asurgeryАмбулаторная хирургияAmbulatornaya khirurgiya = Ambulatory Surgery (Russia)2712-87412782-2591ООО «ГРУППА РЕМЕДИУМ»10.21518/akh2023-002asurgery-339Research ArticleОБМЕН ОПЫТОМEXCHANGE OF EXPERIENCE | PRACTICEЭндовенозная лазерная коагуляция варикозно расширенных вен: эволюция продолжаетсяEndovenous laser coagulation of varicose veins: evolution continueshttps://orcid.org/0000-0001-9165-3039МинаевВ. П.MinaevV. P.

Минаев Владимир Павлович, к.т.н., главный научный сотрудник

141195, Московская обл., г.о. Фрязино, Фрязино, пл. имени академика Б.А. Введенского, д. 3, стр. 5

Vladimir P. Minaev, Cand. Sci. (Techn.), Chief Researcher,

3, Bldg. 5, Academician B.A. Vvedensky Square, Fryazino, City District Fryazino, Moscow Region, 141195

vMinaev@ntoire-polus.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3940-0787БогачевВ. Ю.BogachevV. Yu.

Богачев Вадим Юрьевич, д.м.н., профессор кафедры факультетской хирургии №2,

117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Vadim Yu. Bogachev, Dr. Sci. (Med.), Professor of the Department of Faculty Surgery No. 2,

1, Ostrovityanov St., Moscow, 117997

vadim.bogachev63@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8411-8609КаперизК. А.KaperizK. A.

Капериз Константин Александрович, сосудистый хирург, специалист УЗИ, хирург-флеболог,

101000, Москва, Петроверигский пер., д. 10

Konstantin A. Kaperiz, Vascular Surgeon, Ultrasound Specialist, Phlebologist Surgeon,

10, Petroverigskiy Lane, Moscow, 101990

KKaperiz@gnicpm.ruНаучно-техническое объединение «ИРЭ-Полюс»РоссияIRE-PolyusRussian FederationРоссийский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. ПироговаРоссияPirogov Russian National Research Medical UniversityRussian FederationНациональный медицинский исследовательский центр профилактической медициныРоссияNational Medical Research Center for Preventive MedicineRussian Federation202301032023201174184Copyright © Минаев В.П., Богачев В.Ю., Капериз К.А., 20232023Минаев В.П., Богачев В.Ю., Капериз К.А.Minaev V.P., Bogachev V.Y., Kaperiz K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.a-surgeon.ru/jour/article/view/339

статье рассмотрена эволюция технологии эндовенозной лазерной коагуляции при лечении варикозной болезни вен нижних конечностей. Представлена история исследований, направленных на совершенствование эндовенозной лазерной коагуляции. Рассмотрены особенности эндовенозной лазерной коагуляции излучениями с длинами волн от λ = 0,445 до 1,94 мкм совместно с рабочими световодами с торцевым и радиальным выводом излучения, а также световодами с поглощением излучения на дистальном конце. Разобраны физические и биофизические механизмы этого самого популярного на сегодняшний день метода амбулаторного лечения варикозной болезни вен нижних конечностей. Описан процесс распространения лазерного излучения в рассеивающей среде, показана важная роль влияния рассеяния излучения на глубину его проникновения в биоткани. Рассмотрены процессы, происходящие при осуществлении эндовенозной лазерной коагуляции. Описано различие в физических процессах, происходящих при использовании лазерных излучений, поглощаемых преимущественно гемоглобином (гемоглобинпоглощаемый диапазон) и преимущественно водой (водопоглощаемый диапазон). Обоснована целесообразность моделирования происходящих при эндовенозной лазерной коагуляции процессов с использованием плазмы крови. Моделирование, выполненное на плазме крови, продемонстрировало решающую роль вызванного лазерным излучением кипения на тепловое повреждение стенки вены, которое вызывает ее фиброзную трансформацию. Показано, что при использовании световодов с радиальным выводом излучения при интенсивном кипении вокруг места вывода излучения образуются парогазовые пузыри, содержимое которых не поглощает излучения, которое благодаря этому достигает венозной стенки, обеспечивая ее симметричное тепловое повреждение. Обоснованы преимущества использования водопоглощаемого излучения с длиной волны λ = 1,94 мкм совместно со световодом с радиальным выводом излучения. 

