X
تبلیغات
رایتل

وبلاگ تخصصی مهندسی پزشکی ایران

فیزیولوژی لیزر های کم توان

مقدمه :

 تمام موجودات زنده برای ادامه حیات نیاز به غذا ، هوا و نور دارند واین تنها شامل گیاهان وموجودات فتوسنتز کننده نمیباشد بلکه شامل تمام  حیوانات  نیز میشود.

  واکنش نور با بافت حیوانی واکنش نا شناخته ای نیست  از این دسته میتوان  واکنش فوتونهای نوری با مولکول ردوپسین را در شبکیه چشم نام برد که منجر به ایجاد و انتقال ایمپالس عصبی میشود و در نهایت حس بینایی بوجود می آید ا ز موارد دیگر فعال شدن VITD3در اثر نور یا تبدیل بیلی روبین غیر محلول در آب به نوع محلول در آب توسط اشعه UV میباشد . بشر از مدتها قبل از نوردرمانی یا فتو تراپی در درمان بیماریها نیز بهره جسته است مانند درمان بیماریهای پوستی نظیر ویتیلیگو،آلوپسی و....  پاسخ بیولوژیک بافت  حیوانی به نور سالها قبل از ساخت اولین  لیزر(1960) توسط دکتر الکساندر گورویچ درسال1923  کشف شد او متوجه واکنش پذیری وتاثیر سلولها از یکدیگر توسط بیوفتونهای ساطع شده از هسته و بیوپلاسم سلولی شد .این بیوفتونها روند رشد را در سلول تحریک میکنند ، وی این پدیده را  فتوبیواینداکشن  یا “ القای  نوری” حیات نام نهاد.

دکتر مستر( جراح) از اولین کسانی بود که از لیزر برای جراحی استفاده کردو همراه با کاربرد جراحی آن متوجه اثرات دیگر  لیزر یعنی اثرات فتو بیو اینداکشن  آن شد و در سال1964 اصطلاح لیزر کم توان را برای اولین بار به کار برد,( اثراتی  مانند ترمیم سریع زخم,   بی‌دردی, سرعت در بهبودی حال عمومی و بازگشت کارکرد ارگانهای بدن به وضعیت طبیعی بعدازجراحی). درسال 1976 اولین تجربیات کاربرد ضد درد لیزر در کلینیک درد توسط دکتر سیمونوویچ( متخصص بیهوشی سوئدی ) واثر ترمیمی  لیزر روی آسیب  اعصاب  توسط دکتر روچکیند  (جراح اعصاب  ) به چاپ رسید و پس از آن مطالعات  و تجربیات  بیشتری در کاربرد اثر ضد درد وترمیمی لیزر  در درمان  بیماریهای  مختلف صورت گرفت.

لیزر درمانی کم توان به این ترتیب درPubmed  تعریف شده است :

روش درمانی می باشد که از تابش نور با شدت پایین در محدوده نور 540 -830- نانومتر استفاده می شود. به نظر می رسد اثرات درمانی این روش توسط واکنشهای فتو شیمیائی که باعث تغییر نفوذ پذیری غشا سلولی  و بدنبال آن افزایش ساخته شدن mRNA  وپرولیفراسیون سلولی میشود  حاصل  شود علت این اثرات ، مثل لیزر جراحی به دلیل  حرارت نمی باشد. لیزر درمانی کم توان در پزشکی ،دندانپزشکی ودامپزشکی در موارد بیماریهای مختلف  و به طور عمده  در مورد درمان زخم و کنترل درد به کار میرود . 

تقسیم بندی لیزر ها :

 لیزر ها براساس واکنشهای بافتی به سه دسته تقسیم میشوند:

1 – واکنش های تخریبی:  که اساس کار لیرزهای پر توان هستندو با توان با لای 5/0 وات و افزایش انرژی جنبشی دربافت  در نتیجه ایجاد اثر حرارتی باعث دناتوراسیون پروتئینها، انعقاد، تبخیر، کربنیزاسیون وبرش میشوند این لیزرها کاربرد در جراحی دارند وبه لیزرهای گرم نیز معروف هستند.

2 – واکنشهای خنثی:  که اساس  لیزرهای تشخیصی هستند  در طی این واکنشها بافت تغییری نمی یابد اما از میزان نور رفلکس شده یا نور عبور کرده از بافت برای کارهای تشخیصی استفاده میشود مانند لیزر های تشخیصی در دندانپزشکی که برای اندازه گیری ناحیه پوسیدگی دندان به کار می روند.

3 – واکنش های فتو شیمیائی: که اساس کار لیزر های لیزرهای کم توان هستند: این دسته از لیزرها خاصیت ایجاد واکنش فتوشیمیایی ( photochemical)  دارند و بدون ایجاد اثر حرارتی در بافت اثرات خود را میگذارند .

 به دسته ای ازلیزرها که با بافت وارد واکنش می شوند  و بدون ایجاد حرارت باعث تحریک یا مهار درسلول می شوند لیزرهای سرد یا لیزر های نرم یا soft  گفته میشود.این دسته از لیزرها با چگالی دانسیته کمتر از5/0  وات بر سانتی متر مربع شناخته شده اند به همین علت لیزرهای کم توان نیز نامیده می شوند.

   فیزیولوژی سلولی :

به دنبال تابش فوتونهای لیزر به سلول پاسخ سلولی با فعال شدن فوتواکسپتورهای موجود در زنجیر تنفسی واقع در میتوکندری آغاز میشود و در اثر آن ردوکس سلولی تغییر حالت داده وهمراه با تغییرات حالت غشاء سلولی با جابه جائی کلسیم وتغییرات pH وفعال شدن CAMP و دوبلیکاسیون DNA منجر به ساخته شدن پروتئین میشود.به  این ترتیب پاسخهای سلولی از سطح سلولی به سطح بافت و ارگان کشانده  میشود و اثراتی مانند  ضد ا لتهاب ، ضد ادم  و تورم ، بی دردی  ، تکثیر سلولی ، نئوواسکولاریزاسیون  وتسریع در ترمیم ،شیفت متابولیسم به سمت هوازی و متعادل کردن سیستم ایمنی حاصل می شود.

بر اساس تحقیقات واحد تحقیقات ترمیم بافتی بیمارستان Guy- London )) پاسخهای بافتی  لیزر به دو دسته تقسیم می شوند :

 

 پاسخهای اولیه ( فوری ) :   که  شامل پاسخ  بافتی موضعی میباشد مانند  وازودیلاتاسیون ، افزایش گرذش  خونی ودرناژلنفاوی ،افزایش فعالیت نوتروفیلها ،لنفوسیتها وفیبروبلا ستها ،بهبودی متابولیسم سلولی در سلولهای اسیب دیده وافزایش استانه تحریکی رسپتورهای درد.

2 - پاسخهای  ثانویه  ( تاخیری )  : شامل  یک  سری تاثیرات  سیستمیک است که  از گردش  محصولات  واکنشهای نور ( photoproducts )در خون ولنف حاصل میشود مانند افزایش غلظت بعضی پروستاگلاندینها مثل PCI2 که اثر ضد التهاب دارد یا افزایش ایمنوگلوبینها ،لنفوکینها که در سیستم ایمنی و افزایش بتا اندورفینها وانکفالینها که نقش در ایجاد بیدردی دارند. بدنبال تابش لیزر ودر طی واکنشهای اولیه و واکنشهای ثانویه سلولی میزان ATP  یعنی انرژی داخل سلولی افزایش می یابد به عبارتی انرژی نورانی در جریان واکنشهای اولیه در زنجیره تنفسی ( میتوکندری) با تغییر حالت ردوکس سلول از طریق واکنشهای ثانویه تبدیل به شکل انرژی قابل مصرف در سلول  یعنی ATP ( با  افزایشی  تا حد 300%)‌ میشود. این افزایش  همراه  با فعال کردن واکنشهائی در سلول است  که باعث اثرات ماکرو سلولر لیزر میشود.

 در کل پاسخ فیزیولوژیک بافت شامل موارد زیر می باشد : 

1- تحریک بیولوژیک سیستم 2-  اثر بر روی سیستم ایمنی 3-  اثر ضد التهاب و ضد ادم  4- اثر بر روی عروق و سیرکولاسیون 5-  اثر بر روی لنف 6-  اثر بر روی ترمیم زخم ا 7- ثر ضد درد  8- اثر بر روی اعصاب

لیزر با مکانیسمهای مختلف باعث کاهش التهاب و ادم می شود :                                

تغییر سنتزpGF2A ,PGE , 

افزایش سنتز PGI2

مهار سنتز برادی کنیها

افزایش فاگوسیتوز توسط WBC

وزاوویلاتاسیون بیشتر وافزایش سیرکولاسیون                        

 افزایش درناژ لنفاوی تاحد 2 برابر  و به تعادل رساندن  فشارهای اسموتیک و آنکوتیک

افزایش ترشح MIF  .

کاهش ریلیز هیستامین

لیزر در قسمتهای مختلف فاز التهاب تاثیر می گذارد

 

 تاثیرات عروقی لیزر را به طور عمده میتوان به چند قسمت تقسیم کرد:                                                        

1- نئوواسکولاریلیزاسیون ( رگ سازی جدید ) 2- رژنراسیون (ترمیم عروق )3- وزاودیلاتاسیون وافزایش گردش خونی

 

لیزر با مکانیسمهای زیر باعث تسریع بهبودی زخم می شود :

افزایش ساخت DNA وRNA و پروتئینها

افزایش ساخت کلاژن

آنژیوژنزو تشکیل عروق جدید

اپیتلیزاسیون سریع تر

اثر ضد التهاب با اثر بر روی لکوسیتها و ماکروفاژها

فعال کردن سیستم ایمنی از طریق اثر روی IgG , IgM وکمپلمانها

افزایش سیرکولاسیون خونی و درناژ لنفی

شیفت متابولیسم به سمت هوازی

کاهش درد وکم کردن ترشح مدیاتورهای درد که اثر ضد ترمیمی دارند

 .

لیزر بر روی سیستم عصبی تاثیرات متفاوتی می گذارد از مهمترین اثرات آن عبارتند از :

اثر بر روی پتانسیل فعالیت AP= Action potential

اثر بر روی سرعت هدایت اعصاب

اثر بر روی رژنراسیون اعصاب

امروزه پس از مطالعات وتجربیات بیشتر در کاربرد لیزر، از اثرات ضد درد وترمیمی آن  در درمان  بیماریهای  مختلف استفاده می شود از جمله  زخمهای  مقاوم به درمان  مانند زخمهای دیا بتی، عروقی بستر و درمان نروپاتیها، نورالژیها ، بیماریهای مفاصل وغیره . اما علی رغم کاربردهای آن ناشناخته ها وقسمتهای تاریک آن زیاد است و در بسیاری از کشورها تیمهای تحقیقاتی به تحقیق وپژوهش در مورد لیزر هم چنان ادامه می دهند.  

نویسنده مقاله : دکتر سهیلا مکملی متخصص بیهوشی

منبع : سایت انجمن علمی پزشکی لیزری ایران