування реакцій організму людини до різних видів терапії, що надасть змогу покращити результати терапевтичних процедур та встановити ефективні параметри опромінення до проведення магнітолазерної процедури.

Неінвазивна діагностика має ряд переваг, які надають можливість використовувати її в багатьох випадках при виявленні патологічних новоутворень. Наведено переваги та недоліки поширених методів діагностики та приділено увагу саме термографії, оскільки вона є найбільш безпечним методом одержання даних про стан біологічних об'єктів, встановлено можливість моніторингу температурних змін під час проведення лазерної терапії за допомогою тепловізора. Приведено результати дослідження впливу лазерного випромінювання на біологічні тканини, які отримані за допомогою інфрачервоної термографії. Встановлено залежності підвищення температури під опромінення від часу впливу та від температури оточуючого середовища відповідно до них побудовані математичні моделі.

Створено оптимальну конструкцію сканера лазерного променя та методику визначення його параметрів і умов опромінення. Це може бути цікавим для районних, сільських клінік та лікарень, фельдшерсько-акушерських пунктів, де проблематичне застосування й обслуговування складних за конструкцією та з процесорним керуванням пристроїв. На заміну розроблено прості й оригінальні конструкції сканерів лазерного променя із забезпеченням сталого рівня густини енергії в зоні опромінення, які призначені для потреб медичних закладів з невеликими доходами. За розробленою методикою визначаються параметри сканера (приводу, профілю керувального кулачка) та умов опромінення. Створені конструкції дешеві, прості у виготовленні та технологічні під час експлуатації і можуть бути використані в процедурах лазерної фізіотерапії на заміну сканерів програмованими приводами. Вони випробувані за клінічних умов.

Зазначено, що лазеротерапія займає особливе місце серед немедикаментозних методів лікування. Важливою характеристикою під час такого впливу є оцінка фізіологічного стану людини. Наведено основні показники, а саме ступінь кровонаповнення забезпечуючих органи і тканини мікросудини. Мета роботи - підвищення ефективності визначення рівня лазерної чутливості, шляхом аналізу структурних та спектральних характеристик фотоплетизмограми. В результаті досліджень запропоновано алгоритм проведення процедури, створено математичну модель дослідження, що дозволяє адекватно аналізувати фотоплетизмографічні показники будь якого характеру.

Створено експериментальну установку для дослідження особливостей оптичних і теплофізичних характеристик біологічних тканин під дією неперервного та імпульсного (фемтосекундного) лазерного випромінювання. Одержані результати є передумовою для створення комплексного підходу, що надасть змогу оцінити вплив і розрахувати дози лазерного опромінення під час проведення сеансів лазерної терапії, а також дозволить виявляти патології тканин та визначати їх чіткі межі вже на ранніх стадіях розвитку, що є вкрай необхідним як в діагностичних цілях, так і у разі необхідності хірургічного втручання.

Запропоновано математичну модель термічного впливу сфокусованим випромінюванням високоінтенсивного лазерного джерела на шар біологічної тканини. Одержано залежності температурного поля від теплофізичних характеристик для модельованого шару біотканини (епідермісу шкіри) для імпульсного та неперервного режимів роботи лазера. Наведені кількісні оцінки можуть бути використані для аналізу змін оптичних властивостей шарів шкіри, а також для розрахунку характеристик лазерного джерела, необхідних для одержання відповідного фототермічного ефекту в біологічному середовищі (денатурація білків, коагуляція, випаровування тканини та ін.).

В більшості країн світу спостерігається інтенсивне впровадження лазерного випромінювання в біологічних дослідженнях та у практичній медицині. Вплив низькоінтенсивних лазерів призводить до швидкого затухання гострих запалювальних явищ, стимулює репаративні (відновлювальні) процеси та оптимізує мікроциркуляцію тканин. Доведено, що низькоінтенсивне лазерне випромінювання (НІЛВ) має виражену терапевтичну дію. Досліджено зміни температури шкіри людини залежно від типу шкіри та оптичних і теплофізичних параметрів шкіри до та після впливу НІЛВ. Наведено результати математичного моделювання впливу НІЛВ та одержано фактичні дані впливу НІЛВ на епідерміс людини вікової групи 20 - 25 років, з різними відтінками шкіри, що одержані за допомогою інфрачервоної термографії. Встановлено залежності зміни температури шкіри двох типів від часу впливу НІЛВ та від температури оточуючого середовища.

