دانلود گزارش کارآموزی آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی

تعریف و تاریخچه لیزر و لیزر تراپی
در دوران تمدن یونان – روم (‌تقریباً از 6 قرن پیش از میلاد تا قرن دوم میلادی ) ، لیزر به خوبی شناخته شده بود .

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

این گیاه در مواردی نیز « لیزر پیتیوم » نامیده می‌شد و مردم به علت خواص اعجاز آمیزش آن را هدیه‌ای جانب خدا می‌پنداشتند .
لیزر برای درمان بسیاری از بیماری‌ها از ذات الریه گرفته تا تعدادی از بیماری‌های واگیردار بکار می رفت و پادزهر موثری برای مارگزیدگی ، عقرب گزیدگی و نیش پیکان‌های زهر آلود دشمن محسوب می‌شد .

همچنین به علت طعم لذیذش ،‌ چاشنی عالی محسوب می‌شد و در غذاها به کار می رفت .

یونانی‌ها و رومی‌ها بسیار کوشیدند تا بتوانند لیزر را کشت کنند اما در این کار موفق نبودند و به تدریج لیزر کمیاب شد .

به نظر می‌رسد که این گیاه در حدود قرن دوم میلادی کاملاً از بین رفته باشد .

از آن زمان تا کنون با وجود کوشش‌های بسیار ،‌ کسی موفق نشده است لیزر را در صحراهای جنوبی سیرن پیدا کند .

لذا به نظر می‌رسد که این لیزر طبیعی به صورت گنجیه گمشده تمدن یونان – روم در آمده باشد .
با این مقدمه باستانی ،‌که شاید تنها از نظر کلامی و برخی کاربردها با مفهوم جدید « لیزر» شباهت داشته باشد ، تاریخ تولد لیزر را از نور آغاز می‌کنیم .

نور چیست ؟

این سئوالی است که احتمالاً پیشینیان ما هزاران سال پیش از خود می‌پرسیدند .

پاسخ این سئوال در طول سالیان دراز و همراه با پیشرفت علوم و دانش انسان ( به تدریج از زمان اعتقاد به خدایان روشنایی تا لیزر )، بدست آمده است .

البته ، همواره جنبه‌های تاریکی در توضیح ماهیت نور وجود داشته است که حتی هنوز هم بطور کامل مشخص نشده اند .

لذا هرگاه انسان اطلاعات جدیدتری از ماهیت و خواص نور بدست می آورد ، تعریف جامع‌تری برای آن ارائه می‌کند .
در دوران قدیم ، بسیاری از جوامع بشری خدایان خورشید را مسئول سلامتی و بهبود می‌دانستند .

از همین رو ، فنیقی‌های دوران باستان ، « بال » را به عنوان خدای خورشید و سلامتی می‌پرستیدند .

یونانی‌ها نیز « هلیوس » خدای نور ،‌خورشید و بهبودی را به علت تاثیرات منحصر بفردش ستایش می‌کردند و عبارت « هلیوتراپی » از همین کلمه اقتباس شد .

نور درمانی را نیز مصریان باستان انجام می‌دادند .

آنان در سال 440 پیش از میلاد ، از تاثیرات تسکینی نور بر زخم‌ها ، شکستگی‌ها و درمان آبله استفاده می‌کردند .

یونانی‌ها نیز « هلیوس » خدای نور ،‌خورشید و بهبودی را به علت تاثیرات منحصر بفردش ستایش می‌کردند و عبارت « هلیوتراپی » از همین کلمه اقتباس شد .

یونانی‌ها ، نخستین کسانی بودند که کوشیدند طبیعت نور و چگونگی دیدن را توضیح دهند .پس از ظهور علوم تجربی ، دو نظریه‌ درباره‌ی ماهیت نور مطرح شد .

یکی از آنها ، نظریه‌ی ذره‌ای نیوتن بود که نور را متشکل از باریکه‌ای از ذرات می دانستند که تابع قوانین حرکت می‌باشند و دیگری ، نظریه‌ موجی بود که طبیعت موجی را برای نور پیشنهاد می‌کرد .

تفکر در خصوص لیزر ، در اواخر قرن 19 و اوایل قرن 20 میلادی و بر مبنای فیزیک کوانتومی پایه گذاری شد .

در آغاز دانشمندانی نظیر « بور » و « پلانک » تئوری‌هایی مطرح کردند که در ادامه توسط نابغه قرن،« آلبرت اینشتین»،‌تکمیل شد‌.(‌شکل 1-1) « اینشتین » در سال 1917 ،‌اصل و جوهره پیچیده نور را به عنوان یک سیستم الکترودینامیکی در مقاله‌اش تحت عنوان « تئوری کوآنتومی تشعشع » بیان کرد .

