Լազերներ բժշկության մեջ: Լազերների կիրառումը բժշկության եւ գիտության մեջ

Է վերջին հիսուն տարիների լազերներ, որոնք օգտագործվել են ակնաբուժական, ուռուցքաբանություն, պլաստիկ վիրաբուժության եւ շատ այլ ոլորտներում բժշկության եւ կենսաբժշկական հետազոտությունների:

Հնարավորության մասին, օգտագործելով լույսը բուժել հիվանդությունը արդեն հայտնի են հազարավոր տարիներ առաջ: Հին հույները եւ եգիպտացիները օգտագործել արեգակնային ճառագայթում, եւ այդ երկու գաղափարները նույնիսկ կապված են միմյանց դիցաբանության - հունական աստված Apollo աստվածն էր արեւի եւ բուժման.

Դա եղել է միայն այն բանից հետո, որ հաջորդական ճառագայթման աղբյուր է գյուտի ավելի քան 50 տարի առաջ էր, իրոք հայտնաբերվել պոտենցիալ օգտագործումը լույսի բժշկության.

Շնորհիվ իր հատուկ հատկությունների, որ լազերային, շատ ավելի արդյունավետ է, քան արեւային ճառագայթման կամ այլ աղբյուրներից: Յուրաքանչյուր քվանտային գեներատոր աշխատում է շատ նեղ շրջանակի ալիքի երկարության եւ emits հաջորդական լույսը: Բացի այդ, լազերներ բժշկության թույլ է տալիս Ձեզ ստեղծել ավելի իշխանությունը: էներգիա ճառագայթով կարող կենտրոնացած է մի շատ փոքր կետ, որը հանգեցնում է իր բարձր խտության: Այս հատկությունները, որոնք հանգեցրել են այն բանին, որ այսօր լազերներ, որոնք օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում բժշկական ախտորոշման, թերապիայի եւ վիրաբուժության.

Մաշկի եւ աչքի բուժում

Օգտագործումը լազերների բժշկության սկսվեց ակնաբուժության եւ Մաշկաբուժության: Maser բացվել է 1960 թ. Եւ մեկ տարի հետո, որ Լեոն Գոլդմանը ցույց տվեց, թե ինչպես ruby կարմիր լազերային բժշկության մեջ կարող է օգտագործվել հեռացնել մազանոթ dysplasia, տարբեր nevi եւ մելանոմայի:

Այս ծրագիրը հիմնված է կոհերենտ լուսային աղբյուրների աշխատելու ունակություն մի կոնկրետ ալիքի. Աղբյուրները համահունչ ճառագայթման այժմ լայնորեն օգտագործվում է հեռացնել ուռուցքների, դաջվածքներ, մազերը եւ moles.

Ի Մաշկաբուժության, լազերներ, որոնք օգտագործվում են տարբեր տեսակի եւ ալիքի երկարության, ինչը պայմանավորված է տարբեր տեսակի բուժելի lesions եւ հիմնական կլանող նյութի ներսում նրանց. The ալիքի նաեւ կախված է հիվանդի մաշկի.

Այսօր անհնար է զբաղվել մաշկաբանություն եւ Ակնաբուժական առանց լազերներ, քանի որ նրանք դարձել են հիմնական գործիքները հիվանդի խնամքի. Օգտագործումը լազերների համար տեսողության շտկման եւ մի լայն ակնաբուժական դիմումների աճել այն բանից հետո, Charlz Kempbell է 1961 թ. Դարձավ առաջին բժիշկը է օգտագործել կարմիր լազերային բժշկության բուժել հիվանդին հետ retinal ջոկատի.

Ավելի ուշ, այդ նպատակի համար, ակնաբույժները սկսել է օգտագործել արգոն աղբյուրների ներդաշնակ ճառագայթման կանաչ մասում սպեկտրի. Այստեղ, հատկությունների, ինչպես նաեւ աչքի, մասնավորապես ոսպնյակի է կենտրոնանալ beam ոլորտում ցանցաթաղանթի ջոկատի ներգրավված էին: Բարձր հզորության սարքավորումներ դա բառացիորեն welds.

