Lazer terapiyasi

Lazer terapiyasi

1.1.Tibbiyotda lazerlar.

Lazer - bu yuqori intensivlikdagi yorug'lik energiyasining tor nurlarini ishlab chiqaradigan qurilma. Ushbu kashfiyot uchun 1964 yilda Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan lazerlar 1960 yilda, SSSR) va C. Tauns (AQSh) tomonidan yaratilgan bo'lib, ular orasida lazerlarning har xil turlari bor - gaz, suyuq va qattiq holatda lazerlar. Lazer nurlanishi doimiy va pulsatsiya bo'lishi mumkin.Lazer" atamasi inglizcha "Rag'batlantiruvchi nurlanish orqali yorug'likni kuchaytirish" qisqartmasi, ya'ni "stimulyatsiya qilingan emissiya yordamida yorug'likni kuchaytirish" degan ma'noni anglatadi. Fizikadan ma'lumki, "lazer optik rezonatorda joylashgan faol muhit tomonidan fotonlarning stimulyatsiyalangan chiqarilishi natijasida kelib chiqadigan kogerent elektromagnit nurlanish manbai hisoblanadi." Lazer nurlanishi monoxromatiklik, yuqori zichlik va yorug'lik energiyasi oqimining tartibga solinishi bilan ajralib turadi. nurlanish lazer tizimlarining xilma-xilligini aniqlaydi

Lazerlar 1960-yillarning oxirlarida tibbiyotga kirishdi. Yaqinda lazer tibbiyotining uchta yo'nalishi paydo bo'ldi, ularning orasidagi farq lazer nurlari oqimining kuchi bilan aniqlandi (va natijada uning biologik ta'sirining turi). Kam quvvatli (mVt) nurlanish asosan qon terapiyasida, xatarli o'smalarni endoskopiya vapayvandlash” imkonini beradi. Xuddi shu effekt lazerlarni kosmetologiya va estetik tibbiyotda qo'llashga asoslanadi (so'nggi yillarda stomatologiya bilan birgalikda u sog'liqni saqlashning eng foydali sohalaridan biri bo'lib kelgan). Biroq, biologlar lazerlarning terapevtik ta'siri fenomeni bilan ko'proq qiziqishadi. Ma'lumki, past intensivlikdagi lazer ta'sir qilish tonusning kuchayishi, stressga chidamlilik, asabiy immunitet, immun tizimining yaxshilanishi, ishemik jarayonlarni yo'q qilish, surunkali yaralarni davolash va boshqalar kabi foydali ta'sirlarga olib keladi ... Lazer terapiyasi shubhasiz yuqori samarali, ammo, ajablanarli tomoni shundaki, uning biologik mexanizmlari haqida hali aniq tasavvur yo'q! Olimlar ushbu hodisani tushuntirish uchun faqat modellarni ishlab chiqmoqdalar. Shunday qilib, past intensivlikdagi lazer nurlanishi (LLLT) hujayralarning proliferativ potentsialiga ta'sir qiladi (ya'ni ularning bo'linishi va rivojlanishini rag'batlantiradi). Buning sababi to'qimalarda biosintez jarayonlarini rag'batlantiradigan mahalliy haroratning o'zgarishi deb ishoniladi. LILR shuningdek, tananing antioksidant mudofaa tizimini kuchaytiradi (yuqori intensiv nurlanish esa, aksincha, reaktiv kislorod turlarining ommaviy paydo bo'lishiga olib keladi.) Ehtimol, bu jarayonlar LILRning terapevtik ta'sirini tushuntiradi. Ammo, yuqorida aytib o'tilganidek, lazer terapiyasining yana bir turi mavjud - bu atalmish. malign o'simtalarga qarshi kurashda ishlatiladigan fotodinamik terapiya. Bu 1960-yillarda kashf etilgan fotosensibilizatorlardan foydalanishga asoslangan - hujayralar ichida (asosan saraton hujayralarida) tanlab to'planishi mumkin bo'lgan maxsus moddalar. O'rta quvvatli lazer nurlanishida fotosensitizator molekulasi yorug'lik energiyasini o'zlashtiradi, faol shaklga o'tadi va saraton hujayrasida bir qator halokatli jarayonlarni keltirib chiqaradi. Shunday qilib, mitoxondriya (hujayra ichidagi energiya tuzilmalari) buziladi, kislorod almashinuvi sezilarli darajada o'zgaradi, bu juda ko'p miqdorda erkin radikallarning paydo bo'lishiga olib keladi. Va nihoyat, hujayra ichidagi suvning kuchli isishi uning membranali tuzilmalarini (xususan, tashqi hujayra membranasini) yo'q qilishga olib keladi. Bularning barchasi oxir-oqibat o'simta hujayralarining intensiv o'limiga olib keladi. Fotodinamik terapiya lazer tibbiyotining nisbatan yangi sohasi (80-yillarning o'rtalaridan boshlab rivojlanmoqda) va aytaylik, lazer jarrohligi yoki oftalmologiya kabi mashhur emas, ammo hozirda onkologlar asosiy umidga ega.Umuman olganda, aytishimiz mumkinki, bugungi kunda lazer terapiyasi tibbiyotning eng jadal rivojlanayotgan sohalaridan biridir. Va ajablanarli, nafaqat an'anaviy. Lazerlarning ba'zi terapevtik ta'sirlari tanada energiya kanallari tizimlari va akupunktur davolashda ishlatiladigan nuqtalarning mavjudligi bilan osonroq izohlanadi. Ayrim to'qimalarni mahalliy lazer bilan davolash tananing boshqa qismlarida ijobiy o'zgarishlarga olib keladigan holatlar ma'lum. Olimlar lazer nurlanishining shifobaxsh xususiyatlari bilan bog'liq ko'plab savollarga hali javob bera olishmayapti, albatta bu 21-asrda tibbiyotning yangi istiqbollarini ochib beradi.
