این گزارش با فرمت word و قابل ویرایش میباشد

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

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                            صفحه

چكيده........................................................................................................................ 1

فصل اول

مقدمه.......................................................................................................................... 4

نورچيست................................................................................................................... 5

پيدايش  ليزر................................................................................................................ 7

ساخت ليزر................................................................................................................. 8

ليزر در پزشكي........................................................................................................... 12

ظهور ليزر تراپي.......................................................................................................... 15

معرفي مراكزي كه در دوره كارورزي به آنجا رفتم.......................................................... 20

فصل دوم: مباني و اصول ليزر

مفاهيم اوليه ............................................................................................................... 23

برخورد نور با ماده....................................................................................................... 26

ماهيت نور و ليزر........................................................................................................ 28

اساس تشكيل ليزر....................................................................................................... 31

ماده فعال.................................................................................................................... 33

كاواك........................................................................................................................ 33

منبع انرژي ................................................................................................................. 33

نحوه توليد ليزر .......................................................................................................... 35

خواص ليزر................................................................................................................ 37

تك فامي.................................................................................................................... 38

همدوسي.................................................................................................................... 38

واگرايي كم و هم راستايي............................................................................................ 38

شدت بالا و درخشندگي.............................................................................................. 39

طبقه بندي ليزرها......................................................................................................... 39

ليزرهاي حالت جامد................................................................................................... 42

ليزرهاي مايع ............................................................................................................. 44

ليزرهاي گازي............................................................................................................. 48

ليزرهاي نيمه هادي ..................................................................................................... 52

ليزرهاي پلاسما........................................................................................................... 55

فصل سوم:انواع ليزرها و اصول دستگاههاي ليزر تراپي

مقدمه......................................................................................................................... 57

انواع ليزرها در دستگاههاي ليزر تراپي........................................................................... 58

ليزر هليوم- نئون......................................................................................................... 62

ليزر اينديوم- كاليم- آلومينيوم –آرسنايد........................................................................ 63

ليزر گاز كربنيك.......................................................................................................... 64

ليزهايND – Yag.................................................................................................. 66

ليزر ياقوت................................................................................................................. 67

ليزر كريپتون................................................................................................................ 67

شرايط انتخاب و بكارگيري دستگاه ليزرتراپي................................................................. 68

گذشته،حال و آينده دستگاههاي ليزر تراپي..................................................................... 70

ليزر ديودي و نحوه ساخت آن...................................................................................... 71

انتقال انرژي در مواد نيمه هادي..................................................................................... 73

نحوه ساخت ديود ليزر................................................................................................. 78

ساختمان داخلي ديود ليزر............................................................................................ 82

ميزان واگرايي و اندازه پرتو.......................................................................................... 82

وابستگي درجه حرارت به توان خروجي....................................................................... 84

رفتار زماني ديود ليزر.................................................................................................. 86

نحوه موازي كردن پرتوي ليزر....................................................................................... 89

انواع ديود ليزر............................................................................................................ 90

ليزر تراپي چيست....................................................................................................... 92

فيزيولوژي بافت و ليزر................................................................................................ 95

برهم كنش نور با بافت................................................................................................. 98

فصل چهارم

نكات عملي در ارتباط با دستگاهها.............................................................................. 104

كاليبراسيون................................................................................................................ 110

عوامل مكانيكي در بهم خوردن كاليبراسيون................................................................... 111

معرفي دستگاهها و اپراتوري آنها................................................................................. 112

معرفي دستگاه Mustang....................................................................................... 114

اپراتوري  Mustang............................................................................................... 118

معرفي ليزر قلمي....................................................................................................... 120

معرفي  AZOR-2k-02........................................................................................ 121

اپراتوري AZOR-2k-02........................................................................................ 122

معرفي دستگاه ILPو اپراتوري آن............................................................................. 124

فصل پنجم

نكات ايمني............................................................................................................... 127

تقسيم بندي ليزر از لحاظ انرژي.................................................................................. 129

روش هاي ايمني........................................................................................................ 130

خطرات ناشي از پرتو................................................................................................. 131

خطرات چشمي......................................................................................................... 133

خطرات دندان............................................................................................................ 134

خطرات غير وابسته به پرتو.......................................................................................... 135

فصل ششم

نتيجه گيري................................................................................................................ 137

منابع و ماخذ............................................................................................................. 140

چكيده

كلمه ليزر از حروف اول عبارت

Light Amplification by Sitmulated Emission of Radiation

تشكيل شده است . امروزه علم استفاده از ليزرهاي كم توان بسيار گسترده شده و به نام ليزر درماني يا Low Level Laser Therapy (LLLT)شناخته مي‌شود .

