Среди многочисленных методов лазерного хирургического лечения в настоящее время активно развиваются технологии, в которых лазер представлен в качестве нагревательного прибора с уникальным нагревательным элементом — кварцевым торцом лазерного оптоволокна. Особенности данного нагревательного элемента заключаются в том, что кварц химически инертен, имеет высокую температуру плавления (1200 °С), а главное — диаметр кварцевой жилы оптоволокна весьма мал (в хирургии обычно используются световоды с диаметром по кварцу 100–400 мкм). По этой причине на торце оптоволокна удается сконцентрировать большое количество тепла и сформировать гигантские тепловые потоки при низкой или умеренной мощности лазерного излучения [10, 11].
Для того чтобы торец оптоволокна превратился в нагревательный элемент, его необходимо покрыть слоем поглощающего излучение вещества, например, аморфным углеродом, как это возникает при соприкосновении торца с деревянным бруском в момент, когда лазер генерирует излучение (чернение торца) [8–11]. В другом способе нагрева вещества перед торцом оптоволокна используется лазерное излучение, которое эффективно поглощается в данном веществе. Если волокно погрузить в воду — основу всех биологических жидкостей, то она будет нагреваться двумя способами: при контакте с разогретым торцом либо вследствие поглощения лазерного излучения [10]. В последнем случае будет лучше, если торец свободно пропускает излучение, и тогда предварительное чернение не рекомендуется.
Нагрев биологической жидкости может привести к тому, что она вскипит. Кипение — процесс интенсивного парообразования внутри жидкости [5], который сопровождается появлением парогазовых пузырьков, приводящих к разрушению сплошности среды. Кипение жидкости, сосредоточенной непосредственно в ткани, также приведет к появлению пузырьков, которые будут разрушать сплошность ткани, но в отличие от чистой жидкости этот процесс при достижении определенных размеров пузырьков будет необратим. Таким образом, кипение биологической ткани ведет к её разъединению. В данном способе термомеханического воздействия температура ткани не может подняться существенно выше температуры кипения воды — 100 °С (температура насыщения), что, с одной стороны, обеспечит необратимую денатурацию (коагуляцию) всех белков человеческого организма, с другой — этой температуры недостаточно для карбонизации ткани, являющейся причиной многих осложнений, в частности, асептических воспалений и некрозов [2, 4, 6, 10].