Kurs ishining dolzarbligi

Kurs ishining dolzarbligi:
1969 yil birinchi impulsli bo'yoq lazerining
rivojlanish yili bo'lgan va 1975 yilda birinchi eksimer lazer paydo bo'ldi. Shu
vaqtdan boshlab lazer faol foydalanila boshlandi
. Lazer nurlari ultrabinafsha,
infraqizil va ko`zga ko`rinadigan diapozondagi elektromagnit to`lqinlar
hisoblanadi.
Kurs ishining maqsadi:
Lazerli texnologiyalar va tibbiyot kelajakka
bog'liqdir. Bugungi kunda ham lazer tibbiyotidagi so'nggi yangiliklar saraton
o'smalarini olib tashlashda yordam beradi, kosmetologiyada tanani tuzatish va
oftalmologiyada ko'rish uchun qo'llaniladi. Lazer yordamida juda murakkab
operatsiyalar bajarilganda minimal invaziv jarrohliklarda qullash tushunchalari.
Kurs ishining vazifalari: Ushbu maqsadni amalga oshirish uchun
quyidagi vazifalar belgilanadi:
Lazer texnologiyalarning xususiyatlari;
Jarroxlik lazerlari;
Lazer nurlanishining xossalari;.
4
1.
Lazerlar va ularning tibbiyotda qo'llanilishi
1964 yilda argon ion lazeri ishlab chiqilgan va sinovdan o'tgan. Bu ko'k-
yashil spektral mintaqaga ega va to'lqin uzunligi 488 nm bo'lgan cw lazer edi.
Bu gaz lazeridir va uning quvvatini boshqarish osonroq edi. Gemoglobin uning
nurlanishini yaxshi singdirdi. Qisqa vaqt o'tgach, argon lazeriga asoslangan
lazer tizimlari paydo bo'la boshladi, bu esa retinal kasalliklarni davolashda
yordam berdi.
Xuddi shu yili Bell laboratoriyasida neodimiy-doplangan alyuminiy
granat lazer ishlab chiqarildi () va. CO2 - bu gaz lazeridir, unda nurlanish
tabiatda doimiy bo'lib, to'lqin uzunligi 1060 nm ga teng. Suv uning nurlanishini
juda yaxshi singdiradi. Va insonning yumshoq to'qimalari asosan suvdan iborat
bo'lganligi sababli, CO2 lazer an'anaviy skalpelga yaxshi alternativa bo'ldi.
To'qimalarni kesish uchun ushbu lazerdan foydalanganda qon yo'qotilishi
minimallashtiriladi. 70-yillarda AQShdagi institutlar shifoxonalarida karbonat
angidrid lazerlari keng qo'llanila boshlandi. O'sha paytdagi lazerli skalpellar
uchun qamrov: ginekologiya va otolaringologiya.
1969 yil birinchi impulsli bo'yoq lazerining rivojlanish yili bo'lgan va
1975 yilda birinchi eksimer lazer paydo bo'ldi. Shu vaqtdan boshlab lazer faol
foydalanila boshlandi va faoliyatning turli sohalariga joriy etildi.
Tibbiyotda lazerlar 80-yillarda AQSh kasalxonalari va klinikalarida keng
qo'llanila boshlandi. Keyin ularning ko'plari karbonat angidrid va argon
lazerlaridan foydalanishgan va ular jarrohlik va oftalmologiyada ishlatilgan.
O'sha davrdagi lazerlarning kamchiliklari shuni yozish mumkinki, ular doimiy
doimiy nurlanishiga ega edi, bu aniqroq ishlash imkoniyatini istisno qildi, bu
davolangan maydon atrofidagi to'qimalarga termal shikast etkazdi. O'sha paytda
5
lazer texnologiyalarining muvaffaqiyatli qo'llanilishi juda katta tajribani talab
qildi.
