5-р бүлэг Хугарлын мэс заслын шинэ зүйл

4213 0

Хүүхдийн мэс засалд лазерын эмнэлзүйн хэрэглээ. Зохиогч болон бусад судлаачдын хуримтлуулсан туршлага нь хүүхдийн мэс засалд лазерыг ашиглах өндөр үр дүнтэй болохыг харуулж байна. Мэс заслын үйл ажиллагаанд лазер технологийг ашиглах нь бусад уламжлалт мэс заслын аргуудаас ихээхэн давуу талтай.

Арьс. Лазерыг голчлон ашигласан газруудын нэг нь арьс, арьсан доорх эдүүдийн янз бүрийн гэмтэл, ялангуяа судасны гажиг: порт-вин толбо, одны ангиома, телеангиэктази, пиоген гранулом, ангиокератома, кафе-ау-лайт толбо, гемангиома.

Нүүрний хэсгийн арьсны ангиома нь булцууны склерозтой хавсарсан тохиолдолд лазер эмчилгээнд сайн хариу үйлдэл үзүүлдэг бөгөөд заримдаа лазерыг давтан хэрэглэх шаардлагатай байдаг том гемангиомоос ялгаатай нь эдгээр жижиг ангиомын хувьд ихэвчлэн нэг сесс хангалттай байдаг.

Арьсны өнгөц гэмтлийг эмчлэхдээ бид KTP/532 лазерын эмчилгээг 1-2 ваттын дотор харьцангуй бага лазерын цацрагийн хүчээр эхлүүлдэг. Бид лазерын цацрагийн өргөн хүрээний диаметрийг (2-5 мм) ашигладаг бөгөөд компьютерийн "өнгөт" програмд ​​өнгө нь "арилдаг" шиг бид пигментийг арилгадаг ("будаг").

Өвчтөнүүд энэ аргыг хэрэглэхэд хамгийн бага таагүй мэдрэмж төрүүлдэг боловч заримдаа цэврүү үүсч болно. 3 долоо хоногийн дотор ихэнх тохиолдолд үр дүн нь тодорхой гарч, лазерыг дахин ашиглах шаардлагатай эсэх нь тодорхой болно. Бид хүндрэлтэй тулгараагүй бөгөөд хэдхэн долоо хоногийн дараа хүлээгдэж буй менежмент, аяндаа хувьслын үр дүнд хэдхэн жилийн дараа л ажиглагддаг үр дүнд хүрсэн.

Мэдээ алдуулах эмч нар урьдчилан сэргийлэх бүх арга хэмжээг авахын тулд лазер болон лазерын аюулыг мэддэг байх ёстой. Лазер интервенц хийхдээ тусгай шатамхай бус, тусгалгүй дотоод хоолой ашиглах шаардлагатай. Хүчилтөрөгчийн концентраци (F10) 0.5-аас хэтрэхгүй байх ёстой.

Хавирганы тор. Бид бусад мэс засалчдын нэгэн адил цээжний доторх олон төрлийн гэмтэлд лазер хэрэглэж ирсэн. Шинэ уян хатан шилэн систем нь дунд хэсгийн хавдар, уушигны зарим формацийн цээжний биопси, түүнчлэн зарим тохиолдолд цээжинд байрлах уйланхайг торакоскопоор тайрахад лазерыг ашиглах боломжийг олгодог.

Лазерууд нь мөн ялгаралтыг хөнгөвчлөх ба давтан торакотоми хийх үед цус алдалтыг багасгадаг. Паренхимийн төрөлхийн формац, тухайлбал уушигны шүүрэл, эсвэл үрэвсэлт өвчний улмаас үүссэн лазер тайралт хийх нь илүү хялбар байдаг. Лазер нь цус тогтоогчийг маш сайн хангаж, зүслэг хийх үед паренхимийг битүүмжлэх (“битүүмжлэх”) замаар агаарын алдагдлыг багасгадаг.

Уушигны дан цистийг мөн лазераар эмчилж, уушигны салст бүрхэвчийг зэргэлдээх уушигны эрүүл эдийг гэмтээхгүйгээр арилгадаг.

Одоогоор дунд булчирхайн хавдрыг сэжиглэж байгаа бүх тохиолдолд бид цээжний биопси хийдэг. Интервенц хийх явцад пневмоторакс үүсмэгц трокарыг хавирга хоорондын зайд оруулдаг бөгөөд түүгээр дамжуулан засвар хийдэг. Ихэнх тохиолдолд биопси хийж, цус тогтоогчдод хүрэхийн тулд зөвхөн нэг нэмэлт трокар оруулах шаардлагатай байдаг.

Том хэмжээний гэмтэл, уйланхайг арилгахын тулд 4 эсвэл 5 трокар шаардлагатай болно. Нэгийг нь дуран оруулах, нөгөөг нь цахилгаан туяа, лазер эсвэл сохор задлахад ашигладаг. Үлдсэн трокарууд нь формацийг чангалж, олборлоход ашигладаг. Ихэнх тохиолдолд өвчтөнүүд ижил эсвэл дараагийн өдөр нь гэртээ харьдаг. Гялтангийн хөндийд ус зайлуулах хоолой оруулах шаардлагагүй.

Уушигны тайралтыг EndoGIA (United States Surgical, Norwalk, CT) үдэгч ашиглан хийж болох бөгөөд энэ нь биопсигүйгээр хорт хавдарыг халдвараас ялгах боломжгүй тохиолдолд уушгины биопсиг оношлоход тусалдаг.

3-4 хүртэлх насны хүүхдэд торакоскопи хийхдээ тохирох хэмжээтэй багаж хэрэгслийг ашиглах шаардлагатай. Эдгээр тохиолдолд хэд хэдэн хэрэгслийг цээжний жижиг зайд нэгэн зэрэг оруулах нь үйл ажиллагааны талбарыг хязгаарлаж, хөндлөнгийн оролцоог хүндрүүлдэг.

Хэвлий. Бидний туршлагаас харахад лазер нь хэвлийн хөндийн мэс засалд онцгой ач холбогдолтой байдаг. Лазер ашиглан лапароскопи хийх нь тодорхойгүй шалтгаантай халууралттай хүүхдүүдийн үзлэг, элэг, бусад эрхтэн, формацийн биопси, ялангуяа хорт хавдрын эмгэгийг арилгах шаардлагатай үед сонгох арга болж байна.

Хүүхдийн өвчтөнүүдэд холецистэктоми, мухар олгойн хагалгааг дурангийн аргаар хийдэг бөгөөд хүүхдүүд эдгээр арга хэмжээг уламжлалт аргаар хийдэгтэй харьцуулахад сургууль, спортын үйл ажиллагаа зэрэг хэвийн идэвхтэй амьдралдаа илүү хурдан эргэж ирдэг.

Энэ аргын давуу болон сул талуудыг тодруулахын тулд бид хүүхдэд мухар олгойн хагалгааны лазерыг дурангийн аргаар хэрэглэсний үр дүнд дүн шинжилгээ хийсэн. Дурангийн мухар олгойн хагалгааг задгай мухар олгойн хагалгаатай харьцуулж үзэхэд бид хоёр бүлгийн өвчтөнүүдийн хооронд өвчний хүнд байдал, эмнэлгийн нийт эмчилгээний зардал, хүндрэлийн давтамжийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгаа олдсонгүй. Дурангийн мухар олгойн хагалгаанд орсон өвчтөнүүдийн 36% нь мухар олгойн цооролттой буглаатай байжээ.

Цоорсон мухар олгойн хагалгааны хугацаа нь өвчний хүндрэлгүй хэлбэрээс хоёр дахин урт байсан. Дурангийн мухар олгойн мэс засал хийлгэсэн хүүхдүүд уламжлалт аргаар мэс засал хийлгэсэн өвчтөнүүдээс илүү хурдан эмнэлгээс гарч, хэвийн идэвхтэй амьдралдаа эргэж орсон байна.

Ихэнх тохиолдолд дурангийн мухар олгойн мэс засал хийлгэсэн хүүхдүүд тэр өдөр эсвэл дараагийн өдөр нь эмнэлгээс гарах боломжтой. Тэд мэс засал хийснээс хойш 24-48 цагийн дараа хэвийн мэдрэмж төрж эхэлмэгц сургуульдаа буцаж, хэвийн, хязгаарлалтгүй үйл ажиллагаа явуулдаг.

Цагаан будаа. 83-4 Уян хатан шилэн кабелийн лазер хэрэгсэл (600 микрон) нь 2.1 мм-ийн Visicath-д багтах бөгөөд түүгээр лазерын гэрлийн хөтөч дамжин өнгөрдөг.

Үүний нэгэн адил улаан хоолойн хананд өтгөрч, люмен нарийсч, элсэн шилний хэв гажилт нь рентген шинжилгээний аргаар тодорхой оношлогддог бол улаан хоолойн олдмол нарийслыг радиаль лазер зүсэлт, стероид тарилгатай хослуулан амжилттай эмчилдэг. Нярайд H хэлбэрийн цагаан мөгөөрсөн хоолойн фистул үүссэн тохиолдолд фистулийг эпителизаци хийх зорилгоор лазер хэрэглэж болох бөгөөд энэ нь мэс заслын оролцоогүйгээр сорвижилтын үр дүнд түүний хөндийг арилгахад хүргэдэг.

Шээс бэлэгсийн тогтолцоо. Усанд шингэдэггүй лазер туяа нь хүүхдийн шээс бэлгийн замын олон дурангийн мэс засалд амжилттай хэрэглэгддэг. Лазер нь төрөлхийн арын шээсний сувгийн хавхлагууд, uretereroceles, шээсний сувгийн дивертикулуудыг устгадаг (Зураг 83-6).

Цагаан будаа. 83-6. А, тетраплегитай нярайд уламжлалт катетержуулалтаас сэргийлдэг шээсний сувгийн дивертикул.
B, Ретроградын шээсний шинжилгээнд шээсний сүвний арын дивертикул харагдаж байна.
C, Шээсний суваг болон дивертикулын хоорондох нийтлэг ханыг лазераар устгасны дараа люмен нээгдэнэ.
D, Уретрограмм нь дивертикулийг илрүүлдэггүй.

Лазер хэрэглэх үед эд эсийг устгах, цус тогтооход шаардагдах хамгийн бага эрчим хүч нь цахилгаан туяатай харьцуулахад зэргэлдээ эдийг гэмтээж, улмаар мэс заслын дараах үе дэх хаван багасч, хүндрэлийн тохиолдлыг бууруулдаг. Нярайн төрөлхийн эмгэгийг эмчлэхийн тулд бид KTP/532 лазерыг импульсийн горимд 1-3 ваттын хүчээр ашигладаг. Хуучин өвчтөнүүд илүү их хүч шаарддаг - 4-7 ватт.

Бэлгийн эрхтнүүдийн гаднах формацууд, тухайлбал папиллома нь лазераар амжилттай эмчилдэг. Зарим мэдээллээр бол том экзофит формацыг эмчлэх нь CO2 эсвэл бусад лазер ашиглан хамгийн үр дүнтэй байдаг. Хэдийгээр лазерын манан нь вирус агуулаагүй ч мананцарыг арилгах зэрэг ердийн урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг дагаж мөрдөх ёстой. Энэ нь ихэвчлэн мэс заслын өрөөнд ажиллаж буй ажилтнуудыг хамгаалахад хангалттай байдаг.