Հիվանդների հետ որոշ ձեւերի մակուլոդիստրոֆիայից կարող է օգնել լազերային վիրահատության - լազերային photocoagulation եւ Photodynamic թերապիան: Է առաջին կարգի մի փնջի հետեւողական ճառագայթման համար օգտագործվում է կնքումը արյան անոթների եւ նրանց պաթոլոգիական դանդաղեցնելուն աճի տակ macula:

Նմանատիպ հետազոտություններ են անցկացվել է 1940 թ.-ին արեւի, բայց իրենց հաջող ավարտի բժիշկների կարիք կար եզակի հատկությունների քվանտային գեներատորների. Կիրառմանը հետեւելու է argon լազերային դարձել մի կանգառում ներքին արյունահոսություն: Ընտրողական կլանում կանաչ լույսի հեմոգլոբին - ԳՈՒՆԱՆՅՈՒԹԵՐԻ կարմիր արյան բջիջների - արդեն օգտագործվել է արգելափակման արյան անոթների արյունահոսություն: Համար բուժման քաղցկեղի ոչնչացնել արյան անոթների ներսում ուռուցքի ու իր մատակարարում nutrients.

Սա չի կարող հասնել, օգտագործելով արեւի. Բժշկություն շատ պահպանողական, քանի որ այն պետք է լինի, բայց աղբյուրները համահունչ ճառագայթման ստացել ճանաչում է իր տարբեր ոլորտներում: Լազերներ բժշկության փոխարինել են բազմաթիվ ավանդական գործիքները:

Ակնաբուժության եւ Մաշկաբանության նաեւ շահել է էքսիմեր աղբյուրներից համահունչ ճառագայթման ուլտրամանուշակագույն տիրույթում: Նրանք արդեն լայնորեն օգտագործվում է փոխել ձեւը եղջերաթաղանթի (LASIK) համար տեսողության շտկման: Լազերներ Էսթետիկ բժշկության օգտագործվում է հեռացնել stains եւ wrinkles.

Շահութաբեր, կոսմետիկ վիրահատություն

Այս տեխնոլոգիական զարգացումները անխուսափելիորեն հայտնի առեւտրային ներդրողները, քանի որ նրանք ունեն մեծ ներուժ շահույթի. Վերլուծաբանը ընկերությունը Medtech Insight 2011 թ. Գնահատվել շուկան կոսմետիկ լազերային սարքավորումների արժողությամբ ավելի քան $ 1 մլրդ: Իրոք, չնայած նվազմանը ընդհանուր պահանջարկի ժամանակ առողջապահության համակարգի գլոբալ անկման, կոսմետիկ վիրաբուժություն, հիմնված օգտագործման լազերների, շարունակում է կայուն պահանջարկ են վայելում է Միացյալ Նահանգների `գերիշխող լազերային համակարգերի շուկայում.

Արտացոլման եւ ախտորոշում

Լազերներ բժշկության կարեւոր դեր խաղալ վաղ հայտնաբերման քաղցկեղի եւ բազմաթիվ այլ հիվանդությունների: Օրինակ, Թել Ավիվում, մի խումբ գիտնականների հետաքրքրված ինֆրակարմիր spectroscopy, օգտագործելով ինֆրակարմիր աղբյուրների ներդաշնակ ճառագայթման. Դրա պատճառն այն է, որ քաղցկեղի եւ առողջ հյուսվածք կարող է ունենալ տարբեր permeability է ինֆրակարմիր տիրույթում: Մեկը խոստումնալից դիմումների Այս մեթոդի է նույնականացման մելանոմայի: Մաշկի քաղցկեղի, վաղ ախտորոշումը շատ կարեւոր է գոյատեւման հիվանդների. Ներկայում, հայտնաբերման melanoma վրա աչքերը, որպեսզի այն է, որ ապավինել բժշկի հմտության.

Իսրայելում, տարին մեկ անգամ, յուրաքանչյուր մարդ կարող է գնալ ազատ ցուցադրումից մելանոմայի: Մի քանի տարի առաջ մեկում խոշոր բժշկական կենտրոններից իրականացրել է ուսումնասիրություն, որի արդյունքում հնարավորություն է հստակ դիտարկելու տարբերությունը ինֆրակարմիր տիրույթում տարբերության ներուժի, բայց ոչ վտանգավոր առանձնահատկությունները, եւ ներկա մելանոմայի:

Katzir, որի կազմակերպիչը առաջին կոնֆերանսի SPIE կենսաբժշկական օպտիկայի 1984, իսկ նրա թիմը Թել Ավիվում նաեւ մշակել օպտիկական մանրաթելեր, որոնք թափանցիկ են ինֆրակարմիր ալիքի երկարության, որը թույլ է տալիս ընդլայնել այդ մեթոդը ներքին ախտորոշման. Բացի այդ, դա կարող է լինել արագ եւ ցավ չպատճառող այլընտրանք վզիկի զրպարտությունները գինեկոլոգիայի.