Tibbiyot uchun lazerli texnologiyalarni rivojlantirishdagi navbatdagi
qadam impulsli lazer ixtiro qilindi. Bunday lazer atrofdagi to'qimalarga zarar
bermasdan, faqat muammoli hududda harakat qilishga imkon berdi. Va 80-
yillarda birinchilari paydo bo'ldi. Bu kosmetologiyada lazerlardan
foydalanishning boshlanishi edi. Bunday lazer tizimlari kapillyar gemangioma
va tug'ilish belgilarini olib tashlashi mumkin. Birozdan keyin qobiliyatli lazerlar
paydo bo'ldi. Bular Q-ga almashtirilgan lazer lazerlari edi.
90-yillarning boshlarida skanerlash texnologiyalari ishlab chiqilgan va
joriy qilingan. Lazerni qayta ishlashning aniqligi endi kompyuter tomonidan
boshqarildi va terining lazer bilan qayta tiklanishini amalga oshirish mumkin
bo'ldi, bu esa mashhurligini ancha oshirdi.
Bugungi kunda lazerlarni tibbiyotda qo'llash sohasi juda keng. Bular
jarrohlik, oftalmologiya, stomatologiya, neyroxirurgiya, kosmetologiya,
urologiya, ginekologiya, kardiologiya va boshqalar. Siz tasavvur qilishingiz
mumkinki, bir paytlar lazer skalpelga yaxshi alternativa bo'lgan, ammo bugungi
kunda u saraton hujayralarini olib tashlash, turli a'zolarda juda aniq
operatsiyalarni bajarish va saraton kabi dastlabki kasalliklarda jiddiy
kasalliklarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Endi tibbiyotda lazerli
texnologiyalar lazer terapiyasi, fizioterapiya, dori-darmonlar va ultratovush
bilan birgalikda davolash usullarini ishlab chiqishga kirishmoqda. Masalan,
yiringli kasalliklarni davolashda lazer bilan davolash, antioksidantlar va turli xil
biologik faol materiallardan foydalanishni o'z ichiga olgan chora-tadbirlar
ishlab chiqilgan.
Lazerli texnologiyalar va tibbiyot kelajakka bog'liqdir. Bugungi kunda
ham lazer tibbiyotidagi so'nggi yangiliklar saraton o'smalarini olib tashlashda
6
yordam beradi, kosmetologiyada tanani tuzatish va oftalmologiyada ko'rish
uchun qo'llaniladi. Lazer yordamida juda murakkab operatsiyalar bajarilganda
minimal invaziv jarrohlik.
Yorug'lik va radio to'lqinlarining umumiy tabiatiga qaramay, ko'p yillar
davomida optika va elektronika bir-biridan mustaqil ravishda mustaqil ravishda
rivojlandi. Ko'rinishicha, yorug'lik manbalari - hayajonlangan zarralar va
radioto'lqin generatorlari - umuman o'xshashlik yo'q. Faqat 20-asrning
o'rtalarida fizikaning yangi mustaqil sohasi - kvant elektronikasiga asos solgan
molekulyar kuchaytirgichlar va radioto'lqinlar generatorlarini yaratish bo'yicha
ishlar amalga oshirildi.
Kvant elektronikasi kvant tizimlaridan qo'zg'atilgan emissiya yordamida
elektromagnit to'lqinlarni kuchaytirish va hosil qilish usullarini o'rganmoqda.
Ushbu bilim sohasidagi yutuqlar fan va texnikada tobora ko'proq
foydalanilmoqda. Keling, kvant elektronikasi va optik kvant generatorlari -
lazerlarning ishlashi asosidagi ba'zi hodisalar bilan tanishib chiqamiz.
