Lazer cerrahisi, hastalıklı dokuyu çıkarmak veya tedavi etmek için bir lazer ışık kaynağı (lazer ışını) kullanır kan damarları. Alternatif olarak lazer kullanılır. kozmetik amaçlı; kırışıklıkları, benleri veya dövmeleri giderebilir.

Bir numara var çeşitli türler Lazerlerin her birinin farklı kullanım alanları ve özellikleri vardır. teknik özellikler. Lazer cerrahisi merkezlerinde üç tür lazer kullanılır: karbondioksit (CO 2); YAG lazer; ve dürtü.

Lazer cerrahisinin amaçları

Lazer cerrahisi şu amaçlarla kullanılır:

• Sağlıklı dokuya zarar vermeden hastalıklı dokuyu kesmek veya yok etmek,
• tümörlerin ve lezyonların azaltılması veya yok edilmesi,
• Ameliyat sonrası ağrıyı azaltmak için sinir uçlarının kapatılması,
• Kan kaybını azaltmak için kan damarlarının koterizasyonu (sertleştirilmesi),
• sızdırmazlık lenfatik damarlarşişmeyi en aza indirmek için,
• benlerin, siğillerin, dövmelerin çıkarılması,
• ciltteki kırışıklıkların görünümünü azaltır.

Önlemler

Hamile kadınlara, ciddi kalp hastalığı olanlara, kalp rahatsızlığına sahip olanlara veya diğer ciddi sağlık sorunları olan kişilere bazı lazer ameliyatı türleri yapılmamalıdır.

Ayrıca bazı cerrahi lazer işlemleri genel anestezi altında yapıldığından ameliyatın riskleri anestezi uzmanı ile iyice tartışılmalıdır.

Lazer ameliyatı: açıklama

Lazer hemen hemen her türlü cerrahi işlemi gerçekleştirmek için kullanılabilir. Lazer cerrahisi klinikleri dokuyu kesebilen, pıhtılaştırabilen, buharlaştırabilen ve çıkarabilen çeşitli lazer sistemleri kullanır. Çoğu lazer cerrahisi merkezi, hem standart hem de standart dışı prosedürleri gerçekleştirmek için orijinal lazer cihazlarını kullanır. Deneyimli ve eğitimli bir cerrah, lazer kullanarak çeşitli görevleri gerçekleştirebilir; kan kaybını, ameliyat sonrası hastanın rahatsızlığını, yara enfeksiyonu olasılığını, bazı kanserlerin yayılmasını önemli ölçüde azaltabilir ve ameliyatın kapsamını en aza indirebilir (bazı durumlarda) ).

Lazerler açık ve laparoskopik ameliyatlarda son derece faydalıdır. Lazerin yaygın cerrahi uygulamaları arasında göğüs ameliyatı, safra kesesinin alınması, bağırsak rezeksiyonu, hemoroidektomi ve diğerleri yer alır.

Lazer Uygulaması

Lazer cerrahisi genellikle aşağıdaki alanlardaki uzmanlar için standart bir prosedürdür:

Lazerin düzenli kullanımı şu amaçlarla uygulanır:

• benleri ortadan kaldırmak,
• iyi huylu, kanser öncesi veya kanserli dokuların veya tümörlerin çıkarılması,

Abone ol YouTube kanalı !

• bademcik çıkarma,
• epilasyon veya transplantasyon.

Lazerler ayrıca aşağıdakileri tedavi etmek için de kullanılır:

Lazer ameliyatının faydaları

Genellikle "kansız ameliyat" olarak adlandırılan lazer prosedürleri, genellikle geleneksel ameliyatlara göre daha az kanamayla sonuçlanır. Lazerin ürettiği ısı enfeksiyon riskini azaltır. Daha küçük bir kesi gerektiğinden lazer prosedürleri genellikle daha az zaman alır. geleneksel operasyonlar. Kan damarlarını ve sinirleri mühürlemek kanamayı, şişmeyi, yara izini, ağrıyı ve iyileşme süresini azaltır.

Teşhis ve hazırlık

Lazer cerrahisi çok çeşitli durumların tedavisinde kullanıldığından, hasta, özel prosedüre nasıl hazırlanılacağı konusunda doktordan ayrıntılı talimatlar almalıdır.

Bakım sonrası

Lazer ameliyatlarının çoğu ayaktan tedavi bazında gerçekleştirilebilir ve hastaların genellikle yaşamsal belirtileri stabil hale geldikten sonra hastaneyi veya doktor muayenehanesini terk etmelerine izin verilir.

Doktorunuz ameliyattan sonra ağrı kesici (ağrı kesici) verebilir. İyileşme için gereken süre cerrahi müdahale operasyonun karmaşıklığına bağlıdır ve bireysel özellikler hasta.

Lazer ameliyatı: riskler

Lazer cerrahisi, geleneksel cerrahi prosedürlerle ilişkili olmayan riskler içerebilir. Lazer ışını, yeterince yüksek enerji ve emilim ile birleştirildiğinde giysileri, kağıtları ve saçları tutuşturabilir. Oksijen varlığında lazer yangını riski artar. Lazerler yüksek voltaj gerektirdiğinden kendinizi elektrik çarpmasından korumak da önemlidir.

Lazer ışını sağlıklı dokuyu etkileyebilir, bu durumda ağrılı hasara neden olur. Lazer cerrahisindeki hatalar veya yanlışlıklar hastanın görüşünü bozabilir veya ciltte yara izleri bırakabilir.

Tüm riskler, önlemler ve olası komplikasyonlar hasta bir doktorla görüşmelidir.

Yasal Uyarı: Lazer cerrahisi ile ilgili bu yazıda sunulan bilgiler yalnızca okuyucuyu bilgilendirme amaçlıdır. Bir sağlık uzmanının tavsiyesinin yerini alması amaçlanmamıştır.

Geçtiğimiz yarım yüzyılda lazerler oftalmoloji, onkoloji, estetik cerrahi ve diğer birçok tıp ve biyomedikal araştırma alanı.

Işıktan hastalıkların tedavisinde yararlanılabileceği binlerce yıl önce biliniyordu. Eski Yunanlılar ve Mısırlılar terapide güneş radyasyonunu kullandılar ve bu iki fikir mitolojide birbiriyle bağlantılıydı. Yunan tanrısı Apollon güneşin ve şifanın tanrısıydı.

Işığın tıpta kullanılma potansiyeli ancak 50 yıldan fazla bir süre önce tutarlı radyasyon kaynağının icat edilmesiyle ortaya çıktı.

Özel özelliklerinden dolayı lazerler güneşten veya diğer kaynaklardan gelen radyasyona göre çok daha etkilidir. Her kuantum üreteci çok dar bir dalga boyu aralığında çalışır ve tutarlı ışık yayar. Tıptaki lazerler aynı zamanda yüksek güçler yaratmayı da mümkün kılmaktadır. Enerji ışını çok küçük bir noktada yoğunlaştırılarak yüksek yoğunluk elde edilebilir. Bu özellikleri lazerin günümüzde birçok alanda kullanılmasına yol açmıştır. tıbbi teşhis, terapi ve ameliyat.

Cilt ve göz tedavisi

Lazerin tıpta kullanımı oftalmoloji ve dermatoloji ile başlamıştır. Kuantum üreteci 1960 yılında keşfedildi. Ve bundan sadece bir yıl sonra Leon Goldman, tıpta yakut kırmızısı lazerin, bir tür kılcal displaziyi ortadan kaldırmak için nasıl kullanılabileceğini gösterdi. doğum lekeleri ve melanom.

Bu uygulama tutarlı radyasyon kaynaklarının belirli bir dalga boyunda çalışabilmesine dayanmaktadır. Tutarlı radyasyon kaynakları artık tümörlerin, dövmelerin, saçların ve benlerin giderilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Dermatolojide çeşitli tip ve dalga boylarında lazerler kullanılmaktadır. farklı türler tedavi edilebilir lezyonlar ve bunların içindeki ana emici madde. aynı zamanda hastanın cilt tipine de bağlıdır.

Günümüzde lazerler hastaların tedavisinde birincil araç haline geldiğinden dermatoloji veya oftalmolojiyi lazer olmadan uygulayamazsınız. Görme düzeltmesi için kuantum jeneratörlerinin kullanımı ve çok çeşitli oftalmik uygulamalar, Charles Campbell'ın 1961'de retinası ayrılmış bir hastayı iyileştirmek için tıpta kırmızı lazeri kullanan ilk doktor olmasından sonra arttı.

Daha sonra oftalmologlar bu amaçla spektrumun yeşil kısmındaki tutarlı radyasyonun argon kaynaklarını kullanmaya başladılar. Burada, ışını retina dekolmanı alanına odaklamak için gözün özellikleri, özellikle merceği kullanıldı. Cihazın son derece konsantre gücü onu kelimenin tam anlamıyla birbirine kaynaklıyor.

Bazı makula dejenerasyonu olan hastalar lazer cerrahisinden (lazer pıhtılaşması ve fotodinamik tedavi) yararlanabilirler. İlk prosedürde, kan damarlarını kapatmak ve makula altındaki anormal büyümelerini yavaşlatmak için tutarlı bir radyasyon ışını kullanılır.

Benzer çalışmalar 1940'lı yıllarda güneş ışığıyla da yapılmıştı ancak bunların başarılı bir şekilde tamamlanabilmesi için doktorların güneş ışığına ihtiyacı vardı. benzersiz özellikler kuantum jeneratörleri. Argon lazerinin bir sonraki uygulaması durduruldu iç kanama. Yeşil ışığın kırmızı kan hücrelerinin pigmenti olan hemoglobin tarafından seçici olarak emilmesi, kanayan kan damarlarını bloke etmek için kullanılmıştır. Kanseri tedavi etmek için tümöre giren ve ona besin sağlayan kan damarları yok edilir.

Bu, güneş ışığı kullanılarak elde edilemez. Tıp olması gerektiği gibi oldukça muhafazakardır ancak tutarlı radyasyon kaynakları çeşitli alanlarda tanınmaktadır. Tıpta lazerler birçok geleneksel aletin yerini almıştır.

Oftalmoloji ve dermatoloji de tutarlı ultraviyole radyasyonun eksimer kaynaklarından yararlanmıştır. Görme düzeltmesi için korneanın yeniden şekillendirilmesinde (LASIK) yaygın olarak kullanılmaya başlandılar. Lazerler estetik tıp Lekeleri ve kırışıklıkları gidermek için kullanılır.

Kârlı Estetik Cerrahi

Bu tür teknolojik gelişmeler, muazzam kar potansiyeline sahip olduğundan ticari yatırımcılar arasında kaçınılmaz olarak popülerdir. Analitik şirket Medtech Insight, 2011 yılında lazer kozmetik ekipmanlarının pazar büyüklüğünün 1 milyar dolardan fazla olduğunu tahmin etti. Aslında genel talepteki düşüşe rağmen tıbbi sistemler Küresel durgunluk sırasında, lazer sistemleri için baskın pazar olan Amerika Birleşik Devletleri'nde kuantum jeneratörlerinin kullanımına dayalı estetik ameliyatlar sürekli talep görmeye devam ediyor.

Görüntüleme ve teşhis

Tıpta lazerler birçok hastalığın yanı sıra kanserin de erken teşhisinde önemli rol oynuyor. Örneğin Tel Aviv'de bir grup bilim adamı kızılötesi tutarlı radyasyon kaynaklarını kullanan IR spektroskopisine ilgi duymaya başladı. Bunun nedeni kanserli doku ile sağlıklı dokunun farklı kızılötesi geçirgenliğe sahip olabilmesidir. Bu yöntemin umut verici bir uygulaması melanomların tespitidir. Deri kanserinde erken tanı hastanın hayatta kalması açısından çok önemlidir. Şu anda melanomun tespiti gözle yapılmaktadır, bu nedenle yalnızca doktorun becerisine güvenebilirsiniz.