Бид шинэ төрсөн болон түүнээс дээш насны хүүхдийн онгон хальс, үтрээний таславчийг лазераар устгаж, эдгээр төрлийн эмгэгийг эмчлэхэд энэ аргыг ашиглахыг зөвлөж байна.

К.У. Ашкрафт, Т.М. Эзэмшигч

Лазер мэс засал нь мэс заслын эмчилгээний орчин үеийн арга болж мэс заслын практикт нэвтэрч, ердийн хуйханд хүрэх боломжгүй олон асуудлыг шийдвэрлэх чадвартай. Манай улсад лазерыг эмнэлгийн зориулалтаар практикт ашиглах нь өнгөрсөн зууны 60-аад оны дунд үеэс эхэлсэн бөгөөд өнгөрсөн хугацаанд мэс заслын янз бүрийн салбарт улам бүр нэвтэрч байна. Энэхүү цацрагийн фокусын нарийвчлал, аюулгүй байдал, өвдөлтгүй байдал болон бусад шинж чанарууд нь лазерын хутгуур шиг цацрагийг ашиглан өвөрмөц үйл ажиллагаа явуулах боломжийг олгодог.

Технологийн мөн чанар

Үндсэндээ мэс заслын лазер нь өндөр зорилтот, монохромат, уялдаатай цацрагийн урсгалыг үүсгэдэг оптик квант генератор юм. Лазерын ажиллах зарчим нь идэвхтэй орчны шахуургын системийн атомууд өдөөгдсөн үед үүсдэг фотонуудаас бүрдсэн гэрлийн урсгалыг бий болгоход суурилдаг. Цацрагийн чухал шинж чанар нь өндөр энерги, нэг долгионы урттай тасралтгүй гэрлийн туяа үүсгэх чадвар юм. Ялгарсан фотонууд нь маш бага тархалтын өнцөгтэй бөгөөд энэ нь цацрагийг нарийн төвлөрүүлэх боломжийг олгодог. Эдгээр бүх шинж чанарууд нь лазерыг анагаах ухаанд үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог.

Маш хүчирхэг лазерын системийг мэс засалд ашигладаг. Тэдгээрийн хэрэглээ нь нөлөөлөлд өртсөн эдийг (ялангуяа ууршилт), түүнчлэн дулааны эсийн үхжилийг арилгах, устгах боломжийг олгодог. Лазер туяанд өртөх хамгийн алдартай аргууд нь: ablation буюу шууд эдийг зайлуулах; каутеризаци, коагуляци; холболт, гагнуур; цохилтын (импульсийн) төрлийн долгион үүсэх үед бутлах.

Мэс заслын үйл ажиллагааны явцад, дүрмээр, нимгэн цацрагт их хэмжээний энерги төвлөрүүлэх чадварыг ашигладаг бөгөөд энэ нь биологийн эдийг хүчтэй халаах боломжийг олгодог. Энэ зарчимд тулгуурласан лазер хутгуур гэж нэрлэгддэг. Ийнхүү 20 Вт орчим ялгаруулагчийн чадал, 1 мм-ийн диаметртэй цацрагийн фокусын хувьд 500 кВт/кв/см орчим цацрагийн эрчим хүчний нягтрал үүсдэг. Ийм хүчээр даавуу нь хэдэн зуун градус хүртэл халдаг бөгөөд энэ нь ууршилтаар зүсэх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд зүсэлтийн гүн нь урсгалд өртөх хугацаанаас хамаарна.

Технологийн давуу тал юу вэ

Мэс заслын практикт лазер технологийг ашиглах нь сонгодог мэс засалтай харьцуулахад хэд хэдэн эргэлзээгүй давуу талтай байдаг.

Лазер цацрагийн өвөрмөц байдал нь түүний шийддэг асуудлуудын олон талт байдалд оршдог: нөлөөлөлд өртсөн эдийг үр дүнтэй ууршуулж, устгах; хуурай үйл ажиллагааны талбай; хөрш зэргэлдээ эрхтнүүдийн гэмтлийг багасгах; цус тогтоох, аэростазыг хангах; лимфийн урсгалыг зогсоох; Дуран болон дурангийн шинжилгээтэй хослуулах боломжтой.

Лазер системийг ашиглах нь дараах төрлийн мэс заслын эмчилгээ хийх боломжийг олгодог: бичил мэс засал (иймэрхүү үйл ажиллагаа нь нүдний эмгэгийн үед хамгийн алдартай); жижиг хавдрын формацийг арилгах; сонгомол шинж чанартай үйл ажиллагаа (насны толбо, арьсан доорх янз бүрийн формац, согогийг арилгах, ялангуяа шивээс); судасны нээлттэй байдлыг сэргээх; цус алдалт, цус алдалт үүссэн эрхтнүүдийн үйл ажиллагааг зогсоох; эвдэрсэн эдийг холбох, гагнах.

Лазер мэс заслын боломжууд

Лазер мэс заслыг мэс заслын олон чиглэлээр хийдэг. Дараах нийтлэг хэрэглээний талбаруудыг тодорхойлж болно.

Лазер үйл ажиллагааны нарийн шинж чанарууд

Харгалзаж буй үйл ажиллагааг гүйцэтгэхдээ өөр ажлын орчинтой тусгай эмнэлгийн лазерыг ашигладаг. Эмгэг судлалын голомтод нэвтрэх арга нь бас өөр байж болно. Нээлттэй хагалгаа хийхдээ зөөлөн эдийг лазер туяагаар задлахыг зөвлөдөггүй, учир нь эд эсийн хайлсан ирмэгүүд хамтдаа ургахад удаан хугацаа шаардагддаг. мэдэгдэхүйц сорви үлдээх. Бусад аргаар нэвтэрсний дараа шууд мэс засал хийдэг эрхтэнийг лазераар тайрч авдаг.

Лазер мэс заслыг дурангийн технологи ашиглан хийж болно. Энэ тохиолдолд гэмтэл рүү нэвтрэх нь дүрмээр бол физиологийн сувгууд (улаан хоолой, цагаан мөгөөрсөн хоолой, хамар эсвэл амны хөндий, шээсний сүв, үтрээ гэх мэт), түүнчлэн зохиомлоор зүссэн жижиг нүхээр дамждаг.

Лазер цацрагаар хангадаг тусгай бяцхан багажийг нэвтрүүлэхийн тулд дурангийн тусламжтайгаар ийм хэсгүүдэд датчикуудыг оруулдаг. Энэ тохиолдолд заасан параметр бүхий фотоны урсгалыг уян гэрлийн хөтөч бүхий катетерээр дамжуулдаг.

Лазер суурилуулалт

Хагалгааг төлөвлөхдөө эмнэлгийн лазерын төрлийг сонгоход онцгой анхаарал хандуулдаг. Мэс заслын янз бүрийн чиглэлээр дараахь төрлийн суурилуулалтыг ашигладаг: CO2 лазер; неодим, холмиум, эрбиум, диодын лазер. Суурилуулалт нь лазерын цацрагийг өөр өөр шинж чанартайгаар хангадаг шахуургын орчинд ялгаатай байдаг.

Нүүрстөрөгчийн давхар исэл дээр ажилладаг CO2 лазерыг ашиглах нь нэлээд түгээмэл байдаг. Энэ төрлийн ялгаруулагч нь ердийн нэвтрэлтийн гүн нь ойролцоогоор 0.1 мм ус болон органик нэгдлүүдийг шингээх чадвар сайтай урсгал үүсгэдэг. Ийм шинж чанар нь эмэгтэйчүүд, чих хамар хоолойн эмгэг, ерөнхий мэс засал, арьс, арьсны гоо сайхны мэс засал, гоо сайхны мэс засал хийх боломжтой болгодог. Цацрагийн гүехэн нэвтрэлт нь биологийн эдийг их хэмжээний түлэгдэлгүйгээр огтлох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь нүдний өвчинд онцгой ач холбогдолтой юм.

Неодим лазер нь хатуу төлөвт лазер бөгөөд неодимийн ионоор идэвхжсэн иттриум хөнгөн цагаан анар талстыг ашиглан ажилладаг. Цацрагийн нэвтрэлтийн гүн нь 7-9 мм хүрдэг. Мэс заслын гол хэрэглээ: урологи, эмэгтэйчүүд, онкологийн мэс заслын үед эзэлхүүнтэй, гүн коагуляци хийх; дотоод цус алдалтыг арилгах.

Холмиум лазер нь холмиум ионоор идэвхжсэн иттриум хөнгөн цагаан анар талстыг ашигладаг. Энэхүү цацраг нь биологийн эдийг 0.4-0.6 мм-ийн гүнд зүсдэг бөгөөд энэ нь CO лазерын шинж чанартай ойролцоо юм. Холмиумын эх үүсвэрээс цацраг туяа нь кварцын шилэн кабелиар амархан дамждаг бөгөөд энэ нь хамгийн бага инвазив дурангийн технологийг ашиглахад тохиромжтой. Энэхүү лазер нь 0.6 мм хүртэлх хэмжээтэй судаснуудад коагуляци хийх чадвартай бөгөөд энэ нь мэс заслын үр дүнтэй эмчилгээнд хангалттай бөгөөд нүдийг хагалгаа хийх үед шаардлагатай аюулгүй байдлыг хангадаг.

Эрбиум лазер нь 0.05 мм-ийн нэвтрэлтийн гүнийг хангаж, гадаргууг маш үр дүнтэй боловсруулдаг. Мэс заслын хэрэглээний үндсэн чиглэлүүд: арьсны бичил гадаргууг нөхөн сэргээх, арьсны цооролт, шүдний хатуу эдийг ууршуулах, алсын харааг эмчлэхэд нүдний эвэрлэгийн гадаргуугийн ууршилт. Нүдний мэс заслын үед эрбиум цацрагийн аюулгүй байдлыг онцгой анхаарах хэрэгтэй.

Оршил

Олон зууны турш гэрлийг янз бүрийн өвчнийг эмчлэхэд ашиглаж ирсэн. Эртний Грек, Ромчууд ихэвчлэн "нарыг эм болгон авдаг" байв. Мөн гэрлээр эмчлэх ёстой өвчний жагсаалт нэлээд том байсан.

Фото эмчилгээний жинхэнэ үүр 19-р зуунд гарч ирэв - цахилгаан чийдэнг зохион бүтээснээр шинэ боломжууд гарч ирэв. 19-р зууны сүүлчээр тэд улаан туяагаар өвчтнийг улаан ялгаруулагчтай тусгай камерт байрлуулж, салхин цэцэг, улаанбурхан өвчнийг улаан гэрлээр эмчлэхийг оролдсон. Мөн янз бүрийн "өнгөт банн" (өөрөөр хэлбэл өөр өөр өнгийн гэрэл) сэтгэцийн өвчнийг эмчлэхэд амжилттай хэрэглэгдэж байна. Түүгээр ч барахгүй 20-р зууны эхэн үед гэрэл зургийн эмчилгээний салбарт тэргүүлэх байр суурийг Оросын эзэнт гүрэн эзэлж байв.

