دانلود مقاله لیزر در دوران تمدن یونان روم

لیزر ...

از اعجاز‌آمیز‌ترین موهبت‌های طبیعت است که برای مصارف گوناگون سودمند است.

پلینی، تاریخ طبیعی، جلد 22.

ص 49 (قرن اول میلادی) برداشت از نوشته‌های پلینی بزرگ: لیزر در دوران تمدن یونان روم در دوران تمدن یونان روم (تقریباً از قرن ششم پیش‌ از میلاد تا قرن دوم میلاد) لیزر بخوبی شناخته شده و مشهور بود.

گیاهی خودرو بود (احتمالاً از رده گیاهان چتری) که در ناحیه وسیعی در اطراف سیرن (لیبی امروز) می‌رویید.

گاهی هم «لیزر پیتیوم» نامیده می‌شد و به علت خواص اعجاز‌گرش آن را هدیه‌ای از جانب خداوند می‌دانستند.

این گیاه برای درمان بسیاری از بیماری‌ها از ذات‌الریه گرفته تا بسیاری از بیماری‌های واگیر‌دار به کار می‌رفت.

پادزهر مؤثری بود برای مارزدگی،‌ عقرب زدگی و نیش پیکان‌های زهر‌آلود دشمن از طعم لذیزش به عنوان چاشنی عالی در بهترین آشپزی‌ها استفاده می‌شد.

این گیاه آنچنان پرارزش بود که منبع اصلی سعادت سیرنیها به حساب می‌آمد و به یونان و روم صادر می‌شد.

در مدت استیلامی رومی‌ها تنها خراجی که سیرینها به روم می‌دادند این گیاه بودکه همراه با شمشهای طلا در خزانه‌ها نگهداری می‌شد.

شاید بهترین گواه‌ ارزش لیزر در آن روزگار نقش بر جام مشهور آرکسیلائو (که اکنون در موزه سیرن است.) باشد که باربران را در حال بار کردن لیزر در کشتی تحت سرپرستی شاه آرکسیلائو نشان می‌دهد، هم یونانی‌‌ها و هم رومی‌ها بسیار کوشیدند که بتوانند لیزر را در نقاط مختلف «آپولیا» و «آیونا» (در قسمت جنوبی ایتالیا) به کشت بنشانند.

نتیجه آن شد که لیزر بیشتر و بیشتر کمیاب شد و به نظر می‌رسد که در حوالی قرن دوم میلادی کاملاً از میان رفت.

از آن زمان تا به حال علی‌رغم کوشش‌های بسیار کسی موفق نشد که لیزر را در صحرا‌های جنوبی سیرن پیدا کند و بدین ترتیب لیزر به صورت گنجینه گمشده تمدن یونان-روم درآمد.

از زمان ابداع نخستین لیزر توسط maiman در 1960 ، کاربرد های متنوع لیزر در شاخه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

جراحی لیزری قطعا ار مهمترین این کارها و یکی از برجسته ترین تحولات در پزشکی قرن حاضر به شمار می آید.

در واقع می توان گفت که انواع گوناگون لیزر ها به عنوان ابزار بی رقیبی در پزشکی نوین مطرح گردیده اند .

دو دهه پیش کاربرد های بالینی لیزر فقط به شاخه چشم پزشکی محمدود می شد و از جمله جالب ترین جراحی های لیزری که امروزه نیز به طور گسترده ای متداول است به کار گیری لیزر یونی ارگون در درمان جدا شدگی شبکیه چشم می باشد.

اما در حال حاضر به جرت می توان گفت که لیزر به تمامی شاخه های پزشکی رسوخ کرده و گسترش چشم گیری داشته است.

این امر به دلیل گوناگونی سیستم های لیزری موجود ، تنوع پارامتر های فیزیکی و نیز اشتیاق شدید برخی گروه ها پژوهشی بوده است که بدین ترتیب تقریبا تمامی شاخه های جراحی در به کار گیری لیزر ها حمت گمارده اند .