Lazer nurining ishlash printsipi fokuslangan yorug'lik nurining energiyasi nurlangan joyda haroratni keskin ko'tarib, koagulyatsiyaga (koagulyatsiya) olib keladi. to'qima. Xususiyatlari biologik. Lazer nurlanishining ta'siri lazerning m turiga, energiya kuchiga, uning tabiati, tuzilishi va biologik xususiyatlariga bog'liq. nurlantirilgan to'qimalarning xususiyatlari. Yuqori kuchga ega bo'lgan tor yorug'lik ikkinchi soniyada aniqlangan to'qima maydonining engil koagulyatsiyasini hosil qilish imkonini beradi. Atrofdagi to'qima zarar ko'rmaydi. Qon ivishidan tashqari biologik. to'qima, katta radiatsiya kuchi bilan, uning portlashi ham yuqori harorat ta'sirida to'qima suyuqligining gazsimon holatga bir zumda o'tishi natijasida hosil bo'lgan o'ziga xos zarba to'lqinining ta'siri tufayli mumkin. To'qimalarining turi, rangi (pigmentatsiya), qalinligi, zichligi, qon bilan to'ldirish darajasi muhimdir. Lazer nurlanishining kuchi qanchalik katta bo'lsa, u chuqurroq kirib boradi va uning ta'siri kuchayadi.Birinchi ishlatilgan lazerlar ko'z shifokori bilan bemorlarni davolash uchun ishlatilgan, ular ko'zning to'r pardasini ajratish va yorish paytida () sindirishda, shuningdek, ko'z ichi kichik o'smalarni yo'q qilishda va optikani yaratishda ishlatgan. ikkilamchi katarakt bilan ko'zning teshiklari. Bundan tashqari, kichik, yuzaki joylashgan o'smalar lazer nurlari, patologik koagulyatsiya bilan yo'q qilinadi. teri yuzasida ta'lim (yoshdagi dog'lar, qon tomir o'smalari va boshqalar). Diagnostikada lazer nurlanishi ham qo'llaniladi. Qon tomirlarini o'rganish, ichki organlarni suratga olish va hokazolar. 1970 yildan boshlab lazer nurlari jarrohlik amaliyotida qo'llanila boshlandi. tana to'qimalarini ajratish uchun "engil skalpel" kabi operatsiyalar.
Tibbiyotda lazerlar qonsiz skalpel sifatida ishlatiladi va oftalmik kasalliklarni davolashda (katarakt, ko'zning to'r pardasi, lazerni tuzatish va boshqalar) qo'llaniladi. Shuningdek kosmetologiya sohasida keng qo'llaniladi (sochlarni lazer bilan olib tashlash, qon tomir va pigmentli teri nuqsonlarini davolash, lazer peeling, zarb va yosh dog'larini olib tashlash.Jarrohlik lazerlarining turlari Lazerli jarrohlikda uzluksiz yoki pulsatsiyalanuvchi rejimda ishlaydigan etarlicha kuchli lazerlar qo'llaniladi, ular biologik to'qimalarni kuchli qizdirishga qodir, bu esa uning kesilishiga yoki bug'lanishiga olib keladi.Lazerlar odatda lazer nurlanishini keltirib chiqaradigan faol muhit turi deb nomlanadi. Lazerli jarrohlikda eng mashhurlari neodimiy lazer va karbonat angidrid lazeridir (yoki CO2 lazeridir).Tibbiyotda ishlatiladigan yuqori energiyali lazerlarning ba'zi boshqa turlari, qoida tariqasida, o'zlarining tor doiralariga ega. Masalan, oftalmologiyada eksimer lazerlar ko'zning shox pardasi yuzasini to'g'ri bug'lash uchun ishlatiladi.Kosmetologiyada KTP lazerlari, bo'yoq va mis bug'lari lazerlari qon tomir va pigmentli teri nuqsonlarini bartaraf etish uchun ishlatiladi, sochlarni yo'q qilish uchun aleksandrit va yoqutli lazerlardan foydalaniladi.
CO2 lazer
Karbonat angidrid lazeri 1970-yillardan hozirgi kungacha keng qo'llaniladigan birinchi jarrohlik lazerdir.