İsrail'de yılda bir kez herkes ücretsiz melanom taramasına gidebilir. Birkaç yıl önce büyüklerden birinde tıp merkezleri Potansiyel ancak zararsız işaretler ile gerçek melanom arasındaki IR aralığındaki farkı net bir şekilde gözlemlemenin mümkün olduğu çalışmalar yapıldı.

1984 yılında biyomedikal optik üzerine ilk SPIE konferansının organizatörü olan Katzir ve Tel Aviv'deki grubu aynı zamanda kızılötesi dalga boylarına karşı şeffaf optik fiberler geliştirerek tekniğin geniş alanlara genişletilmesine olanak tanıdı. dahili teşhis. Ayrıca jinekolojide servikal smear testine hızlı ve ağrısız bir alternatif olabilir.

Tıpta mavi, floresan teşhislerinde uygulama alanı buldu.

Kuantum jeneratörlerine dayalı sistemler, geleneksel olarak mamografide kullanılan X ışınlarının yerini almaya başlıyor. X ışınları doktorları zor bir ikilemle karşı karşıya bırakıyor: Kanseri güvenilir bir şekilde tespit etmek için yüksek yoğunluğa ihtiyaç var, ancak artan radyasyonun kendisi kanser riskini artırıyor. Alternatif olarak, memenin ve vücudun beyin gibi diğer bölümlerinin fotoğraflarını çekmek için çok hızlı lazer darbeleri kullanma olasılığı da araştırılıyor.

Gözler ve daha fazlası için OCT

Biyoloji ve tıpta lazerlerin optik koherens tomografide (OCT) uygulama alanı bulması büyük bir ilgi dalgasına neden oldu. Bu görüntüleme tekniği, bir kuantum üretecinin özelliklerini kullanır ve biyolojik dokunun çok net (mikron mertebesinde), kesitsel ve üç boyutlu görüntülerini gerçek zamanlı olarak üretebilir. OCT halihazırda oftalmolojide kullanılmaktadır ve örneğin bir göz doktorunun retina hastalıklarını ve glokomu teşhis etmek için korneanın bir kesitini görmesine olanak tanıyabilir. Günümüzde teknik tıbbın diğer alanlarında da kullanılmaya başlanmıştır.

OCT'nin ortaya çıkardığı en geniş alanlardan biri arterlerin fiber optik görüntülenmesidir. yırtılmaya eğilimli dengesiz bir plağın durumunu değerlendirmek için kullanılabilir.

Canlı organizmaların mikroskopisi

Bilim, teknoloji ve tıptaki lazerler birçok mikroskopi türünde de önemli bir rol oynamaktadır. Bu alanda, hastanın vücudunda neler olup bittiğini neşter kullanmadan görselleştirmeyi amaçlayan çok sayıda gelişme kaydedildi.

Kanseri ortadan kaldırmanın en zor kısmı, cerrahın her şeyin doğru yapıldığından emin olabilmesi için sürekli olarak mikroskop kullanmak zorunda olmasıdır. Mikroskopiyi "canlı" ve gerçek zamanlı olarak gerçekleştirme yeteneği önemli bir ilerlemedir.

Lazerlerin mühendislik ve tıpta yeni bir uygulaması, standart mikroskoplardan çok daha yüksek çözünürlükte görüntüler üretebilen yakın alan taramalı optik mikroskoptur. Bu yöntem, boyutları ışığın dalga boyundan daha küçük olan, uçlarında çentikler bulunan optik fiberlere dayanmaktadır. Bu, dalga boyu altı görüntülemeyi mümkün kıldı ve biyolojik hücrelerin görüntülenmesinin temelini attı. Bu teknolojinin IR lazerlerde kullanılması Alzheimer hastalığını, kanseri ve hücrelerdeki diğer değişiklikleri daha iyi anlamamızı sağlayacak.

PDT ve diğer tedavi yöntemleri

Optik fiberlerdeki gelişmeler, lazerlerin diğer alanlarda da kullanımının yaygınlaşmasına yardımcı oluyor. Teşhisin vücut içinde yapılmasına olanak sağlamasının yanı sıra, tutarlı radyasyonun enerjisi ihtiyaç duyulan yere aktarılabilmektedir. Bu tedavide kullanılabilir. Fiber lazerler çok daha gelişmiş hale geliyor. Geleceğin ilacını kökten değiştirecekler.

Işığa duyarlı kullanan bir fototıp alanı kimyasallar Vücutla özel bir şekilde etkileşime giren cihazlar, hastaların hem teşhis hem de tedavisinde kuantum jeneratörlerinin yardımına başvurabiliyor. Fotodinamik terapide (PDT), örneğin lazer ve ışığa duyarlı ilaç 50 yaş üstü kişilerde körlüğün önde gelen nedeni olan yaşa bağlı makula dejenerasyonunun "ıslak" formuna sahip hastalarda görmeyi yeniden sağlayabilir.

Onkolojide bazı porfirinler kanser hücrelerinde birikir ve belirli bir dalga boyunda aydınlatıldığında tümörün yerini belirten floresans verir. Aynı bileşikler daha sonra farklı bir dalga boyuyla aydınlatılırsa toksik hale gelirler ve hasarlı hücreleri öldürürler.

Kırmızı gaz helyum-neon lazer tıpta osteoporoz, sedef hastalığı tedavisinde kullanılır. trofik ülserler vb., çünkü bu frekans hemoglobin ve enzimler tarafından iyi bir şekilde emilir. Radyasyon inflamatuar süreçleri yavaşlatır, hiperemi ve şişmeyi önler ve kan dolaşımını iyileştirir.

Kişiselleştirilmiş tedavi

Lazerlerin kullanılabileceği diğer iki alan ise genetik ve epigenetiktir.

Gelecekte her şey nano ölçekte gerçekleşecek ve tıbbın hücresel ölçekte uygulanmasına olanak tanıyacak. Femtosaniyelik darbeler üretebilen ve belirli dalga boylarına ayarlanabilen lazerler, tıp profesyonelleri için ideal ortaklardır.

Bu, hastanın bireysel genomuna dayalı kişiselleştirilmiş tedavilerin kapısını açacaktır.

Leon Goldman - lazer tıbbının kurucusu

İnsanları tedavi etmek için kuantum jeneratörlerinin kullanımından bahsederken Leon Goldman'dan bahsetmeden geçilemez. Lazer tıbbının "babası" olarak bilinir.

Tutarlı radyasyon kaynağını icat ettikten sonraki bir yıl içinde Goldman, bunu bir cilt hastalığını tedavi etmek için kullanan ilk araştırmacı oldu. Bilim adamının kullandığı teknik, lazer dermatolojinin daha sonraki gelişiminin yolunu açtı.

1960'ların ortasındaki araştırması, yakut kuantum jeneratörünün retina cerrahisinde kullanılmasına ve tutarlı radyasyonun aynı anda cildi kesip kan damarlarını kapatarak kanamayı sınırlandırma yeteneği gibi keşiflere yol açtı.

Kariyerinin büyük bölümünde Cincinnati Üniversitesi'nde dermatolog olarak görev yapan Goldman, Amerikan Tıp ve Cerrahi Lazer Derneği'ni kurdu ve lazer güvenliğinin temellerinin atılmasına yardımcı oldu. Ölümü 1997

Minyatürleştirme

İlk 2 mikronluk kuantum jeneratörleri çift kişilik yatak boyutundaydı ve sıvı nitrojenle soğutuluyordu. Günümüzde avucumuza sığan diyotlar var, hatta daha küçükleri de var. Bu tür değişiklikler yeni uygulama ve geliştirme alanlarının önünü açıyor. Geleceğin tıbbında beyin ameliyatı için küçük lazerler bulunacak.

Teknolojik ilerleme sayesinde maliyetler sürekli olarak azaltılmaktadır. Lazerler ev aletlerinde yaygınlaştığı gibi hastane ekipmanlarında da önemli bir rol oynamaya başladı.

Geçmişte, tıpta lazerler çok büyük ve karmaşıktı, ancak günümüzde bunların optik fiberden üretilmesi, maliyeti önemli ölçüde azalttı ve nano ölçeğe geçiş, maliyetleri daha da düşürecektir.

Diğer Uygulamalar

Ürologlar lazer kullanarak üretral darlıkları, iyi huylu siğilleri, idrar taşlarını ve kontraktürü tedavi edebilirler. mesane ve prostat büyümesi.

Lazerlerin tıpta kullanılması, beyin cerrahlarının hassas kesimler yapmasına ve beyin ve omuriliğin endoskopik izlemesini yapmasına olanak tanıdı.

Veteriner hekimler lazerleri endoskopik prosedürler, tümörlerin pıhtılaşması, kesi yapılması ve fotodinamik tedavi için kullanırlar.

Diş hekimleri delik açma, diş eti ameliyatı, antibakteriyel prosedürler, diş duyarsızlaştırma ve orofasiyal teşhis için tutarlı radyasyon kullanır.

Lazer cımbız

Dünyanın her yerindeki biyomedikal araştırmacılar optik cımbız, hücre ayırıcı ve diğer çeşitli araçları kullanıyor. Lazer cımbızları daha iyi ve daha hızlı kanser teşhisi vaat ediyor ve virüsleri, bakterileri, küçük metal parçacıkları ve DNA şeritlerini yakalamak için kullanılıyor.

Optik cımbızlar, metal veya plastik cımbızların küçük ve kırılgan nesneleri almasına benzer şekilde, mikroskobik nesneleri tutmak ve döndürmek için tutarlı bir radyasyon ışını kullanır. Bireysel moleküller, mikron boyutunda cam parçalarına veya polistiren boncuklara bağlanarak manipüle edilebilir. Kiriş topa çarptığında bükülür ve küçük bir darbeyle topu kirişin tam ortasına doğru iter.

Bu, küçük bir parçacığı ışık ışınında yakalayabilen bir "optik tuzak" yaratır.

Tıpta lazer: artıları ve eksileri

Yoğunluğu ayarlanabilen tutarlı radyasyon enerjisi, biyolojik dokuların hücresel veya hücre dışı yapısını kesmek, yok etmek veya değiştirmek için kullanılır. Ayrıca lazerin tıpta kullanılması kısaca enfeksiyon riskini azaltır ve iyileşmeyi teşvik eder. Kuantum jeneratörlerinin ameliyatta kullanılması diseksiyonun doğruluğunu arttırır; ancak hamile kadınlar için tehlike oluştururlar ve ışığa duyarlı ilaçların kullanımında kontrendikasyonlar vardır.

Dokuların karmaşık yapısı, klasik biyolojik testlerin sonuçlarının kesin olarak yorumlanmasına izin vermez. Tıptaki lazerler (fotoğraf) kanser hücrelerini yok etmek için etkili bir araçtır. Bununla birlikte, güçlü tutarlı radyasyon kaynakları ayrım gözetmeksizin etki eder ve yalnızca etkilenen dokuyu değil aynı zamanda çevredeki dokuyu da yok eder. Bu özellik, fazla hücreleri seçici olarak yok etme yeteneği ile ilgilenilen bir alanda moleküler analiz gerçekleştirmek için kullanılan mikrodiseksiyon tekniğinin önemli bir aracıdır. Bu teknolojinin amacı, iyi tanımlanmış bir popülasyonda çalışmayı kolaylaştırmak için tüm biyolojik dokularda mevcut olan heterojenliğin üstesinden gelmektir. Bu anlamda lazer mikrodisseksiyon, araştırmaların geliştirilmesine, artık popülasyon ve hatta tek hücre düzeyinde açıkça gösterilebilecek fizyolojik mekanizmaların anlaşılmasına önemli bir katkı sağlamıştır.