این کشف که بر پایه تئوری‌های کوانتومی استوار بود ، به این موضوع می‌پرداخت که تابش نور را می‌توان بسته‌های گسسته انرژی ( به نام فوتون ) به حساب آورد که در آن هر فوتون دارای انرژی خاصی ( مطابق با فرکانس امواج آن بسته) می‌باشد .

« اینشتین » ، نظریه‌ وجود فوتون‌ها و گسیل‌آ»ها را براساس پدیده نشر برانگیخته ( گسیل القایی یا تحریک شده ) مطرح کرد ، اما این موضوع مدت‌های طولانی تنها در یک کنجکاوی در آزمایشگاه باقی ماند و تا دهه‌ی پنجاه ، هیچ کس پتانسیل باور نکردنی این مفهوم را درک نکرد .

اما سرانجام ، با تحقیقات کاربردی براساس این نظریه ، امکان استفاده از آن و تولید « میزر » و به دنبال آن لیزر ، فراهم شد .

پیدایش میزر ایده اولیه پدیده لیزر توسط « اینشتین» مطرح شد و پس از او در سال 1940، دانشمندی روسی به نام « فابریکانت » در رساله دکتری خود ، تولید تابش‌های تقویت شده را به اثبات رساند .

سپس در سال 1954، « چالز تانز » فیزیکدان دانشگاه کلمبیا ، با استفاده از گاز آمونیاک در ناحیه مایکروویو ، موفق به ساخت « میزر» شد که این نخستین کاربرد برای پدیده گسیل القایی محسوب می‌شد (‌شکل 1-2) این پدیده تقریباً بطور همزمان در آمریکا و شوروی بررسی شد اما درهر حال ، میزر همواره با نام « چالز تانز » همراه می‌باشد ؛ زیرا این ام را او و براساس حروف اول کلمات "Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation" برای این پدیده برگزید .

«‌تانز » می‌‌گوید ایده میزر ، پیش از تشکیل جلسه « انجمن فیزیک آمریکا » و در یک صبح بهاری در سال 1951 در زمانی که روی نیمکتی در پارکی واقع در واشنگتن نشسته بود ، در ذهنش جرقه زد .

او ایده خود را برای « هربرت زیگر » و « جیمز گوردون » و «نیکلای باسوف » در « موسسه‌ی فیزیک لبدوف » در مسکو ، محاسبات دقیقی به منظور تعیین شرایط مورد نیاز جهت عملکرد میزر انجام دادند و مدت کوتاهی پس از ارائه گزارش « تانز » ، نتایج خود را منتشر کردند .

سهم این افراد به همراه « تانز » در عرضه‌ی میزر ، در سال 1964 با اهدای جایزه نوبل فیزیک به این سه تن ، به رسمیت شناخته شد .

شکل 1-2 دستگاه میزر ساخته شده بوسیله‌ی چالز تانز ساخت لیزر پس از ساخت میزر « تانز » و دیگر فیزیکدانان ، به فعالیت در محدوده طول موج‌های کوتاه‌تر از مایکروویو (‌محدوده مرئی و مادون قرمز ) پرداختند .

آنان دریافتند که برای تولید گسیل القایی در این محدود جدید ، شرایط فیزیکی در مقایسه با میزر ،‌مشکل‌تر می‌باشد .

در نهایت ، « تانز » و «‌آرتور شاولو» در سال 1958 با چاپ مقاله‌ای جامع ،‌تفاوت‌های کار درمحدوده مرئی و و مایکروویو را مشخص کردند .

در همین سال‌ها « گوردن گلد » دانشجوی دکترای دانشگاه کلمبیا ، به فعالیت در زمینه تعیین شرایط و امکانات مورد نیاز برای گسیل القائی ، در ناحیه طول موج مرئی پرداخت و نتایج کار خود را در سال 1957 در دفترچه‌ای یادداشت کرد ؛ اما تلاشی در جهت چاپ این نتایج به عمل نیاورد .

او پس از مدتی سعی کرد تا کار خود را به ثبت برساند .

لذا به سرعت یادداشت‌های خود را برای ثبت رسمی ارائه داد .

اما علت مشاوره حقوقی نادرست ، این کار تا اوایل سال 1959 ( 9 ماه پس از ثبت فعالیت تانز و شاولو ) انجام نشد.

با وجود این « گلد » نخستین کسی بود که در یادداشت‌های خود ، کلمه « لیزر » را بکار برد در حالی که « تانز» و « شاولو» ایده خود را تحت عنوان « میزر نوری » توصیف کرده بودند .

به انتشار نتایج کار « تانز » و « شاولو» ، مسابقه‌ای برای ساخت لیزر آغاز شد .

شرکتی به نام TRG با همکاری « گلد » توانست با ارائه پیشنهاد برای ساخت لیزر به « پنتاگون » یک میلیون دلار برای این کار دریافت کند .« شاولو » ، « گلد » و بیشتر محققان تصور می‌کردند که گازها ، بهترین مواد برای ساخت لیزر می‌باشند ، اما فیزیکدان جوانی به نام « تئودور میمن » در « آزمایشگاه تحقیقاتی هاگز » در کالیفرنیا با این عقدیه موافق نبود .

