لیزردرمانی کم توان

تاريخچه ليزروليزردرمانی کم توان

نام ليزر ( LASER ) مخفف Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (تقويت نور با تشعشع نشر بر انگيخته ) می باشد
اينشتين در سال 1917 مبنای تئوری نشر بر انگيخته الکترومغناطيس را عنوان نموده بود. تئوری وی توسط لاند برگ در سال 1928 تاًئيد شدولی امکان عملی ساخت يک ليزردر آن زمان وجود نداشت.اگر چه درطی چند دهه تئوری شناخته شده بود، تاريخچه استفاده از ليزر نسبتاً کوتاه است.اصول توسعه عملی ليزرازفهم بهتر سطوح انرژی اتمها و مولکولهادر دهه1930 ودهه 1940 ونيز با پيشرفت های بوجود آمده در مواد اپتيکی بخصوص فيبر نوری منشاً می گيرداولين تئوری عملی تقويت نشر بر انگيخته توسط يک فيزيکدان روسی بنام فابريکانت ودو دستيارش درسال 1951 اختراع شد ولی تا سال 1959 منتشر نشد وبرتحقيقات در غرب نيز تاًثيری نگذاشت. اولين دستگاهی که از اصول نشر بر انگيخته استفاده کرد MASER (مخفف Microwave Amplification ) بود. اين دستگاه در سال 1955 توسط تاونز (Townes) ساخته شد. وبر (Weber) فرضيه تقويت ميزر را در سال 1952 بنا نهاد وجزئيات آن را در مقاله اش تحت عنوان « تقويت تشعشع ريزموجها با مواد دارای تعادل حرارتی Amplification of microwave radiation with substances in thermal equilibrium » (Weber 1953) ارائه نمود. بلومبرگن (Bloembergen) فرضيه ميزر جامد (Solid-based maser) را درسال 1956 ارائه نمود. شالو وتاونز (Shalow & Towens) اصول ميزر رابه توليد تشعشع نوری تعميم دادند و نمونه آن را در سپتامبر 1957 آماده کردند. در مقاله آنان ( دسامبر 1958) چنين عنوان نمودند که نور تقويت شده بايد تک رنگ و کوهرنت ( همدوس) باشد. آنها در تابستان سال 1958 ميزر خود را به ثبت رساندند. گولد ( Gould) که همزمان ومستقلاً مشکلات عملکرد ليزر را حل نموده بود شروع به مبارزه باقانون انحصاری تاون و شالو نمود. قبل از اين که هرکدام از اين متخصصان ليزر عملياتی خود را داشته باشند، مايمان ( Maiman) يک ليزر رابی (ruby- laser) را در آزمايشگاه تحقيقات هواپيمايی Hughes در ماليبو (Malibu) کاليفرنيا (Maiman 1960 ) ساخت.اين دستگاه تشکيل شده بود از يک پروب رابی ( يک سانتی متر ضخامت و 10 سانتی متر طول ) که نوری به مدت کوتاه ولی خيلی قوی با طول موج 3/694 نانومترتوليد می کرد. اين قضيه در هفتم جولای همان سال منتشر شد. اين شروع غير مترقبه و پيشرفتی سريع بود. يک سال بعد چندين نوع مختلف ليزر برای استفاده آماده شده بود. در ميان آنهاليزرهای هليوم نئون(He – Ne) با طول موجهای نزديک به مادون قرمز ( 1118 و1153 و1160 و1199 يا1207 نانو متر) وجود داشتند. اولين ليزر هليوم نئون در طول موج قابل ديدن ( 633nm) در سال 1962 آماده شد. امروزه هرکس می تواند چندين هزار ليزر مختلف را بيابد و هر روز نوع جديد تری از آن يافت می شود. در شوروی سابق ، چندين دانشمند همزمان بر روی توسعه ليزر کار کردند. باسوف وپروخروف (Basov & Prokhorov) بيشترين پيشرفت فنی را در اين زمينه داشتند که مشترکاً به همراه تاون جايزه نوبل سال1964 را از آن خود نمودند.از پيشگامان باسوف و پروخوف تنها کسانی بودند که تا به امروز فعالانه بر روی تحقيقات ليزر کار کردند.