Зүү эмчилгээнд лазер туяа хэрэглэх нь зөвхөн хүүхдүүдэд хамаарахгүй бөгөөд зүү хийхээс айдаг олон насанд хүрэгчид байдаг ч энэ нь бүрэн өвдөлтгүй байдаг. Хятадын анагаах ухааны эртний уламжлал болон орчин үеийн технологийн хоорондын уялдаа холбоо нь дэлхийн туршлагыг нөхөж байна.

Зүү эмчилгээнд электроникийг ашиглах зорилго нь өвдөлт намдаах нөлөөг нэмэгдүүлэх, юуны түрүүнд түргэсгэх явдал бөгөөд өвчтөний өвдөлтийг нэн даруй арилгах шаардлагатай үед хүчтэй өвдөлтийн үед шаардлагатай байдаг. Зүү нь зөвхөн өвдөлтийг зогсоох зорилготой биш, харин зүү нь бузар муугийн шалтгааныг шийддэг гэдгийг санах нь зүйтэй. Цахим зүүний хэрэглээ хөгжсөн тул бид хүчтэй өвдөлтийг хурдан арилгах боломжтой болсон.

Жараад оны эхээр анхны лазер эмнэлгийн хэрэгсэл гарч ирэв. Өнөөдөр лазер технологийг бараг ямар ч өвчинд ашигладаг.

1. Лазер технологийг анагаах ухаанд ашиглах физик үндэслэл

1.1 Лазерын ажиллах зарчим

Лазер нь өдөөгдсөн ялгаруулалтын үзэгдэл дээр суурилдаг бөгөөд түүний оршин тогтнохыг 1916 онд А.Эйнштейн дэвшүүлсэн. Дискрет энергийн түвшинтэй квант системд энергийн төлөв хоорондын шилжилт нь өдөөгдсөн шилжилт, аяндаа шилжилт, цацрагийн бус гэсэн гурван төрөлтэй байдаг. тайвшруулах шилжилтүүд. Өдөөгдсөн ялгарлын шинж чанар нь квант электроникийн цацраг туяа, олзны уялдаа холбоог тодорхойлдог. Аяндаа ялгарах нь чимээ шуугиан үүсэх шалтгаан болж, чичиргээг олшруулах, өдөөх үйл явцад түлхэц болж, цацрагийн бус тайвшралын шилжилтийн хамт термодинамикийн тэнцвэргүй цацрагийн төлөвийг олж авах, хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бидний цахим зүүний эмчилгээнд хэрэглэдэг төхөөрөмжүүд нь эрчим, давтамж, электрон долгионы төрлүүдийн тохиргоотой байдаг тул бид электрон гүйдлийг тухайн тохиолдол бүрт хүссэн үр дүнд нь тохируулах боломжтой. Лазер туяаг нээсэн нь Калифорнийн физикч Теодор Маймантай холбоотой.

Энэ технологийг судалсан анхны эрдэмтэн бол Альберт Эйнштейн юм. Дараа нь Шоулоу, Таунс нар атом, молекулын мөн чанарыг судалсныхоо төлөө Нобелийн шагнал хүртэж, лазерын зарчмуудыг анх томъёолсон. Одоо судалж байгаа шинэ бодисууд бий. Тухайн үед мэс заслын эмч нар багажийн санал болгож буй олон боломжуудын талаар баяртай байсан.

Өдөөгдсөн шилжилтийн үед квант системийг цахилгаан соронзон орны энергийг шингээх (доод энергийн түвшнээс дээд түвшинд шилжих) болон цахилгаан соронзон энерги ялгаруулах (дээд түвшнээс дээш шилжих) аль алинд нь нэг энергийн төлөвөөс нөгөөд шилжиж болно. доод).

Гэрэл нь цахилгаан соронзон долгион хэлбэрээр тархдаг бол ялгарах болон шингээлтийн үед энерги нь гэрлийн квантуудад төвлөрдөг бол цахилгаан соронзон цацраг бодистой харилцан үйлчлэх үед 1917 онд Эйнштейн шингээлт ба аяндаа ялгарахтай хамт албадан ( өдөөгдсөн) цацраг үүснэ. ) лазерыг хөгжүүлэх үндэс болсон цацраг.

Лазер тоног төхөөрөмжийн хөгжил асар их байсан бөгөөд багаж хэрэгсэл нь хамгийн сүүлийн үеийн технологи гэж тооцогддог. Тэрээр хотод семинарт оролцож байсан бөгөөд кофе уухыг хүлээх зуураа Франклины талбай дахь вандан сандал дээр суугаад түүнийг удаан хугацааны турш зовоож байсан асуудлыг хэлжээ: радараас өндөр давтамжийн хэт богино долгионы ялгаруулалтыг хэрхэн яаж гаргах вэ? .

Энэ цацраг нь хэмжилт, физик-химийн шинжилгээнд онцгой ач холбогдолтой гэж тэр үзэж байв. Залуу багш нь 7-р сарын 28-нд Өмнөд Каролина мужийн Гринвилл хотод төрсөн Чарльз Хард Таунс байв. Тэрээр эх орондоо Дьюкийн их сургуулийг дүүргэж, Калифорнийн технологийн дээд сургуульд докторын зэрэг хамгаалсан.

Сантиметрийн долгионы мужид цахилгаан соронзон цацрагийн өөрөө өдөөгдсөн хэлбэлзлийг өдөөгдсөн ялгаруулалт эсвэл эхлүүлснээр цахилгаан соронзон долгионыг олшруулж, улмаар төхөөрөмжийг бий болгох. мастер(цацрагийн өдөөгдсөн ялгаруулалтаар богино долгионы олшруулалт) 1954 онд хэрэгжсэн. Энэхүү өсгөлтийн зарчмыг мэдэгдэхүйц богино гэрлийн долгион болгон өргөжүүлэх санал (1958) гарсны дараа анхны лазер(цацрагийн өдөөлтөөр гэрлийн олшруулалт).

Харьцангуйн онолыг бүтээгч энэ жил цацрагийн өдөөгдсөн ялгаралтаас олж авч болох өсгөх эффектийн судалгааг нийтлэв. Тэр болтол хүмүүсийн гаргаж чадах бүх ялгаруулалт нь радио долгион байсан - туршилт хийхэд хэтэрхий өргөн уу?

Таунс резонансын хайрцагт хаагдсан молекулуудын чичиргээ эсвэл үүнтэй төстэй зүйлийг цацраг болгон хувиргах боломжтой бөгөөд ийм өдөөгдсөн ялгаралтыг нэмэгдүүлэх боломжтой гэж үзсэн. Гэвч тэрээр семинарт ирж, тэр өглөө гаргасан санаагаа талбайд танилцуулахдаа түүнд тийм ч их анхаарал хандуулах ёсгүй байв.

Лазер гэдэг нь радио инженерчлэл, богино долгионы технологи, түүнчлэн спектрийн богино долгионы, ялангуяа хэт улаан туяаны болон харагдахуйц бүс нутгуудаас бидэнд мэдэгдэж байгаа уялдаатай цахилгаан соронзон цацраг үүсгэх боломжтой гэрлийн эх үүсвэр юм.

1.2 Лазерын төрлүүд

Одоо байгаа лазерын төрлийг хэд хэдэн шалгуурын дагуу ангилж болно. Юуны өмнө идэвхтэй орчны нэгтгэх төлөвийн дагуу: хий, шингэн, хатуу. Эдгээр том анги бүрийг жижиг ангиудад хуваадаг: идэвхтэй орчны онцлог шинж чанар, шахах төрөл, урвуу үүсгэх арга гэх мэт. Жишээлбэл, хатуу төлөвт лазеруудын дунд шахах шахах аргыг хамгийн өргөн ашигладаг хагас дамжуулагч лазерын өргөн ангиллыг маш тодорхой ялгадаг. Хийн лазер нь атомын, ион, молекулын лазерыг агуулдаг. Бусад бүх лазеруудын дунд онцгой байрыг чөлөөт электрон лазер эзэлдэг бөгөөд түүний үйл ажиллагаа нь вакуум дахь харьцангуй цэнэгтэй бөөмсөөр гэрэл үүсгэх сонгодог эффект дээр суурилдаг.

Залуу эрдэмтэн бухимдсандаа Колумбын их сургуулийн оюутнуудтай ярилцсан асуудалтай тулгараад цацрагийн молекулын янз бүрийн эх үүсвэрийг ашиглан туршилт хийж эхлэв. Гурван жилийн дараа тэрээр аммиакийн хийн анхны үр дүнд хүрсэн бөгөөд молекулууд нь секундэд 24 тэрбум удаа чичирч, 2 мм-ийн хагас урт долгион болж хувирах чадвартай болсон.

Молекулуудыг тохирох цахилгаан соронзон өдөөгч рүү эргүүлснээр Таунс электронуудын нурангиг дагаж, эхийг нь ихээхэн нэмэгдүүлсэн. Таунес өөрийнх нь хэлснээр Колумбид оюутнуудтайгаа ярилцсанаар шинэ шинэ толь бичиг гарч ирэв. Бид цацраг туяаг дуурайлган бичил долгионы олшруулалтад зориулсан maser гэсэн нэрийг сонгосон гэж тэр хэлэв.

1.3 Лазер цацрагийн шинж чанар

Лазер цацраг нь ердийн гэрлийн эх үүсвэрээс дараахь шинж чанараараа ялгаатай.

Өндөр спектрийн энергийн нягтрал;

монохромат;

Цаг хугацаа болон орон зайн өндөр уялдаа холбоо;

Хөдөлгөөнгүй горимд лазерын цацрагийн эрчмийн өндөр тогтвортой байдал;

Түүнчлэн бид хошигнол, инар, хэт улаан туяаны өсгөлт, цацраг туяа, рентген туяаг өдөөгдсөн ялгаруулалтаар гэрлийг лазераар өсгөхийг санал болгосон. Зөвхөн мазер ба лазер амжилтанд хүрсэн. Масер нь түүний гайхалтай ашиг тусыг аажмаар илрүүлж, хамгийн сайн радио өсгөгчийг давж, одон орон судлалын холбоо, одны радио станцуудын цомхотголыг илрүүлэх боломжийг олгосон.

Таус мазерын зарчмаар бүтээн байгуулалт хийж байсан тэр жилүүдэд Зөвлөлтийн физикч Александр Михайлович Прохоров, Николай Геннадьевич Басов нар Москвад ижил үр дүнтэй иржээ. Хайлтын зам одоо хүн бүрт нээлттэй байна. Энэхүү бичвэр нь лазер гэж нэрлэгддэг багажийг бүтээхэд ихээхэн сонирхлыг төрүүлэв.

Маш богино гэрлийн импульс үүсгэх чадвар.

Лазер цацрагийн эдгээр онцгой шинж чанарууд нь түүнийг өргөн хүрээний хэрэглээнд ашиглах боломжийг олгодог. Тэдгээр нь ердийн гэрлийн эх үүсвэрээс эрс ялгаатай, өдөөгдсөн ялгаруулалтын улмаас цацраг үүсгэх процессоор тодорхойлогддог.