Suv va organik birikmalarning yuqori assimilyatsiyasi (odatda 0,1 mm chuqurlik chuqurligi) CO2 lazerini ginekologiya, otorinolaringologiya, umumiy jarrohlik, dermatologiya, plastik va kosmetik jarrohlik kabi keng ko'lamli jarrohlik aralashuvlar uchun yaroqli qiladi.Lazer yuzasi sizga chuqur kuyishsiz biologik to'qimalarni eksiz qilishga imkon beradi. Bu shuningdek, CO2 lazerini ko'zlarga zararli qilmaydi, chunki nurlanish shox pardasi va linzalaridan o'tmaydi.Albatta, kuchli yo'naltiruvchi nur shox pardaga zarar etkazishi mumkin, ammo uni himoya qilish uchun oddiy shisha yoki plastik ko'zoynakka ega bo'lish kifoya.10 mkm to'lqin uzunligining noqulayligi shundaki, yaxshi uzatish mos keladigan optik tolani ishlab chiqarish juda qiyin. Va hozirgi kunga qadar eng yaxshi echim - bu juda qimmat qurilma bo'lsa-da, hizalanishi qiyin va zarba va tebranishlarga sezgir bo'lgan oyna bilan bog'langan qo'l.CO2 lazerining yana bir kamchiligi uning doimiy ishlashidir. Jarrohlikda samarali kesish uchun atrofdagi to'qimalarni qizdirmasdan biologik to'qimalarni tezda bug'latish kerak, bu yuqori cho'qqiga, ya'ni pulsatsiya rejimiga o'tishni talab qiladi. Bugungi kunda, CO2 lazerlarida, bu maqsadlar uchun "superpulse" deb nomlanuvchi rejim qo'llaniladi, bunda lazer nurlanish kuchi kuchi lazerining o'rtacha kuchiga qaraganda qisqa, ammo 2-3 baravar kuchliroq pulslarga o'xshaydi. Neodimiy lazer
Neodimiy lazer - bu sanoat va tibbiyotda eng keng tarqalgan qattiq jism lazeridir.Uning faol vositasi - Nd tomonidan faollashtirilgan ytrium alyuminiy granatasining kristalli: YAG neodimiy ionlari - yuqori samaradorlik bilan va tolali nurlanish chiqishi bilan deyarli har qanday ish rejimida yaqin infraqizil diapazonda kuchli nurlanishni olish imkonini beradi.

Shuning uchun, CO2 lazerlaridan so'ng, neodimiy ham jarrohlik, ham terapiya uchun dori-darmonga kelgan.

Bunday nurlanishning biologik to'qimalarga kirib borish chuqurligi 6-8 mm ni tashkil qiladi va uning turiga bog'liq. Bu shuni anglatadiki, CO2 lazeri bilan bir xil kesish yoki bug'lanish effektiga erishish uchun neodimiy bir necha baravar yuqori radiatsion quvvat talab qiladi. Ikkinchidan, lazer yarasi osti to'qimasi va uning atrofini jiddiy shikastlaydi, bu operatsiyadan keyingi davolanishga salbiy ta'sir qiladi va kuyish reaktsiyasiga xos bo'lgan turli xil asoratlarni keltirib chiqaradi - chandiq, stenoz, torayish va boshqalar.
Neodimiy lazerni jarrohlik qo'llashning afzal sohasi urologiyada, ginekologiyada, onkologik o'smalarda, ichki qonashda va boshqalarda ham ochiq, ham endoskopik operatsiyalarda hajm va chuqur koagulyatsiya hisoblanadi.
Shuni yodda tutish kerakki, neodimiy lazer nurlanishi hatto tarqoq nurlanishning kichik dozalarida ham ko'zga ko'rinmas va xavfli bo'ladi.
Maxsus chiziqli bo'lmagan KTP kristalidan (kaliy titan fosfati) neodimiy lazerda foydalanish lazer tomonidan chiqarilgan yorug'lik chastotasini ikki baravar oshiradi. Shunday qilib olingan KTP lazer, to'lqin uzunligi 532 nm bo'lgan spektrning ko'rinadigan yashil mintaqasida tarqalib, qon bilan to'yingan to'qimalarni samarali koagulyatsiya qilish qobiliyatiga ega va qon tomir va kosmetik jarrohlikda qo'llaniladiXolmium lazeri
Xolmium bilan ishlaydigan yttrium alyuminiy granat kristalli Ho: YAG to'lqin uzunligi 2,1 mkm bo'lgan lazer nurlanishini yaratishga qodir, bu biologik to'qima tomonidan yaxshi so'riladi. Uning biologik to'qimalarga kirish chuqurligi taxminan 0,4 mm, ya'ni CO2 lazeriga taqqoslanadi. Shuning uchun, operatsiyaga kelsak, holmium lazer CO2 lazerining barcha afzalliklariga ega.