Doku mühendisliği işlevselliği günümüzde biyolojinin gelişmesinde önemli bir faktör haline gelmiştir. Bölünme sırasında aktin liflerini keserseniz ne olur? Katlama sırasında hücre yok edilirse Drosophila embriyosu stabil olacak mı? Bir bitkinin meristem bölgesinde yer alan parametreler nelerdir? Tüm bu sorunlar lazer yardımıyla çözülebilir.

Nanotıp

Son zamanlarda çok çeşitli uygulamalara uygun özelliklere sahip birçok nanoyapı ortaya çıkmıştır. biyolojik uygulamalar. Bunlardan en önemlileri şunlardır:

• kuantum noktaları – son derece hassas hücresel görüntülemede kullanılan, nanometre boyutunda, ışık yayan küçük parçacıklar;
• tıbbi uygulamada uygulama alanı bulan manyetik nanopartiküller;
• kapsüllenmiş terapötik moleküller için polimer parçacıkları;
• metal nanopartiküller.

Nanoteknolojinin gelişmesi ve lazerlerin tıpta kullanılması, kısacası, ilaçların uygulanma biçiminde devrim yarattı. içeren nanopartiküllerin süspansiyonları ilaçlar, etkilenen doku ve hücreleri seçici olarak hedefleyerek birçok bileşiğin terapötik indeksini artırabilir (çözünürlüğü ve etkinliği artırabilir, toksisiteyi azaltabilir). Onlar teslim ediyorlar aktif madde ve ayrıca harici uyarıma yanıt olarak aktif bileşenin salınmasını düzenler. Nanoterapi bir başka deneysel yaklaşım nanopartiküllerin, ilaç bileşiklerinin, terapötiklerin ve tanısal görüntüleme araçlarının ikili kullanımını sağlayarak kişiselleştirilmiş tedavinin önünü açıyor.

Lazerlerin tıpta ve biyolojide mikrodiseksiyon ve fotoablasyon amacıyla kullanılması farklı düzeylerde anlaşılmasını mümkün kılmıştır. fizyolojik mekanizmalar hastalığın gelişimi. Sonuçlar belirlemeye yardımcı olacak en iyi yöntemler Her hastanın tanı ve tedavisi. Nanoteknolojinin görüntülemedeki ilerlemelerle yakın bağlantılı olarak gelişmesi de vazgeçilmez olacaktır. Nanotıp, belirli kanser türleri için umut verici yeni bir tedavi şeklidir. bulaşıcı hastalıklar veya teşhis.

giriiş

Işık yüzyıllardır çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılmıştır. Eski Yunanlılar ve Romalılar sıklıkla “güneşi ilaç olarak kullanırlardı”. Ve ışıkla tedavi edilmesi gereken hastalıkların listesi oldukça büyüktü.

Fototerapinin gerçek şafağı 19. yüzyılda geldi; elektrik lambalarının icadıyla yeni olanaklar ortaya çıktı. 19. yüzyılın sonlarında hastayı kırmızı ışık yayan özel bir odaya yerleştirerek çiçek ve kızamık hastalığını kırmızı ışıkla tedavi etmeye çalıştılar. Ayrıca çeşitli “renk banyoları” (yani farklı renkteki ışık) akıl hastalıklarını tedavi etmek için başarıyla kullanılmıştır. Üstelik yirminci yüzyılın başlarında fototerapi alanında lider konum Rus İmparatorluğu tarafından işgal edilmişti.

Ancak akupunkturda lazer ışınlarının kullanımı sadece çocuklarla sınırlı değildir; uygulama tamamen ağrısız olmasına rağmen iğne korkusu yaşayan çok sayıda yetişkin vardır. Antik Geleneğin Bağlantıları Çin tıbbıİle modern teknoloji küresel deneyimi tamamlıyor.

Akupunkturda elektronik kullanmanın amacı, ağrı durumlarında gerekli olan analjezik etkiyi arttırmak ve her şeyden önce hızlandırmaktır. şiddetli ağrı Hastanın ağrısından acilen kurtulmaya ihtiyacı olduğunda. Akupunkturun sadece ağrıyı durdurmayı amaçlamadığını, aynı zamanda kötülüğün nedenini de çözdüğünü hatırlamakta fayda var. Şiddetli ağrılara daha hızlı müdahale edebilmemiz için elektronik akupunkturun kullanımı gelişti.

Altmışlı yılların başında ilk lazer tıbbi cihazları ortaya çıktı. Günümüzde hemen hemen her hastalıkta lazer teknolojileri kullanılmaktadır.

1. Lazer teknolojisinin tıpta kullanımının fiziksel temeli

1.1 Lazer çalışma prensibi

Lazerler, varlığı 1916'da A. Einstein tarafından öne sürülen uyarılmış emisyon olgusuna dayanmaktadır. Ayrık enerji seviyelerine sahip kuantum sistemlerinde, enerji durumları arasında üç tür geçiş vardır: indüklenmiş geçişler, kendiliğinden geçişler ve ışınımsız geçişler gevşeme geçişleri. Uyarılmış emisyonun özellikleri, radyasyonun tutarlılığını ve kuantum elektroniğindeki kazancı belirler. Kendiliğinden emisyon, gürültünün varlığına neden olur, titreşimlerin yükseltilmesi ve uyarılması sürecinde bir tohum itici gücü görevi görür ve ışınımsal olmayan gevşeme geçişleriyle birlikte, termodinamik olarak dengesiz bir yayılma durumunun elde edilmesinde ve sürdürülmesinde önemli bir rol oynar.

Elektronik akupunktur için kullandığımız cihazların yoğunluk, frekans ve elektronik dalga türü ayarları vardır, böylece elektronik akımı her durumda istenen etkiye göre ayarlayabiliriz. Lazer ışınının keşfi Kaliforniyalı fizikçi Theodore Maiman'a atfediliyor.

Bu teknolojiyi inceleyen ilk bilim adamı Albert Einstein'dı. Schawlow ve Townes daha sonra ödüllendirildi Nobel Ödülü Atomların ve moleküllerin doğasını araştırmak için ilk olarak Lazerin ilkelerini formüle ettiler. Üzerinde çalışılan yeni maddeler var. O zamanlar cerrahlar, enstrümanın sunduğu birçok olanaktan heyecan duyuyordu.

İndüklenmiş geçişler sırasında, bir kuantum sistemi, hem elektromanyetik alanın enerjisini emerek (düşük enerji seviyesinden üst enerji seviyesine geçiş) hem de elektromanyetik enerji yayarak (üst seviyeden enerji seviyesine geçiş) bir enerji durumundan diğerine aktarılabilir. daha düşük olanı).

Işık, elektromanyetik bir dalga şeklinde yayılırken, emisyon ve absorpsiyon sırasındaki enerji ışık kuantumunda yoğunlaşırken, elektromanyetik radyasyonun madde ile etkileşimi sırasında, Einstein'ın 1917'de gösterdiği gibi, absorpsiyon ve kendiliğinden emisyonla birlikte zorlanır ( indüklenen radyasyon meydana gelir ve lazerlerin geliştirilmesinin temelini oluşturur.

Lazer ekipmanlarının gelişimi çok büyük olmuştur ve cihazlar son teknoloji olarak kabul edilmektedir. Bir seminere katılmak üzere şehirdeydi ve kahvenin servis edilmesini beklerken, Franklin Meydanı'ndaki banklardan birine oturup uzun süredir kendisini rahatsız eden bir sorunu dikte etti: Radarlardan daha yüksek frekanslarda ultra kısa dalga emisyonlarının nasıl elde edileceği. .

Bu radyasyonun ölçüm ve fizikokimyasal analiz için olağanüstü bir değere sahip olacağına inanıyordu. Genç öğretmen, 28 Temmuz'da Greenville, Güney Carolina'da doğan Charles Hard Townes'dı. Kendi ülkesindeki Duke Üniversitesi'nden mezun oldu ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden doktorasını aldı.

Elektromanyetik dalgaların uyarılmış emisyonu veya santimetre dalga aralığında elektromanyetik radyasyonun kendinden heyecanlı salınımlarının başlatılması nedeniyle güçlendirilmesi ve böylece adı verilen bir cihazın oluşturulması usta(uyarılmış radyasyon emisyonu yoluyla mikrodalga amplifikasyonu), 1954'te hayata geçirildi. Bu amplifikasyon ilkesini önemli ölçüde daha kısa ışık dalgalarına genişletme önerisini (1958) takiben, ilk lazer(uyarılmış radyasyon emisyonu yoluyla ışığın amplifikasyonu).

Görelilik Teorisinin yaratıcısı bu yıl, uyarılmış radyasyon emisyonundan elde edilebilecek güçlendirme etkisine ilişkin bir çalışma yayınladı. O zamana kadar insanların üretebildiği tüm emisyonlar radyo dalgalarıydı; deney için çok mu geniş?

Townes, bir rezonans kutusu veya benzeri bir şeyin içine alınmış moleküllerin titreşimlerinin radyasyona dönüştürülmesinin mümkün olabileceğini ve bu tür uyarılmış emisyonun güçlendirilebileceğini öne sürdü. Ancak ilahiyat okuluna vardığında ve o sabah meydanda öne sürdüğü fikirleri sunduğunda çok az ilgiyi hak etti.

Lazer, radyo mühendisliği ve mikrodalga teknolojisinden ve ayrıca spektrumun kısa dalga, özellikle kızılötesi ve görünür bölgelerinden bildiğimiz, tutarlı elektromanyetik radyasyonun üretilebildiği bir ışık kaynağıdır.

1.2 Lazer türleri

Mevcut lazer türleri çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilir. Öncelikle aktif ortamın toplanma durumuna göre: gaz, sıvı, katı. Bu büyük sınıfların her biri daha küçük sınıflara bölünmüştür: aktif ortamın karakteristik özelliklerine, pompalama tipine, inversiyon oluşturma yöntemine vb. göre. Örneğin, katı hal lazerleri arasında, enjeksiyon pompalamanın en yaygın şekilde kullanıldığı geniş bir yarı iletken lazer sınıfı oldukça açık bir şekilde ayırt edilir. Gaz lazerleri atomik, iyon ve moleküler lazerleri içerir. Diğer tüm lazerler arasında özel bir yer, çalışması boşluktaki göreli yüklü parçacıklar tarafından ışık üretiminin klasik etkisine dayanan serbest elektron lazeri tarafından işgal edilmektedir.

Hayal kırıklığı bir yana, genç bilim adamı Columbia Üniversitesi'ndeki öğrencileriyle tartıştığı bir sorunla karşılaştı ve radyasyon molekülünün farklı kaynaklarını kullanarak test etmeye başladı. Üç yıl sonra, molekülleri saniyede 24 milyar kez titreyen ve onları 2 mm'lik yarı uzunluktaki dalgalara dönüşmeye duyarlı hale getiren amonyak gazıyla ilk sonuçlarını elde etti.

Townes, molekülleri uygun elektromanyetik uyarıya çevirerek, orijinali büyük ölçüde artıran elektron çığını takip etti. Townes'ın bizzat söylediği gibi, Columbia'daki öğrencileriyle yaptığı görüşmeler sonucunda yeni bir sözlük ortaya çıktı. Radyasyonu simüle ederek mikrodalga amplifikasyonu için maser adını seçtik diyor.