Лазерын үндсэн шинж чанарууд нь: долгионы урт, хүч, ажиллах горим нь тасралтгүй эсвэл импульс байж болно.

Аммиак гэх мэт хийн оронд Майман синтетик бадмаараг цилиндрийг нийлүүлж, түүнд хромын хольц нэмсэн. Цилиндрийн үзүүрийг толин тусгал болгохын тулд болгоомжтой өнгөлсөн. Бадмаараг цилиндрийг гэрлийн туяа хүрээлж, түүнийг гэрэлтүүлэх үед өдөөлтийг үүсгэв: бадмаараг нь богино, маш хүчтэй лазер туяа цацруулсан.

Түүнээс хойш лазерын нэр нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлт адал явдалтай холбоотой ер бусын, олон нийтийн резонансыг олж авсан. Хатуухан хэлэхэд энэ бол хүчирхэг хэрэгсэл юм. Булчингийн хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд таталцал, инерцийг ашигладаг хөшүүрэг, дамар эсвэл налуу хавтгайтай адил лазер нь цацрагийн хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд хоёр атом, молекулын хүчийг ашигладаг.

Лазерыг эмнэлгийн практикт өргөн ашигладаг бөгөөд голчлон мэс засал, онкологи, нүд, арьс, шүдний эмчилгээ болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Биологийн объекттой лазерын цацрагийн харилцан үйлчлэлийн механизм хараахан бүрэн судлагдаагүй байгаа боловч дулааны нөлөөлөл эсвэл эдийн эсүүдтэй резонансын харилцан үйлчлэл үүсдэг болохыг тэмдэглэж болно.

Наад зах нь энэ зуунд гэрэл нь физикийн судалгааны гол сэдэв байсаар ирсэн. Хамгийн төвөгтэй, зоригтой онолуудын нэг нь түүний эргэн тойронд бий болсон уу? квант механик. Энэ нь гэрэл бол зүйл, үйл явц гэсэн илэрхий парадоксыг баталж байна. Лазерыг боломжтой болгосон гэрлийн энэ давхар үүрэг мөн үү? үнэндээ материалжилт ба квант онол.

Лазер нь гэрлийн нэгдмэл, уялдаатай, долгионы шинж чанарыг бий болгохоос өөр юу ч хийсэнгүй. Биднийг ямар нэгэн объектын гэрэл зураг авах үед усанд үйлдвэрлэдэг датчикууд нь бидний туршилт хийж байгаа нуурын эрэг эсвэл савны эрэгт хүрэхэд буцах долгион үүсгэдэг. Хэрэв хоёр долгион нь уялдаатай, өөрөөр хэлбэл тэд нэгэн зэрэг хамгийн дээд цэгтээ хүрвэл тэдгээр нь нэмэгддэг. Үүнийг лазер гэрлийн долгион ашиглан хийдэг.

Лазер эмчилгээ нь аюулгүй бөгөөд эмийн харшилтай хүмүүст маш чухал юм.

2. Лазер цацрагийн биологийн эдүүдтэй харилцан үйлчлэх механизм

2.1 Харилцааны төрлүүд

Хагалгааны лазерын цацрагийн чухал шинж чанар нь цусаар ханасан (судасжуулсан) биологийн эдийг коагуляци хийх чадвар юм.

Гэрлийн квант шинж чанар нь атомууд эрчим хүчийг тасралтгүй хэлбэрээр ялгаруулдаггүй, харин жижиг блокууд - квантуудад байдаг. Атомыг эрчим хүч, гадаад хүчин зүйлээр бөмбөгдөхөд түүний электронуудын нэг нь фотоныг шингээж, түүний ачаар дээд тойрог зам руу үсэрдэг; эсрэгээр атом энерги, энергийг алдах үед электрон фотон ялгаруулж доод тойрог замд буудаг.

Лазер нь дээд тойрог замд хэд хэдэн электронуудын хөдөлгөөнийг өдөөдөг; доош буулгах үед тэдгээр нь ижил давтамж, нарийвчлалтайгаар гэрэл ялгаруулж, дараа нь аппаратын болор толинд тусдаг. Энэхүү гайхамшигтай шинж чанар нь жишээлбэл, Дэлхий ба Сарны хоорондох зайг ердөө 2 см-ийн алдаагаар хэмжих боломжийг олгосон. Лазерын бас нэг том давуу тал нь түүний цэвэр, монохромат өнгө юм.

Ихэнхдээ, коагуляцилазерын цацрагийг цусаар шингээж, буцалгах хүртэл хүчтэй халааж, цусны бүлэгнэл үүсдэг. Тиймээс коагуляцийн үед шингээх зорилт нь гемоглобин эсвэл цусан дахь усны бүрэлдэхүүн хэсэг байж болно. Энэ нь улбар шар-ногоон спектрийн лазер (KTP лазер, зэсийн уур) болон хэт улаан туяаны лазер (неодим, холмиум, шилэн дэх эрби, CO2 лазер) цацраг туяа нь биологийн эдийг үр дүнтэй коагуляци болгоно гэсэн үг юм.

Түүний маш нарийн цацраг нь онцгой параллелизмтэй байдаг. Өвөрмөц шинж чанаруудынхаа ачаар лазер нь одоо байгаа технологиудыг сайжруулж, хүний ​​төсөөлж амжаагүй өргөн хүрээний хэрэглээг нээж өгдөг. Энэ нь аль хэдийн харилцаа холбоо, анагаах ухаан, үйлдвэрлэл, урлагт зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл болсон уу? хөгжим, бүжиг, театрын уран бүтээлд илүү их орон зай эзэлж байна уу? мөн өрөмдөх, гагнах, гэрэлтүүлэх, нарийвчлалтай эсвэл тохируулга хийх шаардлагатай хүний ​​​​үйл ажиллагааны бараг бүх салбарт.

Цацрагууд нь заримдаа маш хүчтэй, хол зайд тархахгүйгээр дамждаг тусгай гэрлийн цацраг юм. Энэ нэр нь цацрагийн өдөөгдсөн ялгаралтаар "гэрлийн өсгөлт" гэсэн англи нэр томъёоноос гаралтай товчлол юм. Энэ нь лазер туяа үүсгэх төхөөрөмжид хэрэглэгддэг үндсэн үзэгдлийг тайлбарладаг. Үүнтэй ижил үзэгдлийг богино долгионы туяа эсвэл хэт улаан туяаны цацраг ялгаруулдаг төхөөрөмжүүдэд ашигладаг.

Гэсэн хэдий ч биологийн эдэд маш өндөр шингээлттэй, жишээлбэл, 2.94 мкм долгионы урттай эрбиум анар лазер, лазерын цацраг нь 5-10 мкм гүнд шингэж, зорилтот хэсэгт огт хүрэхгүй байж болно - хялгасан судас. .

Мэс заслын лазерыг хоёр том бүлэгт хуваадаг. арилгах(Латин хэлнээс ablatio - "авах"; анагаах ухаанд - мэс заслын аргаар зайлуулах, тайрах) ба аблактив буслазерууд. Аблатив лазер нь хуйханд илүү ойр байдаг. Обляцигүй лазерууд нь өөр зарчмаар ажилладаг: объектыг, жишээлбэл, уушиг, папиллома, гемангиомыг ийм лазераар эмчилсний дараа энэ объект хэвээр үлддэг боловч хэсэг хугацааны дараа түүнд хэд хэдэн биологийн нөлөө гарч ирдэг. үхдэг. Практикт энэ нь иймэрхүү харагддаг: неоплазм нь мумижиж, хатаж, унадаг.

"Цацраг" гэдэг үг үү? Энэ товчлол нь цацрагтай ямар ч холбоогүй юм. Гэрэл, радио долгион, хэт улаан туяа, рентген туяа гэх мэт цахилгаан соронзон цацрагийг хэлнэ. зөвхөн долгионы уртаараа ялгаатай долгионууд. Энэ урт нь долгионы хэлбэрийн дараалсан дээд цэгүүдийн хоорондох зайтай тохирч байна. Түүний утга нь радио долгионы хувьд 10 км-ээс 1 метр, богино долгионы хувьд 1-1 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг.

Үүний дараа гэрэл, хэт ягаан туяа, рентген туяа, гамма цацраг туяа орно. Эдгээр долгионы багц нь цахилгаан соронзон спектрийг илэрхийлдэг. Аливаа атомыг жижиг хэсгүүд, электродууд хөдөлдөг үүссэн цөм гэж үзэж болно. Цахим хөдөлгөөн нь ямар ч байдлаар ажиллахгүй; Зөвхөн тодорхой төрлийн хөдөлгөөнийг зөвшөөрдөг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь тодорхой хэмжээний энергитэй холбоотой байдаг.

Тасралтгүй CO2 лазерыг мэс засалд ашигладаг. Энэ зарчим нь дулааны нөлөөнд суурилдаг. Лазер мэс заслын давуу тал нь контактгүй, бараг цусгүй, ариутгасан, орон нутгийн шинж чанартай, задарсан эдийг жигд эдгээх, улмаар гоо сайхны сайн үр дүнг өгдөг.

Онкологийн хувьд лазер туяа нь хавдрын эсүүдэд хортой нөлөө үзүүлдэг болохыг анзаарсан. Устгах механизм нь дулааны нөлөөнд суурилдаг бөгөөд үүний улмаас объектын гадаргуу ба дотоод хэсгүүдийн хооронд температурын зөрүү үүсч, хүчтэй динамик нөлөө үзүүлж, хавдрын эсийг устгахад хүргэдэг.

Электродууд цөмд ойртох тусам атомын энерги бага байдаг. Атомыг хамгийн бага энергитэй байхад нь үндсэн төлөвт нь байдаг гэнэ. Хэрэв таны энерги нэмэгдэх юм бол энэ нь эрчим хүчний өндөр түвшинд тохирсон янз бүрийн өдөөх төлөвүүдийн аль нэгэнд ордог.

Атом нь ихэвчлэн үндсэн төлөвт байдаг боловч энерги шингээж авбал өдөөгдсөн төлөвт орж болно. Өдөөлт үүсгэх хэд хэдэн арга байдаг: цахилгаан цэнэгийг материал руу дамжуулах, гэрлийг шингээх, өндөр температурт үүсдэг атомуудын хооронд үзүүлэх нөлөө.

Өнөөдөр фотодинамик эмчилгээ гэх мэт чиглэл нь маш ирээдүйтэй юм. Энэ аргын эмнэлзүйн хэрэглээний талаар олон нийтлэл гарсан. Үүний мөн чанар нь өвчтөний биед тусгай бодис нэвтрүүлэх явдал юм. гэрэл мэдрэмтгийлэгч. Энэ бодис нь хорт хавдрын хавдраар сонгомол хуримтлагддаг. Тусгай лазераар хавдрыг туяаруулсны дараа хэд хэдэн фотохимийн урвал явагдаж, хүчилтөрөгч ялгаруулж, хорт хавдрын эсийг устгадаг.

Атом үргэлж бага энергийн төлөв рүү буцах хандлагатай байдаг. Энэ нь өдөөгдсөн түвшингээс үндсэн төлөвт шилжих үед энергийн зөрүү гарах ёстой. Дараа нь гэрэл эсвэл бусад цахилгаан соронзон цацраг ялгардаг.