Holmium lazerning ikki mikronli nurlanishi bir vaqtning o'zida kvarts optik tolasidan yaxshi o'tadi, bu esa uni jarrohlik joyiga qulay nurlanish uchun ishlatish imkonini beradi. Bu, ayniqsa, minimal invaziv endoskopik jarrohlik uchun juda muhimdir.Holmium lazer nurlanishi 0,5 mm gacha tomirlarni koagulyatsiya qiladi, bu ko'pgina jarrohlik aralashuvlar uchun etarli. Ikki mikronli nurlanish, qo'shimcha ravishda, ko'zlar uchun mutlaqo xavfsizdir.Holmium lazerining odatiy chiqish parametrlari quyidagilardan iborat: o'rtacha chiqish quvvati Vt, maksimal nurlanish energiyasi 6 J gacha, yurak urish tezligi 40 Gts gacha, pulsning davomiyligi 500 mks.Xolmium lazer nurlanishining fizik ko'rsatkichlarining uyg'unligi jarrohlik uchun eng maqbul bo'lib chiqdi va bu unga tibbiyotning turli sohalarida ko'plab qo'llanmalar topishga imkon berdi. Erbium lazer
Erbium (Er: YAG) lazeri to'lqin uzunligi 2,94 mkm (IR o'rtasi) ga ega. Ishlash rejimi pulsdir.Erbium lazer nurlanishining biologik to'qima ichiga kirish chuqurligi 0,05 mm (50 mkm) dan oshmaydi, ya'ni uning yutilishi CO2 lazeriga qaraganda yana bir bor yuqori va u juda sirt ta'siriga ega.

Bunday parametrlar deyarli biologik to'qimalarni koagulyatsiya qilishga imkon bermaydi.Tibbiyotda erbium lazerini qo'llashning asosiy yo'nalishlari:Terini mikro sayqallash,Qon namunalarini olish uchun terining teshilishi,Qattiq tish to'qimalarining bug'lanishiKo'z bilan qarashni to'g'rilash uchun shox parda yuzasini bug'lanish.

Erbium lazer nurlanishi, CO2 lazerida bo'lgani kabi, ko'zlarga ham zararli emas, shuningdek, u ishonchli va arzon tolali vositaga ega emasDiyot lazeri
Hozirgi vaqtda 0,6 dan 3 mikrongacha va nurlanish parametrlarida keng diapazonga ega bo'lgan diodli lazerlarning to'liq gamuti mavjud. Diyot lazerlarining asosiy afzalliklari yuqori samaradorlik (60% gacha), miniatyura hajmi va uzoq foydalanish muddati (10000 soatdan ortiq).
Bitta diodning odatdagi chiqish quvvati doimiy rejimda kamdan-kam hollarda 1 Vt dan oshadi va puls energiyasi 1 - 5 mJ dan oshmaydi.
Jarrohlik uchun etarlicha quvvat olish uchun bitta diodlar o'lchagichga joylashtirilgan 10 dan 100 tagacha elementlardan iborat to'plamlarga birlashtirilgan yoki har bir diodaga bir to'plamda yig'ilgan ingichka tolalar biriktirilgan. Bunday kompozit lazerlar ginekologiya, oftalmologiya, kosmetologiya va boshqa sohalarda ishlatiladigan nm to'lqin uzunligida 50 Vt va undan ortiq doimiy nurlanish olish imkoniyatini beradi.
Diyot lazerlarining asosiy ishlash tartibi doimiydir, bu ularni lazer jarrohligida qo'llash imkoniyatlarini cheklaydi. Super impulsli ish rejimini amalga oshirishga harakat qilayotganda, yaqin infraqizil diapazondagi diodli lazerlar hosil bo'lishining to'lqin uzunliklarida haddan tashqari uzun pulslar (0,1 s) va atrofdagi to'qimalarning qizib ketishiga olib keladi.
Tibbiyotda lazerlar o'zlarining qo'llanilishini lazerli skalpel shaklida topdilar. Uning jarrohlik operatsiyalarida ishlatilishi quyidagi xususiyatlar bilan belgilanadi:U nisbatan qonsiz kesma hosil qiladi, chunki shu bilan birga u to'qimalarni ajratish bilan birga juda katta bo'lmagan qon tomirlarini «demlemek» bilan yaraning chetlarini koagulyatsiya qiladi;Lazerli skalpel kesish xususiyatlarining doimiyligi bilan ajralib turadi. Qattiq jism (masalan, suyak) bilan aloqa qilish skalpelga zarar bermaydi. Mexanik skalpel uchun bunday holat halokatli bo'lar edi;
Lazer nurlari, uning shaffofligi tufayli, jarroh operatsiya qilinayotgan hududni ko'rishga imkon beradi. Oddiy skalpelning pichog'i, shuningdek, elektr pichoqning pichog'i har doim ma'lum darajada jarrohning ish maydonini to'sib qo'yadi;Lazer nurlari to'qimaga biron bir mexanik ta'sir ko'rsatmasdan masofani kesadi;Lazerli skalpel mutlaq bepushtlikni ta'minlaydi, chunki faqat radiatsiya to'qima bilan o'zaro ta'sir qiladi;
Lazer nurlari qat'iy ravishda mahalliy darajada ishlaydi, to'qimalarning bug'lanishi faqat markazida bo'ladi. Qo'shni to'qima joylari mexanik skalpeldan foydalangandan kamroq zarar ko'radi;
Klinik amaliyot shuni ko'rsatadiki, lazer skalpelidagi yara deyarli og'riqsiz va tezroq davolanadi.Jarrohlik amaliyotida lazerlardan amaliy foydalanish SSSRda 1966 yilda A.V.Vishnevskiy institutida boshlangan. Ko'krak va qorin bo'shlig'ining ichki a'zolarida operatsiyalarda lazerli skalpel ishlatilgan. Hozirgi kunda plastik-plastik jarrohlik operatsiyalari, qizilo'ngach, oshqozon, ichak, buyraklar, jigar, taloq va boshqa a'zolar lazer nurlari yordamida amalga oshirilmoqda. Ko'p sonli qon tomirlari, masalan, yurak, jigarda joylashgan organlarda lazer yordamida operatsiyalarni bajarish juda jozibali.