Lazerlar - bir xil chastotaga ega radiatsiya fotonlarining ta'siri ostida
fotonlarning qo'zg'atilgan atomlar yoki molekulalar tomonidan qo'zg'atilgan
(qo'zg'atilgan, induktsiya qilingan) emissiya jarayoni asosida ishlaydigan
yorug'lik manbalari. Ushbu jarayonning o'ziga xos xususiyati shundaki,
stimulyatsiya qilingan emissiya natijasida paydo bo'ladigan foton tashqi fot
bilan bir xil bo'lib, uning chastotada, fazada, yo'nalish va qutbda paydo
bo'lishiga sabab bo'ldi. Bu kvant generatorlarining o'ziga xos xususiyatlarini
aniqlaydi: bo'shliq va vaqtdagi yuqori radiatsion uyg'unlik, yuqori
monoxromatiklik, nurlanish nurining tor yo'nalishi, quvvat oqimining juda katta
kontsentratsiyasi va juda kichik hajmlarda diqqatni jamlash qobiliyati. Lazerlar
turli xil faol muhitlar asosida yaratilgan: gazsimon, suyuq yoki qattiq. Ular
nurlanishni to'lqin uzunliklarining juda keng diapazonida - 100 nm
7
(ultrabinafsha nur) dan 1,2 mikrongacha (infraqizil nurlanish) berishi mumkin
va ham doimiy, ham pulsli rejimlarda ishlashi mumkin.
Lazer uchta printsipial muhim tugunlardan iborat: emitter, nasos tizimi va
quvvat manbai, ularning ishlashi maxsus yordamchi qurilmalar yordamida
ta'minlanadi.
Emitter nasos energiyasini (geliy-neon aralashmasini 3 faol holatga
aylantirish) lazer nurlanishiga aylantirish uchun mo'ljallangan va optik
rezonatorni o'z ichiga oladi, umuman olganda, ichki makonda ma'lum bir
turdagi elektromagnit turi bo'lgan diqqat bilan aks etuvchi, refraktsion va
fokusli elementlar tizimi. optik diapazondagi tebranishlar. Optik rezonator
spektrning ishchi qismida minimal yo'qotishlarga ega bo'lishi kerak, tugunlarni
ishlab chiqarishning yuqori aniqligi va ularning o'zaro o'rnatilishi.
Gaz lazerlari quvurda gaz yoki gaz aralashmasidan foydalanadilar.
Ko'pgina gaz lazerlari geliy va neon (HeNe) aralashmasidan foydalanadilar,
ularning asosiy chiqish signali 632,8 nm (nm \u003d 10 ~ 9 m) ko'rinadigan
qizil rangga ega. Birinchi bunday lazer 1961 yilda ishlab chiqilgan va butun
lazerli oilaviy lazer xonandasiga aylangan. Barcha gaz lazerlari dizayn va
xususiyatlarga ko'ra bir-biriga o'xshashdir.
Masalan, CO2 gazli lazer spektrning uzoq infraqizil mintaqasida to'lqin
uzunligi 10,6 mkmni chiqaradi. Argon va kripton gaz lazerlari ko'p chastotali
ishlaydi va asosan spektrning ko'rinadigan qismida tarqaladi. Argon lazer
nurlanishining asosiy to'lqin uzunligi 488 va 514 nm.
Qattiq holatda lazerlar qattiq matritsada tarqalgan lazerli moddadan
foydalanadilar. Bitta misol, neodimiy (Kyo) lazeridir. AIG atamasi kristall -
ytrium alyuminiy granatasining qisqartmasi bo'lib, u neodimiy ionlarini
tashuvchisi bo'lib xizmat qiladi. Ushbu lazer to'lqin uzunligi 1,064 mikron
bo'lgan infraqizil nurni chiqaradi. Chiqish nurini ko'rinadigan yoki ultrabinafsha
8
diapazonga aylantirish uchun rezonatorning ichki yoki tashqi bo'lishi mumkin
bo'lgan qo'shimcha qurilmalardan foydalanish mumkin. Lazerli muhit sifatida
turli xil faollashtiruvchi ionlarning turli xil kristallaridan foydalanish mumkin:
erbium (Er3 +), holmium (Ho3 +), tulium (TT3 +).