Квантын онолоор бол атомаас төвлөрсөн хэлбэрээр ялгардаг цацраг мөн үү? нэг төрлийн бөөмс, фотон шиг. Ижил долгионы урттай цэвэр гэрлийн фотонууд хоорондоо тэнцүү: тэд бүгд ижил энергитэй байдаг. Гэрлийн өнгө нь долгионы урттай урвуу хамааралтай фотонуудын энергийг тусгадаг. Тиймээс цэнхэр гэрлийн фотонууд улаан гэрлийн энергиэс илүү их энергитэй байдаг.

Бие махбодид лазер туяагаар нөлөөлөх аргуудын нэг юм судсаар лазер цусны цацраг туяа(ILBI) нь одоогоор зүрх судлал, уушиг судлал, дотоод шүүрэл судлал, хоол боловсруулах эрхтний өвчин, эмэгтэйчүүд, урологи, анестезиологи, арьсны өвчин болон бусад анагаах ухааны салбарт амжилттай хэрэглэгдэж байна. Асуудлыг шинжлэх ухааны гүн гүнзгий судалж, үр дүнг урьдчилан таамаглах нь ILBI-ийг бие даасан болон бусад эмчилгээний аргуудтай хослуулан хэрэглэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

ILBI-ийн хувьд спектрийн улаан бүс дэх лазерын цацрагийг ихэвчлэн ашигладаг
(0.63 мкм) 1.5-2 мВт чадалтай. Эмчилгээг өдөр бүр эсвэл өдөр бүр хийдэг; нэг курс 3-аас 10 сесс. Ихэнх өвчний өртөх хугацаа нь насанд хүрэгчдэд 15-20 минут, хүүхдүүдэд 5-7 минут байдаг. Судсаар хийх лазер эмчилгээг бараг ямар ч эмнэлэг, эмнэлэгт хийж болно. Амбулаторийн лазер эмчилгээний давуу тал нь эмнэлэгээс шалтгаалсан халдвар авах магадлалыг бууруулж, сэтгэц-сэтгэл хөдлөлийн сайн нөхцөлийг бүрдүүлж, өвчтөнд мэс засал хийлгэж, бүрэн эмчилгээ хийлгэж байх хугацаандаа удаан хугацаагаар ажиллах боломжийг олгодог.

Нүдний эмчилгээнд лазерыг эмчилгээ, оношилгооны аль алинд нь ашигладаг. Лазер ашиглан нүдний торлог бүрхэвчийг гагнаж, нүдний choroid-ийн судаснуудыг гагнаж байна. Спектрийн хөх-ногоон бүсэд ялгардаг аргон лазерыг глаукомыг эмчлэх бичил мэс засалд ашигладаг. Эксимер лазерыг алсын харааг засахад удаан хугацаанд амжилттай ашиглаж ирсэн.

Арьс судлалын хувьд арьсны олон хүнд, архаг өвчнийг лазер туяагаар эмчилдэг бөгөөд шивээсийг ч арилгадаг. Лазераар туяарах үед нөхөн төлжих процесс идэвхжиж, эсийн элементүүдийн солилцоо идэвхждэг.

Гоо сайхны салбарт лазерыг ашиглах үндсэн зарчим бол гэрэл нь зөвхөн түүнийг шингээдэг объект эсвэл бодист нөлөөлдөг. Арьсанд гэрэл нь тусгай бодисууд - хромофороор шингэдэг. Хромофор бүр тодорхой долгионы уртыг шингээдэг, жишээлбэл, улбар шар, ногоон спектрийн хувьд цусан дахь гемоглобин, улаан спектрийн хувьд үс дэх меланин, хэт улаан туяаны спектрийн хувьд эсийн ус юм.

Цацраг туяаг шингээх үед лазер туяаны энерги нь хромофор агуулсан арьсны хэсэгт дулаан болж хувирдаг. Лазерын хангалттай хүч чадалтай бол энэ нь зорилтот объектыг дулаанаар устгахад хүргэдэг. Тиймээс лазерын тусламжтайгаар үсний үндэс, пигмент толбо болон бусад арьсны согогийг сонгон авах боломжтой.

Гэсэн хэдий ч дулаан дамжуулалтаас болж хөрш зэргэлдээх хэсгүүд нь гэрэл шингээх хромофор багатай байсан ч халдаг. Дулаан шингээх, дамжуулах үйл явц нь зорилтот объектын физик шинж чанар, түүний гүн, хэмжээ зэргээс хамаарна. Тиймээс лазерын гоо сайхны салбарт зөвхөн долгионы уртыг төдийгүй лазер импульсийн энерги, үргэлжлэх хугацааг анхааралтай сонгох нь чухал юм.

Шүдний эмчилгээнд лазер туяа нь шүдний шүдний өвчин, амны хөндийн салст бүрхүүлийн өвчнийг эмчлэх хамгийн үр дүнтэй физик эмчилгээний арга юм.

Зүү эмчилгээний оронд лазер туяа хэрэглэдэг. Лазер туяаг ашиглахын давуу тал нь биологийн объекттой харьцдаггүй, тиймээс процесс нь ариутгасан, өвдөлтгүй, үр дүнтэй байдаг.

Лазер мэс засалд зориулсан гэрлийн чиглүүлэгч багаж, катетер нь урологи, эмэгтэйчүүд, хоол боловсруулах эрхтний эмгэг, ерөнхий мэс засал, артроскопи, арьс судлалын нээлттэй, дурангийн болон дурангийн мэс заслын үед мэс заслын талбарт хүчтэй лазер туяа хүргэх зориулалттай. Биологийн эдтэй харьцах эсвэл контактгүй хэрэглээний горимд (биологийн эдээс эслэгийн төгсгөлийг зайлуулах үед) мэс заслын үйл ажиллагааны явцад эдийг зүсэх, тайрах, арилгах, ууршуулах, коагуляц хийх боломжийг олгодог. Цацраг туяаг утаснуудын төгсгөлөөс эсвэл шилэн хажуугийн гадаргуу дээрх цонхоор гаргаж болно. Агаар (хий) болон ус (шингэн) орчинд хоёуланд нь хэрэглэж болно. Тусгай захиалгаар ашиглахад хялбар болгох үүднээс катетерийг хялбархан салгах бариултай - гэрлийн чиглүүлэгч тогтоогчоор тоноглодог.

Оношлогооны хувьд лазерыг янз бүрийн нэг төрлийн бус (хавдар, гематом) илрүүлэх, амьд организмын параметрүүдийг хэмжихэд ашигладаг. Оношилгооны үйл ажиллагааны үндэс нь өвчтөний биеийг (эсвэл түүний аль нэг эрхтнийг) лазер туяа дамжуулахаас бүрддэг бөгөөд дамжуулсан эсвэл туссан цацрагийн спектр эсвэл далайц дээр үндэслэн оношийг тавьдаг. Хавдар судлалын хорт хавдар, гэмтлийн гематомыг илрүүлэх, цусны параметрүүдийг (цусны даралтаас эхлээд сахар, хүчилтөрөгчийн агууламж хүртэл бараг бүх) хэмжих аргууд байдаг.

2.2 Янз бүрийн цацрагийн параметрт лазерын харилцан үйлчлэлийн онцлог

Мэс заслын зориулалтаар лазер туяа нь биологийн эдийг 50-70 хэмээс дээш халаахад хангалттай хүчтэй байх ёстой бөгөөд энэ нь түүнийг коагуляци, зүсэх эсвэл ууршуулахад хүргэдэг. Тиймээс лазер мэс засалд тодорхой төхөөрөмжийн лазерын цацрагийн хүчийг ярихдаа хэдэн арван, хэдэн зуун ваттыг харуулсан тоонуудыг ашигладаг.

Мэс заслын лазер нь идэвхтэй орчны төрлөөс хамааран тасралтгүй эсвэл импульстэй байдаг. Уламжлал ёсоор тэдгээрийг эрчим хүчний түвшингээс хамааран гурван бүлэгт хувааж болно.

1. Коагуляци: 1 - 5 Вт.

2. Ууршуулах ба гүехэн зүсэлт: 5 - 20 Вт.

3. Гүн зүсэлт: 20 - 100 Вт.

Лазерын төрөл бүр нь үндсэндээ цацрагийн долгионы уртаар тодорхойлогддог. Долгионы урт нь лазерын цацрагийг биологийн эдэд шингээх зэрэг, улмаар нэвтрэлтийн гүн, хагалгааны талбай болон хүрээлэн буй эдийг халаах зэргийг тодорхойлдог.

Ус нь бараг бүх төрлийн биологийн эдэд агуулагддаг тул хагалгааны хувьд цацраг нь 10 см-1-ээс их ус шингээх коэффициенттэй лазерын төрлийг ашиглах нь зүйтэй гэж хэлж болно. нэвтрэлтийн гүн нь 1 мм-ээс ихгүй байна.

Мэс заслын лазерын бусад чухал шинж чанарууд,
анагаах ухаанд хэрэглэхийг тодорхойлох:

цацрагийн хүч;

үйл ажиллагааны тасралтгүй буюу импульсийн горим;

цусаар ханасан биологийн эдийг коагуляци хийх чадвар;

шилэн кабелиар цацрагийг дамжуулах боломж.

Биологийн эдийг лазерын цацрагт өртөхөд эхлээд халж, дараа нь ууршдаг. Биологийн эдийг үр дүнтэй тайрахын тулд нэг талаас зүссэн хэсэгт хурдан уурших, нөгөө талаас хүрээлэн буй эдийг хамгийн бага зэрэг халаах шаардлагатай.

Цацрагийн дундаж хүч чадлаар богино импульс нь эдийг тасралтгүй цацрагаас илүү хурдан халааж, хүрээлэн буй эдэд дулааны тархалт хамгийн бага байдаг. Гэхдээ хэрэв импульсийн давтамж бага (5 Гц-ээс бага) байвал тасралтгүй зүсэлт хийхэд хэцүү байдаг бөгөөд энэ нь цооролттой төстэй юм. Тиймээс лазер нь 10 Гц-ээс их давтамжтай импульсийн давтамжтай импульсийн горимтой байх ёстой бөгөөд өндөр оргил хүчийг олж авахын тулд импульсийн үргэлжлэх хугацаа аль болох богино байх ёстой.

Практикт мэс заслын хамгийн оновчтой цахилгаан гаралт нь лазерын долгионы урт, хэрэглээнээс хамаарч 15-60 Вт хооронд хэлбэлздэг.

3. Анагаах ухаан, биологийн салбарт ирээдүйтэй лазер аргууд

Лазер анагаах ухааны хөгжил нь лазер мэс засал, лазер эмчилгээ, лазер оношлогоо гэсэн гурван үндсэн салбарыг дагаж мөрддөг. Лазер туяаны өвөрмөц шинж чанар нь шинэ үр дүнтэй, бага инвазив аргуудыг ашиглан урьд өмнө боломжгүй байсан үйлдлүүдийг хийх боломжийг олгодог.