Կապույտ կիսահաղորդչային լազերային բժշկության մեջ կիրառվել է լուսածորում ախտորոշման.

Համակարգեր վրա հիմնված քվանտ գեներատորների են նաեւ սկսում է փոխարինել X-ray, որն ավանդաբար օգտագործվում է մամոգրաֆիան. X-rays բժիշկները տեղադրել մի դժվարին երկընտրանքի առաջ հուսալի հայտնաբերման քաղցկեղ նրանք պետք է լինեն բարձր լարվածությունը, սակայն ճառագայթում աճը ինքնին մեծացնում է քաղցկեղի զարգացման վտանգը: Այլապես, մենք ուսումնասիրել հնարավորությունը օգտագործելով շատ արագ լազերային pulses է կրծքագեղձի պատկերի եւ այլ մարմնի մասերի, ինչպիսիք են ուղեղի.

Հոկտեմբերի աչքով, եւ ոչ միայն

Լազերներ կենսաբանության եւ բժշկության արդեն օգտագործվել է օպտիկական ներդաշնակություն տոմոգրաֆիայի (Oct), որը ալիք ոգեւորությամբ: Այս Պատկերում տեխնիկան օգտագործում maser հատկությունները եւ կարող է տալ շատ պարզ (կարգի մի micron), իրական ժամանակի եռաչափ պատկեր եւ խաչաձեւ կենսաբանական հյուսվածքից. Հոկտեմբերի արդեն կիրառվել է ակնաբուժական, եւ կարող է, օրինակ, հնարավորություն է տալիս ակնաբույժ է տեսնել խաչաձեւ բաժինը եղջերաթաղանթի ախտորոշելու Ցանցենու եւ գլաուկոմայի. Այսօր, մեքենաներ սկսեցին օգտագործել նաեւ այլ ոլորտներում բժշկության.

Մեկը ամենամեծ տարածքների ձեւավորված պատճառով հոկտեմբերի զբաղվում Ստանալու մանրաթելային օպտիկական Պատկերում զարկերակների. Օպտիկական կապակցվածություն տոմոգրաֆիա կարող է օգտագործվել է գնահատել վիճակը հակված խզել է անկայուն ատամնափառի առաջացումը.

Microscopy կենդանի օրգանիզմների

Լազերների գիտության, տեխնիկայի, բժշկության նաեւ առանցքային դերակատարում ունեն բազմաթիվ տեսակների microscopy. մեծ թվով հետազոտությունը կատարվել է այս ոլորտում, որի նպատակն է պատկերացնել, թե ինչ է տեղի ունենում ներսում հիվանդի մարմնի `առանց օգտագործման մի scalpel.

Առավել դժվար է հեռացնել քաղցկեղի որ անհրաժեշտ է անընդհատ դիմել է ծառայությունների մանրադիտակով, որ վիրաբույժը կարող է համոզվել, որ ամեն ինչ արվում է ճիշտ. Կարողություն անել մանրադիտությունը «կենդանի» եւ իրական ժամանակի մի զգալի ձեռքբերում:

Նոր կիրառումը լազերների է արվեստի եւ բժշկության սկան մոտ դաշտային օպտիկական microscopy, որը կարող է արտադրել պատկերներ բանաձեւի շատ ավելի բարձր են, քան սովորական մանրադիտակներ: Այս մեթոդը հիմնված է օպտիկական մանրաթելի notches ին ծայրերում են, ավելի փոքր, քան ալիքի երկարություն եւ լույսի: Սա թույլ է տալիս Subwavelength պատկերավորման, եւ հիմք դրեց Պատկերում կենսաբանական բջիջների. Օգտագործումը այս տեխնոլոգիան է ինֆրակարմիր լազեր թույլ կտա ավելի լավ պատկերացում Ալցհեյմերի հիվանդության, քաղցկեղի, եւ այլ փոփոխություններ է բջիջների.

