Laserji v medicini. Uporaba laserjev v medicini in znanosti

V zadnjih petdesetih letih so laserji se uporabljajo v oftalmologiji, onkologiji, plastično kirurgijo in mnogih drugih področjih medicine in biomedicinskih raziskav.

Na možnost uporabe svetlobe za zdravljenje bolezni, je bila znana že tisoče let nazaj. Stari Grki in Egipčani uporabljajo terapijo sončnega sevanja, in ti dve zamisli so tudi povezani med seboj v mitologiji - grški bog Apolon je bil bog sonca in zdravljenje.

Šele potem, ko je skladen vir sevanja izuma pred več kot 50 leti dejansko ugotovljene potencialno uporabo svetlobe v medicini.

Zaradi svojih posebnih lastnosti, laser je veliko bolj učinkovito kot sončnega sevanja in drugih virov. Vsak kvantni generator deluje v zelo ozkem območju valovnih dolžin in oddaja koherentno svetlobo. Tudi, laserji v medicini omogoča, da ustvarite več moči. energijo žarka se lahko osredotočil na zelo majhno točko, kar ima za posledico visoke gostote. Te lastnosti so pripeljali do dejstva, da se danes laserji, ki se uporablja na številnih področjih medicinske diagnostike, terapije in operacije.

Kože in oči zdravljenje

Uporaba laserjev V medicini se je začela z oftalmologije in dermatologije. Maser je bil odprt leta 1960. In eno leto po tem, Leon Goldman pokazala, kako rubinasto se rdeči laser v medicini lahko uporabljamo za odstranjevanje kapilar displazije, različne NEVI in melanoma.

Ta aplikacija temelji na skladnih svetlobnimi viri sposobnost za delo na določeni valovni dolžini. Viri koherentne sevanja se sedaj na široko uporabljajo za odstranjevanje tumorjih tetovaže, lase in moli.

V dermatologiji, so laserji uporabljajo različne vrste in valovne dolžine, ki je posledica različnih vrst ozdravljivih lezij in glavna absorbirajočega materiala v njih. Valovna dolžina Prav tako je odvisno od bolnikovega kožo.

Danes je nemogoče, da praksa dermatologije in oftalmologije brez laserjev, saj so postali osnovna orodja za oskrbo bolnikov. Uporaba laserjev za korekcijo vida in različnih očesnih prijav povečalo po Charles Campbell leta 1961 postal prvi zdravnik uporabiti rdeči laser v medicini za zdravljenje bolnika s mrežnice.

Kasneje, v ta namen, okulist je začel z uporabo argona vire skladen sevanja v zelenem delu spektra. Tukaj lastnosti očesa, zlasti leče, da se osredotoči bili vključeni žarek na področju odstop mrežnice. Visoko moč naprave je dobesedno zvari.

Bolniki z nekaterimi oblikami degeneracije makule lahko pomaga lasersko operacijo - lasersko fotokoagulacijo in fotodinamično terapijo. V prvem postopku, je žarek koherentne sevanja uporabljajo za tesnjenje krvne žile in njihovo patološko upočasnitev rasti pod makule.

Podobne študije so bile izvedene leta 1940 s sončno svetlobo, ampak za njihov uspešen zaključek zdravnikov bile potrebne edinstvene lastnosti kvantne generatorjev. Po uporabi argona laser je postala postaja notranje krvavitve. Selektivna absorpcija zelene barve, ki jo hemoglobina - pigmentni eritrocite - je bil uporabljen za blokiranje krvavitve krvnih žil. Za zdravljenje raka uniči krvne žile znotraj tumorja in njegove dobavo hranilnih snovi.

Tega ni mogoče doseči s pomočjo sončne svetlobe. Medicina je zelo konzervativna, kot bi moralo biti, vendar pa viri skladne sevanja je prejela priznanje na različnih področjih. Laserji v medicini so nadomestile veliko tradicionalnih orodij.

Oftalmologija in Dermatology koristi tudi od excimer virov skladen sevanja v ultravijoličnem območju. Ti so se pogosto uporablja, da spremenite obliko roženice (LASIK) za korekcijo vida. Laserji na estetski medicini uporablja za odstranjevanje madežev in gube.

Donosna kozmetična kirurgija

Ta tehnološki razvoj bo nedvomno zanimiva poslovna vlagatelji, saj imajo velik potencial za dobiček. Analitik podjetja MEDTECH Vpogled v letu 2011 ocenjena na trg kozmetičnih laserske opreme v vrednosti več kot $ 1 milijardo. Dejansko, kljub zmanjšanju celotnega povpraševanja po zdravstvenem sistemu v času svetovne recesije, kozmetična kirurgija, ki temelji na uporabi laserjev, še naprej uživa stabilno povpraševanje v ZDA - prevladujoči trg laserskih sistemov.