گولد (1961) انديکاسيونهای مهم بيومديکال را مبنای تراکم انرژی (energy density) بالای نور ليزر ارائه نمود. انرژی ليزر اولين بار بصورت بالينی در چشم پزشکی بکار رفت و اينجا بود که اولين عوارض نور ليزر پديدار شد. ضايعات شبکيه که توسط نورليزر متمرکز شده ايجاد شده بود و باعث فقدان ديد واضح و تيز می گرديد در مطالعات حيوانی اثبات شد. يک مقاله در ريسک های ليزر بنام ( چقدر ليزرها خطرناکند؟) بلا فاصله پس از آن انتشار يافت ( Dulberger 1962) اين اولين سنگ بنای قواعد ايمنی ليزر در اواسط دهه 1960 بود.
ليزرهای پرقدرت ( High Power Laser ) پس از اولين آزمايش موفق در ترميم کنده شدگی شبکيه با ليزر در جراحی نيز کاربرد پيدا کردند وبه عنوان ابزاری برای کوآگولاسيون ، تبخير کردن ويا به عنوان تيغ بسيار دقيق جراحی بکاررفتند.نتايج هميشه مثبت نبود و دستگاه های ليزر بزرگ، سنگين و گران بودندومستعداشکال فنی(الکترونيکی) بودند.اولين گزارشات مبنی برآثار LLLT در اواسط دهه 60 انتشار يافت. لاور و همکارانشان (Laor et al ) درسال 1965 چنين گزارش نمودند که« نور ليزر باعث تحريک سرعت ترميم سوختگيها و زخمهای ناشی از جراحات مکانيکی می شود ». مستر (Mester) استاد جراحی بيمارستان سملوايز بوداپست مجارستان پيشگام LLLT شد.او قبل از اينکه متخصصان غربی درعلوم پزشکی ايده ای برای LLLT داشته باشند چندين مطالعه بر روی آثارتحريک زيستی (Biostimulatory) LLLT بر محيط های کشت سلولی ، در حيوانات آزمايشگاهی و در آزمايشات بالينی منتشر نمود. وی آزمايشات خود را بر روی حيوانات در سال 1963 برای روشن نمودن اثرات احتمالی LLLT در سرطان زايی آغاز نمود. او دريافت که رشد مجدد اپی تليوم بر روی ضايعه پوستی در صورتی که سطح ضايعه يک ژول بر سانتی متر مربع (1j/Cm2) مورد تشعشع قرار گيرد سريع تر خواهد شد.دوزهای بالاتر هيچ اثر بهتری ندارد.اگر دوز چندين برابر افزايش يابد نتيجه برعکس خواهد شد و ترميم زخم متوقف می شود.
مستر اثرات LLLT را بر روی فرايند های مختلف بيولوژيکی و بخصوص کاربرد آن در درمان زخمهای مزمن از قبيل زخمهای پا و زخمهای بستر ، سوختگيها و زخمهای ناشی از تشعشعات که به درمانهای معمول مقاوم هستند بررسی نمود.از آنجايی که مستر نتايج کار خود را در اوايل به زبان مجارستانی ودر مجلات مجارستان منتشرمی نمود بسياری از اين مطالعات برای چندين سال در غرب به صورت ناشناخته مانده بود.
در شوروی سابق پيشرفت ليزرها در پزشکی مسير ديگری را می پيمود. در دهه 1920 پديده تشعشع ميتوژنی (Mitogenic Radiation ) توسط يک زيست شناس روسی بنام الکساندر گورويچ (Alexander Gurwich) کشف شد. تقسيم سلولی در يک لوله آزمايش سبب پديده ای مشابه در ديگر لوله های آزمايش می گرديد بدون آنکه تماس شيميايی بين لوله ها برقرار شود . با استفاده از فيلترهای نوری مختلف بين لوله های آزمايش ، گورويچ نشان داد که اشعه فوق بنفش (UV) در طی تقسيم سلولی ساطع می شود.اين تشعشع بی نهايت ضعيف از نظر کمی تا اواخر دهه 1960 اندازه گيری نشد.
دانشمندان غربی علاقه زيادی به تشعشع ميتوژنی از خود نشان ندادند وبه مطالعه تشعشع فوتونی در طی فاگوسيتوزعلاقمند بودند. گلبولهای سفيد پلی مورفونوکلئار (PMN) در طی فاگوسيتوز در طول موج های 630-570 نانومتر از خود فوتون ساظع می کردند.
کليما (Klima) و همکارانش ( 1988) در اتريش نشان دادند که اکسيژن يک مولار در فاگوسيتوزدرطول موج 634 نانومتر از خود تشعشع دارد که احتمالاً باعث تنظيم سيستم ايمنی می شود. تحقيقات اخير که با رشد ونمو دادن جنين گوساله وموش در محيط آزمايشگاهی انجام شده است نشان دهنده پديده ای شبيه به تشعشع ميتوژنی گورويچ می باشد. در محيط آزمايشگاهی در صورتی که در هر ظرف پتری آزمايشگاهی فقط يک تخم مرغ بارور شده وجود داشته باشد ، مورولای با تقسيم سريع در ظرف کوآرتز در آنجا باعث تقسيم سريع مورولا در مجاور خود می شود (sree nan) .اين دانش روسی که تشعشع ضعيف الکترومغناطيسی که در طی تقسيم سلولی( و ديگر فرايندهای زيستی) ساطع می شود می تواند به عنوان يک کانال اطلاعاتی بين سلولهای مجاور عمل نمايد. به علاوه به کاربردن انرژی خيلی ضعيف الکترومغناطيسی نيز به عنوان تأثيرگذاربرفيزيولوژی سلولی شناخته شده بود.