The article discusses the evolution of the endovenous laser ablation technique for the treatment of varicose vein disease of lower extremities. The history of studies aimed at improving the endovenous laser ablation is provided. The authors described the features of endovenous laser ablation with wavelengths from λ = 0.445 to 1.94 µm, alongside with edge- and radial-emitting working fibers, as well as fibers with radiation absorption at its distal end. The physical and biophysical mechanisms of the most popular to-date method for outpatient treatment of varicose vein disease of lower extremities are reviewed. The propagation process of laser radiation in the scattering medium is described, and the important role of the radiation scattering effect on the depth of its penetration into biological tissues is shown. The processes that take place during endovenous laser ablation are considered. The difference in physical processes that take place during the use of laser radiation mainly absorbed by hemoglobin (hemoglobin-absorbed range) and by water (water-absorbed range) is described. Expedience of simulating the processes that take place during endovenous laser ablation with the use of blood plasma has been substantiated. The blood plasma simulation demonstrated the decisive action of laser-induced boiling on thermal damage to the vein wall, which causes its fibrous transformation. It has been shown that the use of radial-emitting fibres during intense boiling generates steam bubbles around the site of radiation coupling. The contents of such steam bubbles do not absorb radiation, which thus reaches the venous wall, causing its symmetrical thermal damage. The advantages of using water-absorbing radiation with a wavelength of λ = 1.94 µm in conjunction with a radial-emitting fibre have been substantiated. 