1.3 Lazer radyasyonunun özellikleri

Lazer radyasyonu, geleneksel ışık kaynaklarından gelen radyasyondan aşağıdaki özelliklerle farklılık gösterir:

Yüksek spektral enerji yoğunluğu;

Tek renkli;

Yüksek zamansal ve mekansal tutarlılık;

Sabit modda lazer radyasyon yoğunluğunun yüksek stabilitesi;

Ayrıca şaka amaçlı bile olsa, kızılötesi amplifikasyonu, radyasyonun ve x-ışınlarının uyarılmış emisyonu yoluyla ışığın lazerle amplifikasyonunu önerdik. Yalnızca maser ve lazer başarılı oldu. Maser yavaş yavaş şaşırtıcı kullanışlılığını ortaya çıkardı, en iyi radyo amplifikatörlerini geride bıraktı ve astronomik iletişim ve yıldız radyo istasyonlarındaki işten çıkarmaların tespit edilmesine izin verdi.

Taus'un maser ilkeleri üzerine inşa ettiği aynı yıllarda, Sovyet fizikçileri Aleksandro Mihayloviç Prokhorov ve Nikolai Gennadievich Basov da Moskova'ya benzer sonuçlarla geldiler. Arama yolu artık herkese açık. Metin, lazer olarak bilinen bir aracın yaratılmasına büyük ilgi uyandırdı.

Çok kısa ışık darbeleri üretme yeteneği.

Lazer radyasyonunun bu özel özellikleri, ona çok çeşitli uygulamalar sağlar. Temel olarak, geleneksel ışık kaynaklarından temel olarak farklı olan uyarılmış emisyon nedeniyle radyasyon üretme süreciyle belirlenirler.

Bir lazerin temel özellikleri şunlardır: sürekli veya darbeli olabilen dalga boyu, güç ve çalışma modu.

Maiman, amonyak gibi bir gaz yerine, krom safsızlıklarını eklediği sentetik bir yakut silindir teslim etti. Silindirin uçları ayna görevi görecek şekilde dikkatlice cilalandı. Bir ışık huzmesi yakut silindiri çevreledi ve aydınlatıldığında bir uyarıyı tetikledi: yakut kısa, çok yoğun bir lazer ışını ateşledi.

O zamandan beri, lazerin adı, popüler hayal gücünde bilim kurgu maceralarıyla ilişkilendirilen olağanüstü ve kamusal bir rezonans kazandı. Açıkçası, bu güçlü bir araçtır. Kas kuvvetini arttırmak için yerçekimi ve eylemsizliği kullanan bir kaldıraç, makara veya eğimli düzlem gibi, lazer de radyasyonun gücünü arttırmak için iki atom ve molekülün kuvvetini kullanır.

Lazerler tıbbi uygulamalarda ve öncelikle cerrahi, onkoloji, oftalmoloji, dermatoloji, diş hekimliği ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Lazer radyasyonunun biyolojik bir nesneyle etkileşiminin mekanizması henüz tam olarak araştırılmamıştır, ancak doku hücreleriyle termal etkilerin veya rezonans etkileşimlerinin meydana geldiği not edilebilir.

En azından bu yüzyıl boyunca ışık, fizik araştırmalarının önemli bir konusu olmuştur. En karmaşık ve cüretkar teorilerden biri onun etrafında mı inşa edildi? kuantum mekaniği. Işığın hem bir şey hem de bir süreç olduğu şeklindeki bariz paradoksu doğruluyor. Lazeri mümkün kılan ışığın bu ikili rolü müydü? aslında maddeleşme ve kuantum teorisi.

Lazer, ışığın tutarlı, koordineli, dalga benzeri doğasını yaratmaktan başka bir şey yapmadı. Bir cismin fotoğrafını çektiğimizde suyun içinde üretilen problar, deneyi yaptığımız göl veya tankın kıyısına çarptığında ters dalgalara neden oluyor. Eğer iki dalga tutarlıysa yani aynı anda en yüksek noktasına ulaşıyorsa güçlendirilir. Lazerin ışık dalgalarını kullanarak yaptığı şey budur.

Lazer tedavisi güvenlidir ve ilaçlara alerjisi olan kişiler için çok önemlidir.

2. Lazer radyasyonunun biyolojik dokularla etkileşim mekanizması

2.1 Etkileşim türleri

Ameliyat için lazer radyasyonunun önemli bir özelliği, kanla doymuş (vaskülarize) biyolojik dokuyu pıhtılaştırma yeteneğidir.

Işığın kuantum doğası, atomların enerjiyi sürekli bir biçimde değil, küçük bloklar halinde (kuantum) yayması gerçeğinde yatmaktadır. Bir atom enerji ve dışsallık bombardımanına uğradığında elektronlarından biri bir fotonu soğurur ve onun sayesinde üst yörüngeye sıçrar; tam tersine bir atom enerji ve enerji kaybettiğinde elektron bir foton yayar ve alt yörüngeye iner.

Lazer, bir dizi elektronun üst yörüngeye hareketini uyarır; indirildiğinde aynı frekansta ve hassasiyette ışık yayarlar ve bu daha sonra aparatın kristal aynalarına yansır. Bu olağanüstü özellik, örneğin Dünya ile Ay arasındaki mesafenin yalnızca 2 santimetrelik bir hatayla ölçülmesini mümkün kıldı. Lazerin bir diğer büyük avantajı ise saf ve tek renkli rengidir.

Çoğunlukla, pıhtılaşma lazer radyasyonunun kan tarafından emilmesi, kaynama noktasına kadar kuvvetli ısınması ve kan pıhtılarının oluşması nedeniyle oluşur. Dolayısıyla pıhtılaşma sırasında emici hedef hemoglobin veya kanın su bileşeni olabilir. Bu, turuncu-yeşil spektrumdaki lazerlerden (KTP lazer, bakır buharı) ve kızılötesi lazerlerden (neodimyum, holmiyum, camda erbiyum, CO2 lazer) gelen radyasyonun biyolojik dokuyu etkili bir şekilde pıhtılaştıracağı anlamına gelir.

Çok dar ışın olağanüstü bir paralelliğe sahiptir. Lazer, benzersiz özellikleri sayesinde mevcut teknolojileri geliştirerek, insanların henüz hayal bile etmediği geniş bir uygulama yelpazesinin önünü açıyor. Zaten telekomünikasyonda, tıpta, endüstride, sanatta vazgeçilmez bir araç haline geldi mi? müzikte, dansta ve müzikte giderek daha fazla yer kaplıyor tiyatro yapımları? ve hemen hemen her alanda insan faaliyeti, delmenin, kaynak yapmanın, parlatmanın, hassas bir şekilde veya kalibre etmenin gerekli olduğu yerlerde.

Işınlar, bazen çok yoğun olan ve yayılmadan uzun mesafelere gidebilen özel ışık ışınlarıdır. Bu isim, uyarılmış radyasyon emisyonu yoluyla İngilizce "Işık amplifikasyonu" teriminden türetilen bir kısaltmadır. Lazer ışınlarını üretmek için aparatta kullanılan temel olguyu açıklar. Aynı olay mikrodalga ışınları yayan cihazlarda da kullanılır. kızılötesi radyasyon.

Bununla birlikte, örneğin 2,94 mikron dalga boyuna sahip bir erbiyum garnet lazeri gibi biyolojik dokuda çok yüksek emilim ile, lazer radyasyonu 5 - 10 mikron derinlikte emilir ve hedefe - kılcal damar - hiç ulaşamayabilir. .

Cerrahi lazerler iki büyük gruba ayrılır: ablatif(Latince ablatio – “götürmek”; tıpta – ameliyatla alınması, amputasyon) ve ablatif olmayan lazerler. Ablatif lazerler neştere daha yakındır. Ablatif olmayan lazerler farklı bir prensiple çalışır: örneğin bir siğil, papillom veya hemanjiyom gibi bir nesneyi böyle bir lazerle tedavi ettikten sonra, bu nesne yerinde kalır, ancak bir süre sonra içinde bir dizi biyolojik etki meydana gelir ve ölür. Pratikte şuna benziyor: neoplazm mumyalanıyor, kuruyor ve düşüyor.

"Radyasyon" kelimesi mi? Kısaltmanın radyasyonla hiçbir ilgisi yoktur. Şunu ifade eder: elektromanyetik radyasyonörneğin: ışık, radyo dalgaları, kızılötesi radyasyon ve x-ışınları, yani. Yalnızca dalga boyları farklı olan dalgalar. Bu uzunluk, dalga formundaki ardışık maksimum noktalar arasındaki mesafeye karşılık gelir. Değeri radyo dalgalarında 10 km ila 1 metre arasında, mikrodalgada ise 1 ila 1 mm arasında değişir.

Işık takip eder, ultraviyole radyasyon, X ışınları ve gama radyasyonu. Bu dalgaların kümesi elektromanyetik spektrumu temsil eder. Herhangi bir atom, çevresinde küçük parçacıkların ve elektrotların hareket ettiği, oluşturulmuş bir çekirdek olarak düşünülebilir. Elektronik hareket hiçbir şekilde etki etmez; Yalnızca belirli hareket sınıflarına izin verilir ve bunların her biri belirli miktarda enerjiyle ilişkilidir.

Cerrahide sürekli CO2 lazerler kullanılmaktadır. Prensip termal etkilere dayanmaktadır. Lazer cerrahisinin avantajları temassız olması, neredeyse kansız olması, steril olması, lokal olması ve diseke edilen dokunun düzgün bir şekilde iyileşmesini ve dolayısıyla iyi kozmetik sonuçları sağlamasıdır.

Onkolojide lazer ışınının tümör hücreleri üzerinde yıkıcı etkisi olduğu fark edildi. İmha mekanizması, nesnenin yüzeyi ile iç kısımları arasında bir sıcaklık farkının ortaya çıkması nedeniyle güçlü dinamik etkilere ve tümör hücrelerinin tahrip olmasına yol açan termal etkiye dayanmaktadır.

Elektrotlar çekirdeğe ne kadar yakınsa atomun enerjisi o kadar düşük olur. Bir atomun mümkün olan en düşük enerjiye sahip olduğu zaman temel durumunda olduğu söylenir. Eğer enerjiniz artarsa, çeşitli uyarılmış hallerinden birine girer; bu da daha fazla uyarılmaya karşılık gelir. yüksek seviyeler enerji.

Bir atom genellikle temel durumdadır ancak enerjiyi emerse uyarılmış duruma da girebilir. Uyarı yaratmanın birkaç yolu vardır: bir malzemeye elektrik deşarjı geçirmek, ışığı absorbe etmek, yüksek sıcaklıklarda atomlar arasında meydana gelen etkiler.

Günümüzde fotodinamik terapi gibi bir yön de oldukça umut vericidir. Bu yöntemin klinik uygulamasına ilişkin birçok makale yayınlanmaktadır. Özü, hastanın vücuduna özel bir maddenin sokulmasıdır - ışığa duyarlılaştırıcı. Bu madde kanserli bir tümör tarafından seçici olarak biriktirilir. Tümörü özel bir lazerle ışınladıktan sonra, kanser hücrelerini öldüren oksijeni serbest bırakan bir dizi fotokimyasal reaksiyon meydana gelir.

Bir atom her zaman daha düşük bir enerji durumuna dönme eğilimindedir. Uyarılmış seviyeden temel duruma geçtiğinde enerji farkının açığa çıkması gerekir. Daha sonra ışık veya başka elektromanyetik radyasyon yayılır.

Kuantum teorisine göre, konsantre haldeki bir atomun yaydığı radyasyon mudur? bir çeşit parçacık, bir foton gibi. Aynı dalga boyuna sahip saf ışık fotonları birbirine eşittir; hepsi aynı enerjiyi taşır. Işığın rengi, dalga boyuyla ters orantılı olan fotonların enerjisini yansıtır. Böylece mavi ışığın fotonları daha fazla enerji kırmızı ışığın enerjisinden daha fazladır.

