Son yarım əsrdə lazerlər oftalmologiya, onkologiya, plastik cərrahiyyə və tibbin və biotibbi tədqiqatın bir çox digər sahələrində istifadə edilmişdir.
Xəstəlikləri müalicə etmək üçün işıqdan istifadə etmək imkanı min illərdir məlumdur. Qədim yunanlar və misirlilər terapiyada günəş radiasiyasından istifadə edirdilər və bu iki fikir hətta mifologiyada bir-birinə bağlı idi - yunan tanrısı Apollon günəş və şəfa tanrısı idi.
Yalnız 50 ildən çox əvvəl koherent şüalanma mənbəyinin ixtirasından sonra işıqdan tibbdə istifadə potensialı həqiqətən aşkar edilmişdir.
Xüsusi xüsusiyyətlərinə görə lazerlər günəşdən və ya digər mənbələrdən gələn radiasiyadan qat-qat səmərəlidir. Hər bir kvant generatoru çox dar dalğa uzunluğu diapazonunda işləyir və koherent işıq yayır. Həmçinin, tibbdə lazerlər yüksək güclər yaratmağa imkan verir. Enerji şüası çox kiçik bir nöqtədə cəmləşə bilər, bunun sayəsində onun yüksək sıxlığı əldə edilir. Bu xüsusiyyətlər ona gətirib çıxardı ki, bu gün lazerlər tibbi diaqnostika, terapiya və cərrahiyyənin bir çox sahələrində istifadə olunur.
Dəri və göz müalicəsi
Lazerlərin tibbdə istifadəsi oftalmologiya və dermatologiya ilə başlamışdır. KvantGenerator 1960-cı ildə açılıb. Və bir il sonra Leon Qoldman yaqut qırmızı lazerin tibbdə kapilyar displaziya, bir növ doğum ləkəsi və melanomanı aradan qaldırmaq üçün necə istifadə oluna biləcəyini nümayiş etdirdi.
Bu proqram koherent şüalanma mənbələrinin müəyyən dalğa uzunluğunda işləmə qabiliyyətinə əsaslanır. Koherent şüalanma mənbələri şişləri, döymələri, saçları və molları aradan qaldırmaq üçün indi geniş istifadə olunur.
Müxtəlif tipli və dalğa uzunluqlu lazerlər dermatologiyada müxtəlif növ lezyonların sağalması və onların içərisindəki əsas uducu maddə səbəbindən istifadə olunur. Dalğa uzunluğu xəstənin dəri növündən də asılıdır.
Bu gün lazer olmadan dermatologiya və ya oftalmologiya ilə məşğul olmaq olmaz, çünki onlar xəstələrin müalicəsi üçün əsas vasitəyə çevriliblər. Çarlz Kempbell 1961-ci ildə tor qişa dekolmanı olan bir xəstəni müalicə etmək üçün tibbdə qırmızı lazerdən istifadə edən ilk həkim olduqdan sonra görmə korreksiyası və geniş spektrli oftalmoloji tətbiqlər üçün kvant generatorlarının istifadəsi artdı.
Daha sonra bu məqsədlə oftalmoloqlar spektrin yaşıl hissəsində koherent şüalanmanın arqon mənbələrindən istifadə etməyə başladılar. Burada gözün özünün, xüsusən də lensinin xüsusiyyətlərindən şüanın retinal dekolman sahəsinə fokuslanması üçün istifadə edilmişdir. Cihazın yüksək konsentrasiyalı gücü onu sanki qaynaq edir.
Makulyar degenerasiyanın bəzi formaları olan xəstələr lazer əməliyyatından faydalana bilərlər – lazer fotokoaqulyasiyası və fotodinamik terapiya. Birinci prosedurda koherent şüaradiasiya qan damarlarını bağlamaq və onların makula altında patoloji inkişafını yavaşlatmaq üçün istifadə olunur.
Oxşar tədqiqatlar 1940-cı illərdə günəş işığı ilə aparıldı, lakin həkimlər onları uğurla tamamlamaq üçün kvant generatorlarının unikal xüsusiyyətlərinə ehtiyac duydular. Arqon lazerinin növbəti istifadəsi daxili qanaxmanın dayandırılması idi. Qırmızı qan hüceyrələrində bir piqment olan hemoglobin tərəfindən yaşıl işığın seçici udulması qanayan qan damarlarının qarşısını almaq üçün istifadə edilmişdir. Xərçəngi müalicə etmək üçün onlar şişə daxil olan qan damarlarını məhv edir və onu qida maddələri ilə təmin edirlər.