Ayniqsa, ko'z jarrohligida lazer asboblari keng qo'llaniladi. Ko'z, ma'lumki, juda nozik tuzilishga ega bo'lgan organdir. Ko'zni operatsiya qilishda manipulyatsiya aniqligi va tezligi ayniqsa muhimdir. Bundan tashqari, lazer nurlanishining chastotasini to'g'ri tanlash bilan, ko'zning shaffof to'qimalariga, ularga hech qanday ta'sir ko'rsatmasdan erkin o'tishi aniqlandi. Bu sizga hech qanday kesma qilmasdan ko'zning va fundusning ob'ektivida operatsiyalarni amalga oshirishga imkon beradi. Hozirgi vaqtda linzalarni juda qisqa va kuchli puls bilan bug'lash orqali olib tashlash bo'yicha ishlar olib borilmoqda. Bunday holda, atrofdagi to'qimalarga zarar etkazilmaydi, bu deyarli bir necha soat davom etadigan shifo jarayonini tezlashtiradi. O'z navbatida, bu keyingi sun'iy ob'ektiv implantatsiyasini sezilarli darajada osonlashtiradi. Muvaffaqiyatli o'zlashtirilgan yana bir operatsiya - bu to'r pardasini payvandlash.Lazerlar miyopi va giperopiya kabi keng tarqalgan ko'z kasalliklarini davolashda ham muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. Ushbu kasalliklarning sabablaridan biri ko'zning shox pardasi konfiguratsiyasining har qanday sababiga ko'ra o'zgarishi. Shox parda juda aniq o'lchangan lazer nurlanishidan foydalanib, uning normal ko'rinishini tiklab, kamchiliklarini tuzatish mumkin.
Mutatsiyaga uchragan hujayralarning nazoratsiz bo'linishi natijasida kelib chiqqan ko'plab onkologik kasalliklarni davolashda lazer terapiyasidan foydalanishning ahamiyatini haddan tashqari oshirib yuborish qiyin. Lazer nurini aniq saraton hujayralari klasteriga qaratib, bu klasterlar sog'lom hujayralarga zarar bermasdan butunlay yo'q qilinishi mumkin.
Turli xil lazer problari turli xil ichki organlarning kasalliklarini tashxislashda, ayniqsa boshqa usullardan foydalanish imkonsiz yoki juda qiyin bo'lgan holatlarda keng qo'llaniladi.
Terapevtik maqsadlarda kam energiyali lazer nurlanishidan foydalaniladi. Lazer terapiyasi yaqin infraqizil diapazonida pulsatsiyalanuvchi keng polosali nurlanishning tanasiga ta'sir qilish va doimiy magnit maydonga asoslangan. Tirik organizm bilan lazer nurlanishining terapevtik (terapevtik) ta'siri fotofizik va fotokimyoviy reaktsiyalarga asoslanadi. Hujayra darajasida lazer nurlanishining ta'siriga javoban hujayra membranalarining energiya faolligi o'zgaradi, DNK - RNK - oqsil tizimi hujayralarining yadro apparati faollashadi va natijada hujayralarning bioenergetik salohiyati oshadi. Umuman organizm darajasida reaktsiya klinik ko'rinishlarda namoyon bo'ladi. Bular analjezik, yallig'lanishga qarshi va yallig'lanishga qarshi ta'sirlar, nafaqat nurlantirilgan, balki atrofdagi to'qimalarda mikrosirkulyatsiyani yaxshilash, shikastlangan to'qimalarni sog'ayishini tezlashtirish, immunoprotektsiyaning umumiy va mahalliy omillarini rag'batlantirish, qonning xoletsistitini pasayishi, bakteriostatik ta'sir.bakteriostatik ta'sir.