Vücudu lazer radyasyonu ile etkilemenin yollarından biri intravenöz lazer kan ışınlaması(ILBI) halihazırda kardiyoloji, göğüs hastalıkları, endokrinoloji, gastroenteroloji, jinekoloji, üroloji, anesteziyoloji, dermatoloji ve tıbbın diğer alanlarında başarıyla kullanılmaktadır. Konunun derinlemesine bilimsel olarak incelenmesi ve sonuçların öngörülebilirliği, ILBI'nin hem bağımsız olarak hem de diğer tedavi yöntemleriyle birlikte kullanılmasına katkıda bulunur.

ILBI için genellikle spektrumun kırmızı bölgesindeki lazer radyasyonu kullanılır
(0,63 µm), 1,5–2 mW gücünde. Tedavi günlük veya günaşırı yapılır; kurs başına 3 ila 10 seans. Çoğu hastalığa maruz kalma süresi yetişkinler için seans başına 15-20 dakika, çocuklar için ise 5-7 dakikadır. İntravenöz lazer tedavisi hemen hemen her hastane veya klinikte yapılabilir. Ayakta lazer tedavisinin avantajı, nozokomiyal enfeksiyon gelişme olasılığını azaltmasıdır; iyi bir psiko-duygusal arka plan oluşturarak hastanın prosedürlere girerken ve tam tedavi alırken uzun süre işlevsel kalmasını sağlar.

Oftalmolojide lazerlerden hem tedavi hem de tanı amacıyla yararlanılmaktadır. Lazer kullanılarak gözün retinası kaynatılır ve oküler koroidin damarları kaynaklanır. Spektrumun mavi-yeşil bölgesinde yayılan argon lazerleri, glokom tedavisinde mikrocerrahide kullanılır. Excimer lazerler uzun zamandır görme düzeltmesinde başarıyla kullanılmaktadır.

Dermatolojide birçok ciddi ve kronik cilt hastalığı lazer ışınımıyla tedavi edilmekte, dövmeler de silinmektedir. Lazerle ışınlandığında rejeneratif süreç aktive olur ve hücresel elementlerin değişimi aktive olur.

Kozmetolojide lazer kullanmanın temel prensibi, ışığın yalnızca onu emen nesneyi veya maddeyi etkilemesidir. Ciltte ışık özel maddeler - kromoforlar tarafından emilir. Her bir kromofor belirli bir dalga boyu aralığını emer; örneğin turuncu ve yeşil spektrum için kandaki hemoglobin, kırmızı spektrum için saçtaki melanin ve kızılötesi spektrum için hücresel sudur.

Radyasyon emildiğinde, lazer ışınının enerjisi, kromoforun bulunduğu cilt bölgesinde ısıya dönüştürülür. Yeterli lazer ışını gücü ile bu, hedefin termal olarak tahrip olmasına yol açar. Böylece lazer yardımıyla örneğin kıl köklerini, pigment lekelerini ve diğer cilt kusurlarını seçici olarak hedeflemek mümkündür.

Bununla birlikte, ısı transferi nedeniyle, az miktarda ışık soğuran kromofor içerseler bile komşu alanlar da ısınır. Isı emilimi ve transferi süreçleri hedefin fiziksel özelliklerine, derinliğine ve boyutuna bağlıdır. Bu nedenle, lazer kozmetolojisinde sadece dalga boyunu değil aynı zamanda lazer darbelerinin enerjisini ve süresini de dikkatli bir şekilde seçmek önemlidir.

Diş hekimliğinde lazer radyasyonu periodontal hastalık ve oral mukoza hastalıklarının en etkili fizyoterapötik tedavisidir.

Akupunktur yerine lazer ışını kullanılır. Lazer ışını kullanmanın avantajı, biyolojik bir nesneyle temasın olmaması ve dolayısıyla işlemin steril ve ağrısız olması ve büyük verimlilik sağlamasıdır.

Lazer cerrahisine yönelik ışık kılavuzu aletleri ve kateterler, üroloji, jinekoloji, gastroenteroloji, genel cerrahi, artroskopi ve dermatolojideki açık, endoskopik ve laparoskopik operasyonlar sırasında ameliyat bölgesine güçlü lazer radyasyonu iletmek üzere tasarlanmıştır. Biyolojik dokuyla temas halinde veya temassız kullanım modunda (lifin ucu biyolojik dokudan çıkarıldığında) cerrahi operasyonlar sırasında dokuların kesilmesine, eksizyonuna, ablasyonuna, buharlaştırılmasına ve pıhtılaşmasına olanak tanır. Radyasyon fiberin ucundan ya da fiberin yan yüzeyindeki bir pencereden verilebilir. Hem hava (gaz) hem de su (sıvı) ortamlarda kullanılabilir. Özel sipariş üzerine, kullanım kolaylığı sağlamak amacıyla kateterler, ışık kılavuzu tutucusu olan, kolayca çıkarılabilen bir tutamakla donatılır.

Teşhiste, lazerler çeşitli homojensizlikleri (tümörler, hematomlar) tespit etmek ve canlı bir organizmanın parametrelerini ölçmek için kullanılır. Tanısal operasyonların temelleri, bir lazer ışınının hastanın vücudundan (veya organlarından birinden) geçmesine dayanır ve iletilen veya yansıyan radyasyonun spektrumu veya genliğine dayanarak tanı konur. Onkolojide kanserli tümörleri, travmatolojide hematomları tespit etmenin yanı sıra kan parametrelerini (tansiyondan şekere ve oksijen içeriğine kadar hemen hemen her türlü) ölçmek için bilinen yöntemler vardır.

2.2 Farklı radyasyon parametrelerinde lazer etkileşiminin özellikleri

Cerrahi amaçlar için, lazer ışınının biyolojik dokuyu 50 - 70 ° C'nin üzerine ısıtacak kadar güçlü olması gerekir, bu da onun pıhtılaşmasına, kesilmesine veya buharlaşmasına yol açar. Bu nedenle, lazer cerrahisinde, belirli bir cihazdan gelen lazer radyasyonunun gücünden bahsederken, onlarca ve yüzlerce watt'ı gösteren sayılar kullanılır.

Cerrahi lazerler aktif ortamın türüne bağlı olarak sürekli veya darbelidir. Geleneksel olarak güç düzeyine göre üç gruba ayrılabilirler.

1. Pıhtılaşma: 1 - 5 W.

2. Buharlaşma ve sığ kesme: 5 - 20 W.

3. Derin kesme: 20 - 100 W.

Her lazer türü öncelikle radyasyonun dalga boyu ile karakterize edilir. Dalga boyu, lazer radyasyonunun biyolojik doku tarafından absorbe edilme derecesini ve dolayısıyla penetrasyon derinliğini ve hem cerrahi alanın hem de çevre dokuların ısınma derecesini belirler.

Suyun hemen hemen tüm biyolojik doku türlerinde bulunduğunu göz önünde bulundurursak, ameliyat için radyasyonunun suda absorbsiyon katsayısı 10 cm-1'den fazla olan veya aynı olan bir lazer türünün kullanılmasının tercih edilebileceğini söyleyebiliriz. nüfuz derinliği 1 mm'yi aşmayan.

Cerrahi lazerlerin diğer önemli özellikleri,
Tıpta kullanımlarının belirlenmesi:

radyasyon gücü;

sürekli veya darbeli çalışma modu;

kanla doymuş biyolojik dokuyu pıhtılaştırma yeteneği;

fiber optik yoluyla radyasyonun iletilmesi olasılığı.

Biyolojik doku lazer radyasyonuna maruz kaldığında önce ısınır, sonra buharlaşır. Biyolojik dokuyu etkili bir şekilde kesmek için, bir yandan kesilen bölgede hızlı buharlaşmaya, diğer yandan da çevre dokuların minimum düzeyde ısınmasına ihtiyacınız vardır.

Aynı ortalama radyasyon gücünde, kısa bir darbe, dokuyu sürekli radyasyona göre daha hızlı ısıtır ve ısının çevredeki dokuya yayılması minimum düzeydedir. Ancak darbelerin tekrarlama oranı düşükse (5 Hz'den az), o zaman sürekli bir kesim yapmak zordur; Bu nedenle, lazer tercihen 10 Hz'den daha büyük bir darbe tekrarlama oranına sahip bir darbeli çalışma moduna sahip olmalı ve yüksek tepe gücü elde etmek için darbe süresi mümkün olduğu kadar kısa olmalıdır.

Pratikte ameliyat için optimal güç çıkışı, lazer dalga boyuna ve uygulamaya bağlı olarak 15 ila 60 W arasında değişir.

3. Tıp ve biyolojide gelecek vaat eden lazer yöntemleri

Lazer tıbbının gelişimi üç ana dalı takip eder: lazer cerrahisi, lazer tedavisi ve lazer teşhisi. Lazer ışınının benzersiz özellikleri, daha önce imkansız olan operasyonların yeni, etkili ve minimal invaziv yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmesini mümkün kılar.

Fizik tedavi de dahil olmak üzere ilaç dışı tedavilere olan ilgi giderek artıyor. Çoğu zaman, bir değil birden fazla fiziksel işlemin yapılmasının gerekli olduğu durumlar ortaya çıkar ve daha sonra hastanın bir kabinden diğerine taşınması, birkaç kez giyinip soyunması gerekir, bu da ek sorunlar ve zaman kaybı yaratır.

Tedavi yöntemlerinin çeşitliliği, farklı radyasyon parametrelerine sahip lazerlerin kullanılmasını gerektirir. Bu amaçlar için, bir veya daha fazla lazer ve ana üniteden gelen kontrol sinyallerini lazerle eşleştirmek için bir elektronik cihaz içeren çeşitli yayma kafaları kullanılır.

Yayıcı kafalar evrensel olanlara bölünmüştür ve hem harici olarak (ayna ve manyetik ataşmanlar kullanılarak) hem de özel optik ataşmanlar kullanılarak boşluk içinde kullanılmalarına olanak tanır; geniş bir radyasyon alanına sahip olan ve yüzeysel olarak uygulanan matrislerin yanı sıra özel olanlar. Çeşitli optik ataşmanlar radyasyonun istenen maruz kalma alanına iletilmesine olanak tanır.

Blok prensibi, farklı spektral, uzay-zamansal ve enerji özelliklerine sahip çok çeşitli lazer ve LED kafalarının kullanılmasına olanak tanır ve bu da, çeşitli lazer terapi tekniklerinin birleşik uygulanması nedeniyle tedavinin etkinliğini niteliksel olarak yeni bir seviyeye yükseltir. Tedavinin etkinliği öncelikle bunların uygulanmasını sağlayan etkili yöntem ve ekipmanlarla belirlenir. Modern teknikler, geniş bir aralıkta çeşitli maruz kalma parametrelerini (radyasyon modu, dalga boyu, güç) seçme yeteneğini gerektirir. Bir lazer terapi cihazı (ALT) bu parametreleri, bunların güvenilir kontrolünü ve gösterimini sağlamalı ve aynı zamanda çalıştırılması basit ve kullanışlı olmalıdır.