البته در برخی موارد به ویژه در شاخه ی موسوم بر انگیزش بیولوژیک ، پژوهشگران سمت گیری مناسبی را اتخاذ نکرده بودند و با سعی فراوان به چاپ مقالات بیشتر اهتمام می ورزیدند و تولید کنندگان برخی از سیستم های لیزری نیز به منظور سود بیشتر به تبلیغ محصولات خود می پرداختند اما سر انجام در یافتند که برخی از این سیستم ها دارای کارایی مناسب نیستند اما از سوی دیگر بسیاری از روش های لیزری که با یاری دانشمندان توسعه یافته است در عمل نیز ثمر بخش بوده اند .

در حال باید همواره توجه داشت که این روش های درمانی به وسیله ی دیگر محققان نیز تایید شد و نتایج تحقیقات با ارئه مدارک مستدل در ژورنالهای معتبر علمی انتشار یابد .

علاوه بر روش ها ی متداول معالجه لیزری ، امروزه برخی تکنیک های تشخیصی جالب نیز به مجموعه کاربرد ها افزوده شده است.

در اواخر دهه 60 میلادی لیزر ها در شاخه های دیگر پزشکی نیز وارد شدند و امروزه مجموعه ای بزرگ از روش های لیزری در سرتاسر جهان به کار گرفته می شود اغلب آن ها به خانواده موسوم به « جراحی با حداقل اثر تهاجمی » تعلق دارند که به معنای جراحی بدون تماس و با کمترین میزان خون ریزی است .

دو ویژگی فوق ، باعث شده تا لیزر به عنوان یک تیغ جراحی منحصر به فرد و وسیله کمک در مانی ارزشمندی مطرح شود .

بسیاری از بیماران و همچنین جراحان ، لیزر را به مثابه ابزاری شگفت انگیز باور داشته اند که البته این ممکن است تا حدی گمراه کننده باشد و همواره لیزر نتواند خواسته های غیر عهادی یا بلند پروازانه ما را بر آورده سازد.

باید توجه داشت که همیشه به داوری دقیقی در مورد پیشرفت های نوین لیزری نیازمندیم و به صرف گزارش هایی که در مورد معالجه با لیزر منتشر می شود نمی توادن ارزش درمانی آن را تضمین کرد، مگر آن که مطالعات مستقل نیز به ارزیابی و تایید مجدد آن بپردازد.

یک نوع بر همکنش لیزری ممکن است در درمان نوعی بیماری به کار آید.

اما همان اثر در معالجه بیماری دیگر فاجعه آمیز باشد .

به عنوان مثال گرم کردن بافت سرطانی توسط پرتو دهی لیزر می تواند به مرگ نسوج ( نگروزه شدن ) تومور سرطانی منجر گردد که مورد نظر ماست.

اما به کار گیری همین پارامتر های لیزری به منظور انعقاد شبکیه ای به ایجاد سوختگی در شبکیه و نا بینایی بازگشت ناپذیر منجر می گردد .

آثار حرارتی در دمای بیش از c60 درجه منجر به ایجاد صدمات بازگشت ناپذیر می گردند.

سیستم های لیزری به 2 دسته لیزر های موج پیوسته و لیزر های پالسی تقسیم بندی شده اند اغلب لیزر های گازی و برخی لیزر های حالت جامد به گروه اول تعلق دارند ، حال آن که خانواده لیزر ها پالسی عمدتا ً شامل لیزر های دیگر حالت جامد، اگزایمر و لیزر های رنگینه ای است.

در جدول فهرستی از انواع لیزر های پزشکی به هموراه دو پارامتر مشخصه آن ها یعنی طول موج و عرض پالس ( یا زمان پرتو دهی در لیزر های موج پیوسته ) داده شده اند.