Эмийн бус эмчилгээ, тэр дундаа физик эмчилгээ хийх сонирхол нэмэгдэж байна. Нөхцөл байдал ихэвчлэн бие махбодийн нэг биш, харин хэд хэдэн процедурыг хийх шаардлагатай болдог бөгөөд дараа нь өвчтөн нэг кабинаас нөгөөд шилжих, хэд хэдэн удаа хувцаслаж, тайлах шаардлагатай болдог бөгөөд энэ нь нэмэлт асуудал, цаг хугацаа алдахад хүргэдэг.

Эмчилгээний олон янзын аргууд нь янз бүрийн цацрагийн параметр бүхий лазерыг ашиглахыг шаарддаг. Эдгээр зорилгоор нэг буюу хэд хэдэн лазер агуулсан янз бүрийн ялгаруулагч толгойг ашигладаг бөгөөд үндсэн нэгжээс хяналтын дохиог лазертай холбох цахим төхөөрөмжийг ашигладаг.

Ялгаруулагч толгойнууд нь бүх нийтийн толгойд хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийг гаднаас (толин тусгал ба соронзон хавсралт ашиглан) болон тусгай оптик хавсралт ашиглан дотоод хөндийд ашиглах боломжийг олгодог; матриц, том цацрагийн талбайтай, өнгөц байдлаар хэрэглэдэг, түүнчлэн тусгайлсан байдаг. Төрөл бүрийн оптик хавсралтууд нь цацрагийг хүссэн өртөх хэсэгт хүргэх боломжийг олгодог.

Блокийн зарчим нь янз бүрийн спектр, орон зайн болон эрчим хүчний шинж чанартай олон төрлийн лазер болон LED толгойг ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь лазер эмчилгээний янз бүрийн аргуудыг хослуулан хэрэгжүүлснээр эмчилгээний үр нөлөөг чанарын хувьд шинэ түвшинд хүргэдэг. Эмчилгээний үр нөлөөг юуны түрүүнд тэдгээрийн хэрэгжилтийг баталгаажуулдаг үр дүнтэй арга, тоног төхөөрөмжөөр тодорхойлдог. Орчин үеийн техник нь янз бүрийн өртөлтийн параметрүүдийг (цацрагийн горим, долгионы урт, хүч) өргөн хүрээнд сонгох чадварыг шаарддаг. Лазер эмчилгээний төхөөрөмж (ALT) нь эдгээр параметрүүд, тэдгээрийн найдвартай хяналт, дэлгэцийг хангахын зэрэгцээ ажиллахад хялбар, тохиромжтой байх ёстой.

4. Эмнэлгийн технологид ашигладаг лазерууд

4.1 CO2 лазер

CO2 - лазер, өөрөөр хэлбэл Идэвхтэй орчны ялгаруулах бүрэлдэхүүн хэсэг нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO2 нь лазер нь одоо байгаа олон төрлийн лазеруудын дунд онцгой байр эзэлдэг. Энэхүү өвөрмөц лазер нь юуны түрүүнд эрчим хүчний өндөр гаралт, өндөр үр ашигтай байдгаараа онцлог юм. Тасралтгүй горимд асар их хүчийг олж авсан - хэдэн арван киловатт, импульсийн хүч хэд хэдэн гигаваттын түвшинд хүрч, импульсийн энергийг киложоулаар хэмждэг. CO2 лазерын үр ашиг (ойролцоогоор 30%) нь бүх лазерын үр ашгаас давж гардаг. Импульсийн үечилсэн горим дахь давталтын хурд нь хэдэн килогерц байж болно. CO2 лазерын цацрагийн долгионы урт нь 9-10 микрон (IR хүрээ) бөгөөд агаар мандлын ил тод байдлын цонхонд багтдаг. Тиймээс CO2 лазерын цацраг нь бодист хүчтэй өртөхөд тохиромжтой. Нэмж дурдахад CO2 лазерын цацрагийн долгионы урт нь олон молекулын резонансын шингээлтийн давтамжийг агуулдаг.

1-р зурагт газрын электрон төлөвийн доод чичиргээний түвшинг CO2 молекулын чичиргээний горимын бэлгэдлийн дүрслэлийг харуулав.

Зураг 20 – CO2 молекулын доод түвшин

Суурин нөхцөлд CO2 лазерын лазер шахах цикл дараах байдалтай байна. Гялалзсан цэнэгийн плазмын электронууд нь азотын молекулуудыг өдөөдөг бөгөөд энэ нь өдөөх энергийг СО2 молекулуудын тэгш бус суналтын чичиргээнд шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь урт наслах чадвартай, лазерын дээд түвшин юм. Лазерын доод түвшин нь ихэвчлэн тэгш хэмтэй суналтын чичиргээний эхний өдөөгдсөн түвшин бөгөөд энэ нь ферми резонансаар гулзайлтын чичиргээтэй хүчтэй холбогддог тул гелийтэй мөргөлдөх үед энэ чичиргээний хамт хурдан тайвширдаг. Лазерын доод түвшин нь хэв гажилтын горимын хоёр дахь өдөөгдсөн түвшин байх тохиолдолд ижил тайвшруулах суваг үр дүнтэй байх нь ойлгомжтой. Тиймээс CO2 лазер нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азот, гелийн хольцыг ашигладаг лазер бөгөөд CO2 нь цацрагаар хангаж, N2 нь дээд түвшинг шахаж, доод түвшинг нь шавхдаг.

Дунд зэргийн чадалтай CO2 лазерууд (хэдэн арван - хэдэн зуун ватт) нь уртын урсац, уртааш хийн шахуургатай харьцангуй урт хоолой хэлбэрээр тусад нь хийгдсэн байдаг. Ийм лазерын ердийн загварыг Зураг 2-т үзүүлэв. Энд 1 – гадагшлуулах хоолой, 2 – цагираг электрод, 3 – орчны удаан шинэчлэгдэх, 4 – гадагшлуулах плазм, 5 – гадаад хоолой, 6 – хөргөлтийн урсгал, 7, 8 - резонатор.

Зураг 20 – Диффузын хөргөлттэй CO2 лазерын диаграмм

Уртааш шахах нь ялгадас дахь хийн хольцын диссоциацийн бүтээгдэхүүнийг зайлуулахад үйлчилдэг. Ийм систем дэх ажлын хийн хөргөлт нь гадагшлуулах хоолойн гаднах хөргөлттэй хананд тархсантай холбоотой юм. Ханын материалын дулаан дамжуулалт нь чухал юм. Энэ үүднээс авч үзвэл корунд (Al2O3) эсвэл бериллий (BeO) керамикаар хийсэн хоолойг ашиглах нь зүйтэй.

Электродууд нь цацрагийн замыг хаахгүйн тулд цагираг хэлбэртэй байдаг. Жоулийн дулааныг хоолойн хананд дулаан дамжуулалтаар дамжуулдаг, өөрөөр хэлбэл. Диффузын хөргөлтийг ашигладаг. Хатуу толь нь металлаар хийгдсэн, тунгалаг нь NaCl, KCl, ZnSe, AsGa-аар хийгдсэн байдаг.

Диффузын хөргөлтийн өөр хувилбар бол конвекцийн хөргөлт юм. Ажлын хий нь гадагшлуулах бүсээр өндөр хурдтайгаар үлээлгэж, Жоулийн дулаан ялгаралтаар арилдаг. Хурдан шахуургыг ашиглах нь эрчим хүчний ялгаралт, эрчим хүчийг зайлуулах нягтыг нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог.

CO2 лазерыг анагаах ухаанд бараг зөвхөн мэс заслын бүх үйл ажиллагаанд зүсэх, ууршуулах зориулалттай "оптик хусуур" болгон ашигладаг. Төвлөрсөн лазер туяаг огтлох нөлөө нь фокусын бүсэд эсийн доторх болон эсийн гаднах усны тэсрэх ууршилт дээр суурилдаг бөгөөд үүнээс болж материалын бүтэц эвдэрдэг. Эд эсийг устгах нь шархны ирмэгийн онцлог хэлбэрт хүргэдэг. Нарийн хязгаарлагдмал харилцан үйлчлэлийн бүсэд усгүйжүүлэлт (ууршилтын хөргөлт) хүрэх үед л 100 ° С-ийн температураас хэтэрдэг. Температурын цаашдын өсөлт нь эдийг нүүрсээр дүүргэх эсвэл ууршуулах замаар материалыг зайлуулахад хүргэдэг. Шууд захын бүсэд дулаан дамжилтын чанар муугаас болж 3040 микрон зузаантай нимгэн үхжил өтгөрөлт үүсдэг. 300600 микрон зайд эд эсийн гэмтэл гарахаа больсон. Коагуляцийн бүсэд 0.51 мм хүртэл диаметртэй цусны судаснууд аяндаа хаагддаг.

CO2 лазер дээр суурилсан мэс заслын төхөөрөмжийг одоогоор нэлээд өргөн хүрээтэй санал болгож байна. Ихэнх тохиолдолд лазер туяаг удирдан чиглүүлэх нь мэс засалч мэс засал хийлгэж буй хэсэгт чиглүүлдэг суурилуулсан фокусын оптик бүхий багажаар төгсдөг үений толь (манипулятор) системийг ашиглан хийгддэг.

4.2 Гели-неон лазер

IN гелий-неон лазерАжлын бодис нь саармаг неон атомууд юм. Өдөөлт нь цахилгаан цэнэгийн тусламжтайгаар хийгддэг. Цэвэр неон дээр тасралтгүй горимд урвуу үүсгэх нь хэцүү байдаг. Ихэнх тохиолдолд нэлээд нийтлэг байдаг энэхүү бэрхшээлийг гадагшлуулах нэмэлт хий - өдөөх энергийн донорын үүрэг гүйцэтгэдэг гелий оруулах замаар даван туулдаг. Гелийн эхний хоёр өдөөгдсөн метастав түвшний энерги (Зураг 3) нь неоны 3 ба 2-р түвшний энергитэй яг таарч байна. Тиймээс схемийн дагуу резонансын өдөөлтийг шилжүүлэх нөхцөл сайн хэрэгждэг

Зураг 20 – Хэ-Не лазерын түвшний диаграмм

Нөхцөл байдлыг хангасан неон ба гелийн даралтыг зөв сонгосон үед

цэвэр неоныхоос хамаагүй өндөр 3 ба 2-р түвшний нэг буюу хоёулангийнх нь популяцийг бий болгож, популяцийн инверцийг олж авах боломжтой.

Лазерын доод түвшний хомсдол нь мөргөлдөх үйл явц, түүний дотор хий ялгаруулах хоолойн ханатай мөргөлдөх үед тохиолддог.