Ushbu tasnifdan tibbiy foydalanish uchun eng mos va xavfsiz lazerlarni
tanlaymiz. Stomatologiyada ishlatiladigan taniqli gaz lazerlariga CO2 lazerlari,
He-Ne lazerlari (geliy-neon lazerlari) kiradi. Eksimer va argon gaz lazerlari
ham qiziqish uyg'otadi. Qattiq jismli lazerlardan tibbiyotda eng ommabop
YAG: Er lazeridir, u kristalda erbium faol markazlariga ega. Borgan sari ular
YAG ga murojaat qiladilar: yuqori lazer (holmium markazlari bilan).
Diagnostika va terapevtik dasturlar uchun ikkala gazli va yarimo'tkazgichli
lazerlarning katta guruhi ishlatiladi. Hozirgi vaqtda lazer ishlab chiqarishda 200
dan ortiq turdagi yarimo'tkazgich materiallari faol muhit sifatida ishlatiladi.
Lazerlarni quvvat turi va ishlash tartibi bo'yicha tasniflash mumkin. Bu
erda uzluksiz yoki pulsatsiyalanuvchi harakatlarning asboblari ta'kidlangan. Cw
lazer nurlanishni keltirib chiqaradi, uning chiqish quvvati vatt yoki milliatt bilan
o'lchanadi.
Biologik to'qimalarga energiya ta'siri darajasi quyidagicha tavsiflanadi:
Quvvat zichligi - nurlanish kuchining lazer nurining kesma maydoniga
nisbati p \u003d P / s].
Lazerli tibbiyotda o'lchov birliklari quyidagicha: [Vt / sm 2], [mVt / sm
2];
R radiatsiya dozasi nurlanish kuchi mahsuloti [P va nurlanish vaqtining
lazer nurining kesishish maydoniga nisbati. U [W * s / sm 2] da ifodalanadi;
Energiya [E \u003d Rt] - vaqt bo'yicha quvvat mahsuloti. Birliklar [J],
ya'ni. [Ws].
9
Radiatsion quvvat nuqtai nazaridan (doimiy yoki o'rta) tibbiy lazerlar
quyidagilarga bo'linadi.
Kam quvvatli lazerlar: 1 dan 5 mVtgacha;
O'rta quvvatli lazerlar: 6 dan 500 mVtgacha;
Yuqori quvvatli lazerlar (yuqori intensivlik): 500 mVt dan ortiq. Kam va
o'rta quvvatli lazerlar biostimulyatsion lazerlar deb nomlanadi (past intensivlik).
Biostimulyatsion lazerlar eksperimental va klinik tibbiyotda kengroq terapevtik
va diagnostik maqsadlarda foydalanilmoqda.
Ishlash rejimi nuqtai nazaridan lazerlar quyidagilarga bo'linadi.
Doimiy emissiya rejimi (to'lqinli gaz lazerlari);
Aralash nurlanish rejimi (qattiq holatli va yarimo'tkazgichli lazerlar);
Q-yoqilgan rejim (lazerning barcha turlari uchun mumkin).
Yorug'lik azaldan turli xil kasalliklarni davolashda ishlatilgan. Qadimgi
yunonlar va rimliklar ko'pincha dorilarni "quyoshni qabul qilishgan". Va
yorug'lik bilan davolanish kerak bo'lgan kasalliklar ro'yxati juda katta edi.
Fototerapiyaning haqiqiy tongi 19-asrga to'g'ri keldi - elektr lampalar
ixtiro qilinishi bilan yangi imkoniyatlar paydo bo'ldi. 19-asrning oxirida ular
qizil chiroq bilan qizil chiroq bilan qizamiq va qizamiqni davolashga harakat
qildilar, bemorni qizil emitentli maxsus xonaga joylashtirdilar. Shuningdek,
turli xil "rangli vannalar" (ya'ni turli xil ranglardagi yorug'lik) ruhiy
kasalliklarni davolashda muvaffaqiyatli ishlatilgan. Bundan tashqari, Rossiya
imperiyasi fototerapiya sohasida XX asr boshlarida etakchi mavqeni egalladi.
Oltmishinchi yillarning boshlarida birinchi lazerli tibbiy asboblar paydo
bo'ldi. Bugungi kunda lazer texnologiyasi deyarli har qanday kasallikda
qo'llaniladi.
10
|