Photodynamic թերապիան եւ այլ բուժում

Զարգացումներ ոլորտում օպտիկական մանրաթելեր օգնել է հզորացնել օգտագործումը լազերների եւ այլ ոլորտներում: Ի լրումն, նրանք թույլ են տալիս ախտորոշում շրջանակներում մարմին, էներգետիկայի հետեւողական ճառագայթման կարող է փոխանցվել, որտեղ դա անհրաժեշտ է. Սա կարող է օգտագործվել բուժման. Մանրաթելային լազերներ շատ ավելի զարգացած: Նրանք արմատապես փոխել ապագան բժշկության.

Դաշտը Photomedicine, օգտագործելով թեթեւ զգայուն քիմիական նյութեր, որոնք փոխազդում են մարմնի հատուկ ձեւով, կարող է դիմել օգտագործելով լազերներ, այնպես էլ ախտորոշման եւ բուժման. Ի photodynamic թերապիա (PDT), օրինակ, մի լազերային եւ լուսազգայուն թմրանյութերի կարող վերականգնել տեսլականը հիվանդների հետ, «թաց» ձեւով տարիքի հետ կապված macular այլասերում, խոշոր պատճառն կուրություն մարդկանց նկատմամբ տարեկանից 50 տարիների ընթացքում:

Ուռուցքաբանություն որոշ պորֆիրինների կուտակվում է քաղցկեղի բջիջների, եւ լուսածորում երբ լուսավորված որոշակի ալիքի, որը ցույց է տալիս, գտնվելու վայրը, ուռուցք. Եթե այդ նույն միացություններ են, ապա կարեւորում է տարբեր ալիքի, նրանք դառնում են թունավոր եւ սպանել վնասված բջիջները:

Կարմիր հելիում-նեոնային գազի լազերային օգտագործվում է բժշկության բուժման օստեոպորոզ, psoriasis, երակային խոցերի, եւ այլն, Քանի որ այս հաճախականությունը լավ է կլանել է հեմոգլոբին եւ enzymes. Ճառագայթում slows բորբոքում, edema եւ գերարյունության խանգարում, բարելավում արյան մատակարարումը.

անհատականացված բուժում

Երկու այլ ոլորտները, որտեղ կա մի օգտագործումը լազերների - գենետիկայի եւ Epigenetics:

Ապագայում, ամեն ինչ կարող է պատահել, որ nanoscale, որը թույլ կտա զբաղվել բժշկությամբ է բջջային մասշտաբով: Լազերներ, որոնք կարող առաջացնել femtosecond իմպուլսներ եւ լարված մի կոնկրետ ալիքի, իդեալական գործընկերները բժիշկների.

Սա կբացի դուռը համար անհատական բուժման հիման վրա առանձին հիվանդի գենոմի.

Leon Գոլդմանը - հիմնադիր Լազերային Բժշկության

Խոսում է օգտագործման լազերների բուժման մարդկանց, այլ ոչ թե նշել Լեոն Գոլդմանը: Այն հայտնի է որպես «հայր» եւ լազերային բժշկության.

Մեկ տարի անց, համաձայնեցված ճառագայթման աղբյուրի Goldman գյուտը առաջին հետազոտող է օգտագործել այն բուժման մաշկի հիվանդությունների. Տեխնիկան կիրառվում գիտնական, ով ճանապարհ են հարթել հետագա զարգացման լազերային Dermatology.

Նրա ուսումնասիրությունները է 1960-ականների կեսին հանգեցրեց օգտագործման ruby MASer ի վիրաբուժության ցանցաթաղանթ եւ նման բացահայտումների, քանի որ հնարավորություն հետեւողական ճառագայթման միեւնույն ժամանակ կտրել է մաշկը եւ կնքում է արյունատար անոթները, սահմանափակելով արյունահոսություն:

Գոլդմանը, ով աշխատել է իր կարիերայի մեծ մասը, մի dermatologist համալսարանի Cincinnati, հիմնադրվել է ամերիկյան Հասարակություն լազերների բժշկության եւ վիրաբուժության, եւ օգնեց դնելու հիմքերը լազերային անվտանգության. Նա մահացել է 1997 թ.