эндовенозная лазерная коагуляцияварикозная болезньлазерное излучениебиотканикоагуляция кровиendovenous laser ablationvaricose vein diseaselaser radiationbiological tissuesblood coagulationReferencesСоколов А.Л., Лядов К.В., Луценко М.М. Лазерная облитерация вен для практических врачей. М.: Медпрактика-М; 2011. 136 с.Sokolov A.L., Lyadov K.V., Lutsenko M.M. Laser obliteration of veins for practitioners. Moscow: Medpraktika-M; 2011. 136 p. (In Russ.)Berlien H.P., Philipp C., Böhm M. Behandlung tief gelegener Anteile von Hämangiomen mit dem Nd:Yag-Laser (1064 nm). In: Keiditsch E., Ascher P.W., Frank F. Verhandlungsbericht der deutschen Gesellschaft für Lasermedizin e.V. 1988. München: Verlag; 1990.Berlien H.P., Philipp C., Böhm M. Behandlung tief gelegener Anteile von Hämangiomen mit dem Nd:Yag-Laser (1064 nm). In: Keiditsch E., Ascher P.W., Frank F. Verhandlungsbericht der deutschen Gesellschaft für Lasermedizin e.V. 1988. München: Verlag; 1990.Puglisi B., Tacconi A., San Filippo F. L’application du Laser Nd:YAG dans le traitement du sindrome variqueux. In: Davy A., Stemmer R. (eds.). Phlébologie 89. John Libbey Eurotext Ltd; 1989, pp. 839–842.Puglisi B., Tacconi A., San Filippo F. L’application du Laser Nd:YAG dans le traitement du sindrome variqueux. In: Davy A., Stemmer R. (eds.). Phlébologie 89. John Libbey Eurotext Ltd; 1989, pp. 839–842.Boné S.C. Tratamiento endoluminal de las várices con láser de diodo. Estudio preliminar. Rev Patol Vasc. 1999;(5):35–46. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2008.04.017.Boné S.C. Tratamiento endoluminal de las várices con láser de diodo. Estudio preliminar. Rev Patol Vasc. 1999;(5):35–46. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2008.04.017.Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. М.: Мир; 1981. Т. 1. 280 с.Ishimaru A. Wave Propagation and Scattering in Random Media. Multiple Scattering, Turbulence, Rough Surfaces, and Remote Sensing. Cambridge, Massachusetts: Academic Press; 1978. 339 p.Friebel M., Helfmann J., Netz U., Meinke M. Influence of oxygen saturation on the optical scattering properties of human red blood cells in the spectral range 250 to 2,000 nm. J Biomed Opt. 2009;14(3):034001. https://doi.org/10.1117/1.3127200.Friebel M., Helfmann J., Netz U., Meinke M. Influence of oxygen saturation on the optical scattering properties of human red blood cells in the spectral range 250 to 2,000 nm. J Biomed Opt. 2009;14(3):034001. https://doi.org/10.1117/1.3127200.Минаев В.П. Лазерные медицинские системы и медицинские технологии на их основе. 4-е изд. Долгопрудный: Интеллект; 2020. 359 с.Minaev V.P. Laser medical systems and medical technologies based on them. 4th ed. Dolgoprudny: Intellekt; 2020. 359 p. (In Russ.)Жилин К.М., Минаев В.П., Соколов А.Л. О влиянии особенностей поглощения лазерного излучения в воде и крови на выбор рабочей длины волны для эндовенозной облитерации вен при лечении варикозной болезни. Квантовая электроника. 2009;39(8):781–784. https://doi.org/10.1070/QE2009v039n08ABEH014071.Zhilin K.M., Minaev V.P., Sokolov A.L. Effect oflaser radiation absorption in water and blood on the optimal wavelength for endovenous obliteration of varicose veins. Quantum Electronics. 2009;39(8):781–784. https://doi.org/10.1070/QE2009v039n08ABEH014071.Proebstle T.M., Moehler T., Gül D., Herdemann S. Endovenous treatment of the great saphenous vein using a 1,320 nm Nd:YAG laser causes fewer side effects than using a 940 nm diode laser. Dermatol Surg. 2005;31(12):1678–1683. https://doi.org/10.2310/6350.2005.31308.Proebstle T.M., Moehler T., Gül D., Herdemann S. Endovenous treatment of the great saphenous vein using a 1,320 nm Nd:YAG laser causes fewer side effects than using a 940 nm diode laser. Dermatol Surg. 2005;31(12):1678–1683. https://doi.org/10.2310/6350.2005.31308.Proebstle T.M., Sandhofer