او از کریستال‌های « یاقوت مصنوعی » برای ساخت لیزر استفاده کرد ؛ علی رغم این که نظریه‌های موجود ، کاربرد این ماده را تایید نمی کردند .

در نهایت او توانست در اواسط سال 1960 ، نخستین لیزر جهان را با استفاده از میله یاقوت مصنوعی بسازد ( شکل 1-3) این لیزر ( لیزر یاقوت ) ، از نوع « لیزر جامد » و با نور قرمز رنگ بود .

بدین ترتیب ، « عصر لیزر» آغاز شد .

مسیر « میمن » برای ساخت وارائه این لیزر ساده نبود مدیر آزمایشگاه « هاگز » پس از مدتی فعالیت « میمن » ، از او خواست تا کار روی لیزر یاقوت را متوقف کند .

مجله معتبر "Physical Review Letters" نیز گزارش او را تحت این عنوان که میزر دیگری ساخته شده است ، رد کرد .

اما سرانجام مطلب کوتاهی از کار « میمن » در مجله "British Journal Nature" درسال 1960 به چاپ رسید و او به عنوان نخستین سازنده لیزر معرفی شد .

خبر ساخت نخستین لیزر به سرعت در سراسر جهان طنین انداز شد و در مدت کوتاهی ، لیزرهای مختلف با طول موج‌ها و مواد فعال مختلف به بازار عرضه شدند .

پیش از پایان سال 1960 ، دومین لیزر حالت جامد توسط « پیتر سوروکین » و « استیونسون » در شرکت از ماده فلوریدا کلسیم حاوی یون‌های سه ظرفیتی اورانیم ساخته شد ؛ اما این لیزر هرگز کاربرد مهم و عمده‌ای پیدا نکرد .

پس از آن ، نخسیت لیزر گازی جهان ( لیزر هلیم – نئون ) توسط پروفسور ایرانی ، « علی جوان» ، با همکاری « بنت » و « دونالد هریوت » در «‌آزمایشگاه تلفن بل » در نیوجرسی آمریکا در دسامبر سال 1961 متولد شد (‌شکل 1-4) این لیزر در محدوده مادون قرمز نزدیک عمل می‌کرد .

پس از « علی جوان » ، نوع دیگری از این لیزر توسط دیگر محققان در محدوده نور قرمز ساخته شد .

در سال 1961 ، « جانسون » و « ناسو» ، لیزر حالت جامد « نئودیمیم» را از ماده « تنگستات کلسیم » به عنوان ماده میزبان حاوی یون‌های « نئودیمیم» تولید کردند و به دنبال آن نیز در همین سال ، « الیاس اسنیتزر »، نخستین لیزر « نئودیمیم – شیشه » را ساخت .

سه سال بعد ، « گسیک » ، « مارکوس » و « ون اوترت » ، لیزر « نئودیمیم – یاگ» را ابداع کردند که امروزه یکی از پر مصرف‌ترین انواع لیزر در کاربردهای تجاری است .

در پاییز 1962 ، نخستین « لیزرهای نیمه هادی » را « رابرت هال » و همکارانش و دو گروه مستقل دیگر ارائه کردند .

این سه تیم در « آزمایشگاه تحقیقات جنرال الکتریک » ، «مرکز تحقیقات واتسن » و «‌ آزمایشگاه لینکلن MIT» توانستند به سرد کردن دیودهای « آرسنید گالیم » در نیتروژن مایع ، لیزر نیمه هادی تولید کنند .

در سا‌ل‌های بعد ، برخی از مهم‌ترین لیزرهایی که در حال حاضر مورد استفاده می‌گیرند ، ساخته شدند .

« ویلیام بریج » در سال 1964، اساس « لیزر آرگن » را پایه ریزی کرد .

در همین سال ، « کومار پتل » نخستین « لیزرگاز کربنیک » را ساخت که امروزه یک اسب کاری نیرومند در صنایع بکار گرفته می‌شود .

نخستین « لیزر شیمیایی » را « کاسپار » و « پیمنتل » در سال 1965 از کلرید هیدروژن تولید کردند .

« سوروکین » و « لانکارد » نیز در « مرکز تحقیقات واتسن » در سال 1966، نخستین « لیزر رنگی» را از مواد آلی ساختند .

دهه 60 با رشد ناگهانی و سریع ساخت انواع لیزر همراه بود ، اما این سرعت در دهه‌ی 70 کاهش یافت .

مهم‌ترین ابداعات در این سال ها ، ساخت « لیزرهای اگزایمر » و « لیزر الکترون آزاد » بود .

در لیزرهای اگزایمر اولیه ،‌ از تحریک اتم‌های گاز خنثی ،‌در حین اتصال به یکدیگر و تشکیل مولکول ، استفاده می‌شد ؛ اما از اواسط دهه‌ 70، علاقه به ترکیب‌های هالیدی گازهای کمیاب افزایش یافت .