4. Tıp teknolojisinde kullanılan lazerler

4.1 CO2 lazerleri

CO2 -lazer, yani Aktif ortamın yayan bileşeni karbondioksit CO2 olan bir lazer, mevcut lazer çeşitleri arasında özel bir yere sahiptir. Bu benzersiz lazer, öncelikle hem yüksek enerji çıkışı hem de yüksek verim ile karakterize edilmesiyle öne çıkıyor. Sürekli modda, muazzam güçler elde edildi - birkaç on kilowatt, darbeli güç birkaç gigawatt seviyesine ulaştı, darbe enerjisi kilojoule cinsinden ölçüldü. CO2 lazerin verimliliği (yaklaşık %30) tüm lazerlerin verimliliğini aşmaktadır. Darbe periyodik modunda tekrarlama oranı birkaç kilohertz olabilir. CO2 lazer radyasyonunun dalga boyları 9-10 mikron (IR aralığı) aralığındadır ve atmosferik şeffaflık penceresi dahilindedir. Bu nedenle CO2 lazer radyasyonu maddeye yoğun maruz kalma için uygundur. Ayrıca CO2 lazer ışınımının dalga boyu aralığı birçok molekülün rezonans soğurma frekanslarını içerir.

Şekil 1, CO2 molekülünün titreşim modunun sembolik bir temsiliyle birlikte temel elektronik durumunun daha düşük titreşim seviyelerini göstermektedir.

Şekil 20 – CO2 molekülünün daha düşük seviyeleri

Sabit koşullar altında bir CO2 lazerinin lazer pompalama döngüsü aşağıdaki gibidir. Işıma deşarjlı plazma elektronları, uyarma enerjisini uzun bir ömre sahip olan ve üst lazer seviyesi olan CO2 moleküllerinin asimetrik gerilme titreşimine aktaran nitrojen moleküllerini uyarır. Alt lazer seviyesi genellikle simetrik esneme titreşiminin ilk uyarılan seviyesidir; bu seviye, Fermi rezonansı ile bükülme titreşimine güçlü bir şekilde bağlanır ve bu nedenle helyum ile çarpışmalarda bu titreşimle birlikte hızla gevşer. Alt lazer seviyesinin deformasyon modunun ikinci uyarılmış seviyesi olduğu durumda da aynı gevşeme kanalının etkili olduğu açıktır. Dolayısıyla CO2 lazeri, karbondioksit, nitrojen ve helyum karışımı kullanan, CO2'nin radyasyon sağladığı, N2'nin üst seviyeyi pompaladığı ve He'nin alt seviyeyi tükettiği bir lazerdir.

Orta güçte (onlarca - yüzlerce watt) CO2 lazerleri, uzunlamasına boşaltma ve uzunlamasına gaz pompalama özelliğine sahip nispeten uzun tüpler şeklinde ayrı ayrı tasarlanmıştır. Böyle bir lazerin tipik tasarımı Şekil 2'de gösterilmektedir. Burada 1 - deşarj tüpü, 2 - halka elektrotlar, 3 - ortamın yavaş yenilenmesi, 4 - deşarj plazması, 5 - harici tüp, 6 - akan suyun soğutulması, 7, 8 – rezonatör.

Şekil 20 – Difüzyon soğutmalı CO2 lazerinin şeması

Boyuna pompalama, deşarjdaki gaz karışımının ayrışma ürünlerini gidermeye yarar. Bu tür sistemlerde çalışma gazının soğutulması, boşaltma borusunun dışarıdan soğutulan duvarı üzerine difüzyon nedeniyle meydana gelir. Duvar malzemesinin ısıl iletkenliği çok önemlidir. Bu açıdan korundum (Al2O3) veya berilyum (BeO) seramiklerinden yapılmış boruların kullanılması tavsiye edilir.

Elektrotlar, radyasyon yolunu engellememek için halka şeklinde yapılmıştır. Joule ısısı, termal iletim yoluyla tüpün duvarlarına taşınır, yani. Difüzyon soğutma kullanılır. Katı bir ayna metalden, yarı saydam olan ise NaCl, KCl, ZnSe, AsGa'dan yapılmıştır.

Difüzyon soğutmanın bir alternatifi konveksiyon soğutmadır. Çalışma gazı, boşaltma bölgesinden yüksek hızda üflenir ve boşaltma yoluyla Joule ısısı giderilir. Hızlı pompalamanın kullanılması, enerji salınımının ve enerji uzaklaştırma yoğunluklarının arttırılmasını mümkün kılar.

CO2 lazer tıpta neredeyse yalnızca tüm cerrahi operasyonlarda kesme ve buharlaştırma için “optik neşter” olarak kullanılır. Odaklanmış bir lazer ışınının kesme etkisi, malzemenin yapısının tahrip olmasına bağlı olarak odaklama alanındaki hücre içi ve hücre dışı suyun patlayıcı buharlaşmasına dayanır. Dokunun tahribatı yara kenarlarının karakteristik şekline yol açar. Dar bir şekilde sınırlı bir etkileşim bölgesinde, 100 °C'lik sıcaklık yalnızca dehidrasyon (buharlaşmalı soğutma) sağlandığında aşılır. Sıcaklığın daha da artması, dokunun kömürleşmesi veya buharlaşması yoluyla malzemenin uzaklaştırılmasına neden olur. Doğrudan kenar bölgelerde, genel olarak zayıf ısı iletkenliği nedeniyle, 3040 mikron kalınlığında ince bir nekrotik kalınlaşma oluşur. 300600 mikron mesafede artık doku hasarı oluşmaz. Pıhtılaşma bölgesinde çapı 0,51 mm'ye kadar olan kan damarları kendiliğinden kapanır.

CO2 lazerlerine dayanan cerrahi cihazlar şu anda oldukça geniş bir yelpazede sunulmaktadır. Çoğu durumda lazer ışınının yönlendirilmesi, cerrahın ameliyat edilen alanda manipüle ettiği, yerleşik odaklama optiklerine sahip bir aletle biten, mafsallı aynalardan (manipülatör) oluşan bir sistem kullanılarak gerçekleştirilir.

4.2 Helyum-neon lazerler

İÇİNDE helyum-neon lazerÇalışma maddesi nötr neon atomlarıdır. Uyarma elektrik deşarjı ile gerçekleştirilir. Saf neonda sürekli modda bir ters çevirme oluşturmak zordur. Çoğu durumda oldukça genel olan bu zorluk, deşarja ilave bir gazın (uyarma enerjisi donörü olarak görev yapan helyum) eklenmesiyle aşılır. Helyumun ilk iki uyarılmış yarı kararlı seviyesinin enerjileri (Şekil 3), neonun 3'lü ve 2'li seviyelerinin enerjileriyle oldukça doğru bir şekilde örtüşür. Bu nedenle, şemaya göre rezonans uyarım aktarımının koşulları iyi bir şekilde gerçekleştirilmiştir.

Şekil 20 – He-Ne lazer seviye diyagramı

Doğru seçilmiş neon ve helyum basınçlarında koşulun karşılanması

saf neon durumunda olduğundan önemli ölçüde daha yüksek bir neon 3'lü ve 2'li seviyelerinin bir veya her ikisinden oluşan bir popülasyona ulaşmak ve bir popülasyonun tersine çevrilmesi elde etmek mümkündür.

Düşük lazer seviyelerinin tükenmesi, gaz boşaltma tüpünün duvarlarıyla çarpışmalar da dahil olmak üzere çarpışma süreçlerinde meydana gelir.

Helyum (ve neon) atomlarının uyarılması, düşük akımlı bir ışıltılı deşarjda meydana gelir (Şekil 4). Nötr atomlar veya moleküller üzerindeki sürekli dalga lazerlerinde, aktif ortamı oluşturmak için çoğunlukla bir ışıltılı deşarjın pozitif sütununun zayıf iyonize plazması kullanılır. Işıma deşarjının akım yoğunluğu 100-200 mA/cm2'dir. Boyuna elektrik alanının kuvveti, deşarj aralığının tek bir bölümünde görünen elektron ve iyonların sayısının, gaz deşarj tüpünün duvarlarına difüzyonu sırasında yüklü parçacıkların kaybını telafi edecek şekildedir. Daha sonra deşarjın pozitif sütunu sabit ve homojendir. Elektron sıcaklığı, gaz basıncının ve optimum Tor mm'ye karşılık gelen tüpün iç çapının (0,63282 μm) çarpımı ile belirlenir.

Şekil 20 – He-Ne lazerin tasarım diyagramı

Helyum-neon lazerlerin radyasyon gücünün karakteristik değerleri, 0,63 ve 1,15 mikron bölgelerinde onlarca miliwatt ve 3,39 mikron bölgesinde yüzlerce miliwatt olarak düşünülmelidir. Lazerlerin hizmet ömrü, deşarjdaki işlemlerle sınırlıdır ve yıl olarak hesaplanır. Zamanla deşarjdaki gaz bileşimi değişir. Duvarlarda ve elektrotlarda atomların soğurulması nedeniyle bir "sertleşme" süreci meydana gelir, basınç düşer ve He ve Ne'nin kısmi basınçlarının oranı değişir.

Helyum-neon lazer tasarımının en büyük kısa vadeli kararlılığı, basitliği ve güvenilirliği, boşaltma tüpünün içine boşluklu aynalar yerleştirilerek elde edilir. Ancak bu düzenlemeyle aynalar, deşarj plazmasının yüklü parçacıklarının bombardımanı nedeniyle nispeten hızlı bir şekilde bozulur. Bu nedenle, en yaygın kullanılan tasarım, gaz deşarj tüpünün rezonatörün içine yerleştirildiği (Şekil 5) ve uçlarının optik eksene Brewster açısında konumlandırılan pencerelerle donatıldığı, böylece radyasyonun doğrusal polarizasyonunun sağlandığı tasarımdır. Bu düzenlemenin bir takım avantajları vardır - rezonatör aynalarının ayarlanması basitleştirilmiştir, gaz deşarj tüpünün ve aynaların servis ömrü arttırılmıştır, bunların değiştirilmesi daha kolaydır, rezonatörü kontrol etmek ve dağıtıcı bir rezonatör kullanmak mümkün hale gelir, mod ayrılık vb.

Şekil 20 – He-Ne lazer boşluğu

Ayarlanabilir bir helyum-neon lazerde lazer bantları arasında geçiş (Şekil 6) genellikle bir prizmanın eklenmesiyle gerçekleştirilir ve lazer çizgisine ince ayar yapmak için genellikle bir kırınım ızgarası kullanılır.

Şekil 20 - Leathrow prizmasının kullanılması

4.3 YAG lazerler

Üç değerlikli neodimyum iyonu birçok matrisi kolaylıkla aktive eder. Bunlardan en umut verici olanı kristallerdi itriyum alüminyum garnet Y3Al5O12 (YAG) ve cam. Pompalama, Nd3+ iyonlarını temel durum 4I9/2'den üst seviye rolü oynayan birkaç nispeten dar bantlara aktarır. Bu bantlar bir dizi örtüşen uyarılmış durumdan oluşur ve konumları ve genişlikleri matristen matrise biraz değişir. Pompa bantlarından, uyarılma enerjisinin yarı kararlı seviye 4F3/2'ye hızlı bir aktarımı vardır (Şekil 7).

Şekil 20 – Üç değerlikli nadir toprak iyonlarının enerji seviyeleri

Absorbsiyon bantları 4F3/2 seviyesine ne kadar yakınsa lazer verimliliği de o kadar yüksek olur. YAG kristallerinin avantajı yoğun kırmızı soğurma çizgisinin varlığıdır.

Kristal büyütme teknolojisi, YAG ve bir katkı maddesinin yaklaşık 2000 °C sıcaklıkta bir iridyum potada eritildiği ve ardından eriyiğin bir kısmının bir tohum kullanılarak potadan ayrıldığı Czochralski yöntemine dayanmaktadır. Tohumun sıcaklığı eriyiğin sıcaklığından biraz daha düşüktür ve dışarı çekildiğinde eriyik yavaş yavaş tohumun yüzeyinde kristalleşir. Kristalize eriyiğin kristalografik yönelimi, tohumun yönelimini yeniden üretir. Kristal, küçük bir oksijen ilavesiyle (%1-2) normal basınçta inert bir ortamda (argon veya nitrojen) büyütülür. Kristal istenilen uzunluğa ulaştığında, termal stres nedeniyle tahribatın önlenmesi için yavaşça soğutulur. Büyüme süreci 4 ila 6 hafta sürer ve bilgisayar kontrollüdür.