LAZER (inglizcha bosh harflaridan qisqartirish. Radiatsiyaning stimulyatsiya qilingan emissiyasi orqali yorug'likni kuchaytirish - yoritilgan nurlanish orqali yorug'likni kuchaytirish; sin. optik kvant generatori) - bu infraqizildan tortib to ultrabinafsha nurigacha bo'lgan nurlanish shaklida yo'naltirilgan elektromagnit nurlanish chiqaradigan texnik qurilma bo'lib, u katta energiya va biologik ta'sirga ega. L. 1955 yilda bu ixtiro uchun 1964 yilda Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan N. G. Basov, A. M. Proxorov (SSSR) va C. Taunes (AQSH) tomonidan yaratilgan.
Lazerning asosiy qismlari ishchi suyuqlik yoki faol vosita, nasos lampasi va ko'zgu bo'shlig'idir (1-rasm). Lazer nurlanishi doimiy va pulsatsiya bo'lishi mumkin. Yarimo'tkazgich voltaji ikkala rejimda ham ishlashi mumkin. Nasos chiroqining kuchli yoritilishi natijasida faol moddaning elektronlari tinchlanishdan hayajonlangan holatga o'tadi. Bir-birlariga harakat qilib, ular yorug'lik fotonlarining ko'chkisini yaratadilar. Ushbu fotonlar rezonansli ekranlardan ko'rinib turib, shaffof oyna ekranidan o'tib, tor monoxromatik yuqori energiyali yorug'lik chiqaradi.
Lazerning ishchi tanasi qattiq (xromli sun'iy yoqut kristallari, volfram va molibden tuzlari, neodimiy va ba'zi boshqa elementlar bilan aralashtirilgan turli xil stakan turlari va boshqalar), suyuqlik (piridin, benzol, toluol, bromonafталen, nitrobenzol) bo'lishi mumkin. va boshqalar), gaz (geliy va neon aralashmasi, geliy va kadmiy bug'lari, argon, kripton, karbonat angidrid va boshqalar).

Ishlaydigan suyuqlikning atomlarini hayajonlangan holatga o'tkazish uchun siz yorug'lik nurlanishidan, elektron oqimidan, radioaktiv zarralar oqimidan, kimyodan foydalanishingiz mumkin. reaktsiya.

Agar biz faol muhitni xrom aralashmasi bo'lgan sun'iy yoqut kristall deb tasavvur qilsak, uning parallel uchlari ichki ko'zgu bilan oyna shaklida bezatilgan va ulardan biri shaffofdir va bu kristal nasos lampasining kuchli yoritgichi bilan yoritilgan bo'lsa, unda bunday kuchli yorug'lik natijasida yoki odatda shunday nomlanadi. optik nasos, ko'proq xrom atomlari hayajonli holatga keladi.
Zamin holatiga qaytib, xrom atomi o'z-o'zidan fotoni chiqaradi, u hayajonlangan xrom atomi bilan to'qnashadi va undan boshqa fotoni urib yuboradi. Bu fotonlar, boshqa hayajonlangan xrom atomlari bilan uchrashib, yana fotonlarni ishdan chiqaradilar va bu jarayon tobora kuchayib bormoqda. Oynadan uch marta aks ettirilgan foton oqimi nurlanish energiyasining zichligi shaffof oynani engib o'tish uchun etarli bo'lgan chegaraga etib borguncha oshib boradi va to'lqin uzunligi 694 ga teng bo'lgan monoxromatik kogerent nurlanish pulsi shaklida chiqib ketadi. , 3 nm va yurak urish davomiyligi 0,5-1,0 ms, energiyadan fraksiyalardan yuzlab joullargacha.
Lazerning alangalanish energiyasini quyidagi misol yordamida aniqlash mumkin: quyosh sirtidagi spektr bo'yicha jami energiya zichligi 10 4 Vt / sm 2 ni tashkil qiladi, 1 MVt quvvatga ega lazerdan yo'naltirilgan nur esa 10 13 Vt / sm 2 ga qadar markazida nurlanish intensivligini hosil qiladi.Monoxromatiklik, uyg'unlik, nur tarqalishining kichik burchagi va optik fokuslanish imkoniyati yuqori energiya kontsentratsiyasini olish imkonini beradi.
L.ning yo'naltirilgan nurlari bir necha mikronga yo'naltirilishi mumkin. Bu juda katta energiya kontsentratsiyasiga erishadi va nurlangan ob'ektda juda yuqori haroratni yaratadi. Lazer nurlanishi po'lat va olmosni eritadi, har qanday materialni yo'q qiladi.
Lazerli qurilmalar va ularning qo'llanilishi
Lazer nurlanishining o'ziga xos xususiyatlari - yuqori yo'naluvchanlik, uyg'unlik va monoxromatiklik - uni o'rgimchak, texnologiya va tibbiyotning turli sohalarida qo'llash uchun deyarli keng imkoniyatlar ochib beradi.
Asal uchun. Turli L.lar maqsadlarga nisbatan qo'llaniladi, ularning nurlanish kuchi jarrohlik yoki terapevtik davolash vazifalari bilan belgilanadi. Nurlanish intensivligi va uning turli to'qimalar bilan o'zaro ta'sirining xususiyatlariga qarab koagulyatsiya, yo'q qilish, qo'zg'alish va regeneratsiya effektlariga erishiladi. Jarrohlik, onkologiya va oftalmol amaliyotida o'nlab vatt L. kuchi qo'llaniladi va qo'zg'atuvchi va yallig'lanishga qarshi ta'sirga erishish uchun - o'nlab milliatt kuchlanishidagi L. kuchi qo'llaniladi.
L. yordamida bir vaqtning o'zida juda ko'p sonli telefon suhbatlarini uzatish, er sharoitida ham, kosmosda ham aloqa qilish, samoviy jismlarning joylashishini aniqlash mumkin.
Lazer nurining kichik farqlanishi ularni suratga olish amaliyotida, yirik muhandislik inshootlarini qurishda, samolyotlarni qo'nishda va mashinasozlikda ishlatishga imkon beradi. Gaz L. hajmli tasvirlarni olish uchun murojaat (gologramma) topadi. Geodezik amaliyotda turli xil lazer nurlari diapazonini topuvchilar keng qo'llaniladi. L. meteorologiyada, atrof-muhitning ifloslanishini nazorat qilishda, o'lchash va hisoblashda, asboblarni ishlab chiqarishda, mikroelektron zanjirlarni o'lchovli qayta ishlashda, kimyoviy birikmalarni ishlatishda qo'llaniladi. reaktsiyalar va boshqalar.
Lazer texnologiyasida ham qattiq, ham gazli pulsli va uzluksiz harakat ishlatiladi. Karbonat angidrid (LUND-100, TILU-1, Impuls), azot (Signal-3) va yoqut (LUCH-) uchun lazerli kesish dastgohlari 1M, K-ZM, LUCH-1 P, SU-1), neodimiy oynaga (Kvant-9, Korundum-1, SLS-10, Kizil) va boshqalar. Lazer texnologiyasining aksariyat jarayonlari yorug'likning yutilishidan kelib chiqadigan issiqlik ta'sirini qo'llaydi. qayta ishlangan material. Optik tizimlar radiatsiya oqimining zichligini oshirish va tozalash zonasini lokalizatsiya qilish uchun ishlatiladi. Lazer texnologiyasining xususiyatlari quyidagilardan iborat: qisqa vaqt ichida zarur issiqlik effektini beradigan qayta ishlash zonasida nurlanish energiyasining yuqori zichligi; Fokuslanish ehtimoli tufayli voqea radiatsiyasining joylashuvi va juda kichik diametrli yorug'lik nurlari; radiatsiyaga qisqa muddatli ta'sir qilish bilan ta'minlangan kichik issiqlik ta'sir zonasi; jarayonni har qanday shaffof muhitda, texnol oynalari orqali o'tkazish qobiliyati. kameralar va boshqalar.Yo'nalish va aloqa tizimlarining asboblarini ishlatishda L.ning radiatsiya kuchi 1-80 MVt ga teng emas. Eksperimental tadqiqotlar uchun (suyuqlikning oqim tezligini o'lchash, kristallarni o'rganish va boshqalar) kuchli kilovattdan gektovattgacha va pulsning davomiyligi 10 -9 -10 -4 sek bo'lgan pulsli rejimda nurlanishni yaratadigan kuchli lazer osilatorlari qo'llaniladi. Qayta ishlash materiallari (kesish, payvandlash, miltillovchi teshiklar va boshqalar) uchun chiqish quvvati 1 dan 1000 vattgacha yoki undan ko'p bo'lgan turli xil L. ishlatiladi.
Lazerli qurilmalar mehnat samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Shunday qilib, lazerni kesish xom ashyoni sezilarli darajada tejashga imkon beradi, har qanday materialdagi teshiklarni tezda pichoqlash burg'ulash haydovchisining ishini osonlashtiradi, mikrosxemalarni ishlab chiqarishning lazer usuli mahsulot sifatini yaxshilaydi va hokazo L. ilmiy, texnik va tibbiyotda ishlatiladigan keng tarqalgan asboblardan biriga aylandi. . maqsadlar.
Lazer nurining biolga, to'qimalarga ta'siri mexanizmi yorug'lik nurining energiyasi tananing kichik bir qismidagi haroratni keskin ko'tarishiga asoslanadi. Yoritilgan joyda harorat, Minton (J. P. Minton) ko'ra, 394 ° ga ko'tarilishi mumkin va shuning uchun patologik jihatdan o'zgargan joy tezda yonadi va bug'lanadi. Bunday holda, atrofdagi to'qimalarga issiqlik ta'siri juda kichik masofaga tarqaladi, chunki to'g'ridan-to'g'ri monoxromatik yo'naltirilgan nurlanish nurining kengligi 0,01mm.
Lazer nurlanishining ta'siri ostida nafaqat tirik to'qimalar oqsillarining koagulyatsiyasi, balki o'ziga xos zarba to'lqinining ta'sirida uning portlashi ham sodir bo'ladi. Ushbu zarba to'lqini yuqori haroratda to'qima suyuqligi darhol gazsimon holatga o'tishi natijasida hosil bo'ladi. Biolning xususiyatlari, harakatlar to'lqin uzunligiga, pulsning davomiyligiga, kuchga, lazer nurlanish energiyasiga, shuningdek nurlantirilgan to'qimalarning tuzilishiga va xususiyatlariga bog'liq. Rang (pigmentatsiya), qalinligi, zichligi, to'qimalarni qon bilan to'ldirish darajasi, ularning fiziolasi, holati va patolning mavjudligi, o'zgarishlar muhimdir. Lazer nurlanishining kuchi qanchalik katta bo'lsa, u shunchalik chuqurroq kirib boradi va u kuchliroq ishlaydi.
Eksperimental ishlarda turli xil nurlanish nurlarining hujayralar, to'qima va organlarga (teri, mushaklar, suyaklar, ichki organlar va boshqalar) ta'siri o'rganildi. Rogo natijalari issiqlik va radiatsion ta'sirlardan farq qiladi. To'qimalar va organlarga lazer nurlanishining to'g'ridan-to'g'ri ta'siridan so'ng, ularda to'qimalar yoki organlarning xususiyatlariga qarab turli o'lchamdagi va chuqurlikdagi cheklangan zararlanishlar paydo bo'ladi. Gistol, L. ga duchor bo'lgan to'qimalar va organlarni o'rganayotganda, ularda morfolning uchta o'zgarishini, o'zgarishini aniqlash mumkin: yuzaki koagulyatsiya nekrozi zonasi; qon ketish va shish zonasi; distrofik va nekrobiotik hujayralar o'zgarishi zonasi.Tibbiyotda lazerlar
Pulsatsiyalanuvchi lazer nurlanishining rivojlanishi, shuningdek, yuqori energiya zichligi bilan yorug'lik nurlanishini yaratishga qodir doimiy lazer nurlanishi tibbiyotda lazer nurlanishidan keng foydalanish uchun sharoit yaratdi. 70-yillarning oxiriga kelib. 20 asr Lazerli nurlanish tibbiyotning turli sohalarida - jarrohlik (travmatologiya, yurak-qon tomir, qorin bo'shlig'i jarrohligi, neyroxirurgiya va boshqalar)\u003e onkologiya, oftalmologiya, stomatologiyada diagnostika va davolash uchun ishlatila boshlandi. Ta'kidlash joizki, lazerli ko'z mikroxirurgiyasining zamonaviy usullarining asoschisi sovet oftalmologi, SSSR Tibbiyot fanlari akademiyasining akademigi M. M. Krasnov. Terapiya, fizioterapiya va boshqa sohalarda lazer nurlanishini amaliy qo'llash istiqbollari mavjud. Biol va ob'ektlarni spekrokimyoviy va molekulyar tadqiqotlar allaqachon chastota sozlanishi lazer nurlanish, lazerli Raman spektroskopiyasi yordamida lazer emissiya spektroskopiyasi, yutilish va floresan spektrofotometriya rivojlanishi bilan chambarchas bog'liq. Ushbu usullar o'lchovlarning sezgirligi va aniqligini oshirish bilan birga, tahlil vaqtini qisqartiradi, bu esa kasbiy kasalliklarni tashxislash, dori vositalarini, sud tibbiyoti sohasida va hokazolarni qo'llash bo'yicha tadqiqotlar doirasini keskin kengaytirishni ta'minlaydi, tolali optika bilan birgalikda lazer spektroskopiyasi usullaridan foydalanish mumkin. ko'krak bo'shlig'ini transilluminatsiya qilish, qon tomirlarini tekshirish, ularning funktsiyalarini o'rganish, ichki a'zolarni aniqlash va o'smalarni aniqlashKatta molekulalarni o'rganish (DNK, RNK va boshqalar), viruslar, immunol, tadqiqotlar, kinetika va biolni o'rganish, mikroorganizmlarning faolligi, qon tomirlarida mikrosirkulyatsiya, biol, suyuqliklarning oqim tezligini o'lchash - lazerli Rayleigh va Doppler spektrometriyasining asosiy yo'nalishlari. o'rganilayotgan zarrachalarning juda past konsentratsiyasida o'lchashga imkon beradigan juda sezgir ekspress usullari. L. yordamida nurlanish ta'siri ostida bug'lanib ketgan moddaning tabiatini hisobga olgan holda to'qimalarni mikrospektral tahlil qilish amalga oshiriladi.Lazerli nurlanish dozimetriyasi
L.ning faol tanasi, ayniqsa gaz (masalan, geliy-neon) kuchining o'zgarishi munosabati bilan, shuningdek, xavfsizlik talablariga muvofiq, dozimetrik monitoring muntazam ravishda standart mos yozuvlar quvvat hisoblagichlaridan foydalanib sozlangan maxsus dozimetrlar yordamida amalga oshiriladi. IMO-2 turi va davlat metrologiya xizmati tomonidan tasdiqlangan. Dosimetriya samarali terapevtik dozani va quvvat zichligini aniqlashga imkon beradi, bu biolni, lazer nurlanishining samaradorligini aniqlaydi.