امروزه این لیزرها بخش عمده‌ای از تجارت لیزر را تشکیل می‌دهند .

لیزر الکترون آزاد را نیز در سال 1975، « جان مدی » در دانشگاه « استانفورد » ساخت .

اما این لیزر تا مدت‌ها به صورت آزمایشگاهی باقی ماند .

امروزه این لیزر بیشتر کاربرد نظامی دارد و در مواردی نیز برای اهداف پزشکی به کار می رود .

در دهه 80 با انجام تحقیقات گسترده‌ای ، امکان تولید لیزر اشعه ایکس فراهم شد .

در نمونه‌ای از آزمایش‌های انجام شده در این خصوص ( در سال 1984) ، اشعه ایکس حاصل از انفجار یک بمب هسته‌ای ، سبب گسیل القائی اشعه ایکس از مواد مورد نظر شد که البته جزئیات این آزمایش‌ها به علت کاربردهای نظامی آن ، مشخص نمی‌باشد .

در دهه‌ی اخیر نیز تولید لیزر ماوراء بنفش دور و در سال 1993 ،‌وجود لیزر "Gas Contact Plasma"گزارش شده است .

علاوه بر این ،از سال 2000 به بعد هم تحقیقات گسترده‌ای در زمینه لیزرهای نظامی بسیار قدرتمند در حال انجام می‌باشد .

همانگونه که گفته شد ، ساخت لیزر به دست بشر به سال 1960 و ایده آن به سال 1917 باز می‌گردد اما در فضا نیز لیزر کشف شده است که « لیزر طبیعی » نامیده می‌شود .

لیزر مایکروویو (‌میزر ) ، در سال 1965در سحابی « اُریون) و فعالیت لیزر در شبه ستاره‌ها در سال 1973 کشف شد .

پس از آن ، در 1979 لیزر مادون قرمز نزدیک در سحابی « اُریون » .

در 1981 لیزر دی اکسید کربن در اتمسفر مریخ و زهره ، در 1995 لیزر مادون قرمز دور و بالاخره در 1996، لیزر ماوراء بنفش توسط تلسکوپ فضایی « هابل » شناسایی شد .

در مجموع از نظر تاریخی ، می‌توان لیزر را در سه مقطع معرفی کرد : لیزر در عهد باستان ( لیزر طبیعی در قالب گیاهی خودرو) ، لیزر در قرن بیستم ( لیزرهای ساخت دست بشر ) و لیزرهای طبیعی جدید ( لیزر در فضا ) امروزه لیزر معنای کاملاً متفاوتی با لیزر عهد باستان دارد ،‌اما همین لیزرهای جدید در برخی کاربردها ،‌بخصوص در پزشکی ، مشابه لیزر عهد قدیم می‌باشند .

لذا می‌توان گفته‌ی « پلینی » را در قرن اول میلادی برای گیاه لیزر ، به دستگاه‌های لیزری جدید نیز عمومیت داد .

او می گوید « لیزر از اعجازآمیز ترین موهبت‌های طبیعت است که برای مصارف گوناگون سودمند می‌باشد ».

1-4 لیزر در پزشکی پیش از پرداختن به تاریخچه بکارگیری لیزر در زمینه پزشکی لازم است کمی به عقب برگشته و تاریخچه تاثیرات تابش بر سیستم‌های بیولوژیک را بررسی کرد .

در سال 1923، « الکساندر گورویش » ، بیولوژیست روسی ، پدیده تابش در کرم‌های شب تاب را محور تحقیقات علمی خود قرار داد و بر این اساس ، کشف بنیادی خود را به نام « پدیده القاء بیولوژیکی » منتشر کرد .

این پدیده القاء یک فرآیند بیولوژیکی را از یک گونه به گونه‌ای دیگر توصیف می‌کرد .

مشاهدات « گورویش » حاکی از این حقیقت بود که سلول‌های زنده نوعی تابش الکترومغناطیسی غیر گرمایی از خود ساطع می‌کنند که از لحاظ طول موج بسیار نزدیک به اشعه ماوراء بنفش می‌باشد .

به عبارت دیگر ، نور متصاعد شده از یک سیستم بیولوژیکی ، شدت بسیار کمی دارد ولی می‌تواند در صورت جذب شدن ،‌منجر به ایجاد فرآیندهای بیولوژیکی مهمی نظیر « میتوز » شود .

او این پدیده را « تابش میتوژنتیک » نامید .

« گابور » و « ریتر » امکان ایجاد تابش میتوژنتیک مصنوعی را مورد بررسی قرار دادند .

آنها مشخص کردند که طور موج‌های 340-280 نانومتر ، تاثیر عمده‌ای در تقسیم سلولی دارند علاوه بر این ، سبب افزایش تولید RNA ،‌که اختصاص به سنتز پروتئین دارد ، سنتز و اتصال آنها در فاز S می‌شود .

