2) кавитацию (+)
3) преломление
4) поглощение
Кавитация не относится к базовым свойствам лазерного излучения, поэтому именно этот вариант является правильным. Кавитация представляет собой образование и последующее схлопывание газовых или паровых пузырьков в жидкой среде под действием значительных механических колебаний и перепадов давления. Такой эффект характерен прежде всего для ультразвуковой терапии, а не для обычного низкоинтенсивного лазерного воздействия.
Лазерное излучение взаимодействует с тканями преимущественно посредством оптических механизмов: отражается от границы сред, преломляется при изменении показателя преломления и поглощается биологическими хромофорами — водой, меланином, гемоглобином и другими молекулами. Поглощение энергии определённой длины волны может вызывать фототермический, фотохимический или, при высокой мощности, фотомеханический эффект. В физиотерапии именно спектральные характеристики излучения, плотность мощности и доза определяют глубину проникновения и преимущественный биологический ответ.
В специальных режимах высокоэнергетического импульсного лазерного воздействия возможно формирование плазмы, ударной волны и пузырьков при фотодеструкции, однако это вторичный эффект лазерной абляции или фотодисрупции, а не универсальное свойство лазерного излучения. Он не используется как типичный механизм стандартной лазеротерапии и не должен отождествляться с ультразвуковой кавитацией.
| Явление | Механизм | Зависимость | Значение для физиотерапии |
|---|---|---|---|
| Отражение | Возврат части энергии от границы тканей с различными оптическими свойствами | Зависит от угла падения и различия показателей преломления | Влияет на количество энергии, реально поступающей в ткани |
| Преломление | Изменение направления распространения луча при переходе между средами | Определяется показателями преломления контактирующих тканей и сред | Учитывается при выборе направления и методики облучения |
| Поглощение | Переход энергии излучения в энергию возбуждения молекул или тепло | Зависит от длины волны и концентрации хромофоров | Обеспечивает фотобиомодуляцию, нагрев или селективное повреждение мишени |
| Рассеяние | Изменение направления луча при взаимодействии с неоднородностями ткани | Зависит от структуры ткани, длины волны и размера рассеивающих частиц | Определяет глубину и равномерность распределения энергии |
| Фототермический эффект | Нагрев ткани вследствие поглощения фотонов | Определяется мощностью, длительностью импульса и теплопроводностью ткани | Используется при коагуляции, локальном прогревании и абляции |
| Фотохимический эффект | Запуск молекулярных реакций без обязательного выраженного нагревания | Зависит от длины волны, дозы и состояния клеточных хромофоров | Лежит в основе фотобиомодуляции и некоторых методов фотодинамической терапии |
| Кавитация | Формирование и коллапс пузырьков в жидкости при механических перепадах давления | Типична для ультразвука и других интенсивных акустических воздействий | Не является стандартным механизмом низкоинтенсивной лазеротерапии |
При оценке действия лазера основными параметрами служат длина волны, режим генерации, плотность мощности и энергетическая доза. Выбор длины волны связывают с оптическим окном тканей и спектром поглощения соответствующих хромофоров. В клинической практике необходимо отличать фотобиомодуляцию от высокоэнергетической лазерной хирургии, поскольку их механизмы и риски существенно различаются. Кавитационные эффекты относятся к иной физической природе и не характеризуют обычное лазерное излучение.