M., Kargl A., Gül D., Rother W., Knop J., Lehr H.A. Thermal damage ofthe inner vein wall during endovenous laser treatment: key role of energy absorption by intravascular blood. Dermatol Surg. 2002;28(7):596–600. https://doi.org/10.1046/j.1524-4725.2002.01309.x.Proebstle T.M., Sandhofer M., Kargl A., Gül D., Rother W., Knop J., Lehr H.A. Thermal damage ofthe inner vein wall during endovenous laser treatment: key role of energy absorption by intravascular blood. Dermatol Surg. 2002;28(7):596–600. https://doi.org/10.1046/j.1524-4725.2002.01309.x.Goldman M.P. 1320 nm edovenous laser treatment of the greater saphenous vein (GSN). Phlebolymphology. 2003;(42):S10. Available at: https://www.phlebolymphology.org/new-techniques-part-1/.Goldman M.P. 1320 nm edovenous laser treatment of the greater saphenous vein (GSN). Phlebolymphology. 2003;(42):S10. Available at: https://www.phlebolymphology.org/new-techniques-part-1/.Gȍckeritz O. Endovenous laser: 1470 nm versus closure fast. In: Controversies and Update in Venous Diseases. Paris; 2007, p. 389.Gȍckeritz O. Endovenous laser: 1470 nm versus closure fast. In: Controversies and Update in Venous Diseases. Paris; 2007, p. 389.Maurins U. Mid Term Results (12 Month) with 1470 nm. In: Controversies and Update in Venous Diseases. Paris; 2007, p. 390.Maurins U. Mid Term Results (12 Month) with 1470 nm. In: Controversies and Update in Venous Diseases. Paris; 2007, p. 390.Соколов А.Л., Лядов К.В., Луценко М.М., Лавренко С.В., Минаев В.П. Первый опыт эндовенозной лазерной коагуляции на волне 1,56 мкм. Флеболимфология. 2008;(Прил.):45–46.Sokolov A.L., Lyadov K.V., Lutsenko M.M., Lavrenko S.V., Minaev V.P. The first experience of endovenous laser coagulation at a wave of 1.56 µm. Phlebolymphology. 2008;(Suppl.):45–46. (In Russ.)Vuylsteke M.E., Vandekerckhove P.J., De Bo T., Moons P., Mordon S. Use of a new endovenous laser device: results of the 1,500 nm laser. Ann Vasc Surg. 2010;24(2):205–211. https://doi.org/10.1016/j.avsg.2009.06.024.Vuylsteke M.E., Vandekerckhove P.J., De Bo T., Moons P., Mordon S. Use of a new endovenous laser device: results of the 1,500 nm laser. Ann Vasc Surg. 2010;24(2):205–211. https://doi.org/10.1016/j.avsg.2009.06.024.Somunyudan M.F., Topaloglu N., Ergenoglu M.U., Gulsoy M. Endovenous laser ablation with TM-fiber laser. In: Duco Jansen E., Thomas R.J. (eds.). Optical Interactions with Tissue and Cells XXII: proceedings, San Francisco, California, February 22, 2011. San Francisco; 2011. Vol. 7897, p. 789707. https://doi.org/10.1117/12.875411.Somunyudan M.F., Topaloglu N., Ergenoglu M.U., Gulsoy M. Endovenous laser ablation with TM-fiber laser. In: Duco Jansen E., Thomas R.J. (eds.). Optical Interactions with Tissue and Cells XXII: proceedings, San Francisco, California, February 22, 2011. San Francisco; 2011. Vol. 7897, p. 789707. https://doi.org/10.1117/12.875411.Mendes-Pinto D., Bastianetto P., Cavalcanti Braga Lyra L., Kikuchi R., Kabnick L. Endovenous laser ablation of the great saphenous vein comparing 1920-nm and 1470-nm diode laser. Int Angiol. 2016;35(6):599–604. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26418143/.Mendes-Pinto D., Bastianetto P., Cavalcanti Braga Lyra L., Kikuchi R., Kabnick L. Endovenous laser ablation of the great saphenous vein comparing 1920-nm and 1470-nm diode laser. Int Angiol. 2016;35(6):599–604. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26418143/.Мелеховец Ю.В., Леонов В.В., Марченко Е.Е. Особенности течения послеоперационного периода после проведения ЭВЛК на разных длинах волн. В: Тарасов Н.В. (ред.). Лазерная хирургия. Материалы научно-практической конференции «Внедрение современных инновационных технологий при малоинвазивных лазерных вмешательствах: клинические, экономические и технические аспекты». Черкассы: Вертикаль, издатель С.