مثال‌های دیگری نیز مبنی بر تاثیر مثبت نور در بافت‌های مختلف انسانی وجود دارد که همگی بیانگر اثرهای مورفولوژیک نور بر سیستم‌های مختلف بیولوژیکی می‌باشند لیزر در مقایسه با اشعه ایکس و ماوراء بنفش ( که قادر به القاء فرآیندهای جدید نمی‌باشند و تنها بر فرآیندهای موجود اثر کاهنده دارند .) روی مواد بیولوژیکی نظیر هورمون‌ها ، ویتامین‌ها و یا برخی عناصر ، به میزان جزئی تاثیر می‌‌گذارد .

تحقیقات بیولوژیکی نشان می‌دهند که بکارگیری لیزر ، امکانات و افق‌های جدیدی در پزشکی خواهد گشود .

این سیستم باعث ایجاد ساختارها و واکنش های جدید در بافت زنده می‌شود .

طی سال‌های مختلف ، مطالعات و بررسی‌های متعددی در زمینه تابش اشعه لیزر بر بافت‌های سلولی و ارگان‌های مختلف انسان صورت پذیرفته است که درادامه ، به برخی ازمهم‌ترین آنها به اجمال اشاره می‌شود : در سال 1960 ، « این جوشین » از دانشکده بیولوژی « آلما آتا »، آزمایش‌هایی را با لیزر آغاز کرد .

« گلدمن » ،‌جنبه‌های « بیومدیکال » لیزر را گزارش کرد و در آن به بحث در خصوص تغییرات عملکرد سلول در اثر نور پرداخت .

« بساترا » و « آبراگل » ، سنتز کلاژن را با تابش لیزر هلیم – نئون انجام دادند .

« کوباسوا » ، ثابت کرد که غشاء سلولی بعد از تابش لیزر دچار تغییر شده و پلاریزاسیون منفی ایجاد می‌شود .

«لین» و همکارانش مشاهده کردند تابش لیزر بر تخمک موش به علت اثرهای « سیتواستاتیک » می‌تواند باعث تغییرات کروموزومی شود .

این تحقیقات نشان داد که لیزر با ویژگی‌های منحصر به فرد خود می‌تواند زمینه ساز کاربردهای فراوانی در حوزه‌های مختلف پزشکی باشد .

یک سال پس از دست‌یابی « میمن » به لیزر ، « گلدمن » نخستین آزمایشگاه طبی لیزر را در دانشگاه « سینسیناتی » تاسیس کرد .

او نخستین پزشکی بود که لیزر یاقوت را در پزشکی بکار گرفت .

در طول سال ها ، او و دیگر محققان ، توانایی انواع مختلف لیزرها را در برش ، انعقاد ،‌جداسازی و تبخیر بافت‌های بیولوژیک به اثبات رساندند .

از دیدگاه تاریخی ، لیزر نخست در چشم پزشکی و سپس توسط متخصصان پوست بکارگرفته شد.

درسال 1961 ،‌نخستین مطالعات تجربی در زمینه اثر نور لیزر بر چشم توسط « زارت » انتشار یافت و پس از آن ،‌« کمپبل » در سال 1963 و « زونگ » در سال 1964 ،‌توانستند تعدادی از بیماران مبتلا به جداشدگی شبکیه را درمان کنند .

در آغاز ، درمان‌های لیزری تنها با استفاده از لیزر یاقوت صورت می‌گرفت ، ولی از اواخر دهه 60 میلادی ، به تدریج لیزرهای دیگری نیز ساخته و بکار گرفته شدند .

از جمله‌ ی این لیزرها می‌توان به لیزر گاز کربنیک اشاره کرد که با کشف آن ، ایده بکارگیری این لیزر در چشم پزشکی نیز مطرح شد؛ چون به راحتی توسط بافت ( که حدود 80% آن را آب تشکیل داده است ) جذب می شد .

لیزر "Mainstay" نیز از انواعی بود که در سال 1964 ساخته شد و هنوز نیز برای جراحی بکار می‌رود .لیزر آرگن نیز از لیزرهایی بود که در سال 1965 برای درمان « رتینوپاتی‌های دیابتی » و در سال 1968 برای درمان شبکیه بکار رفت .

دکتر « لسپرانس » ، نخستین کسی بود که استفاده کلینیکی از لیزر آرگن را در چشم پزشکی گزارش کرد .

در 1972، « ژاکو» ، « استرانگ » و « پلانی » ، استفاده کلینیکی از لیزر گاز کربنیک را در تخصص گوش و گلو و بینی ارائه دادند .

در سال 1977، لیزر Nd- YAG جهت کنترل خونریزی دستگاه گوارش بکار برده شد .

با ساخت لیزر اگزایمر (‌در دهه‌ی 70) ، این لیزر به سرعت جایگاه مناسبی در درما ن بیماری‌های چشم پیدا کرد .

