Katika nusu karne iliyopita, leza zimetumika katika magonjwa ya macho, oncology, upasuaji wa plastiki na maeneo mengine mengi ya matibabu na utafiti wa kimatibabu.
Uwezekano wa kutumia mwanga kutibu magonjwa umejulikana kwa maelfu ya miaka. Wagiriki wa kale na Wamisri walitumia mionzi ya jua katika matibabu, na mawazo hayo mawili yaliunganishwa katika hadithi - mungu wa Kigiriki Apollo alikuwa mungu wa jua na uponyaji.
Ilikuwa tu baada ya uvumbuzi wa chanzo cha mionzi madhubuti zaidi ya miaka 50 iliyopita ambapo uwezo wa kutumia mwanga katika dawa ulidhihirika.
Kwa sababu ya sifa zake maalum, leza zina ufanisi zaidi kuliko mionzi kutoka kwa jua au vyanzo vingine. Kila jenereta ya quantum hufanya kazi katika safu nyembamba sana ya wavelength na hutoa mwanga thabiti. Pia, lasers katika dawa inakuwezesha kuunda nguvu za juu. Boriti ya nishati inaweza kujilimbikizia katika hatua ndogo sana, kutokana na ambayo wiani wake wa juu unapatikana. Sifa hizi zimesababisha ukweli kwamba leo leza hutumiwa katika maeneo mengi ya uchunguzi wa kimatibabu, tiba na upasuaji.
matibabu ya ngozi na macho
Matumizi ya leza katika dawa yalianza na ophthalmology na Dermatology. QuantumJenereta ilifunguliwa mnamo 1960. Na mwaka mmoja baadaye, Leon Goldman alionyesha jinsi leza nyekundu ya akiki inaweza kutumika katika dawa ili kuondoa kapilari dysplasia, aina ya alama ya kuzaliwa, na melanoma.
Programu hii inatokana na uwezo wa vyanzo madhubuti vya mionzi kufanya kazi katika urefu fulani wa mawimbi. Vyanzo madhubuti vya mionzi sasa vinatumika sana kuondoa vivimbe, tattoo, nywele na fuko.
Lazi za aina tofauti na urefu wa mawimbi hutumiwa katika ngozi, kutokana na aina mbalimbali za vidonda vinavyotibiwa na dutu kuu ya kunyonya ndani yake. Urefu wa mawimbi pia hutegemea aina ya ngozi ya mgonjwa.
Leo, mtu hawezi kufanya mazoezi ya ngozi au ophthalmology bila kuwa na leza, kwa kuwa zimekuwa zana kuu za kutibu wagonjwa. Matumizi ya jenereta za quantum kwa ajili ya kusahihisha maono na aina mbalimbali za maombi ya macho yalikua baada ya Charles Campbell kuwa daktari wa kwanza kutumia leza nyekundu katika dawa mwaka wa 1961 kumtibu mgonjwa aliye na kizuizi cha retina.
Baadaye, kwa madhumuni haya, wataalamu wa ophthalmologists walianza kutumia vyanzo vya argon vya mionzi thabiti katika sehemu ya kijani ya wigo. Hapa, mali ya jicho yenyewe, haswa lensi yake, ilitumiwa kuzingatia boriti katika eneo la kizuizi cha retina. Nguvu iliyojaa sana ya kifaa humchomea kihalisi.
Wagonjwa walio na aina fulani za kuzorota kwa macular wanaweza kunufaika kutokana na upasuaji wa leza – laser photocoagulation na tiba ya photodynamic. Katika utaratibu wa kwanza, boriti ya madhubutimionzi hutumika kuziba mishipa ya damu na kupunguza kasi ya ukuaji wake wa kiafya chini ya macula.
Tafiti sawia zilifanyika katika miaka ya 1940 kwa kutumia mwanga wa jua, lakini madaktari walihitaji sifa za kipekee za jenereta za quantum ili kuzikamilisha kwa mafanikio. Matumizi ya pili ya laser ya argon ilikuwa kuacha damu ya ndani. Ufyonzwaji wa mwanga wa kijani kibichi kwa himoglobini, rangi katika seli nyekundu za damu, umetumiwa kuzuia mishipa ya damu inayotoka damu. Kutibu saratani, huharibu mishipa ya damu inayoingia kwenye uvimbe na kuupatia virutubisho.