Г. Кандыч; 2014. Т. 1. С. 102–103.Melekhovets Yu.V., Leonov V.V., Marchenko E.E. Features ofthe course ofthe postoperative period after EVLT at different wavelengths. In: Tarasov N.V.(ed.). Laser surgery. Materials of the scientific-practical conference “Introduction of modern innovative technologies for minimally invasive laser interventions: clinical, economic and technical aspects”. Cherkasy: Vertical, publisher S.G. Kandych; 2014. Vol. 1, pp. 102–103.(In Russ.)Пантьо В.І. Досвiд викоростання лазерного випромiнювання ризнiх довжин хвиль при проведенi ЕВЛК. В: Тарасов Н.В.(ред.). Лазерная хирургия. Материалы научно-практической конференции «Внедрение современных инновационных технологий при малоинвазивных лазерных вмешательствах: клинические, экономические и технические аспекты». Черкассы: Вертикаль, издатель С.Г. Кандыч; 2014. Т. 1. С. 109–112.Pantyo V.I. Dosvidnya vykorostannya laser viprominyuvannya iznih dozhin hvil during EVLT. In: Tarasov N.V. (ed.) Laser surgery. Materials of the scientific-practical conference “Introduction of modern innovative technologies for minimally invasive laser interventions: clinical, economic and technical aspects”. Cherkasy: Vertical, publisher S.G. Kandych; 2014. Vol. 1, p. 109–112. (In Ukrainian).Чудновский В.М., Юсупов В.И., Захаркина О.Л., Игнатьева Н.Ю., Жигарьков В.С., Яшкин М.Н., Баграташвили В.Н. Вклад лазероиндуцированной газопарожидкостной динамики в механизм эндовенозной лазерной облитерации. Современные технологии в медицине. 2016;8(2):6. https://doi.org/10.17691/stm2016.8.2.01.Chudnovskii V.M., Yusupov V.I., Zakharkina O.L., Ignatieva N.Yu., Zhigarkov V.S., Yashkin M.N., Bagratashvili V.N. Contribution of Laser-Induced Gas-Vapor-Liquid Dynamics to the Mechanism of Endovenous Laser Ablation. Sovremennye Tehnologii v Medicine. 2016;8(2):6. (In Russ.) https://doi.org/10.17691/stm2016.8.2.01.Санников А.Б., Емельяненко В.М., Солохин С.А. Новый метод эндолюминальной термической облитерации варикозных вен без зависимости от длины волны лазерного излучения и величины его мощности. В: Шайдаков Е.В. (ред.). 11-й Санкт-Петербургский венозный форум (Рождественские встречи): сборник тезисов, г. Санкт-Петербург, 29 ноября – 1 декабря 2018 г. Санкт-Петербург; 2018. С. 92–93.Sannikov A.B., Emelyanenko V.M., Solokhin S.A. A new method of endoluminal thermal obliteration of varicose veins without dependence on the wavelength oflaser radiation and the magnitude of its power. In: Shaydakov E.V. (ed.). 11th St Petersburg Venous Forum (Christmas meetings): collection of abstracts, St Petersburg, Nov. 29 – Dec. 1, 2018. St Petersburg; 2018, pp. 92–93. (In Russ.)Фокин А.А., Беленцов С.М. Радиочастотная облитерация магистральных подкожных вен. Челябинск: Уральская государственная медицинская академия дополнительного образования; 2010. 16 с. Режим доступа: http://angiomed.ru/files/metidichka-rcho.pdf.Fokin A.A., Belentsov S.M. Radiofrequency obliteration of the main saphenous veins. Chelyabinsk: Ural State Medical Academy of Additional Education; 2010. 16 p. (In Russ.) Available at: http://angiomed.ru/files/metidichka-rcho.pdf.Doganci S., Demirkilic U. Comparison of 980 nm laser and bare-tip fibre with 1470 nm laser and radial fibre in the treatment of great saphenous vein varicosities: a prospective randomised clinical trial. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2010;40(2):254–259. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2010.04.006.Doganci S., Demirkilic U. Comparison of 980 nm laser and bare-tip fibre with 1470 nm laser and radial fibre in the treatment of great saphenous vein varicosities: a prospective randomised clinical trial. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2010;40(2):254–259. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2010.04.006.Шевченко Ю.А., Стойко Ю.М., Мазайшвили К.