دکتر « استیون تورکل » ، نخستین کسی بود که لیزر اگزایمر را برای تصحیح عیوب انکساری در بینایی بکار گرفت .

« اسرینیواسین » ، « واین » و « بلوم » در سال 1982 ، با کار درآزمایشگاه‌های تحقیقاتی شرکت مشخص کرد که لیزر اگزایمر بر بافت تاثیر دارد .

آنان مشاهده کردند که امکان برداشت بافت بوسیله‌ی لیزر ،‌بدون ایجاد هر گونه آسیب حرارتی به بافت‌های مجاور وجود دارد .

دکتر « تورکل » چشم پزشک مقیم نیویورک ، توانست به این لیزر نخستین جراحی "" را روی فردی نابینا در سال 1987 انجام دهد .

سپس « مک دونالد » جراح آمریکایی ،‌جراحی موفقیت آمیز را برای روی چشم نزدیک بین انجام داد .

دهه 90، دهه انقلاب و جهش در زمینه لیزر اگزایمر بود .

در این دوره ، تجهیزات دقیق و فناوری مناسب برای کاربرد لیزر جراحی چشم فراهم شد و نخستین جراحی‌ها « لیزیک » در سال 1990 انجام پذیرفت .

در نهایت در سال 1996 ،‌نخستین لیزر اگزایمر در آمریکا برای انجام جراحی چشم مجوز گرفت .

بکارگیری این لیزر در جراحی چشم به سرعت گسترش یافت به طوری که در حال حاضر ، «لیزیک » یکی از رایج‌ترین روش‌ها در رفع عیوب انکساری می‌باشد .

البته امروزه دیگر انواع لیزرها نظیر لیزرهای گازکربنیک ، آرگن و Nd-YAG نیز برای درمان بیماری‌های مختلف چشم بکار می‌روند .

دندانپزشکی نیز یکی از رشته‌هایی است که از آغاز تولد لیزر ، کاربرد این فناوری در آن مطرح شد .

نخستین پژوهش‌های علمی در خصوص کاربرد لیزر در دندانپزشکی به سال 1964 بر می‌گردد ، زمانی که « استرن » و « سگناس » جهت تراش دندان و برداشتن پوسیدگی از لیزر استفاده کردند .

اما به علت آسیب‌های حرارتی حاصل از لیزر در پالپ دندان و نکروز آن ، بکارگیری لیزر در دندانپزشکی تا مدتی مورد استقبال قرار نگرفت .

در سال 1987 ،‌ نخستین لیزر Nd- YAG برای دندانپزشکی با کمک دکتر « تری میرز » در آمریکا ساخته و به دنبال آن ، ادعاهای فراوانی برای کاربرد این دستگاه بر روی بافت‌‌های نرم و سخت مطرح شد .

پس از آن در سال 1990، کاربرد کلینیکی لیزرها در جراحی بافت نرم دهان در آمریکا تصویب شد که در این مورد ، لیزر گازکربنیک نخستین لیزر بود .

در‌ سال‌های اخیر نیز مجوز ساخت لیزر آرگن برای جراحی بافت نرم دهان، سخت کردن و پلیمریزاسیون رزین‌های ترمیمی دندان صادر شده است .

پیشینیان اعتقاد داشتند لیزر ، اختراعی در جستجوی پذیرش و استفاده است .

این اعتقاد در دهه ی 90 در خصوص دندانپزشکی صحیح بود .

اما امروزه موارد کاربرد لیزرها در انواع زمینه‌های دندانپزشکی شامل جراحی‌های بافت نرم و سخت ، تراپی و سفید کردن دندان به سرعت رو به گسترش است .

در حال حاضر ، انواع لیزرها نظیر لیزرهای He- Ne,Er-YAG,CO2 آرگن و انواع لیزرهای نیمه هادی در دندانپزشکی بکار می روند .

1-5 ظهور لیزر تراپی نخستین تحقیقات در خصوص بکارگیری لیزر در درمان ، در زمینه‌ی کاربرد آن در جراحی با استفاده از توان‌های بالای لیزر متمرکز بود ، اما به تدریج ، لیزر تراپی و بکارگیری لیزرهای کم توان در پزشکی در اواخر دهه 60 یعنی تنها 8 سال پس از ساخت نخستین لیزر آغاز شد .

در این زمان ، دانشمندان و پزشکان از تابش اشعه لیزر بر سلول‌ها به منظور تاثیر گذاری بر بیماری‌ها بهره گرفتند .

پروفسور « اندرومستر » جراح بیمارستان « سملویز » در بوداپست مجارستان و کسی که پدر علم « تحریک یا برانگیزش بیولوژیک لیزر » شناخته می شود ، به این نتیجه رسید که لیزرهای با توان پایین می‌توانند در مسیر تابش خود اثرهای بیولوژیکی بر جای گذارند و در هنگام تابش بر پوست ،اثرهای غیر گرمایی داشته باشند .