این فهرست بر حسب عرض پالس مرتب شده است زیرا مدت پرتو دهی یک پرامتر مهم در تعیین نوع برهمکنش لیزر با بافت طول موج ، دومین پارامتر مهم لیزر است که تعیین کننده عمق نفوذ تابش لیزر درون بافت می باشد و بیانگر آن است که پارامتر های جذب و پراکندگی تا چه میزان موثر می باشند .

پارامتر موسم یعنی چگالی انرژی لیزر نیز حائض اهمیت است و اندازه آن یک شرط لازم برای تعیین نوع اثر بر همکنش لیزر با بافت ومحدوده آن به شمار می آید با کاربرد های پزشگی در چگالی های انرژی بین j/cm 1 تا j/cm 1000 به و قوع می پیوندند و این گستره نسبتا باریک در مقایسه با بازه عرض پالس می باشد که در مطالعه آثار برهمکنشی لیزر با فت تا 15 مرتبه بزرگی قابل تغییر است.

پارامتر چهارم یعنی شدت پرتودهی ( چگالی توان سطحی باریک لیزر ) که بنا به تعریف نسبت چگالی انرژی به عرض پالس می باشد نیز قابل توجه است.

اخیراً دو پیشرفت مهم در فناوری لیزر سهم به سزایی در متحول ساختن تحقیقات پزشکی داشته است.

این دو عبارتند از لیزر های دیودی و لیزر الکترون آزاد.

لیزر های دیودی می توانند به صورت موج پیوسته یا پالسی گسیل نمایند و به طور خارق العاده ای کوچک می باشند اما در عوض لیزر های الکترون آزاد که با استفاده از باریکه ها چند مگاالکترون ولتی ( mev ) شتاب دهنده های الکترونی کار می کنند قادر به تولید پالس های لیزری بسیار کوتاه می باشند ولی چون ماشین های قول پیکر و عظیمی هستند ، فقط در مکان خاصی می توانند نسب و مورد استفاده قرار گیرند .

پیشرفت کنونی در جراحی لیزری به توسعه سریع سیستم های لیزری پالسی وابسته است.

در حال حاضر بسیاری از لیزر های پزشکی یا تابش موج پوسته دارند و یا پالس های با عرض بیش یک میکرو ثانیه گسیل می کنند بنابراین آشکارا می تواند گفت که در ارتباط با این لیزر ها تحقیقات در آثار گرمایی محدود شده است.

اما هنگلمی که پالس های لیزری کو تاه تری تولید شوند آنگاه امکان وقوع انواع دیگر بر همکنش های لیزر با بافت وجود خواهد داشت.

این آار عمدتا از انواع غیر حرارتی بوده و بر اساس سازو کار های کندگی مانند نور کندگی ، کندگی القایی پلاسمایی و با فر آیند گسیختگی نوری می با شد که در مقیاس های نانو ثانیه و پیکو ثانیه روی می دهند .

به طور کلی می تواند چنین خلاصه نمود که توسعه و تکامل سیستم های لیزری که قادر به تولید غالب های کوتاه تری می باشند همواره کاربد های نوین و جالبی را با خود به همراه آورد.