Buna günəş işığından istifadə etməklə nail olmaq mümkün deyil. Tibb olduğu kimi çox mühafizəkardır, lakin koherent şüalanma mənbələri müxtəlif sahələrdə qəbul olunub. Tibbdə lazerlər bir çox ənənəvi alətləri əvəz etdi.
Oftalmologiya və dermatologiya koherent UV şüalanmasının eksimer mənbələrindən də faydalanmışdır. Onlar görmə korreksiyası üçün buynuz qişanın yenidən formalaşdırılması (LASIK) üçün geniş istifadə olunur. Estetik tibbdə lazerlər ləkələri və qırışları aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur.
Gəlirli estetik əməliyyat
Belə texnoloji inkişaflar istər-istəməz kommersiya investorları arasında populyardır, çünki onların böyük mənfəət potensialı var. Medtech Insight analitik şirkəti 2011-ci ildə lazer gözəllik avadanlığı bazarının həcmini 1 milyard ABŞ dollarından çox qiymətləndirdi. Doğrudan da, baxmayaraqQlobal tənəzzül zamanı tibbi sistemlərə ümumi tələbatın azalması, lazer sistemləri üçün dominant bazar olan ABŞ-da kvant generatoruna əsaslanan kosmetik əməliyyatlara güclü tələbat davam edir.
Vizuallaşdırma və diaqnostika
Tibbdə lazerlər bir çox başqa xəstəliklərin olduğu kimi xərçəngin də erkən aşkarlanmasında mühüm rol oynayır. Məsələn, Təl-Əvivdə bir qrup alim koherent şüalanmanın infraqırmızı mənbələrindən istifadə edərək IR spektroskopiyası ilə maraqlandılar. Bunun səbəbi xərçəng və sağlam toxumanın fərqli infraqırmızı keçiriciliyə malik ola bilməsidir. Bu metodun perspektivli tətbiqlərindən biri melanomaların aşkarlanmasıdır. Dəri xərçəngində erkən diaqnoz xəstənin sağ qalması üçün çox vacibdir. Hazırda melanomanın aşkarlanması göz vasitəsilə həyata keçirilir, ona görə də həkimin bacarığına etibar etmək qalır.
İsraildə hər kəs ildə bir dəfə pulsuz melanoma müayinəsindən keçə bilər. Bir neçə il əvvəl əsas tibb mərkəzlərindən birində tədqiqatlar aparıldı, bunun nəticəsində potensial, lakin təhlükəli olmayan əlamətlərlə real melanoma arasında infraqırmızı diapazondakı fərqi aydın şəkildə müşahidə etmək mümkün oldu.
1984-cü ildə biotibbi optika üzrə ilk SPIE konfransının təşkilatçısı olan Katzir və onun Təl-Əvivdəki qrupu həmçinin infraqırmızı dalğa uzunluqlarına şəffaf olan optik lifləri inkişaf etdirərək metodu daxili diaqnostikaya genişləndirməyə imkan verdi. Bundan əlavə, bu, servikal yaxmaya tez və ağrısız bir alternativ ola bilərginekologiya.
Tibbdə mavi yarımkeçirici lazer flüoresan diaqnostikada tətbiq tapdı.
Kvant generatorlarına əsaslanan sistemlər də ənənəvi olaraq mammoqrafiyada istifadə edilən rentgen şüalarını əvəz etməyə başlayır. X-şüaları həkimləri çətin bir dilemma ilə qarşı-qarşıya qoyur: onlar xərçəngləri etibarlı şəkildə aşkar etmək üçün yüksək intensivliyə ehtiyac duyurlar, lakin radiasiyanın artmasının özü xərçəng riskini artırır. Alternativ olaraq, sinə və beyin kimi bədənin digər hissələrini təsvir etmək üçün çox sürətli lazer impulslarından istifadə etmək imkanı öyrənilir.