Neodimyum lazerler, femtosaniyelere ulaşan sürelerle sürekliden temel olarak darbeliye kadar çok çeşitli lazer modlarında çalışır. İkincisi, lazer gözlüklerin özelliği olan geniş kazanç hattında modun kilitlenmesiyle elde edilir.

Neodimyumun yanı sıra yakut lazerleri oluştururken, kuantum elektroniği tarafından geliştirilen lazer radyasyonunun parametrelerini kontrol etmek için tüm karakteristik yöntemler uygulandı. Pompa darbesinin neredeyse tüm ömrü boyunca devam eden sözde serbest üretime ek olarak, anahtarlama (anahtarlamalı) Q modları ve mod senkronizasyonu (kendi kendine senkronizasyon) yaygınlaştı.

Serbest üretim modunda, radyasyon darbelerinin süresi 0,1...10 ms'dir, elektro-optik cihazların Q-anahtarlaması için kullanıldığında güç amplifikasyon devrelerindeki radyasyon enerjisi yaklaşık 10 ps'dir. Kalıcı darbelerin daha da kısaltılması, hem Q-anahtarlama (0,1...10 ps) hem de mod kilitleme (1...10 ps) için ağartılabilir filtreler kullanılarak elde edilir.

Biyolojik doku Nd-YAG lazerden gelen yoğun radyasyona maruz kaldığında yeterince derin nekroz (pıhtılaşma odağı) oluşur. Doku çıkarmanın etkisi ve dolayısıyla kesme etkisi, CO2 lazerin etkisine kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir. Bu nedenle, Nd-YAG lazer cerrahinin neredeyse tüm alanlarında öncelikle kanamanın pıhtılaşması ve patolojik olarak değiştirilmiş doku alanlarının nekrotize edilmesi için kullanılır. Radyasyonun esnek optik kablolar aracılığıyla iletilmesi de mümkün olduğundan, Nd-YAG lazerlerin vücut boşluklarında kullanılmasına yönelik umutlar açılıyor.

4.4 Yarı iletken lazerler

Yarı iletken lazerler UV, görünür veya IR aralıklarında (0,32...32 µm) tutarlı radyasyon yayar; Aktif ortam olarak yarı iletken kristaller kullanılır.

Şu anda lazerlere uygun 40'ın üzerinde farklı yarı iletken malzeme bilinmektedir. Aktif ortamın pompalanması, uygulanan bir harici voltajdan (yük taşıyıcıların enjeksiyonu, 0,57... 32 µm).

Enjeksiyon lazerleri diğer tüm lazer türlerinden aşağıdaki özelliklerle farklılık gösterir:

Yüksek güç verimliliği (%10'un üzerinde);

Uyarma basitliği (hem sürekli hem de darbeli çalışma modlarında elektrik enerjisinin tutarlı radyasyona doğrudan dönüştürülmesi);

1010 Hz'e kadar elektrik akımıyla doğrudan modülasyon imkanı;

Son derece küçük boyutlar (uzunluk 0,5 mm'den az; genişlik 0,4 mm'den fazla değil; yükseklik 0,1 mm'den fazla değil);

Düşük pompa voltajı;

Mekanik güvenilirlik;

Uzun servis ömrü (107 saate kadar).

4.5 Excimer lazerler

Excimer lazerler Yeni bir lazer sistemleri sınıfını temsil eden lazer sistemleri, kuantum elektroniği için UV aralığını genişletiyor. Excimer lazerlerin çalışma prensibini ksenon (nm) lazer örneğini kullanarak açıklamak uygundur. Xe2 molekülünün temel durumu kararsızdır. Uyarılmamış bir gaz esas olarak atomlardan oluşur. Üst lazer durumunun popülasyonu, yani. Bir molekülün uyarılmış stabilitesinin yaratılması, karmaşık bir çarpışma süreçleri dizisindeki hızlı elektron ışınının etkisi altında gerçekleşir. Bu işlemler arasında ksenonun elektronlar tarafından iyonizasyonu ve uyarılması önemli bir rol oynamaktadır.

Soy gaz halojenürlerin (asil gaz monohalojenürler) eksimerleri büyük ilgi görmektedir, çünkü soy gaz dimerlerinin aksine, karşılık gelen lazerler yalnızca elektron ışınıyla değil, aynı zamanda gaz deşarj uyarımı ile de çalışır. Bu eksimerlerdeki lazer geçişlerinin üst terimlerinin oluşum mekanizması büyük ölçüde belirsizdir. Niteliksel değerlendirmeler, soy gaz dimerleri ile karşılaştırıldığında bunların oluşumunun daha kolay olduğunu göstermektedir. Alkali madde ve halojen atomlarından oluşan uyarılmış moleküller arasında derin bir benzerlik vardır. Uyarılmış elektronik durumdaki bir inert gaz atomu, bir alkali metal ve halojen atomuna benzer. Uyarılmış elektronik durumdaki bir inert gaz atomu, periyodik tabloda kendisini takip eden alkali metal atomuna benzer. Uyarılmış elektronun bağlanma enerjisi düşük olduğundan bu atom kolayca iyonize olur. Halojen elektronunun yüksek ilgisi nedeniyle, bu elektron kolayca ayrılır ve karşılık gelen atomlar çarpıştığında, atomları birleştiren yeni bir yörüngeye isteyerek atlar ve böylece zıpkın reaksiyonu adı verilen reaksiyonu gerçekleştirir.

Laringoskopi, mikrolaringoskopi, özofagoskopi ve bronkoskopi endoskopik girişim türleridir. Ameliyat öncesi ve ameliyat sırasındaki dönemler. Endoskopik lazer müdahaleleri sırasında anestezinin özellikleri. Yangın güvenliği önlemleri.

Lazer radyasyon süreci. X-ışını dalga boyu aralığındaki lazerler alanında araştırma. Tıbbi kullanım CO2 lazerleri ve argon ve kripton iyon lazerleri. Lazer radyasyonunun üretilmesi. Katsayı yararlı eylemçeşitli tipte lazerler.

Lazer tedavisi. LILI'nin biyolojik nesneler üzerindeki etkisinin fiziko-kimyasal temeli. Tıbbi kullanım optik aralığın dalgaları. IR radyasyonunun biyolojik dokular üzerindeki etkisi. Kromoterapi ve fotodinamik terapi. Terapötik etki. Tedavi onkolojik hastalıklar.

Fotoelektrik etkinin tanımı. Fotoğraf efekti türleri. Einstein'ın denklemi. Fotoelektrik etkinin tıpta uygulanması. Fotoelektrik etki elektronların salınmasıyla ilişkili bir olgudur sağlam(veya sıvı) elektromanyetik radyasyonun etkisi altında.

Fiziksel Temeller radyasyon tedavisi. İyonlaştırıcı radyasyonun temel türleri ve özellikleri. Parçacıklı ve fotonik iyonlaştırıcı radyasyon(AI). Radyasyon tedavisinin biyolojik temeli. Değişiklikler kimyasal yapı atomlar ve moleküller, biyolojik etki AI.

Tıpta lazerler, uygulamalarını lazer neşter şeklinde bulmuşlardır. Bunun için kullanımı cerrahi operasyonlar aşağıdaki özellikleri tanımlayın:

Nispeten kansız bir kesim yapar, çünkü doku diseksiyonu ile aynı anda çok büyük olmayan kan damarlarını "sızdırmaz hale getirerek" yaranın kenarlarını pıhtılaştırır;

Lazer neşter sabit kesme özellikleriyle öne çıkar. Sert bir cisimle (örneğin kemik) temas neşteri devre dışı bırakmaz. Mekanik bir neşter için böyle bir durum ölümcül olabilir;

Lazer ışını şeffaf olması nedeniyle cerrahın ameliyat edilen bölgeyi görmesine olanak sağlar. Sıradan bir neşterin bıçağı ve elektrikli bir bıçağın bıçağı her zaman bir dereceye kadar cerrahın çalışma alanını engeller;

Lazer ışını dokuya herhangi bir mekanik etki uygulamadan dokuyu belli bir mesafeden keser;

Lazer neşter mutlak kısırlık sağlar çünkü yalnızca radyasyon dokuyla etkileşime girer;

Lazer ışını kesinlikle yerel olarak etki eder, doku buharlaşması yalnızca odak noktasında meydana gelir. Bitişik doku alanları, mekanik neşter kullanımına göre önemli ölçüde daha az hasar görür;

Gösterildiği gibi klinik uygulama Lazer neşterin yarası neredeyse hiç acımaz ve daha hızlı iyileşir.

Lazerlerin cerrahide pratik kullanımı 1966 yılında Vishnevsky Enstitüsü'nde SSCB'de başladı. Lazer neşter, göğüs ve karın boşluklarının iç organlarındaki operasyonlarda kullanıldı. Günümüzde cilt plastik cerrahisi, yemek borusu, mide, bağırsak, böbrek, karaciğer, dalak ve diğer organların ameliyatlarında lazer ışınları kullanılmaktadır. Kalp ve karaciğer gibi çok sayıda kan damarı içeren organlarda lazer kullanarak operasyon yapmak çok caziptir.

Lazer aletleri özellikle göz cerrahisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Göz bildiğiniz gibi çok ince yapıya sahip bir organdır. Göz cerrahisinde hassasiyet ve manipülasyon hızı özellikle önemlidir. Ayrıca lazer radyasyonunun frekansının doğru seçilmesiyle gözün şeffaf dokularından serbestçe geçtiği ve bunlara herhangi bir etkisi olmadığı ortaya çıktı. Bu sayede hiçbir kesi yapmadan göz merceği ve fundus operasyonlarını gerçekleştirebilirsiniz. Şu anda merceğin çok kısa ve güçlü bir darbe ile buharlaştırılarak çıkarılmasına yönelik işlemler başarıyla gerçekleştirilmektedir. Bu durumda çevre dokulara zarar gelmez, bu da tam anlamıyla birkaç saat süren iyileşme sürecini hızlandırır. Bu da daha sonra yapay bir merceğin implantasyonunu büyük ölçüde kolaylaştırır. Başarılı bir şekilde ustalaşan bir diğer işlem, ayrılmış bir retinanın kaynaklanmasıdır.

Lazerler miyopi ve uzak görüşlülük gibi sık görülen göz hastalıklarının tedavisinde de oldukça başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu hastalıkların nedenlerinden biri de herhangi bir nedenle korneanın konfigürasyonunda meydana gelen değişikliktir. Korneanın lazer radyasyonu ile çok hassas dozda ışınlanmasının yardımıyla, kusurlarını düzeltmek ve normal görüşü geri yüklemek mümkündür.

Modifiye hücrelerin kontrolsüz bölünmesinin neden olduğu çok sayıda onkolojik hastalığın tedavisinde lazer tedavisinin kullanılmasının önemini abartmak zordur. Lazer ışınını kanser hücresi kümelerine hassas bir şekilde odaklayarak, kümeler sağlıklı hücrelere zarar vermeden tamamen yok edilebilir.

Çeşitli hastalıkların tanısında çeşitli lazer probları yaygın olarak kullanılmaktadır. iç organlarözellikle diğer yöntemlerin kullanılmasının imkansız olduğu veya çok zor olduğu durumlarda.