 تاثير ليزرهاي كم توان ،‌گرمايي و تخريبي نبوده ، بلكه به صورت فتوشيميايي است . فوتون وارد بافت شده ، در ميتوكندري‌ها و غشاي سلولي جذب شده ، انرژي نوراتي به انرژي شيميايي ( به صورت ATP) تبديل شده و ATPمنجر به تحريك و پروليفراسيون سلولي مي‌شود . نفوذ پذيري غشاي سلولي تغيير مي‌كند و منجر به تغييرات فيزيولوژيك مي‌شود . اين تغييرات ماكروفاژها ، فيبروبلاست‌ها ، سلول‌هاي اندوتليال ،ماست‌سل‌ها ،برادي كينين و سرعت هدايت عصبي را تحت تاثير قرار مي‌دهند . در واقع ليزرهاي كم توان اثر تنظيمي بر روي فعل و انفعالات حياتي ( Biomodulatory Effect) دارند ( به همين علت ليزر سرد نيز ناميده مي‌شوند .)‌ با مطالعات و تحقيقاتي كه در سراسر دنيا بر روي ليزر تراپي انجام مي‌شود كاربردهاي درماني اين روش طيف وسيعي از ترميم بافت و التيام زخم تا كاهش درد را در بر مي‌گيرد . اين امر بيانگر اهميت طول موج ، دوز درماني و فركانس هاي انتخاب شده است .

 طول موج‌هاي قرمز ( 700- 600 نانومتر ) و مادون قرمز (700 نانومتر به بالا) نورهاي اصلي در ليزر تراپي هستند . عمق نفوذ اشعه ليزر به بافت براي تحريك فيزيولوژيك سلول‌ها و بافت ، به طور موج اشعه بستگي دارد . تنها 5 درصد شدت نور قرمز ، قابليت نفوذ به بافت زير جلدي داشته و بيشترآن در سطح جذب مي‌شوند. بنابراين از نور قرمز بيشتر در سطح (مانند بيماري‌هاي پوستي و نظير آن ) استفاده مي‌شود . امنا در مورد ليزرهاي مادون قرمز 20 درصد شدت اشعه به بافت زير جلدي مي‌رسد و در نتيجه در درمان مفاصل ، عضلات ، كاهش درد و... كاربرد دارد .

كاربردهاي ليزر درماني

اشعه ليزر پس از تابش و رسيدن به سطح داخل سلول داراي اثراتي است . از جمله تنظيم و متعادل ساختن :

-      متابوليسم سلولي

-      توليد كلاژن

-      حركت و دگرانولاسيون ماست‌سل‌ها

-      حركت و فعاليت ماكروفاژها

-      ساخت فيبروبلاست ها (‌از جمله باز جذب فيبرين )

-      پروتئين سازي

-      توليد ADP-ATP

-      تغيير نفوذ پذيري و پتانسيل غشاي سلولي و تحريك پمپ سديم / پتاسيم و در نهايت برداشت بيشتر كلسيم

-      وازوديلاتاسيون ( خون غني از اكسيژن )‌

-      آنژيوژنز ( بهبود تغذيه بافتي )

-       پاسخ‌هاي سيستميك

-       افزايش سير كولاسيون اكسيژن و بهبود مصرف گلوكز

-       ساخت DNA(‌از طريق تحريك فيتوهماگلوتينين )

-      تحريك فاگوسيتوز

-      تغيير سطوح مدياتورها ( هيستامين و پروستاگلاندين‌ها ) يا اندروفين ها

-      آزاد سازي اندروفين‌ها

-       افزايش متابوليسم سراتونين ( در كاهش درد )