Главная трудность прогнозирования физиологического эффекта лазерного облучения (ЛО) на организм состоит в постоянной изменчивости свойств живого организма. Учитывая это, для достижения заданных параметров эффекта воздействия возникает необходимость использования систем автоматического регулирования параметров ЛО на основе биологической обратной связи (БОС). Одним из самых информативных показателей является вариабельность сердечного ритма (ВСР), дающая характеристику функционирования вегетативной нервной системы (ВНС). Цель работы - изучить направленность эффектов воздействия локального ЛО кожи на ВНС и определить параметры их специфики, учитывая половые различия испытуемых. Приведена сравнительная оценка направленности сдвигов основных характеристик ВСР у мужчин и женщин, полученных на разных этапах исследования. В целом, настоящее исследование показало необходимость учета индивидуальной реакции на терапевтическое дозы воздействия ЛО, а также - перспективу использования метода комплексного математического анализа ВСР для оперативной оценки изменения функционального состояния и подбора оптимальных параметров процедуры лазерной терапии с учетом вегетативной реакции организма.

Представлены результаты исследований низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 445 и 635 нм в различное время работы и мощности облучения на рост культур E. coli. В качестве объектов исследования использован эталонный штамм Escherichia coli ATCC 25922 и штаммы, выделенные при пародонтите и кариесе зубов. Результаты сравнивались с контролем (необлученных) культур. Установлено, что низкоинтенсивное лазерное излучение может вызывать как угнетающее, так и стимулирующее влияние на рост бактериальной флоры при мощности луча 700 мВт. Экспозиция 30 мин является оптимальной для достижения противомикробного эффекта.

Обоснованы принципы выбора зон воздействия в лазеротерапии. Уделено внимание зонам Захарьина - Геда и метамерно-сегментарному принципу выбора зон в физиотерапии. Раскрыты особенности действия физических факторов. Рассмотрены лечебные эффекты магнитолазерной терапии. Освещены основные достоинства и недостатки терапевтических сканирующих лазерных аппаратов.

Низкоинтенсивная лазерная терапия и фотодинамическое воздействие с доказанной эффективностью и безопасностью являются малоинвазивными терапевтическими модальностями при лечении многих заболеваний и патологических состояний. Применение различных источников лазерного излучения позволило индуцировать специфическую клеточную активность. Так как многие сигнальные пути в клетке подвергаются одновременной активации под действием лазерного излучения, углубленное изучение молекулярных механизмов клеточного фотоответа способствует развитию методов лазерной терапии. С рассмотрением деталей развития молекулярных изменений в клетке при низкоинтенсивной лазерной терапии и фотодинамического воздействия связана регистрация специфики экспрессии активности малых РНК и белков. Такой анализ позволил расширить область применения этих фототерапевтических методов и обеспечить персонифицированный подход в реабилитационной терапии. Несмотря на то, что многие авторы фиксировали внимание на малые РНК, находящиеся либо в состоянии сверх- или сниженной экспрессии после стимулирующего воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) или фотодинамической терапии (ФДТ), только в небольшом количестве публикаций обращено внимание на регуляцию динамических изменений этого показателя. Поэтому возникла необходимость углубленного аналитического рассмотрения репрезентативности современных механизмов в действии программ лазерной терапии на основе регуляции экспрессии малых РНК.

Розглянуто сучасні напрямки діагностичного і клінічного застосування лазерів у медицині. Проаналізовано лазерні технології в біології, медицині. Наведено сукупність методів лазерної терапії, яка формує новий напрям і оптичну когерентну медицину.

Розглянуто актуальні питання, покликані допомогти лікарю-стоматологу в запровадженні та успішному застосуванні сучасних досягнень лазерної медицини в повсякденній практиці. Описано основні типи лазерів, що використовуються у стоматології, та розкрито принцип їх дії, що важливо для розуміння ефектів, які виникають у біологічній тканині під час лікування. Розглянуто основні типи патології, для курації якої з успіхом використовуються лазери, наведено показання та протипоказання до втручання з їх використанням. Вказано параметри для налаштування лазерної техніки та покрокові протоколи проведення терапевтичних і хірургічних маніпуляцій. Розглянуто основні принципи безпеки при роботі із пристроями, що генерують лазерне випромінювання. Розкрито зміст специфічних термінів, важливих для роботи з лазерними інструментами.