miniaturization

Առաջին 2-միկրոն լազերներ չափը կրկնակի մահճակալ եւ cooled հեղուկ ազոտի. Այսօր հայտնվել diode, որ տեղավորվում է ափի մեջ, եւ նույնիսկ ավելի մանրանկարչության մանրաթելային լազերներ. Նման փոփոխություններ են ճանապարհ հարթում նոր դիմումների եւ զարգացումների. Բժշկություն ապագայի կունենա մի փոքր լազերներ ուղեղի վիրահատության:

Շնորհիվ տեխնոլոգիական առաջընթացի կա անընդհատ նվազեցում ծախսերի: Ճիշտ այնպես, ինչպես լազերներ դարձել սովորական սպառողական էլեկտրոնիկայի, նրանք սկսեցին խաղալ առանցքային դեր է հիվանդանոցում սարքավորումներ.

Եթե նախկինում լազերներ բժշկության էր, շատ մեծ է, եւ բարդ է, այն այսօր դրանց արտադրությունը օպտիկական մանրաթելեր զգալիորեն նվազեցնել ծախսերը, իսկ անցումը nanolevel հետագայում եւս կրճատել ծախսերը:

այլ հայտեր

Օգտագործելով լազերներ Ուրոլոգներ կարող բուժել urethral նեղացում, բարորակ warts, միզուղիների քարեր, միզապարկի contracture, եւ շագանակագեղձի ընդլայնմանը.

Օգտագործումը լազերային է բժշկության հնարավորություն տվեց Նյարդավիրաբույժներ կատարել ճշգրիտ կրճատումներ եւ կատարել էնդոսկոպիկ փորձաքննություններ ուղեղի եւ ողնաշարի լարը:

Անասնաբույժները օգտագործել լազերներ համար էնդոսկոպիկ ընթացակարգերի, մակարդում ուռուցքների, կտրում, եւ photodynamic թերապիայի.

Բարի գալուստ օգտագործել կոհերենտ լույսը կատարելու համար անցքեր gum վիրահատության համար հակաբակտերիալ ընթացակարգերի, ատամնաբուժական desensitization եւ Ռոթոյով-դեմքի ախտորոշման.

լազերային պինցետ

Կենսաբժշկական հետազոտողները օգտագործել են օպտիկական պինցետ, ամբողջ աշխարհում, բջջային sorters, ինչպես նաեւ բազմաթիվ այլ գործիքներ: Լազերային պինցետ խոստանում եմ, ավելի լավ եւ ավելի արագ ախտորոշումը քաղցկեղի եւ օգտագործվում է գրավել վիրուսներ, բակտերիաներ, նուրբ մետաղական մասնիկներ եւ ԴՆԹ strands.

The օպտիկական պինցետ հաջորդական լազեր ճառագայթման օգտագործվում է պահել եւ պտտել միկրոսկոպիկ օբյեկտների նույն կերպ, ինչպես մետաղի կամ պլաստիկ պինցետ կարող է վերցնել փոքր եւ փխրուն իրեր: Անհատական մոլեկուլները կարող է manipulated կողմից կպչուն նրանց մի կտոր ապակու կամ micron չափի ուլունքներով Պոլիպրոպիլեն: Երբ որ ճառագայթով հարվածում է գնդակը, ապա դա կոր է եւ ունի փոքր ազդեցություն, հրում գնդակը ուղիղ մեջ կենտրոնում փնջի:

Սա ստեղծում է «օպտիկական թակարդ", որն ի վիճակի է անցկացնելու փոքր մասնիկներ են beam լույսի.

Լազերային բժշկություն կողմ եվ դեմ

Էներգիայի կոհերենտ ճառագայթման ինտենսիվությունը, որը կարող է լինել modulated, որն օգտագործվում է կտրել, ոչնչացումը կամ վերափոխումն խցում կամ արտաբջջային կառուցվածքի կենսաբանական հյուսվածքների. Բացի այդ, օգտագործումը լազերներ բժշկության, կարճ ասած, նվազեցնում է վտանգը վարակի եւ նպաստում է բուժման. Օգտագործումը լազերների վիրաբուժության մեծացնում է ճշգրտությունը կտրել, սակայն, նրանք վտանգավոր են հղի կանանց եւ կա հակացուցում օգտագործման photosensitizing թմրանյութ:

Այս համալիրը կառուցվածքը հյուսվածքների թույլ չի տալիս միանշանակ մեկնաբանման արդյունքները դասական կենսաբանական assays: Լազերներ ի Medicine (լուսանկար) են արդյունավետ գործիք ոչնչացման քաղցկեղի բջիջների. Սակայն, հզոր աղբյուրներ համահունչ ճառագայթման են անխտիր եւ ոչնչացնել ոչ միայն ազդել, այլեւ հարակից հյուսվածքները: Այս գույքը - կարեւոր գործիք microdissection մեթոդի օգտագործվում մոլեկուլային վերլուծության տեսարժան վայրերի, ինչպես նաեւ հնարավորություն ընտրողական ոչնչացման ավելորդ բջիջների. Նպատակն այս տեխնոլոգիան է հաղթահարել ունը ներկա բոլոր կենսաբանական հյուսվածքների, որպեսզի հեշտացնելու իրենց հետազոտությունները է նաեւ սահմանված բնակչությանը. Այս առումով է, որ լազերային microdissection ն զգալի ներդրում զարգացման գործում հետազոտությունների հասկանալու ֆիզիոլոգիական մեխանիզմների, որոնք այսօր կարելի է հստակ ցույց տալ, ժամը բնակչության մակարդակով, եւ նույնիսկ մի խցում.

Ֆունկցիոնալ հյուսվածք ինժեներական այժմ դարձել է լուրջ գործոն է զարգացման կենսաբանության. Ինչ է տեղի ունենում, եթե մենք կտրել actin մանրաթելեր բաժնի. Կամք Drosophila սաղմի կայուն, եթե ոչնչացնել բջիջները, երբ ծալովի պայմաններ. Որոնք են պարամետրերը, ներգրավված է գործարանի meristem գոտում. Բոլոր այդ խնդիրները կարող են լուծվել օգնությամբ լազերների.

նանոբժշկության

Վերջերս, մի բազմազանության nanostructures ունենալու հատկություններ հարմար մի շարք կենսաբանական դիմումների. Առավել կարեւոր են:

• քվանտային կետերի - emitting փոքր մասնիկներ nanometer չափերի օգտագործվում է բարձր զգայունության Պատկերում խցում.
• Մագնիսական նանոմասնիկներ, որոնք գտել կիրառումը բժշկական պրակտիկայում.
• պոլիմերային մասնիկները համար Պատիճավորված թերապեւտիկ մոլեկուլների.
• մետաղական նանոմասնիկներ:

Զարգացումը Նանոտեխնոլոգիա եւ օգտագործումը լազերներ բժշկության, կարճ ասած, արդեն հեղափոխել ճանապարհը տնօրինելու թմրանյութ: Առկախման են նանոմասնիկների պարունակող դեղերի կարող է բարձրացնել բուժական ցուցանիշը շատ միացությունների (արդյունավետության եւ բարձրացնել լուծելիություն, ստորին թունավորության) կողմից ընտրողական գործողության վրա տուժած հյուսվածքների եւ բջիջների. Նրանք հանդես ակտիվ բաղադրիչ, ինչպես նաեւ վերահսկվող ազատ արձակելու ակտիվ բաղադրամաս ի պատասխան արտաքին խթաններ: Nanoteranostika փորձարարական մոտեցում, որը հետագայում ապահովելով երկակի օգտագործման nanoparticles, թմրանյութերի բաղադրություն, թերապիա եւ ախտորոշիչ պատկերման գործակալների, որը բացում է ճանապարհ անհատական բուժման համար:

Օգտագործումը լազերների բժշկության եւ կենսաբանության համար microdissection եւ fotoablatsii թույլատրվում տարբեր մակարդակներում հասկանալու ֆիզիոլոգիական մեխանիզմների զարգացման հիվանդության. Այն արդյունքները կօգնեն որոշելու լավագույն մեթոդները ախտորոշման եւ բուժման յուրաքանչյուր հիվանդի. Նանոտեխնոլոգիա զարգացումը սերտորեն կապված ձեռքբերումների Պատկերում ոլորտում կլինի նաեւ էական է: Նանոբժշկության խոստումնալից նոր ձեւ բուժման համար որոշակի տեսակների քաղցկեղի, վարակիչ հիվանդության կամ ախտորոշման.