Vizualizacija in diagnostika

Laserji v medicini imajo pomembno vlogo pri zgodnjem odkrivanju raka in mnogih drugih bolezni. Na primer, v Tel Avivu, skupina znanstvenikov zanima infrardeča spektroskopija z uporabo infrardečih virov skladnega sevanja. Razlog za to je, da ima raka in zdrava tkiva različno prepustnost v infrardečem območju. Ena izmed obetavnih aplikacij te metode je identifikacija melanoma. Kožni rak, zgodnja diagnoza je zelo pomembna za preživetje bolnikov. Trenutno je odkrivanje melanoma je na očeh, da se sklicuje na zdravnika spretnost.

V Izraelu, enkrat na leto, lahko vsaka oseba, ki gredo na brezplačno projekcijo melanoma. Pred nekaj leti je v enem od glavnih medicinskih centrih izvedli študijo, ki je privedla do priložnost, da jasno ugotovi razliko v infrardečem območju razlike med možnostmi, ne pa tudi nevarnih lastnosti, in to melanoma.

Katzir, organizator prvi konferenci SPIE biomedicinsko optiko leta 1984, in njegova ekipa v Tel Avivu so razvili tudi optična vlakna, ki so pregledni za infrardečih valovnih dolžin, ki omogoča, da razširi to metodo notranjih diagnostiko. Poleg tega, je lahko hitro in neboleče alternativa materničnega vratu brisov v ginekologiji.

Video: Mnenje profesor popravek laser vida / Femptosekundny laser / faberinfo

blue polprevodniški laser V medicini je bil uporabljen v fluorescenčno diagnozi.

Sistemi, ki temeljijo na kvantnih generatorji so tudi že zamenjati X-ray, ki je bila tradicionalno uporabljajo mamografijo. X-žarki Postati zdravnik pred dilemo: za zanesljivo odkrivanje raka, ki jih potrebujejo, da so visoke intenzivnosti, vendar rast sevanja po sebi povečuje tveganje za nastanek raka. Druga možnost je, smo raziskovali možnosti uporabe zelo hitrih laserskih impulzov za slike dojke in druge dele telesa, kot so možgani.

Oktober za oči in ne le

Laserji v biologiji in medicini so bili uporabljeni v optični skladnost tomografija (OCT), ki je sprožila val navdušenja. To slikanje tehnika uporablja maser lastnosti in lahko zelo jasno (po naročilu mikrona), v realnem času tridimenzionalne podobe in navzkrižno biološko tkivo. Oktober že uporabljajo v oftalmologiji in lahko, na primer, omogočajo oftalmologom videti prerez roženice za diagnosticiranje bolezni mrežnice in glavkom. Danes, stroji začeli uporabljati tudi na drugih področjih medicine.

Ena izmed največjih mestih tvorijo zaradi oktober ukvarja pridobitev vlaken optično slikanje arterij. Optični skladnost tomografija se lahko uporabijo za oceno stanja rade počijo nestabilne zobnih oblog.

Mikroskopijo živih organizmov

Laserji v znanosti, tehnike, medicine, prav tako igrajo ključno vlogo v mnogih vrstah mikroskopijo. veliko raziskav je bilo storjeno na tem področju, namen je, da vizualizirati, kaj se dogaja v notranjosti bolnikovo telo brez uporabe skalpela.

Najbolj težko odstraniti rak je treba nenehno zatekajo k storitvam mikroskopom, lahko kirurg da bo vse pravilno narejeno. Sposobnost za mikroskopija "v živo" in v realnem času je pomemben dosežek.

Nov uporabo laserjev v umetnosti in medicine - skeniranje skoraj visoko optično mikroskopijo, ki lahko ustvari slike z ločljivostjo precej višje od tistih običajnih mikroskopi. Ta metoda temelji na optičnih vlaknih z zarezami na konceh, manjši od valovne dolžine svetlobe. To je omogočilo, da slikanje subwavelength, in postavil temelje za slikanje bioloških celic. Uporaba te tehnologije v infrardečimi laserji bo omogočilo boljše razumevanje Alzheimerjeve bolezni, raka in drugih sprememb v celicah.