В. Лазерная хирургия варикозной болезни. М.: Боргес; 2010. 194 с.Shevchenko Yu.A., Stoyko Yu.M., Mazaishvili K.V. Laser surgery for varicose veins. Moscow: Borges; 2010. 194 p. (In Russ.)Proebstle T.M., Lehr H.A., Kargl A., Espinola-Klein C., Rother W., Bethge S., Knop J. Endovenous treatment of the greater saphenous vein with a 940-nm diode laser: thrombotic occlusion after endoluminal thermal damage by laser-generated steam bubbles. J Vasc Surg. 2002;35(4):729–736. https://doi.org/10.1067/mva.2002.121132.Proebstle T.M., Lehr H.A., Kargl A., Espinola-Klein C., Rother W., Bethge S., Knop J. Endovenous treatment of the greater saphenous vein with a 940-nm diode laser: thrombotic occlusion after endoluminal thermal damage by laser-generated steam bubbles. J Vasc Surg. 2002;35(4):729–736. https://doi.org/10.1067/mva.2002.121132.Whiteley M.S., Cross A.C., Whiteley V.C. No significant difference between 1940 and 1470 nm in endovenous laser ablation using an in vitro porcine liver model. Lasers Med Sci. 2022;37(3):1899–1906. https://doi.org/10.1007/s10103-021-03449-0.Whiteley M.S., Cross A.C., Whiteley V.C. No significant difference between 1940 and 1470 nm in endovenous laser ablation using an in vitro porcine liver model. Lasers Med Sci. 2022;37(3):1899–1906. https://doi.org/10.1007/s10103-021-03449-0.Minaev V.P., Minaev N.V., Bogachev V.Y., Kaperiz K.A., Yusupov V.I. Endovenous laser coagulation: asymmetrical heat transfer (modeling in water). Lasers Med Sci. 2021;36(8):1599–1608. https://doi.org/10.1007/s10103-020-03184-y.Minaev V.P., Minaev N.V., Bogachev V.Y., Kaperiz K.A., Yusupov V.I. Endovenous laser coagulation: asymmetrical heat transfer (modeling in water). Lasers Med Sci. 2021;36(8):1599–1608. https://doi.org/10.1007/s10103-020-03184-y.Минаев В.П., Богачев В.Ю., Капериз К.А., Минаев Н.В., Юсупов В.И. Моделирование эндовенозной лазерной коагуляции излучениями 1,55 и 1,94 мкм на плазме крови. В: Шайдаков Е.В. (ред.). 15-й Санкт-Петербургский венозный форум (Рождественские встречи). Актуальные вопросы флебологии: сборник тезисов, г. Санкт-Петербург, 30 ноября – 2 декабря 2022 г. СПб.; 2022. С. 33–35. Режим доступа: http://venousforumspb.org/wp-content/uploads/Book-of-abstracts_2022.pdf.Minaev V.P., Bogachev V.Yu., Kaperiz K.A., Minaev N.V., Yusupov V.I. Modeling of endovenous laser coagulation with 1.55 and 1.94 µm radiation on blood plasma. In: Shaydakov E.V. (ed.). 15th St Petersburg Venous Forum (Christmas meetings). Topical issues of phlebology: collection of abstracts, St Petersburg, Nov. 30 – Dec. 2, 2022. St Petersburg; 2022, pp. 33–35. (In Russ.) Available at: http://venousforumspb.org/wp-content/uploads/Book-of-abstracts_2022.pdf.Альтшулер Г.Б., Беликов А.В., Скрипник А.В., Фельдштейн Ф. Термооптическая хирургия: новый минимально инвазивный метод контактной хирургии мягких тканей. Часть I. Стоматология.рф. 2015. Режим доступа: https://стоматология.рф/nauchnye_publikatsii/termoopticheskaya_hirurgiya_noviy_minimalno_invazivniy_metod_kontaktnoy_hirurgii_myagkih_tkaney__chast_i.Altshuler G.B., Belikov A.V., Skripnik A.V., Feldshtein F. Thermooptical surgery: a new minimally invasive method of soft tissue contact surgery. Part I. Stomatology.rf. 2015. (In Russ.) Available at: https://stomatology.rf/nauchnye_publikatsii/termoopticheskaya_hirurgiya_noviy_minimalno_invazivniy_metod_kontaktnoy_hirurgii_myagkih_tkaney__chast_i.Мазайшвили К.В., Агаларов Р.М. Этапы жизни медицинской технологии по J. McKinlay на примере эндовенозной лазерной облитерации. Флебология. 2019;13(2):146–153. https://doi.org/10.17116/flebo201913021146.Mazayshvili K.V., Agalarov R.M. Stages of Life of Medical Technology by J. McKinlay on the Example of Endovenous Laser Ablation. Flebologiya. 2019;13(2):146–153. (In Russ.) https://doi.org/10.17116/flebo201913021146.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.