İÇİNDE tıbbi amaçlar düşük enerjili lazer radyasyonu kullanılır. Lazer tedavisi, vücudun yakın kızılötesi aralığın darbeli geniş bant radyasyonuna maruz bırakılmasıyla birlikte sabit bir manyetik alanın kombinasyonuna dayanmaktadır. Lazer radyasyonunun canlı bir organizma üzerindeki terapötik (iyileştirici) etkisi, fotofiziksel ve fotokimyasal reaksiyonlara dayanmaktadır. Açık hücresel seviye Lazer radyasyonunun etkisine yanıt olarak hücre zarlarının enerji aktivitesi değişir, DNA - RNA - protein sisteminin hücrelerinin nükleer aparatı aktive edilir ve sonuç olarak hücrelerin biyoenerjetik potansiyeli artar. Bir bütün olarak organizma düzeyindeki tepki şu şekilde ifade edilir: klinik belirtiler. Bunlar analjezik, antiinflamatuar ve dekonjestan etkiler, sadece ışınlanmış dokularda değil çevre dokularda da mikrosirkülasyonun iyileştirilmesi, hasarlı doku iyileşmesinin hızlandırılması, genel ve lokal immün koruyucu faktörlerin uyarılması, kandaki kolesistitin azaltılmasıdır. , bakteriyostatik etki.

Lazer radyasyonunun benzersiz özellikleri, lazerleri tıp da dahil olmak üzere çeşitli bilim alanlarında vazgeçilmez hale getirmiştir. Tıpta lazerler birçok hastalığın tedavisinde yeni olanaklar açmıştır. Lazer tıbbı ana bölümlere ayrılabilir: lazer teşhisi, lazer tedavisi ve lazer cerrahisi.

Lazerlerin tıpta ortaya çıkış tarihi - lazerin hangi özellikleri lazer cerrahisinin gelişmesine neden oldu

Lazerlerin tıpta kullanımına ilişkin araştırmalar geçen yüzyılın altmışlı yıllarında başladı. O zaman ilk lazerler ortaya çıktı. tıbbi cihazlar: kan ışınlama cihazları. SSCB'de lazerlerin cerrahide kullanımına ilişkin ilk çalışma 1965 yılında adını taşıyan Moskova Onkoloji Araştırma Enstitüsü'nde gerçekleştirildi. Herzen, NPP İstok ile birlikte.

Lazer cerrahisi, biyolojik dokuyu güçlü bir şekilde ısıtarak buharlaşmasına veya kesilmesine neden olabilen oldukça güçlü lazerler kullanır. Lazerlerin tıpta kullanılması, önceden karmaşık veya tamamen imkansız olan operasyonların etkili ve minimum invazivlikle gerçekleştirilmesini mümkün kılmıştır.

Lazer neşterinin biyolojik dokularla etkileşiminin özellikleri:

1. Aletin dokuya doğrudan teması yoktur, minimum enfeksiyon riski vardır.
2. Radyasyonun pıhtılaştırıcı etkisi, neredeyse kansız kesikler elde etmeyi ve kanayan yaralardan kanamayı durdurmayı mümkün kılar.
3. Radyasyonun sterilize edici etkisi, cerrahi alanın enfeksiyonunu ve postoperatif komplikasyonların gelişimini önleyici bir önlemdir.
4. Lazer radyasyonunun parametrelerini kontrol etme yeteneği, radyasyon biyolojik dokularla etkileşime girdiğinde gerekli etkilerin elde edilmesini sağlar.
5. Yakındaki dokular üzerinde minimum etki.

Lazerin ameliyatta kullanılması çok çeşitli ameliyatların etkili bir şekilde gerçekleştirilmesini mümkün kılar. cerrahi müdahaleler diş hekimliği, üroloji, kulak burun boğaz, jinekoloji, beyin cerrahisi vb. alanlarda

Modern cerrahide lazer kullanmanın artıları ve eksileri

Lazer cerrahisinin başlıca avantajları:

• Çalışma süresinde önemli azalma.
• Aletin dokulara doğrudan teması yoktur ve bunun sonucunda operasyon bölgesindeki dokulara minimum düzeyde zarar verilir.
• Ameliyat sonrası sürenin kısaltılması.
• Ameliyat sırasında kanama yok ya da çok az.
• Ameliyat sonrası yara ve yara izlerinin oluşma riskinin azaltılması.
• Lazer radyasyonunun sterilize edici etkisi asepsi kurallarına uymanızı sağlar.
• Ameliyat sırasında ve ameliyat sonrası dönemde minimum komplikasyon riski.

Cerrahide lazer teknolojilerinin dezavantajları:

• Az sayıda sağlık çalışanı tedavi altına alındı özel eğitim Lazerlerle çalışmak için.
• Lazer ekipmanı satın almak önemli malzeme maliyetleri gerektirir ve tedavi maliyetini artırır.
• Lazer kullanımı tıp uzmanları için belirli bir tehlike oluşturur, bu nedenle lazer ekipmanıyla çalışırken tüm güvenlik önlemlerine kesinlikle uymaları gerekir.
• Bazı durumlarda lazer kullanımının etkisi klinik vakalar geçici olabilir ve daha fazla ameliyat gerekebilir.

Günümüzde lazer cerrahisi neler yapabilir - cerrahide lazer kullanımının tüm yönleri

Günümüzde lazer tedavisi tıbbın her alanında kullanılmaktadır. Lazer teknolojileri en yaygın olarak oftalmoloji, diş hekimliği, genel, damar ve plastik cerrahi, üroloji ve jinekolojide kullanılmaktadır.

Diş cerrahisinde lazerler aşağıdaki operasyonlarda kullanılır: frenektomi, diş eti ameliyatı, perikoronit için başlıkların çıkarılması, implantlar yerleştirilirken kesi yapılması ve diğerleri. Diş hekimliğinde lazer teknolojilerinin kullanılması, kullanılan anestezik miktarının azaltılmasını, ameliyat sonrası şişlik ve komplikasyonların önlenmesini, ameliyat sonrası yaraların iyileşme süresinin hızlandırılmasını mümkün kılmaktadır.

Lazerin ortaya çıkışı oftalmolojinin gelişimini kökten değiştirdi. Lazer kullanarak çok deneyimli bir cerrahın bile yapamayacağı mikrona kadar ultra hassas kesimler yapabilirsiniz. Günümüzde lazer yardımıyla glokom, retina hastalıkları, keratoplasti ve daha birçok ameliyatı gerçekleştirmek mümkün.

Lazer teknolojileri çeşitli sorunları başarıyla ortadan kaldırabilir damar patolojileri: venöz ve arteriyovenöz displazi, lenfanjiyomlar, kavernöz hemanjiyomlar ve diğerleri. Lazer sayesinde tedavi damar hastalıkları minimum komplikasyon riski ve iyi kozmetik etki ile neredeyse ağrısız hale geldi.

Çok sayıda operasyonda lazer neşter kullanılır:

• İÇİNDE karın boşluğu(apendektomi, kolesistektomi, adezyonların eksizyonu, fıtık onarımı, parankimal organların rezeksiyonu ve diğerleri).
• Trakeobronşiyal ağaçta (trakeal ve bronşiyal fistüllerin çıkarılması, bronş ve trakeanın obstrüktif tümörlerinin rekanalizasyonu).
• Kulak burun boğaz alanında (nazal septumun düzeltilmesi, adenoektomi, dış işitsel kanalın sikatrisyel stenozlarının çıkarılması, timpanotomi, poliplerin çıkarılması vb.).
• Ürolojide (karsinomların, poliplerin, skrotal cilt ateromunun çıkarılması).
• Jinekolojide (kistlerin, poliplerin, tümörlerin çıkarılması).

Lazerler de kullanılmaktadır. Bu tür operasyonları gerçekleştiren hemen hemen tüm kliniklerin cephaneliğinde lazer ekipmanı bulunmaktadır. Lazer neşter kullanarak kesi yapmak şişliği, morarmayı önlemenizi, enfeksiyon ve komplikasyon riskini azaltmanızı sağlar.

Lazer radyasyonunun özelliklerinin bulunmadığı bir tıp alanını adlandırmak zordur etkili uygulama. Lazer teknolojisinin sürekli iyileştirilmesi, her şeyin eğitilmesi Daha Lazerlerle çalışan sağlık çalışanları yakın gelecekte lazer cerrahisinin daha yaygın hale gelmesine yol açabilir. geleneksel yöntemler cerrahi müdahale.

Lazer cerrahisi ileri teknolojilerin kullanımına dayanmaktadır. Gazlı bir ortam (karbon dioksit, ksenon veya argon) içeren ve güçlü bir geri kazanım cihazıdırlar. ışık ışınları.

İki tip lazer vardır. Düşük frekanslı lazerler tedavide kullanılmakta ve kanser hücrelerinin yok edilmesinden başlayarak birçok hastalığın tedavisinde kullanılmaktadır. Yüksek frekanslı lazerler en yaygın olarak yara izi giderme operasyonlarında kullanılmaktadır.

Lazer pratikte kansızdır (lazer kan damarlarının yüzeyini dağlar) ve arkasında yara izi bırakmaz. Normal yapının yenilenmesi nedeniyle yara iyileşmesi oluştuktan sonra deri. Yaralar uzun süre steril kalır ve gelişme inflamatuar süreç minimuma indirilir.

Lazer cerrahisinin ilk “müşterileri” göz anomalilerinin (uzak görüşlülük, miyopi, astigmatizma ve diğer patolojiler) tedavisi içindi. Göz dokuları lazer ışınlarının odaklanacağı ideal yüzeylerdir.

Operasyonların kendisi karmaşık sayılmaz. En yeni lazer modelleri, ağrısız çalışma, aynı günde her iki göze uygulanabilme ve kısa bir rehabilitasyon süresi sağlamaktadır.

Lazer cerrahisi yardımıyla diğer birçok hastalık da ortadan kaldırılabilir, bunların arasında şunları belirtmek isterim: malign cilt oluşumları, dudakların kırmızı kenarındaki veya ağız mukozasındaki bazı malign hastalıklar, KBB hastalıkları, vasküler, pürülan-inflamatuar hastalıklar cilt ve deri altı yağının yanı sıra kadın genital bölgesindeki bozukluklar.

Lazer cerrahisi kozmetoloji ve plastik cerrahide aktif olarak kullanılmaktadır. Yakın zamana kadar çözümsüz görünen birçok sorunu ortadan kaldırmayı ve vücudunuzdaki hemen hemen her türlü kusuru düzeltmeyi mümkün kılar. Bu tür prosedürler şunları içerir: lazer epilasyon, dövmelerin, yaşlılık lekelerinin, siğillerin, deri altı damarların, benlerin çıkarılması, ameliyat sonrası yara izleri papillomlar, çatlaklar, tırnak batması ameliyatı ve lazerle cilt yenileme.

Operasyonun türüne bağlı olarak bir veya daha fazla tipte lazer ışını kullanılır. Seçildi bireysel program bir veya daha fazla oturum olabilir. Lazer ameliyatı sırasında genellikle anesteziye gerek duyulmaz.

İşin tamamlanmasından sonra bir süre ciltte eşit pembe bir alan kalır. Ultraviyole ışınlara maruz kalmaktan korunmalıdır. Aksi halde ciltte pigmentasyon meydana gelebilir.

Lazer cerrahisi tedavide gerçek bir atılım haline geldi varisli damarlar yüzyılda ve flebologların gerçek bir asistanı. Bunun için yüksek enerjili lazerlerin kullanıldığı endovazal yöntem kullanılır. Bu tür operasyonlar ağrısızlıkla karakterize edilir, yüksek verimlilik Ve ışık akımı ameliyat sonrası dönem.