Fotodinamična terapija in druge oblike zdravljenja

Razvoj na področju optičnih vlaken pomaga pooblastiti uporabo laserjev in drugih področjih. Poleg tega omogočajo diagnoza v telesu, lahko energija skladnega sevanja je treba posredovati, če je to potrebno. Ta se lahko uporablja pri zdravljenju. vlaken laserji postalo veliko bolj napreden. So korenito spremeniti prihodnost medicine.

Področje Photomedicine, s pomočjo svetlobe občutljive kemikalije, ki delujejo v telesu na poseben način, se lahko zatekajo k uporabi laserji tako za diagnosticiranje in zdravljenje bolnikov. V fotodinamične terapije (PDT), na primer, laser in svetlobno občutljivi zdravilo lahko obnovi vid pri bolnikih z "mokro" oblike starostne degeneracije makule, ki je glavni vzrok slepote pri ljudeh, starejših od 50 let.

V onkologije nekatere porfirini kopičijo v rakavih celicah, in fluorescirajo pri osvetlitvi določene valovne dolžine, ki določa lokacijo tumorja. Če so te iste spojine nato označite drugačno valovno dolžino, postanejo strupene in ubiti poškodovane celice.

Rdeča plin lasersko helij-neonski se uporabljajo v medicini za zdravljenje osteoporoze, psoriaze, venski ulkusi, itd, kot je ta frekvenca dobro absorbira hemoglobina in encimov. Sevanje zavira vnetje, edem in hiperemija namenjen preprečevanju, izboljšuje prekrvavitev.

prilagojena obravnava

Dva druga področja, kjer se je poraba za laserje - genetika in epigenetiki.

V prihodnosti bo vse zgodilo v nano, ki bo omogočila, da prakso medicine v celični ravni. Laserji, ki lahko ustvarjajo femtosekundna impulze in uglašeni na določeno valovno dolžino, so idealni partnerji za zdravnike.

To bo odprlo vrata za osebno obravnavo, ki temelji na posameznega bolnika genoma.

Leon Goldman - ustanovitelj Laser Medicine

Govorimo o uporabi laserjev pri zdravljenju ljudi, da ne omenjam Leon Goldman. Znano je kot "oče" laserske medicine.

video posnetki: "vas blagoslovi" - uporaba laserjev v medicini - 1. del

Leto po viru skladen sevanja Goldman smislu izuma prvo raziskovalca za njegovo uporabo za zdravljenje kožnih bolezni. Tehnika se uporablja znanstvenik, ki je utrl pot za nadaljnji razvoj laserske dermatologije.

Njegovo raziskovalno sredi 1960 privedla do uporabe rubinasto Maser pri operacijah mrežnice in takih odkritij, kot možnost usklajenega sevanja hkrati prestregla kožo in pečat krvne žile, omejevanje krvavitev.

Goldman, ki je delal za večino svoje kariere, dermatologu na univerzi v Cincinnatiju, ustanovil American Society of Laser v medicino in kirurgijo, in pomagali postaviti temelje za lasersko varnost. Umrl je leta 1997

miniaturizacija

Prvi 2-mikronsko laserji velikost zakonsko posteljo in hlajeni s tekočim dušikom. Danes je pojavil diode, ki se prilega v dlan, in še več miniaturne vlaken laserji. Takšne spremembe so utira pot za nove aplikacije in razvoj. Medicina prihodnosti bo imel majhne laserji za operacijo možganov.

Video: Učenje laser tattoo removal in tattoo Nd: YAG laser # udalenietatuazhaobuchenie

Zahvaljujoč tehnološkemu napredku je nenehno zmanjševanje stroškov. Tako kot so laserji postala vsakdanja v potrošniške elektronike, so začeli igrati ključno vlogo v bolnišnici opreme.

Če je bil prej laserjev v medicini zelo velik in zapleten, da je danes njihova proizvodnja optičnih vlaken bistveno zmanjša stroške, in prehod na nanolevel bo nadaljnje zmanjšanje stroškov.

druge aplikacije

Uporaba laserjev urologi lahko zdravi striktura sečnice, benigni bradavice, urinske kamni, krčenje širitve mehurja in prostate.

Uporaba laserja v medicini omogočil nevrokirurgi, da natančne reze in opravlja endoskopske preiskave možganov in hrbtenjače.

Veterinarji uporabljajo laserje za endoskopskih postopkov, koagulacijo tumorjev, zareza, in fotodinamično terapijo.