-       سركوب فعاليت نوسي سپتورها ( Nociceptor)

-      با توجه به اثراتي كه در بالا اشاره شد مي‌توان به برخي از كاربردهاي ليزر كم توان در درمان بيماري‌هاي مختلف اشاره كرد:

-      التيام زخم ( از جمله زخم‌هاي فشاري و يا عفوني )

-      ترميم آسيب‌هاي بافت نرم (‌هماتوم ، ضرب ديدگي‌ها ، درد و... )

-       بيما‌ري‌هاي پوستي (‌سوختگي ، خراشيدگي ، اگزما ، آكنه ، هرپس و ... )‌

-      كاهش درد (‌حاد و مزمن ) و اثرات ضد التهابي

-       بيماري‌هاي روماتولوژيك يا فيزيوتراپي (‌تاندونيت ، بورسيت ،‌كپسوليت ، آرتريت و..)

-           تحريك نقاط طب سوزني با استفاده از اشعه ليزر به جاي سوزن

-           افزايش قدرت كشش بافت آسيب ديده پس از ترميم (TensileStrength)

-       متعادل ساختن كلاژن و كاهش اندازه اسكار به دنبال بريدگي ، سوختگي و يا جراحي .

-      تحريك و تقويت سيستم ايمني بدن

-       كمك به مقابله با عفونت

-       بهبود فونكسيون عصب (‌ترميم تدريجي اعصاب آسيب ديده يا حتي قطع شده )

فصل اول

مقدمه

تعريف و تاريخچه ليزر و ليزر تراپي

 در دوران تمدن يونان –روم (‌تقريباً از 6 قرن پيش از ميلاد تا قرن دوم ميلادي ) ، ليزر به خوبي شناخته شده بود . ليزر ،‌گياهي خودرو (‌احتمالاً از رده گياهان چتر ) بود كه در ناحيه وسيعي در اطراف سيرن (ليبي امروز) مي‌روييد . اين گياه در مواردي نيز « ليزر پيتيوم » ناميده مي‌شد و مردم به علت خواص اعجاز آميزش آن را هديه‌اي جانب خدا مي‌پنداشتند .

 ليزر براي درمان بسياري از بيماري‌ها از ذات الريه گرفته تا تعدادي از بيماري‌هاي واگيردار بكار مي رفت و پادزهر موثري براي مارگزيدگي ، عقرب گزيدگي و نيش پيكان‌هاي زهر آلود دشمن محسوب مي‌شد . همچنين به علت طعم لذيذش ،‌ چاشني عالي محسوب مي‌شد و در غذاها به كار مي رفت . يوناني‌ها و رومي‌ها بسيار كوشيدند تا بتوانند ليزر را كشت كنند اما در اين كار موفق نبودند و به تدريج ليزر كمياب شد . به نظر مي‌رسد كه اين گياه در حدود قرن دوم ميلادي كاملاً از بين رفته باشد . از آن زمان تا كنون با وجود كوشش‌هاي بسيار ،‌ كسي موفق نشده است ليزر را در صحراهاي جنوبي سيرن پيدا كند .

لذا به نظر مي‌رسد كه اين ليزر طبيعي به صورت گنجيه گمشده تمدن يونان –روم در آمده باشد .

 با اين مقدمه باستاني ،‌كه شايد تنها از نظر كلامي و برخي كاربردها با مفهوم جديد « ليزر» شباهت داشته باشد ، تاريخ تولد ليزر را از نور آغاز مي‌كنيم .

 نور چيست ؟

اين سئوالي است كه احتمالاً پيشينيان ما هزاران سال پيش از خود مي‌پرسيدند . پاسخ اين سئوال در طول ساليان دراز و همراه با پيشرفت علوم و دانش انسان ( به تدريج از زمان اعتقاد به خدايان روشنايي تا ليزر )، بدست آمده است . البته ، همواره جنبه‌هاي تاريكي در توضيح ماهيت نور وجود داشته است كه حتي هنوز هم بطور كامل مشخص نشده اند . لذا هرگاه انسان اطلاعات جديدتري از ماهيت و خواص نور بدست مي آورد ، تعريف جامع‌تري براي آن ارائه مي‌كند .