Гелийн (болон неон) атомын өдөөлт нь бага гүйдлийн гэрэлтэлтийн үед үүсдэг (Зураг 4). Төвийг сахисан атомууд эсвэл молекулууд дээрх тасралтгүй долгионы лазеруудад идэвхтэй орчинг бий болгохын тулд гэрэлтэлтийн эерэг баганын сул ионжсон плазмыг ихэвчлэн ашигладаг. Гялалзах урсгалын одоогийн нягт нь 100-200 мА/см2 байна. Уртааш цахилгаан талбайн хүч нь цэнэгийн цоорхойн нэг сегментэд гарч буй электрон ба ионуудын тоо нь хий ялгаруулах хоолойн хананд тархах үед цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн алдагдлыг нөхдөг. Дараа нь гадагшлуулах эерэг багана нь хөдөлгөөнгүй, нэгэн төрлийн байна. Электроны температурыг хийн даралтын бүтээгдэхүүн ба хоолойн дотоод диаметр (0.63282 мкм) -ээр тодорхойлдог бөгөөд энэ нь хамгийн оновчтой Tor мм-тэй тохирч байна.

Зураг 20 – Хэ-Не лазерын дизайны диаграмм

Гели-неон лазерын цацрагийн хүч чадлын онцлог утгыг 0.63 ба 1.15 микрон бүс нутагт хэдэн арван милливатт, 3.39 микрон мужид хэдэн зуун милливаттаар тооцох ёстой. Лазерын ашиглалтын хугацааг гадагшлуулах процессоор хязгаарлаж, жилээр тооцдог. Цаг хугацаа өнгөрөхөд хийн найрлага нь гадагшлуулахад өөрчлөгддөг. Хана ба электрод дахь атомын сорбцийн улмаас "хатуурах" процесс үүсч, даралт буурч, Хэ ба Не-ийн хэсэгчилсэн даралтын харьцаа өөрчлөгддөг.

Гели-неон лазерын дизайны хамгийн богино хугацааны тогтвортой байдал, энгийн байдал, найдвартай байдал нь гадагшлуулах хоолойд хөндийн толин тусгал суурилуулах замаар хийгддэг. Гэсэн хэдий ч ийм зохион байгуулалттайгаар толин тусгал нь цэнэгтэй плазмын бөөмсөөр бөмбөгдсөний улмаас харьцангуй хурдан бүтэлгүйтдэг. Тиймээс хамгийн өргөн хэрэглэгддэг загвар бол хий ялгаруулах хоолойг резонатор дотор байрлуулсан (Зураг 5), түүний төгсгөлүүд нь оптик тэнхлэгт Брюстерийн өнцөгт байрладаг цонхоор тоноглогдсон бөгөөд ингэснээр цацрагийн шугаман туйлшралыг баталгаажуулдаг. Энэхүү зохицуулалт нь хэд хэдэн давуу талтай - резонаторын тольны тохируулга хялбарчлагдсан, хий ялгаруулах хоолой, тольны ашиглалтын хугацаа нэмэгдэж, тэдгээрийг солих нь илүү хялбар, резонаторыг хянах, дисперсийн резонатор, горимыг ашиглах боломжтой болсон. салах гэх мэт.

Зураг 20 – Хэ-Не лазерын хөндий

Тохируулах боломжтой гелий-неон лазерын туузан дамжлага (Зураг 6) хооронд шилжих нь ихэвчлэн призмийг нэвтрүүлэх замаар хийгддэг бөгөөд лазерын шугамыг нарийн тааруулахын тулд дифракцийн торыг ихэвчлэн ашигладаг.

Зураг 20 - Leathrow призм ашиглах

4.3 YAG лазер

Гурвалсан неодим ион нь олон матрицыг амархан идэвхжүүлдэг. Эдгээрээс хамгийн ирээдүйтэй нь болорууд байв иттриум хөнгөн цагаан анар Y3Al5O12 (YAG) ба шил. Шахах нь Nd3+ ионуудыг 4I9/2 үндсэн төлөвөөс дээд түвшний үүрэг гүйцэтгэдэг хэд хэдэн харьцангуй нарийн зурваст шилжүүлдэг. Эдгээр зурвасууд нь хэд хэдэн давхцсан өдөөгдсөн төлөвүүдээс бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн байрлал, өргөн нь матрицаас матрицад бага зэрэг ялгаатай байдаг. Шахуургын туузуудаас өдөөх энерги нь метастабил 4F3/2 түвшинд хурдан шилждэг (Зураг 7).

Зураг 20 – Газрын ховор элементийн гурвалсан ионуудын энергийн түвшин

Шингээх зурвасууд 4F3/2 түвшинд ойртох тусам цацрагийн үр ашиг өндөр болно. YAG талстуудын давуу тал нь улаан шингээлтийн шугамтай байдаг.

Болор ургуулах технологи нь YAG болон нэмэлтийг иридиум тигелд 2000°С орчим хайлуулж, дараа нь үрээр хайлуулсан хэсгийг тигльээс салгах үед Czochralski арга дээр суурилдаг. Үрийн температур нь хайлмалын температураас бага зэрэг бага байх ба гадагшлуулах үед хайлмал нь үрийн гадаргуу дээр аажмаар талсждаг. Талстжсан хайлмалын талст зүйн чиглэл нь үрийн чиглэлийг дахин бүтээдэг. Кристалыг хүчилтөрөгч (1-2%) бага хэмжээгээр нэмсэн хэвийн даралтаар идэвхгүй орчинд (аргон эсвэл азот) ургуулдаг. Болор нь хүссэн уртдаа хүрсний дараа дулааны стрессээс болж устахаас сэргийлж аажмаар хөргөнө. Өсөлтийн процесс нь 4-6 долоо хоног үргэлжилдэг бөгөөд компьютерийн хяналтанд байдаг.

Неодим лазер нь тасралтгүй, үндсэн импульс хүртэл, фемтосекунд хүртэл үргэлжлэх олон төрлийн лазерын горимд ажилладаг. Сүүлийнх нь лазер нүдний шилний онцлог шинж чанар бүхий өргөн шугамын горимыг түгжих замаар хийгддэг.

Неодим, түүнчлэн бадмаараг, лазерыг бүтээхдээ квант электроникийн боловсруулсан лазерын цацрагийн параметрүүдийг хянах бүх онцлог аргыг хэрэгжүүлсэн. Насосны импульсийн бараг бүх ашиглалтын хугацаанд үргэлжилдэг чөлөөт үүсэлтээс гадна шилжүүлсэн (шилжсэн) Q хүчин зүйл ба горимуудын синхрончлол (өөрийгөө синхрончлох) горимууд өргөн тархсан.

Чөлөөт үүсгэх горимд цацрагийн импульсийн үргэлжлэх хугацаа 0.1...10 мс, цахилгаан оптик төхөөрөмжүүдийн Q шилжүүлэгт ашиглах үед цахилгаан өсгөлтийн хэлхээн дэх цацрагийн энерги 10 ps орчим байна. Q-шилжүүлэлт (0.1...10 ps) болон горим түгжих (1...10 ps) аль алинд нь цайруулж болдог шүүлтүүрийг ашиглан лассингийн импульсийг богиносгодог.

Биологийн эдэд Nd-YAG лазерын хүчтэй цацраг туяанд өртөхөд хангалттай гүн үхжил (коагуляцийн фокус) үүсдэг. Эдийг арилгах үр нөлөө, улмаар зүсэх нөлөө нь CO2 лазерын нөлөөтэй харьцуулахад маш бага юм. Тиймээс Nd-YAG лазерыг үндсэндээ цус алдалтыг бүлэгнүүлэх, хагалгааны бараг бүх хэсэгт эд эсийн эмгэг өөрчлөлттэй хэсгийг үхжилжүүлэхэд ашигладаг. Цацрагийн дамжуулалтыг уян хатан оптик кабелиар дамжуулан хийх боломжтой тул биеийн хөндийд Nd-YAG лазерыг ашиглах хэтийн төлөв нээгдэж байна.

4.4 Хагас дамжуулагч лазер

Хагас дамжуулагч лазерхэт ягаан туяа, үзэгдэх эсвэл IR мужид (0.32...32 мкм) когерент цацраг ялгаруулах; Хагас дамжуулагч талстыг идэвхтэй орчин болгон ашигладаг.

Одоогийн байдлаар лазерд тохиромжтой 40 гаруй өөр хагас дамжуулагч материалыг мэддэг. Идэвхтэй орчныг шахах ажиллагааг электрон цацраг эсвэл оптик цацраг (0.32...16 мкм), хагас дамжуулагч материалын pn уулзварт гаднах хүчдэлээс цахилгаан гүйдэл (цэнэг зөөгчийг шахах, 0.57...) хийж болно. 32 микрон).

Тарилгын лазер нь бусад бүх төрлийн лазеруудаас дараахь шинж чанараараа ялгаатай.

Өндөр эрчим хүчний үр ашиг (10% -иас дээш);

Өдөөлтийн энгийн байдал (цахилгаан энергийг когерент цацраг болгон шууд хувиргах - тасралтгүй болон импульсийн горимд хоёуланд нь);

1010 Гц хүртэл цахилгаан гүйдлээр шууд модуляц хийх боломж;

Хэмжээ нь маш жижиг (урт нь 0.5 мм-ээс бага; өргөн нь 0.4 мм-ээс ихгүй; өндөр нь 0.1 мм-ээс ихгүй);

Насосны бага хүчдэл;

Механик найдвартай байдал;

Үйлчилгээний урт хугацаа (107 цаг хүртэл).

4.5 Эксимер лазер

Эксимер лазер, лазер системийн шинэ ангиллыг төлөөлдөг нь квант электроникийн хэт ягаан туяаны хүрээг нээж өгдөг. Эксимер лазерын үйл ажиллагааны зарчмыг ксенон (нм) лазерын жишээн дээр тайлбарлахад тохиромжтой. Xe2 молекулын үндсэн төлөв тогтворгүй байна. Өдөөгдөөгүй хий нь ихэвчлэн атомуудаас бүрддэг. Лазерын дээд муж улсын хүн ам, i.e. молекулын өдөөгдсөн тогтвортой байдлыг бий болгох нь мөргөлдөөний процессын нарийн төвөгтэй дарааллаар хурдан электронуудын цацрагийн нөлөөн дор явагддаг. Эдгээр процессуудын дунд ксеноныг электроноор ионжуулах, өдөөх нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Эрхэмсэг хийн галидын эксимерүүд (эрхэм хийн моногалидууд) ихээхэн сонирхол татдаг бөгөөд голчлон язгуур хийн димерүүдээс ялгаатай нь харгалзах лазерууд нь зөвхөн электрон цацрагаар ажилладаг төдийгүй хийн ялгаруулалтын өдөөлтөөр ажилладаг. Эдгээр эксимерүүдэд лазерын шилжилтийн дээд нөхцлүүдийг үүсгэх механизм нь тодорхойгүй байна. Чанарын үзүүлэлтүүд нь язгуур хийн димертэй харьцуулахад үүсэхэд илүү хялбар болохыг харуулж байна. Шүлтлэг материал ба галогенийн атомуудаас бүрдэх өдөөгдсөн молекулуудын хооронд гүнзгий аналоги байдаг. Өдөөгдсөн электрон төлөвт инертийн хийн атом нь шүлтлэг металл ба галоген атомтай төстэй. Өдөөгдсөн электрон төлөвт байгаа инертийн хийн атом нь үелэх систем дээр түүнийг дагадаг шүлтийн металлын атомтай төстэй. Өдөөгдсөн электроныг холбох энерги бага байдаг тул энэ атом амархан иончлогддог. Галоген электроны өндөр наалдацын улмаас энэ электрон амархан салдаг бөгөөд харгалзах атомууд мөргөлдөх үед атомуудыг нэгтгэдэг шинэ тойрог замд дуртайяа үсэрч, улмаар ятганы урвал гэж нэрлэгддэг.