بازه عرض پالس طول موج (nm) نوع لیزر ( موج پیوسته) cw 514-488 یونی آرگونی argonion Cw 647-568-531 یونی کریپتونkrypton ion Cw 633 هلیون- نئونhe-ne پالسی یا cw Um6/10 گاز کربنیک co پالسی یا cw 900-450 لیزر رنگینه ای dye laser پالسی یا cw 900-670 لیزر دیوگی diode laser Us250-1 694 یاقوت ruby Us250- ns100 1053 نئود یمیوم وای ال افnd:ylf Us250- ns100 1064 نئودیمیوم یاگnd:yag Us250- ns100 2120 هولمیوم یاگ er:yag Us250- ns100 2780 Er:ysgg Us250- ns100 2940 اربیوم یاگer:yag Us100- ns50 800-720 الکساندر ایتalexandrite Ns300-20 308 زنون- کلرایدxecl Ns20-10 351 زنون – فلوراید xef Ns20-10 248 کریپتون – فلورایدkrf Ns20-10 193 آرگون –فلوراید arf Ps100-30 1053 ( به روش قفل شدگی مد)nd:ylf Ps100-30 1064 (به روش قفل شدگی مد )nd:yag Ps10-2 6000-800 لیزرئ الکترون آزادfel Ps100- fs10 1000-700 (free electron laser ) تیتانیوم – سفایرti:sapphire بازه عرض پالسطول موج (nm)نوع لیزر( موج پیوسته) cw Cw Cw پالسی یا cw پالسی یا cw پالسی یا cw Us250-1 Us250- ns100 Us250- ns100 Us250- ns100 Us250- ns100 Us250- ns100 Us100- ns50 Ns300-20 Ns20-10 Ns20-10 Ns20-10 Ps100-30 Ps100-30 Ps10-2 Ps100- fs10514-488 647-568-531 633 Um6/10 900-450 900-670 694 1053 1064 2120 2780 2940 800-720 308 351 248 193 1053 1064 6000-800 1000-700یونی آرگونی argonion یونی کریپتونkrypton ion هلیون- نئونhe-ne گاز کربنیک co لیزر رنگینه ای dye laser لیزر دیوگی diode laser یاقوت ruby نئود یمیوم وای ال افnd:ylf نئودیمیوم یاگnd:yag هولمیوم یاگ er:yag Er:ysgg اربیوم یاگer:yag الکساندر ایتalexandrite زنون- کلرایدxecl زنون – فلوراید xef کریپتون – فلورایدkrf آرگون –فلوراید arf ( به روش قفل شدگی مد)nd:ylf (به روش قفل شدگی مد )nd:yag لیزرئ الکترون آزادfel (free electron laser ) تیتانیوم – سفایرti:sapphire ضخامت متوسط ( micrometer )موضع بدن429کف دست369سر انگشت84/5پشت دست60/9ساعد43/9بازو37/6بخش قفسه سینه46/6شکم43/4کمر – بالا43/2کمر - پایین54/3ران74/9ساق پا50/3پیشانی38/8گونه درجه حرارتاثرات بیولوژیک٣٧طبیعی٤۵هایپر ترمی۵٠کاهش فعالیت انزیم و عدم تحریک سلول٦٠دناتوره شدن پروتئینها٨٠نفوذپذیری غشاء١٠٠تبخیر١۵٠کربنیزاسیون٣٠٠ذوب مکانیسم های از بین بردن موهای زائد بوسیله لیزرتخریب فوتو حرارتی لیزر یاقوت پالس بلند لیزر الکساندریت پالس بلند لیزر دیود پالس بلند لیزر Nd: yAG پالس بلند چشمه های IPL پالسی غیر همدوس تخریب فوتو مکانیکی لیزر Q سوئیچNd:yAG تخریب فوتو شیمیایی فو تو داینا میک تراپی لیزر(CW)طول موج (nm)کلاس1(W)کلاس2(W)کلاسb3(W)کلاس4(W)()Nd:YAG266_یونی آرگون514/488یونی کریپتون530()Nd:YAG532رنگینه ای550-400He:Ne632یونی کریپتون647دیودی670دیودی780_دیودی850_دیودی905_Nd:YAG1064_Ho:YAG2120_Er:YAG2940_10600_ لیزر پالسیطول موج (nm)عرض پالس(s)کلاس1(W)کلاسb3(W)کلاس4(W)ArF193KrF248()Nd:YAG266XeCl308XeF351رنگینه ای650-450Nd:YAG532Ruby694تیتانیوم سفایر1000-700الکساندرایت800-720Nd:YAG1064Ho:YAG2120Er:YAG29401060010600