 در دوران قديم ، بسياري از جوامع بشري خدايان خورشيد را مسئول سلامتي و بهبود مي‌دانستند .

از همين رو ، فنيقي‌هاي دوران باستان ، « بال » را به عنوان خداي خورشيد و سلامتي مي‌پرستيدند .

يوناني‌ها نيز « هليوس » خداي نور ،‌خورشيد و بهبودي را به علت تاثيرات منحصر بفردش ستايش مي‌كردند و عبارت « هليوتراپي » از همين كلمه اقتباس شد . نور درماني را نيز مصريان باستان انجام مي‌دادند . آنان در سال 440 پيش از ميلاد ، از تاثيرات تسكيني نور بر زخم‌ها ، شكستگي‌ها و درمان آبله استفاده مي‌كردند .

يوناني‌ها ، نخستين كساني بودند كه كوشيدند طبيعت نور و چگونگي ديدن را توضيح دهند .پس از ظهور علوم تجربي ، دو نظريه‌ درباره‌ي ماهيت نور مطرح شد . يكي از آنها ، نظريه‌ي ذره‌اي نيوتن بود كه نور را متشكل از باريكه‌اي از ذرات مي دانستند كه تابع قوانين حركت مي‌باشند و ديگري ، نظريه‌ موجي بود كه طبيعت موجي را براي نور پيشنهاد مي‌كرد .

 تفكر در خصوص ليزر ، در اواخر قرن 19 و اوايل قرن 20 ميلادي و بر مبناي فيزيك كوانتومي پايه گذاري شد . در آغاز دانشمنداني نظير « بور » و « پلانك » تئوري‌هايي مطرح كردند كه در ادامه توسط نابغه قرن،« آلبرت اينشتين»،‌تكميل شد‌.(‌شكل 1-1) « اينشتين » در سال 1917 ،‌اصل و جوهره پيچيده نور را به عنوان يك سيستم الكتروديناميكي در مقاله‌اش تحت عنوان « تئوري كوآنتومي تشعشع » بيان كرد . اين كشف كه بر پايه تئوري‌هاي كوانتومي استوار بود ، به اين موضوع مي‌پرداخت كه تابش نور را مي‌توان بسته‌هاي گسسته انرژي ( به نام فوتون ) به حساب آورد كه در آن هر فوتون داراي انرژي خاصي ( مطابق با فركانس امواج آن بسته) مي‌باشد .

 « اينشتين » ، نظريه‌ وجود فوتون‌ها و گسيل‌آ»ها را براساس پديده نشر برانگيخته ( گسيل القايي يا تحريك شده ) مطرح كرد ، اما اين موضوع مدت‌هاي طولاني تنها در يك كنجكاوي در آزمايشگاه باقي ماند و تا دهه‌ي پنجاه ، هيچ كس پتانسيل باور نكردني اين مفهوم را درك نكرد . اما سرانجام ، با تحقيقات كاربردي براساس اين نظريه ، امكان استفاده از آن و توليد « ميزر » و به دنبال آن ليزر ، فراهم شد .

1-1پيدايش ميزر

 ايده اوليه پديده ليزر توسط « اينشتين» مطرح شد و پس از او در سال 1940، دانشمندي روسي به نام « فابريكانت » در رساله دكتري خود ، توليد تابش‌هاي تقويت شده را به اثبات رساند . سپس در سال 1954، « چالز تانز » فيزيكدان دانشگاه كلمبيا ، با استفاده از گاز آمونياك در ناحيه مايكروويو ، موفق به ساخت « ميزر» شد كه اين نخستين كاربرد براي پديده گسيل القايي محسوب مي‌شد (‌شكل 1-2) اين پديده تقريباً بطور همزمان در آمريكا و شوروي بررسي شد اما درهر حال ، ميزر همواره با نام « چالز تانز » همراه مي‌باشد ؛ زيرا اين ام را او و براساس حروف اول كلمات "Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation"براي اين پديده برگزيد .