Gözlər üçün OKT və daha çox
Biologiya və tibbdə lazerlər həvəs dalğasına səbəb olan optik koherens tomoqrafiyada (OKT) istifadə edilmişdir. Bu görüntüləmə texnikası kvant generatorunun xassələrindən istifadə edir və real vaxt rejimində bioloji toxumanın çox aydın (mikron sırasına görə), kəsikli və üçölçülü təsvirlərini təmin edə bilir. OCT artıq oftalmologiyada istifadə olunur və məsələn, bir oftalmoloqa retinal xəstəliklər və qlaukoma diaqnozu qoymaq üçün buynuz qişanın kəsiyini görməyə imkan verə bilər. Bu gün texnika tibbin digər sahələrində də istifadə olunmağa başlayır.
OKT-dan çıxan ən böyük sahələrdən biri damarların fiber optik görüntülənməsidir. Optik koherens tomoqrafiya yırtılmış qeyri-stabil lövhəni qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər.
Canlı orqanizmlərin mikroskopiyası
Elm, texnologiya və tibbdə lazerlər də oynayırmikroskopiyanın bir çox növlərində əsas rol oynayır. Bu sahədə çoxlu sayda təkmilləşdirmələr aparılmışdır ki, bunun da məqsədi nəşin istifadə etmədən xəstənin bədənində baş verənləri vizuallaşdırmaqdır.
Xərçəngi aradan qaldırmağın ən çətin hissəsi cərrahın hər şeyin düzgün aparıldığına əmin olması üçün daim mikroskopdan istifadə etmək ehtiyacıdır. Canlı və real vaxtda mikroskopiya etmək bacarığı əhəmiyyətli bir irəliləyişdir.
Mühəndislik və tibbdə lazerlərin yeni tətbiqi standart mikroskoplardan daha yüksək qətnamə ilə təsvirlər yarada bilən optik mikroskopun yaxın sahədə skan edilməsidir. Bu üsul, ölçüləri işığın dalğa uzunluğundan kiçik olan uclarında çentikləri olan optik liflərə əsaslanır. Bu, dalğa altı uzunluqlu təsvirləri işə saldı və bioloji hüceyrələrin təsviri üçün əsas qoydu. Bu texnologiyanın IR lazerlərində istifadəsi Alzheimer xəstəliyi, xərçəng və hüceyrələrdəki digər dəyişiklikləri daha yaxşı başa düşməyə imkan verəcək.
PDT və digər müalicələr
Optik liflər sahəsindəki inkişaflar lazerlərin digər sahələrdə istifadə imkanlarını genişləndirməyə kömək edir. Onların bədən daxilində diaqnostikaya imkan verməsi ilə yanaşı, koherent şüalanmanın enerjisi lazım olan yerə ötürülə bilər. Müalicədə istifadə oluna bilər. Fiber lazerlər daha da inkişaf edir. Onlar gələcəyin dərmanını kökündən dəyişəcəklər.
Fotohəssas kimyəvi maddələrdən istifadə edən fototibb sahəsibədənlə müəyyən şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olan maddələr həm xəstələrin diaqnozu, həm də müalicəsi üçün kvant generatorlarından istifadə edə bilər. Fotodinamik terapiyada (PDT), məsələn, lazer və fotohəssas dərman 50 yaşdan yuxarı insanlarda korluğun əsas səbəbi olan yaşa bağlı makula degenerasiyasının "yaş" forması olan xəstələrdə görmə qabiliyyətini bərpa edə bilər.
Onkologiyada müəyyən porfirinlər xərçəng hüceyrələrində toplanır və müəyyən dalğa uzunluğunda işıqlandırıldıqda şişin yerini göstərən floresanlaşır. Bu eyni birləşmələr daha sonra fərqli dalğa uzunluğu ilə işıqlandırılarsa, zəhərli olur və zədələnmiş hüceyrələri öldürür.
Qırmızı qazlı helium-neon lazer tibbdə osteoporoz, psoriaz, trofik xoralar və s. müalicəsində istifadə olunur, çünki bu tezlik hemoglobin və fermentlər tərəfindən yaxşı mənimsənilir. Radiasiya iltihabı ləngidir, hiperemiya və şişkinliyin qarşısını alır, qan dövranını yaxşılaşdırır.
Fərdi müalicə
Genetika və epigenetika lazerlərin istifadə oluna biləcəyi digər iki sahədir.
Gələcəkdə hər şey nanomiqyasda baş verəcək ki, bu da bizə hüceyrə miqyasında təbabət etməyə imkan verəcək. Femtosaniyə impulsları yarada və xüsusi dalğa uzunluqlarına uyğunlaşa bilən lazerlər tibb mütəxəssisləri üçün ideal tərəfdaşlardır.
Bu, xəstənin fərdi genomuna əsaslanan fərdi müalicəyə qapı açacaq.
Leon Goldman - təsisçisilazer dərmanı
Kvant generatorlarının insanların müalicəsində istifadəsindən danışarkən Leon Qoldmanı qeyd etməmək olmaz. O, lazer təbabətinin "atası" kimi tanınır.
Koherent şüalanma mənbəyini kəşf etdikdən bir il sonra Qoldman ondan dəri xəstəliklərinin müalicəsində istifadə edən ilk tədqiqatçı oldu. Alimin istifadə etdiyi texnika lazer dermatologiyasının sonrakı inkişafına yol açdı.
Onun 1960-cı illərin ortalarında apardığı tədqiqatlar yaqut kvant generatorunun retinal cərrahiyyədə istifadəsinə və koherent şüalanmanın eyni zamanda dərini kəsmək və qan damarlarını bağlamaq qabiliyyəti kimi kəşflərə gətirib çıxardı, qanaxmanı məhdudlaşdırdı.
Karyerasının çox hissəsini Cincinnati Universitetində dermatoloq olan Qoldman Tibb və Cərrahiyyədə Amerika Lazerlər Cəmiyyətini qurdu və lazer təhlükəsizliyinin təməlinin qoyulmasına kömək etdi. 1997vəfat edib
Miniatürləşdirmə
İlk 2 mikronluq kvant generatorları ikiqat yataq ölçüsündə idi və maye azotla soyudulurdu. Bu gün xurma ölçüsündə diod lazerlər və hətta daha kiçik fiber lazerlər meydana çıxdı. Bu dəyişikliklər yeni tətbiqlər və inkişaflar üçün yol açır. Gələcəyin dərmanında beyin əməliyyatı üçün kiçik lazerlər olacaq.
Texnoloji tərəqqi sayəsində xərclərdə daim azalma müşahidə olunur. Lazerlər məişət cihazlarında adi hala çevrildiyi kimi, xəstəxana avadanlıqlarında da əsas rol oynamağa başlayıblar.
Əgər əvvəllər tibbdə lazerlər çox böyük vəmürəkkəb, bugünkü optik lifdən istehsal xərcləri əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb və nanoölçülüyə keçid xərcləri daha da azaldacaq.
Digər istifadələr
Uroloqlar uretranın daralmasını, xoşxassəli ziyilləri, sidik daşlarını, sidik kisəsinin kontrakturasını və prostat böyüməsini lazerlə müalicə edə bilər.
Lazerin tibbdə istifadəsi neyrocərrahlara beyin və onurğa beynində dəqiq kəsiklər və endoskopik müayinələr etməyə imkan verib.
Baytar həkimlər endoskopik prosedurlar, şiş koaqulyasiyası, kəsiklər və fotodinamik terapiya üçün lazerlərdən istifadə edir.
Stomatoloqlar deşiklərin açılması, diş əti əməliyyatı, antibakterial prosedurlar, diş desensibilizasiyası və üz-üz diaqnostikası üçün koherent şüalanmadan istifadə edirlər.
Lazer maqqaşlar
Dünyadakı biotibbi tədqiqatçılar optik maqqaşlar, hüceyrə çeşidləyiciləri və bir çox başqa vasitələrdən istifadə edirlər. Lazer maqqaşları xərçəngin daha yaxşı və daha sürətli diaqnozu vəd edir və virusları, bakteriyaları, kiçik metal hissəciklərini və DNT zəncirlərini tutmaq üçün istifadə edilmişdir.
Optik maqqaşlarda, metal və ya plastik cımbızların kiçik və kövrək obyektləri necə götürə bildiyi kimi, mikroskopik obyektləri tutmaq və fırlatmaq üçün koherent şüalanma şüası istifadə olunur. Ayrı-ayrı molekulları mikron ölçülü slaydlara və ya polistirol muncuqlara əlavə etməklə manipulyasiya etmək olar. Şüa topa dəyəndə, oəyilir və topu düz şüanın mərkəzinə itələyərək cüzi təsir edir.
Bu, kiçik hissəciyi işıq şüasında tuta bilən "optik tələ" yaradır.
Tibbdə lazer: müsbət və mənfi cəhətləri
İntensivliyi modulyasiya edilə bilən koherent şüalanma enerjisi bioloji toxumaların hüceyrə və ya hüceyrədənkənar strukturunu kəsmək, məhv etmək və ya dəyişmək üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, lazerin tibbdə istifadəsi, bir sözlə, infeksiya riskini azaldır və sağalmanı stimullaşdırır. Cərrahiyyədə kvant generatorlarının istifadəsi diseksiyanın dəqiqliyini artırır, lakin onlar hamilə qadınlar üçün təhlükəlidir və fotosensibilizasiya edən dərmanların istifadəsinə əks göstərişlər var.
Toxumaların mürəkkəb strukturu klassik bioloji analizlərin nəticələrini birmənalı şərh etməyə imkan vermir. Tibbdə lazerlər (foto) xərçəng hüceyrələrinin məhv edilməsi üçün təsirli vasitədir. Bununla belə, güclü koherent şüalanma mənbələri ayrı-seçkilik etmədən hərəkət edir və təkcə təsirlənənləri deyil, həm də ətrafdakı toxumaları məhv edir. Bu xüsusiyyət, artıq hüceyrələri selektiv şəkildə məhv etmək qabiliyyəti ilə maraq yerində molekulyar analiz aparmaq üçün istifadə olunan mikrodiseksiya texnikasında vacib bir vasitədir. Bu texnologiyanın məqsədi yaxşı müəyyən edilmiş populyasiyada öyrənilməsini asanlaşdırmaq üçün bütün bioloji toxumalarda mövcud olan heterojenliyi aradan qaldırmaqdır. Bu mənada lazer mikrodisseksiyası tədqiqatın inkişafına, dərk edilməsinə mühüm töhfə vermişdirbu gün populyasiya və hətta bir hüceyrə səviyyəsində aydın şəkildə nümayiş etdirilə bilən fizioloji mexanizmlər.
Toxuma mühəndisliyinin funksionallığı bu gün biologiyanın inkişafında əsas amilə çevrilmişdir. Bölünmə zamanı aktin lifləri kəsilirsə nə baş verir? Bükülmə zamanı hüceyrə məhv olarsa, Drosophila embrionu sabit olacaqmı? Bitkinin meristem zonasına hansı parametrlər daxildir? Bütün bu problemlər lazerlə həll edilə bilər.
Nanomedicine
Bu yaxınlarda bir sıra bioloji tətbiqlər üçün uyğun xüsusiyyətlərə malik bir çox nanostrukturlar ortaya çıxdı. Onlardan ən mühümləri bunlardır:
- kvant nöqtələri yüksək həssas hüceyrə təsvirində istifadə edilən kiçik nanometr ölçülü işıq yayan hissəciklərdir;
- tibbi praktikada tətbiq tapmış maqnit nanohissəciklər;
- kapsullaşdırılmış terapevtik molekullar üçün polimer hissəcikləri;
- metal nanohissəciklər.
Nanotexnologiyanın inkişafı və lazerlərin tibbdə istifadəsi, bir sözlə, dərmanların idarə olunmasında inqilab etdi. Tərkibində dərman preparatları olan nanohissəciklərin süspansiyonları təsirə məruz qalmış toxumalara və hüceyrələrə seçici təsir göstərməklə bir çox birləşmələrin müalicəvi göstəricisini artıra bilər (həll qabiliyyətini və effektivliyini artırır, toksikliyini azaldır). Onlar aktiv tərkib hissəsini verir və həmçinin xarici stimullaşdırmaya cavab olaraq aktiv tərkib hissəsinin sərbəst buraxılmasını tənzimləyir. Nanoteranostika daha da irəlidədirnanohissəciklərin, dərman birləşmələrinin, terapiya və diaqnostik görüntüləmə vasitələrinin ikili istifadəsinə imkan verən və fərdi müalicəyə yol açan eksperimental yanaşma.
Lazerlərin tibb və biologiyada mikrodisseksiya və fotoablyasiya üçün istifadəsi müxtəlif səviyyələrdə xəstəliyin inkişafının fizioloji mexanizmlərini anlamağa imkan verdi. Nəticələr hər bir xəstə üçün ən yaxşı diaqnoz və müalicə üsullarını təyin etməyə kömək edəcəkdir. Nanotexnologiyanın görüntüləmə sahəsindəki irəliləyişlərlə sıx əlaqədə inkişafı da zəruri olacaqdır. Nanomedicine müəyyən xərçəng, yoluxucu xəstəliklər və ya diaqnostika üçün perspektivli yeni müalicə formasıdır.