Zobozdravniki uporabljajo koherentno svetlobo za izdelavo lukenj v gumi kirurgiji za antibakterijskih postopke, zobni desenzibilizacije in roto-obraza diagnozo.

laserske pincete

Biomedicinska raziskovalci so uporabili optične pincete po vsem svetu, mobilni razvrščanje, kot tudi veliko drugih orodij. Laserska pinceta obljubljajo boljše in hitrejše diagnosticiranje raka in se uporablja za zajemanje virusi, bakterije, fine kovinske delce in DNK pramenov.

Optičnem pincete koherentna snopa sevanja se uporablja za vodenje in vrtenje mikroskopske predmete na enak način kot kovinske ali plastične pincete lahko prime malih in ranljivosti elementov. Posamezne molekule lahko manipulira tako, da jih drži kos stekla ali mikronski velikosti kroglice polistirena. Ko žarek udari žogo, je ukrivljena in ima majhen učinek, potiska žogo naravnost v središču žarka.

To ustvarja "optično past", ki je sposoben držati majhne delce v žarek svetlobe.

Laser medicine: prednosti in slabosti

Energija skladnih sevanja, katerega intenzivnost se lahko modulira, ki se uporabljajo za rezanje, uničenje ali spreminjanje celice ali ekstracelularni strukturo bioloških tkiv. Poleg tega je uporaba laserjev v medicini, skratka, zmanjšuje tveganje za okužbo in pospešuje celjenje. Uporaba laserjev v kirurgiji poveča natančnost reza, pa so nevarni za nosečnice in je kontraindikacija za uporabo fotosensibilizacijo droge.

Zapletena struktura tkiva ne omogoča nedvoumno razlago rezultatov klasičnih bioloških testih. Laserji v medicini (foto) so učinkovito sredstvo za uničenje rakavih celic. Vendar pa je močna viri skladne sevanja so nekritično in uničujejo ne samo prizadeti, ampak tudi obdaja tkivo. Ta lastnost - pomembno orodje za metodo mikrodisekcijo uporablja za molekularno analizo zanimivosti z možnostjo selektivnega uničenja odvečnih celic. Cilj te tehnologije je, da premagajo heterogenost je prisotna v vseh bioloških tkivih, da bi olajšali svoje raziskave na natančno določeno populacijo. V tem smislu je laser mikrodisekcijo je pomembno prispeval k razvoju raziskav na razumevanje fizioloških mehanizmov, ki jih je danes mogoče jasno dokazati, na ravni prebivalstva, in niti ene same celice.

Funkcionalna tkivno inženirstvo je postala pomemben dejavnik v razvoju biologije. Kaj se zgodi, če smo znižali aktina vlakna v delitev? Bo Drosophila zarodek je stabilen, če je uničenje celic pri zlaganju pogoje? Kakšni so parametri, ki sodelujejo v obrat meristemsko območju? Vsa ta vprašanja je mogoče rešiti s pomočjo laserjev.

nanomedicina

Nedavno množico nanostruktur ima lastnosti, primerne za različne bioloških aplikacij. Najpomembnejši so:

• kvantnih pik - oddaja drobne delce velikosti nanometrskih se uporabljajo v preslikovanje celici visoko občutljivostjo;
• magnetni nanodelci, ki se ugotovi uporabo v medicinski praksi;
• polimerni delci za vkapsuliranje terapevtske molekule;
• kovinski nanodelci.

Razvoj nanotehnologije in uporabo laserjev v medicini, skratka, je revolucionarno način dajanja zdravil. Prekinitve nanodelcev, ki vsebujejo drog lahko poveča terapevtski indeks mnoge spojine (učinkovitost in povečajo topnost, nižja toksičnost) s selektivnim delovanjem na prizadetih tkivih in celicah. Zagotavljajo aktivno sestavino, kot tudi kontrolirano sproščanje učinkovine kot odziv na zunanje dražljaje. Nanoteranostika eksperimentalni pristop nadalje zagotavlja dvojno uporabo nanodelcev, zdravilne spojine, terapije in diagnostično slikanje agenti, ki odpira pot prilagojeno zdravljenje.

Uporaba laserjev v medicini in biologiji za mikrodisekcijo in fotoablatsii dovoljeno na različnih ravneh razumevanja fizioloških mehanizmov za razvoj bolezni. Rezultati bodo pomagali določiti najboljše metode za diagnozo in zdravljenje vsakega bolnika. Razvoj Nanotehnologija v tesni povezavi z dosežki na področju slikovnega bo prav tako bistvenega pomena. Nanomedicina je obetaven nova oblika zdravljenja za določene vrste raka, infekcijske bolezni ali diagnozi.