گاماليا (Gamaleya) آثار زيستی LLLT رادر سال 1962 بررسی نمود . اولين گزارشات وی بر روی اثر نور ليزربرروی محيط های کشت سلولی وبر روی بافت حيوانی بود. پس از اين مطالعات ، ليزرها ( يا کوانتوم اپتيکوم به زبان روسی در آن زمان) برای اولين بار برای تحريک زيستی (Biostimulation) بکار رفتند.
اينيوشين (Inyushin) وهمکارانش (1969) در آلماآتا اثرات تحريک زيستی ومکانيزم های ليزررا بطور وسيعی مورد مطالعه قرار دادند. وی به جای سوزن در طب سوزنی از ليزر استفاده نمود . در مؤسسه مرکزی جراحی و هوشبری تجربی مسکو (Central Institue for Experimental Surgury and Anaesthesiology in Moscow ) از LLLT بصورت عادی و روتين در دردها واختلال عملکردهای پس از جراحی استفاده شد. در کيف (Kiev) زالسکی (Zalessky) توسط يک فيبر نوری نازک از ميان يک کانولا LLLT را مستقيماً به تنه های عصبی (nerve trunks) در موضع هدف برای ديدن اثرليزر بر دردهای سرطان تاباند. چندين گزارش در مورد اثرات زيستی LLLT در اواخر دهه 1960 منتشرشد.
(inyushin 1969 , Migacheva 1969 ,Rubin 1969, Sachkova 1969 , Tomberg 1969 )
اين مطالعات علاقه زيادی را درغرب به خود جلب ننمودکه بيشتر بخاطر اين بود که کارها به زبان روسی منتشر می شد و به مقدار زيادی نا شناخته می ماند. امروزه تحقيقات ليزر در حدااقل شش مؤسسه تخصصی در شوروی سابق انجام می شود. ليزرهای با توان بالا نيز شروع زود هنگامی در شوروی سابق داشت. اولين کاربردهای پزشکی آن در چشم پزشکی بود. کمپبل (Campbell)از دانشگاه کلمبيا يک چشم پزشک وپيشگام در زمينه تکنولوژی ليزر است که در سال 1985 به درمانگاه فيودوروف (Fyodorow’s Clinic) در مسکو رفت. وی بطور غير مترقبه ای با مؤسسات مفيد ومؤثرو تکنولوژی های ليزری که برای کراتوتومی .مواجه شد که در غرب مطلبی مورد قبول نمی باشد وکنتراورسيال است. بيماران بر روی يک تسمه متحرک که به سمت ميز عمل حرکت می کنند ، خوابانيده می شوند . در آنجا يک جراح چشم منتظر بيمار است و 3 دقيفه وقت دارد که عمل کراتوتومی را انجام دهد. 5 جراح بايد 40 بيمار را در مدت 2 ساعت عمل جراحی نمايند. اين ترکيبی از آخرين تکنولوژی ليزر و خط توليد هنری فورد می باشد.

References:

Weber J, Tran IRE Prof Group on Electron Devices, 3 June, 1953 (Presented at Tenth Int
Conference on Electron Tube Research. Ottawa, Canada, June 1952).

Gordon JP, Zeiger HJ. Townes CH. Phys Rev, 1955,99:1264.

Bloembergen N, Phys Rev. 1956; 104:324.

Shawlow AL. Townes CH. Phys Rev, 1958:112:1940.

Maiman TH: Optical Maser action in ruby. Nature 1960:187:493.

Laor Y et al: The pathology of laser irradiation of the skin and body wall of the mouse. Am
JPathol 1965:47:643.

Mester E et al: Untersuchungen uber die hemmende bzw. fordemde Wirkuns der Lase’r-
strahlen. Arch Klin Chir 196^:322:1022.

برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن
رفتن به نوار ابزار