او از سال 1967 با همکاری گروهی از همکارانش ،‌کار خود را به عنوان پیشرو در زمینه استفاده کلینیکی از نور لیزر آغاز کرد .( شکل 1-5) « مستر » در سال 1968 با استفاده از لیزرهای یاقوت ، آرگن و هلیم – نئون با توان خروجی پایین ، اقدام به انجام تحقیقاتی بر روی سلول‌ها کرد و همچنین با تابش لیزربر روی زخم‌های باز ، تاثیرات هیستولوژیکی ، ایمونولوژیکی و الکترومیکروسکوپی را تحت بررسی قرار داد .

نتاجی این آزمایش‌ها ، بیانگر تقویت کلاژن سازی ، القاء نئوواسکولاریزاسیون و افزایش آنزیم سازی در منطقه تحت تابش اشعه لیزر بود .

او در سال 1969 ،‌تحقیقات خود را با انجام آزمایش‌هایی بر روی حیوانات ادامه داد و برای نمونه ، رشد سریع و غیر قابل پیش بینی مود را در ناحیه تراشیده شده بر روی یک موش آزمایشگاهی در اثر تابش لیزر مشاهده کرد .

در اواخر آن سال ، « مستر » مقاله‌ای در زمینه تاثیر اشعه لیزر کم توان در بهبود زخم‌هایی که ترمیم نشده و یا دیر ترمیم می‌شوند به چاپ رساند.

او نتایج کار خود را تحت عنوان کاربرد لیزرهای کم توان ( LLLT) منتشر کرد .

تحقیقات « مستر » بوسیله‌ی افراد دیگری همچون « فردریک پلاگ » در کانادا ادامه یافت .

او توانست با کمک لیزر هلیم - نئون در نقاط طب سوزنی و نقاط دردناک ، درد بیماران را تخفیف دهد .

همچنین « کواکس » مجارستانی - اطلاعاتی را درخصوص تاثیر اشعه لیزر هلیم - نئون روی پوست و در بهبود زخم‌ها ارائه داد .

«‌ هال » وهمکارانش نیز در 1971 ،‌پدیده برهمکنش لیزر با بافت‌ها و اثر آن بر ترمیم زخم‌ها را مطرح کردند .

« کارنی » هم با لیزر یاقوت ،‌افزایش سنتز کلاژن در زخم‌های پوست را گزارش کرد .« هاگ» ،‌« گولیات » و « ملاندر » ، تاثیر لیزر بر فعالیت آنزیمی را ثابت کردند و « کانا» و همکارانش نیز افزایش عمده سنتز کلاژن پس از تابش لیزر هلیم – نئون را نشان دادند.

« براورمن » ، « ایوانکوویچ» و «سیمونوویچ» در سال 1987 ، با تابش لیزر هلیم – نئون بر زخم‌های جراحی خرگوش‌ها ،‌نشان دادند که لیزر سبب تسریع در ترمیم زخم‌ ، افزایش سطح لنفوسیت‌ها و تلوید کلاژن می‌شود .

« کلیما » و « لیونز» ، به ترتیب تاثیرات مثبت نور لیزر بر سیستم ایمنی و سیستم لنفاوی را نشان دادند.« تیناکارو» نیز سهم شایانی در تحقیقات مرتبط با عملکرد تابش لیزر در محدود مرئی و مادون قرمز بر سطوح سلولی داشته است و فعالیت او در این زمینه همچنان ادامه دارد .

نخستین دستگاه‌های لیزر تراپی تجاری در اواسط دهه 70 به بازار عرضه شدند .

این دستگاه‌ها از نوع لیزر هلیم - نئون بودند که اغلب به عنوان « لیزرهای نرم » شناخته می‌شدند و خریداران اولیه آنها نیز متخصصان پوست بودند .

توان خروجی آنها تا چندین سال بسیار کم و در حدود 2-5/0 میلی وات بود .

تحقیقات و فعالیت‌های درمانی اولیه در روش‌های لیزر تراپی با کمک لیزرهای هلیم – نئون ، گازکربنیک و نظایر آنها انجام پذیرفت .

اما با توجه به این که برای لیزر تراپی عموماً لیزرهایی با شدت پایین و با طور موج در محدوده‌ی خاص (‌عمدتاً 3/1 – 63/0 میکرون ) نیاز بود ، لذا با ظهور دستگاه‌های لیزر نیمه هادی که بهترین گزینه برای این کاربردها محسوب می‌شوند ، فرآیندهای لیزر تراپی در پزشکی گسترش یافت .

نخستین انواع لیرزهای نیمه هادی ، در دهه شصت ساخته شدند .

اما مشکلات فنی فراوان ونیر عدم فناوری مناسب سبب شد که سالیان دراز ، لیزرهای مذکور به فراموشی سپرده شوند ؛ تا آن که از حدود سال 1980، با رشد فناوری‌ در خصوص مواد نیمه هادی ، این لیزرها مجدداً مورد توجه محققان قرار گرفتند .