Hii haiwezi kutekelezwa kwa kutumia mwanga wa jua. Dawa ni kihafidhina sana, kama inavyopaswa kuwa, lakini vyanzo vya mionzi madhubuti vimepata kukubalika katika nyanja mbalimbali. Laser katika dawa imechukua nafasi ya ala nyingi za kitamaduni.
Ophthalmology na Dermatology pia zimenufaika kutokana na vyanzo vya excimer vya mionzi thabiti ya UV. Zimetumika sana kwa urekebishaji wa konea (LASIK) kwa urekebishaji wa maono. Laser katika dawa za urembo hutumika kuondoa madoa na makunyanzi.
Upasuaji wa urembo wenye faida
Maendeleo kama haya ya kiteknolojia ni maarufu kwa wawekezaji wa kibiashara, kwa kuwa wana uwezekano mkubwa wa kupata faida. Kampuni ya uchanganuzi ya Medtech Insight mwaka wa 2011 ilikadiria ukubwa wa soko la vifaa vya urembo wa laser kwa zaidi ya dola bilioni 1 za Kimarekani. Kwa kweli, licha yakupungua kwa mahitaji ya jumla ya mifumo ya matibabu wakati wa kudorora kwa kimataifa, upasuaji wa vipodozi unaotegemea jenereta unaendelea kufurahia mahitaji makubwa nchini Marekani, soko kuu la mifumo ya leza.
Mtazamo na uchunguzi
Laser katika dawa huwa na jukumu muhimu katika utambuzi wa mapema wa saratani, pamoja na magonjwa mengine mengi. Kwa mfano, huko Tel Aviv, kikundi cha wanasayansi kilipendezwa na uchunguzi wa IR kwa kutumia vyanzo vya infrared vya mionzi thabiti. Sababu ya hii ni kwamba saratani na tishu zenye afya zinaweza kuwa na upenyezaji tofauti wa infrared. Mojawapo ya maombi ya kuahidi ya njia hii ni kugundua melanomas. Katika saratani ya ngozi, utambuzi wa mapema ni muhimu sana kwa maisha ya mgonjwa. Kwa sasa, utambuzi wa melanoma hufanywa kwa jicho, kwa hivyo inabakia kutegemea ujuzi wa daktari.
Nchini Israeli, kila mtu anaweza kwenda kuchunguzwa melanoma bila malipo mara moja kwa mwaka. Miaka michache iliyopita, tafiti zilifanyika katika mojawapo ya vituo vikuu vya matibabu, kama matokeo ambayo iliwezekana kuchunguza kwa uwazi tofauti katika safu ya infrared kati ya ishara zinazowezekana, lakini sio hatari, na melanoma halisi.
Katzir, mratibu wa mkutano wa kwanza wa SPIE kuhusu optics ya matibabu mwaka wa 1984, na kikundi chake huko Tel Aviv pia walitengeneza nyuzi za macho ambazo ni wazi hadi urefu wa mawimbi ya infrared, na kuruhusu mbinu hiyo kuongezwa kwa uchunguzi wa ndani. Kwa kuongeza, inaweza kuwa mbadala ya haraka na isiyo na uchungu kwa smear ya kizazimagonjwa ya uzazi.
Leza ya bluu ya semiconductor katika dawa imepata matumizi katika uchunguzi wa umeme.
Mifumo kulingana na jenereta za quantum pia inaanza kuchukua nafasi ya X-rays, ambayo kwa kawaida imekuwa ikitumika katika mammografia. X-rays huwapa madaktari shida ngumu: wanahitaji nguvu ya juu kugundua saratani, lakini kuongezeka kwa mionzi yenyewe huongeza hatari ya saratani. Kama mbadala, uwezekano wa kutumia mipigo ya leza ya haraka sana kuweka picha ya kifua na sehemu nyingine za mwili, kama vile ubongo, unachunguzwa.
OCT kwa macho na zaidi
Laser katika biolojia na dawa zimetumika katika tomografia ya ulinganifu wa macho (OCT), ambayo imesababisha wimbi la shauku. Mbinu hii ya kupiga picha hutumia sifa za jenereta ya quantum na inaweza kutoa kwa uwazi sana (kwa mpangilio wa micron), picha za sehemu ya msalaba na tatu-dimensional za tishu za kibaolojia kwa wakati halisi. OCT tayari inatumiwa katika ophthalmology, na inaweza, kwa mfano, kuruhusu ophthalmologist kuona sehemu ya msalaba ya konea ili kutambua magonjwa ya retina na glakoma. