Ласери во медицината. Употреба на ласери во медицината и науката

Во текот на изминатите педесет години ласери се користат во офталмологијата, онкологија, пластична хирургија и многу други области на медицината и биомедицински истражувања.

На можноста за помош на светлина за лекување на болеста е познат по илјадници години. Старите Грци и Египќани користеле сончевата терапија со зрачење, а овие две идеи, дури и се поврзани едни со други во митологијата - Грчкиот бог Аполон бил бог на сонцето и исцеление.

Тоа беше само по кохерентна зрачење извор на пронајдокот пред повеќе од 50 години и навистина беше идентификувана потенцијална употреба на светлината во медицината.

Поради своите посебни својства, ласерски е многу поефикасна од сончевото зрачење или други извори. Секој квантната генераторот работи во голем број на многу тесен бранова должина и испушта кохерентна светлина. Исто така, ласери во медицината ќе ви овозможи да се создаде повеќе енергија. енергија зрак може да се фокусира на многу мала точка, што резултира со висока густина. Овие својства доведе до фактот дека денес ласери се користат во многу области на медицинска дијагноза, терапија и хирургија.

третман на кожата и очите

Употребата на ласери во медицината започна со офталмологија и дерматологија. Maser беше отворен во 1960 година. И една година после тоа Леон Голдман покажа како рубин црвен ласер во медицината може да се користи за отстранување на капиларна дисплазија, различни nevi и меланом.

Оваа апликација е врз основа на кохерентна извори на светлина на способноста за работа на одредена бранова должина. Извори на кохерентна зрачење се сега широко се користи за отстранување на тумори, тетоважи, косата и молови.

Во дерматологијата, ласери се користат различни видови и бранова должина, која е предизвикана од страна на различни видови на лезии може да се лекува и главната апсорпција на материјалот во нив. бранова должина исто така, тоа зависи од кожата на пациентот.

Денес тоа е невозможно да се практикуваат дерматологија и офталмологија без ласери, бидејќи тие станаа основните алатки на грижата за пациентот. Употребата на ласери за корекција на видот и широк спектар на офталмолошки апликации се зголеми откако Чарлс Кемпбел во 1961 година стана првиот лекар да се користи црвен ласер во медицината за лекување на пациенти со ретинална аблација.

Подоцна, за оваа намена, офталмолозите започнале да го користат Аргон извори на кохерентна зрачење во зелениот дел од спектарот. Еве, на својствата на окото, особено на објективот за да се фокусираат зракот во областа на ретинална аблација беа вклучени. Високо апарат моќ буквално споеви.

Пациентите со некои форми на макуларна дегенерација може да помогне ласерска операција - ласерска фотокоагулација и photodynamic терапија. Во првата постапка, зрак на кохерентна зрачење се користи за запечатување на крвните садови и нивните патолошки забавување на растот во макулата.

Слични студии беа спроведени во 1940 година со сончева светлина, но за нивно успешно завршување на лекарите беа потребни за уникатните својства на квантната генератори. По барањето за аргон ласер стана станица внатрешно крварење. Селективен апсорпција на зелено светло од хемоглобинот - пигмент црвени крвни клетки - се користи за блокирање на крвните садови крварење. За третман на рак уништи крвните садови во туморот и снабдување на хранливи материи.

Ова не може да се постигне со користење на сончева светлина. Медицина е многу конзервативна, како што треба да биде, но извори на кохерентна зрачење доби признание во различни области. Ласери во медицината имаат заменува многу традиционални алатки.

Офталмологија и дерматологија исто така, профитираше од excimer извори на кохерентна зрачење во опсегот на ултравиолетово. Тие се широко се користи за промена на обликот на рожницата (LASIK) за корекција на видот. Ласери во естетската медицина се користи за отстранување на дамки и брчки.

Профитабилни билборди за козметичка хирургија

Овие технолошки развој ќе неизбежно популарни комерцијални инвеститори, бидејќи тие имаат огромен потенцијал за профит. Аналитичар фирма поминува надолу Увид во 2011 година се проценува на пазарот на козметички ласерска опрема во вредност од повеќе од $ 1 милијарда евра. Навистина, и покрај намалувањето на вкупната побарувачка за здравствениот систем во текот на глобалната рецесија, козметичка хирургија, врз основа на употреба на ласери, да продолжат да уживаат во стабилна побарувачка во САД - доминантен на пазарот на ласерски системи.

Визуелизација и дијагностика

Ласери во медицината имаат важна улога за рано откривање на рак и многу други болести. На пример, во Тел Авив, група на научници заинтересирани инфрацрвена спектроскопија користење на инфрацрвена извори на кохерентна зрачење. Причината за ова е тоа што ракот и здравото ткиво може да имаат различни пропустливост во инфрацрвениот спектар. Еден од ветувачки примената на овој метод е идентификација на меланом. рак на кожата, рана дијагноза е од големо значење за преживувањето на пациентите. Во моментов, на откривање на меланом е на очите, па се потпираат на вештината на докторот.

Во Израел, еднаш годишно, секој човек може да оди на бесплатен скрининг на меланом. Пред неколку години во една од големите медицински центри спроведе студијата, што резултираше со можност јасно да се забележи разликата во инфрацрвениот спектар на разликата меѓу потенцијал, но не се опасни карактеристики, а сегашниот меланом.

Katzir, организатор на првата конференција на SPIE биомедицински Оптика во 1984 година, и неговиот тим во Тел Авив, исто така, имаат развиено оптички влакна, кои се транспарентни за инфрацрвени бранови должини, дозволувајќи им да го продолжи овој метод на внатрешната дијагностика. Покрај тоа, таа може да биде брз и безболен алтернатива на грлото на брисеви во гинекологијата.

Видео: Мислење професор на ласерската корекција на визија / Femptosekundny ласерски / faberinfo

сина полупроводнички ласер во медицината се применува во флуоресценција дијагноза.

Системи базирани на квантната генератори исто така, почнуваат да го замени на Х-зраци, која традиционално се користи во мамографија. Х-зраци Да стане лекар пред дилема: за сигурен откривање на рак, тие треба да бидат со висок интензитет, но раст зрачење само по себе го зголемува ризикот од рак. Алтернативно, студирал на можноста за користење на многу брза ласерски импулси за сликата на дојка, како и други делови од телото, како што се мозокот.

Октомври за око, а не само

Ласери во биологијата и медицината се користат во оптички кохерентност томографија (ОСТ), кој предизвика бран на ентузијазам. Оваа техника користи слики Мазер својства и може да даде многу јасно (од редот на микрон), во реално време од три-димензионална слика и крстот биолошки ткиво. Октомври веќе се применува во офталмологијата, и може, на пример, им овозможи на офталмолог за да ја видите пресек на рожницата за дијагностицирање заболувања на ретината и глауком. Денес, машини почна да се користи и во други области на медицината.

Еден од најголемите области формирана како резултат октомври ангажирани добие артерии слики фибер-оптички. Оптички кохерентност томографија може да се користи за да се процени состојбата склони кон кршење на нестабилна плоча.

Микроскопија на живите организми

Ласери во науката, инженерството, медицината, исто така, игра клучна улога во многу видови на микроскоп. голем број на истражување е направено во оваа област, целта е да се визуелизира што се случува внатре во телото на пациентот, без употреба на скалпел.

На повеќето тешко да се отстрани ракот е потребата постојано да се прибегне кон услугите на микроскоп, хирургот може да бидете сигурни дека сè е направено правилно. Способноста да се направи микроскопија "во живо" и во реално време е значајно достигнување.

Нова примена на ласерите во уметноста и медицината - скенирање близина на поле на оптички микроскоп, кој може да произведе слики со резолуција многу повисоки од оние на конвенционалните микроскопи. Овој метод е базиран на оптички влакна, со рецки на краевите, се помали од брановата должина на светлината. Ова им овозможи на слики subwavelength, и се вградија во темелите за слики на биолошките клетки. Со користење на оваа технологија во инфрацрвени ласери ќе им овозможи подобро разбирање на Алцхајмерова болест, рак и други промени во клетките.

Photodynamic терапија и други третмани

Случувања во областа на оптички влакна помагаат да се поттикне употребата на ласери и други области. Покрај тоа, тие овозможуваат дијагноза во телото, енергијата на кохерентна зрачење може да се пренесе до каде што е потребно. Ова може да се користи во третманот. ласери влакна стана многу повеќе напредни. Тие радикално се промени иднината на медицината.

Областа на Photomedicine, со користење на светло-чувствителна хемикалии кои се во интеракција со органот на посебен начин, може да прибегне кон користење на ласери за дијагноза и третман на пациентите. Во photodynamic терапија (PDT), на пример, ласерски и фотосензитивни дрога може да се врати визија кај пациенти со "влажни" форма на возраст поврзани макуларна дегенерација, една од главните причини за слепило кај луѓето на возраст над 50 години.

Во областа на онкологијата некои порфирини акумулира во клетките на ракот, и флуоресцентна кога осветлени одредени бранови должини, што укажува на локацијата на туморот. Ако истите овие соединенија се тогаш нагласи различна бранова должина, тие стануваат токсични и да ги убијат на оштетените клетки.

Црвена гас хелиумот-неонски ласерски се користи во медицината за лекување на остеопороза, псоријаза, венски улкуси, итн, како оваа фреквенција е добро се апсорбира од страна на хемоглобинот и ензими. Зрачење забавува воспаление, оток и хиперемија спречува, го подобрува снабдувањето со крв.

персонализирано лекување

Две други области во кои постои употреба на ласери - генетика и epigenetics.

Во иднина, се што ќе се случи на нано, кој ќе ви овозможи да се практикуваат медицината во размер клетката. Ласери кој може да генерира femtosecond пулсира и подесени на одредена бранова должина, се идеални партнери за лекарите.

Ова ќе ја отвори вратата за персоналните третман врз основа на геномот на индивидуален пациент.

Леон Голдман - основач на ласер

Зборувајќи за употреба на ласери за лекување на луѓето, а не да се спомене Леон Голдман. Тој е познат како "татко" на ласер.

видео клипови: "да те благослови" - употребата на Ласери во медицината - Дел 1

Една година по кохерентна зрачење извор на Голдман изум првиот истражувач да го користат за лекување на кожни болести. техника применуваат научник кој го отвори патот за понатамошниот развој на ласерски дерматологија.

Неговото истражување во средината на 1960-тите години доведе до употреба на рубин Мазер во операцијата на мрежницата и да се такви откритија како што е можноста за кохерентна зрачење во исто време намалување на кожата и печат на крвните садови, ограничување на крварење.

Голдман, кој работел за дел од својата кариера, дерматолог на Универзитетот во Синсинати, основана на Американското друштво на ласерите во медицина и хирургија, и помогна да се постават темелите за ласерски безбедност. Тој почина во 1997 година

минијатуризацијата

На првите 2-микрон ласери со големина на двоен кревет и ладење со течен азот. Денес се појави диоди кои се вклопуваат во дланката, па дури и повеќе ласери минијатурни влакна. Ваквите промени се отворајќи го патот за нови апликации и развој. Медицина на иднината ќе имаат мал ласери за операција на мозокот.

Видео: Учење ласерско отстранување на тетоважа и тетоважа Nd: YAG ласер # udalenietatuazhaobuchenie

Благодарение на технолошкиот напредок постои постојан намалување на трошоците. Исто како што ласери станаа вообичаени во потрошувачката електроника, тие почнаа да играат клучна улога во болница опрема.

Ако порано ласери во медицината беше многу голем и сложен, што денес нивниот производство на оптички влакна значително намалување на трошоците, како и процесот на транзиција кон nanolevel уште повеќе ќе се намалат трошоците.

други апликации

Користејќи ласери уролозите може да се третираат стриктура на уретрата, бенигна брадавици, уринарни камења, контракција на проширување на мочниот меур и простата.

Употреба на ласер во медицината от неврохирурзи да се направи прецизна намалувања и изведување на ендоскопски преглед на мозокот и 'рбетниот мозок.

Ветеринари користат ласерите за ендоскопски процедури, коагулација на тумори, засек, и photodynamic терапија.

Стоматолозите користи кохерентна светлина за правење дупки во операција за џвакање за антибактериски процедури, стоматолошки десензибилизација и рото-лицето дијагноза.

ласерски пинцети

Биомедицински истражувачи го користат оптички пинцети во светот, мобилни sorters, како и многу други алатки. Ласерски пинцети ветуваат подобро и повеќе брза дијагноза на ракот и да се користи за снимање на вируси, бактерии, парична казна метални честички и ДНК.

Оптички пинцети кохерентен зрак на зрачење се користи за да се одржи и ротирање микроскопски објекти во ист начин како и метални или пластични пинцети во можност да ги собереш мали и кревки предмети. Индивидуални молекули може да се манипулира со нив се држат до едно парче од стакло или микронска големина на стиропор монистра. Кога зрак хитови на топката, тоа е закривен и има мал ефект, туркање на топката директно во центарот на зракот.

Ова создава "оптички стапица", кој е способен за одржување на мали честички во зрак на светлина.

Ласерски медицина: добрите и лошите страни

Енергијата на кохерентна зрачење, интензитетот на кои може да се модулираат, се користи за да се намали, уништување или менување на ќелијата или екстрацелуларниот структурата на биолошките ткива. Исто така, користењето на ласери во медицината, во краток, го намалува ризикот од инфекција и промовира исцелување. Употреба на ласери во операцијата зголемува точноста на намалување, сепак, тие се опасни за бремените жени и постои контраиндикација за употреба на photosensitizing лекови.

Сложената структура на ткивата не дозволува недвосмислена интерпретација на резултатите од класичните биолошки анализи. Ласери во медицината (фото) се ефективна алатка за уништување на клетките на ракот. Сепак, моќни извори на кохерентна зрачење се неселективно и да ги уништи не само што влијае, но исто така и на околните ткива. Овој имот - важна алатка за microdissection метод се користи за молекуларна анализа во места на интерес, со можност за селективно уништување на излишни клетки. Целта на оваа технологија е да се надминат хетерогеноста во сите биолошките ткива, со цел да се олесни нивното истражување на добро дефинирана популација. Во оваа смисла, ласерски microdissection направи значителен придонес за развојот на истражувањата во разбирање на физиолошки механизми кои денес може да се покаже на ниво на население, па дури и една единствена клетка.

Функционална ткиво инженеринг сега стана главен фактор во развојот на биологијата. Што се случува ако ние го намали актин влакна во поделба? Дали ембрионот Drosophila е стабилна, ако ги уништи клетките кога виткање услови? Кои се параметри кои се вклучени во погон meristem зона? Сите овие прашања може да се реши со помош на ласери.

Nanomedicine

Неодамна, мноштво на наноструктури има својства соодветни за различни биолошки апликации. Најважни се:

• квантни точки - емитира мали честички големини нанометри се користи во висока чувствителност слики клетки;
• магнетни наночестички кои се наоѓаат примена во медицинска пракса;
• полимер честички за во кутија со епоксидна терапевтски молекули;
• метални наночестички.

Развојот на нанотехнологијата и употребата на ласери во медицината, во краток, има револуција во начинот на водење на дрога. На суспензии на наночестички содржат лекови може да го подобри терапевтски индекс на многу лекови (на ефикасноста и зголемување на растворливост, пониска токсичност) со селективна акција за погодените ткива и клетки. Ги испорача активната состојка како и контролирано ослободување на активната состојка во одговор на надворешни дразби. Nanoteranostika експериментален пристап е дополнително обезбедување двојна употреба на наночестички, дрога соединение, терапија и дијагностички средства за обработка на слика, со што се отвора патот за персоналните третман.

Употреба на ласери во медицината и биологијата за microdissection и fotoablatsii е дозволено само на различни нивоа на разбирање на физиолошки механизми на развој на болеста. Резултатите ќе помогне да се утврди најдобрите методи за дијагноза и третман на секој пациент. развој на нанотехнологијата во тесна врска со достигнувањата во областа на обработка на слика, исто така, ќе биде од суштинско значење. Nanomedicine е ветувачки нова форма на третман за одредени видови на рак, заразна болест или дијагноза.