در سال 1979 ،‌یک دانشمند و مهندس فرانسوی به نام « جوزف اسکوواجسا » استفاده از لیزرهای نیمه هادی در پزشکی را مطرح کرد و از آن زمان ، پیشرفت‌‌های چشمگیری در زمینه بکارگیری این لیزرها حاصل شد .

نخستین لیزر نیمه هادی ، لیزر « گالیم - آرسناید » بود که در اوایل دهه‌80 با توان 4-1 میلی وات و طول موج 904 نانومتر به بازار عرضه شد .

از اواسط این دهه ، آزمایش بر روی لیزر جدید « گالیم _‌ آلومینیم _ آرسناید » آغاز شد و « اشیرو» در « آزمایشگاه لیزر پزشکی ژان » بر روی توسعه این سیستم برای کاربردهای پزشکی به فعالیت پرداخت .

او با همکاری « شرکت الکتریکی ماتسوشیتا » یا به عبارتی همان « شرکت ناسیونال » ، توانست این لیزر را در سال 1981 با طول موج 830 نانومتر بسازد .

این لیزر برای تاثیر و نفوذ در بافت موثر بود .

نمونه‌های اولیه ، توان کمی ( 100- 20 میلی وات ) داشتند ؛ اما بتدریج از اواخر دهه 90، لیزرهای GaAlAs با توان‌های 1000- 500 میلی وات نیز معرفی شدند .

پروفسور « لئون گلدمن » که از او به نام « پدر لیزر جراحی » نام برده می‌شود ، از نخستین کسانی بود که از خواص درمانی دستگاه لیزر GaAlAs استفاده کرد .

لیزرهای گازکربنیک نیز دراوایل دهه 90 برای لیزر تراپی بکار رفتند .

در سال‌های اخیر نیز لیزرهای « ایندیم – گالیم -‌ آلومینیوم - فسفر » به عنوان جایگزین لیزرهای هلیم – نئون معرفی شدند .

هم زمان با استفاده از لیزرهای نیمه هادی در کاربردهای پزشکی خصوص لیزرتراپی ، استفاده از لیزر در طب سوزنی نیز مورد بررسی قرار گرفت .

این موضوع در « چهارمین کنگره انجمن بین‌المللی لیزر در جراحی و پزشکی » در توکیو در سال 1981 تحت عنوان "Laser Acupuncture" مطرح شد .

در مطالب گفته شده در سطور بالا در خصوص لیزرتراپی ،‌کمتر به فعالیت پژوهشگران روس اشاره شد در حالی که حجم وسیعی از دانش لیزرهای کم توان و همچنین روش‌های لیزرتراپی را باید مدیون محققان روسی دانست .

آنان در این زمینه از سابقه 40 ساله‌‌ی تحقیقات کلینیکی برخوردار می‌باشند و در این مدت توانسته‌اند ضمن آگاهی دقیق از برهمکنش لیزر با ساختار بیولوژیکی ، از روش لیزر تراپی در تخصص‌های مختلف به منظور درمان بسیاری از بیماری‌ها استفاده کنند علاوه بر این ، شیوه‌های نوینی نیز در درمان بیماری‌ها با کمک نقاط طب سوزنی و نقاط تاثیر عمومی ارائه کرده‌اند .

دلایل متعددی وجود دارد که فعالیت این محققان و نتایج کار آنان در جهان کمتر مورد توجه قرار گرفته است .

نخست آن که به علت بسته بودن سیستم کشور شوروی تا سال های اخیر ، امکان دارد ارتباط آزاد متخصصان این کشور با دیگرکشورها فراهم نبوده است .

از طرفی انتشار نتایج کار این محققان عمدتاً به زبان روسی ، عدم آشنایی آنان به زبان‌های بین‌المللی و در نتیجه عدم ارتباط درست با مجامع بین‌المللی و متخصصان دیگر کشورها و بالاخره متفاوت بودن روشهای تحقیق و تحلیل در روسیه با روش‌های غربی ، سبب شده است که در بسیاری موارد ، نتایج کار آنان جدی گرفته نشود و یا مورد تایید قرار نگیرد .

البته به نظر می‌‌رسد که در سال‌های اخیر با ارتباط بیشتر این متخصصان با جوامع غربی ، آشنایی آنها با روش‌های تحقیق دیگر کشورها و نحوه عرضه دستاوردها ، تا حدی این ابهامات و مشکلات برطرف شده باشد .

نمونه‌ای از فعالیت‌های تحقیقاتی بسیار جامع و کامل که مورد قبول جوامع بین‌المللی نیز می‌باشد .

فعالیت‌های تیم تحقیقاتی پروفسور « تینا کارو » در مرکز تحقیقات فناوری لیزر در روسیه است .