Ларингоскопи, микроларингоскопи, улаан хоолой, бронхоскопи нь дурангийн интервенцийн төрөл юм. Хагалгааны өмнөх болон мэс заслын дараах үеүүд. Дурангийн лазерын интервенцийн үед мэдээ алдуулалтын онцлог. Галын аюулгүй байдлын арга хэмжээ.

Лазер цацрагийн үйл явц. Рентген долгионы уртын муж дахь лазерын чиглэлээр хийсэн судалгаа. CO2 лазер болон аргон, криптон ион лазерыг анагаах ухаанд ашиглах. Лазер цацраг үүсгэх. Төрөл бүрийн лазерын үр ашиг.

Лазер эмчилгээ. Биологийн объектуудад LILI-ийн үйл ажиллагааны физик-химийн үндэс. Оптик долгионы эмчилгээний хэрэглээ. Биологийн эдэд IR цацрагийн үзүүлэх нөлөө. Хромотерапия ба фотодинамик эмчилгээ. Эмчилгээний үр нөлөө. Хорт хавдрын эмчилгээ.

Фотоэлектрик эффектийн тодорхойлолт. Фото эффектийн төрлүүд. Эйнштейний тэгшитгэл. Фотоэлектрик эффектийг анагаах ухаанд ашиглах. Фотоэлектрик эффект нь цахилгаан соронзон цацрагийн нөлөөн дор хатуу (эсвэл шингэн) -ээс электрон ялгарахтай холбоотой үзэгдэл юм.

Цацрагийн эмчилгээний физик үндэс. Ионжуулагч цацрагийн үндсэн төрөл, шинж чанар. Корпускуляр ба фотоны ионжуулагч цацраг (IR). Цацрагийн эмчилгээний биологийн үндэс. Атом ба молекулын химийн бүтцийн өөрчлөлт, хиймэл оюун ухааны биологийн нөлөө.

Анагаах ухаанд лазер нь лазер хутгуур хэлбэрээр хэрэглээгээ олсон. Мэс заслын үйл ажиллагаанд ашиглах нь дараахь шинж чанаруудаар тодорхойлогддог.

Энэ нь харьцангуй цусгүй зүсэлт хийдэг, учир нь эдийг задлахтай зэрэгцэн том биш цусны судсыг "битүүмжлэх" замаар шархны ирмэгийг өтгөрүүлдэг;

Лазер хусуур нь байнгын зүсэх шинж чанараараа ялгагдана. Хатуу объекттой (жишээлбэл, яс) хүрэх нь хуйхыг идэвхгүй болгодоггүй. Механик хусуурын хувьд ийм нөхцөл байдал үхэлд хүргэх болно;

Лазер туяа нь тунгалаг байдгаараа мэс засалчдад мэс засал хийлгэсэн хэсгийг харах боломжийг олгодог. Энгийн хутгуурын ир, түүнчлэн цахилгаан хутганы ир нь мэс засалчийн ажлын талбарыг тодорхой хэмжээгээр хаадаг;

Лазер туяа нь эд эсэд механик нөлөө үзүүлэхгүйгээр зайнаас эдийг огтолж авдаг;

Лазер хусуур нь үнэмлэхүй ариутгалыг баталгаажуулдаг, учир нь зөвхөн цацраг туяа нь эд эстэй харьцдаг;

Лазер туяа нь орон нутгийн хэмжээнд үйлчилдэг, эд эсийн ууршилт нь зөвхөн голомтод тохиолддог. Эд эсийн зэргэлдээ хэсгүүд нь механик хуйх хэрэглэхээс хамаагүй бага гэмтсэн;

Эмнэлзүйн практик нь лазер хуйхаар үүсгэгдсэн шарх бараг өвддөггүй, хурдан эдгэдэг болохыг харуулсан.

Лазерыг мэс засалд практикт ашиглах нь ЗХУ-д 1966 онд А.В.Вишневскийн хүрээлэнгээс эхэлсэн. Лазер хуйхыг цээж, хэвлийн хөндийн дотоод эрхтнүүдийн мэс засалд ашигласан. Одоогоор лазер туяаг арьсны гоо сайхны мэс засал, улаан хоолой, ходоод, гэдэс, бөөр, элэг, дэлүү болон бусад эрхтнүүдийн мэс засалд ашиглаж байна. Маш олон тооны цусны судас агуулсан эрхтнүүд, тухайлбал зүрх, элэг зэрэгт лазер ашиглан мэс засал хийх нь маш сонирхолтой байдаг.

Ялангуяа нүдний мэс засалд лазерын багажийг өргөн ашигладаг. Нүд бол та бүхний мэдэж байгаагаар маш нарийн бүтэцтэй эрхтэн юм. Нүдний хагалгааны хувьд манипуляцийн нарийвчлал, хурд нь онцгой чухал юм. Нэмж дурдахад лазерын цацрагийн давтамжийг зөв сонгосноор нүдний тунгалаг эдэд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүйгээр чөлөөтэй нэвтэрдэг болох нь тогтоогджээ. Ингэснээр огт зүсэлт хийхгүйгээр нүдний шил, ёроолд хагалгаа хийх боломжтой. Одоогоор линзийг маш богино бөгөөд хүчтэй импульсээр ууршуулж арилгах үйл ажиллагаа амжилттай явагдаж байна. Энэ тохиолдолд хүрээлэн буй эдэд гэмтэл учруулахгүй бөгөөд энэ нь эдгэрэлтийг хурдасгадаг бөгөөд энэ нь шууд утгаараа хэдэн цаг зарцуулдаг. Энэ нь эргээд хиймэл линзийг суулгах ажлыг ихээхэн хөнгөвчилдөг. Өөр нэг амжилттай эзэмшсэн мэс засал бол салсан торлог бүрхэвчийг гагнах явдал юм.

Миопи, алсын хараа зэрэг нийтлэг нүдний өвчнийг эмчлэхэд лазерыг нэлээд амжилттай ашигладаг. Эдгээр өвчний нэг шалтгаан нь зарим шалтгааны улмаас эвэрлэгийн бүтцийн өөрчлөлт юм. Лазер туяагаар эвэрлэг бүрхэвчийг маш нарийн тунгаар туяагаар туяаны тусламжтайгаар түүний согогийг засч, хараагаа хэвийн болгох боломжтой.

Өөрчлөгдсөн эсийн хяналтгүй хуваагдлаас үүдэлтэй олон тооны онкологийн өвчнийг эмчлэхэд лазер эмчилгээг ашиглахын ач холбогдлыг хэт үнэлэхэд хэцүү байдаг. Лазер туяаг хорт хавдрын эсийн бөөгнөрөл дээр нарийн төвлөрүүлснээр эрүүл эсийг гэмтээхгүйгээр кластеруудыг бүрэн устгах боломжтой.

Төрөл бүрийн лазер мэдрэгчийг янз бүрийн дотоод эрхтний өвчнийг оношлоход өргөн ашигладаг, ялангуяа бусад аргыг хэрэглэх боломжгүй эсвэл маш хэцүү тохиолдолд.

Бага энергитэй лазерын цацрагийг эмчилгээний зориулалтаар ашигладаг. Лазер эмчилгээ нь ойрын хэт улаан туяаны хүрээний импульсийн өргөн зурвасын цацрагт бие махбодийг тогтмол соронзон оронтой хослуулан хэрэглэхэд суурилдаг. Лазер цацрагийн амьд организмд үзүүлэх эмчилгээний (эдгээх) нөлөө нь фотофизик ба фотохимийн урвал дээр суурилдаг. Эсийн түвшинд лазерын цацрагийн үйл ажиллагааны хариуд эсийн мембраны энергийн идэвхжил өөрчлөгдөж, ДНХ - РНХ - уургийн системийн эсийн цөмийн аппарат идэвхжиж, улмаар эсийн биоэнергетик потенциал нэмэгддэг. Организмын түвшинд үзүүлэх хариу урвал нь эмнэлзүйн илрэлээр илэрхийлэгддэг. Эдгээр нь өвдөлт намдаах, үрэвслийн эсрэг, хаван арилгах үйлчилгээтэй, зөвхөн цацраг туяанд өртсөн эдэд төдийгүй хүрээлэн буй эдэд бичил эргэлтийг сайжруулах, гэмтсэн эд эсийн эдгэрэлтийг түргэсгэх, ерөнхий болон орон нутгийн дархлаа хамгаалах хүчин зүйлсийг өдөөх, холециститийг бууруулах үйлчилгээтэй. цус, бактериостатик нөлөө.

Лазер (оптик квант генератор) нь ердийн гэрлийн эх үүсвэрийн цацрагаас ялгах нарийн долгионы уртад чиглэсэн цацрагийг хүлээн авах боломжийг олгодог оптик төхөөрөмж юм.
Зарчмын хувьд лазер бүр дараахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг.

1. тусгай өдөөгдсөн төлөвт хувирах чадвартай идэвхтэй (ажлын) бодис, өдөөгдсөн цацраг гэж нэрлэгддэг эх үүсвэр (жишээлбэл, хийн хольц, хиймэл бадмаараг, неодим шил гэх мэт);
2. өдөөх эх үүсвэр - идэвхтэй бодисыг гадны эх үүсвэрээс нэмэлт эрчим хүч (жишээлбэл, импульсийн хий ялгаруулах чийдэн - шахуургын чийдэн) өгч, түүнийг өдөөх төлөвт оруулдаг төхөөрөмж;
3. резонатор - цацрагийн урсгалыг тодорхой чиглэлд төвлөрүүлэх төхөөрөмж;
4. өдөөх эх үүсвэрийг эрчим хүчээр хангадаг цахилгаан хангамж (конденсаторын банк гэх мэт).

• хатуу идэвхтэй (ажлын) бодис бүхий хатуу төлөвт лазер (бадмаараг талст, неодимийн шил, төрөл бүрийн анар гэх мэт); Дүрмээр бол ийм лазер нь цацрагийн өндөр чадалтай байдаг.
• идэвхтэй бодис болгон янз бүрийн хийн хольц агуулсан хийн лазер (неон ба аргон инертийн хий, инертийн хийн галоген гэх мэт);
• бусад лазертай харьцуулахад өндөр үр ашигтай хагас дамжуулагч лазер (галийн арсенид гэх мэт).

1.2. Биологийн объектуудад лазерын цацрагийн үйл ажиллагааны механизм
ry. Хагас дамжуулагч лазер нь импульсийн болон тасралтгүй горимд ажиллах боломжтой. Өндөр хүчин чадалтай богино хугацааны импульс үүсгэдэг импульсийн лазерыг анагаах ухаанд голчлон янз бүрийн эмгэгийн голомт, жишээлбэл, хавдар гэх мэт нэг буюу олон удаа өртөхөд ашигладаг. Бага хүчин чадалтай тасралтгүй лазерууд нь ихэвчлэн янз бүрийн мэс заслын үйл ажиллагаанд зориулагдсан байдаг.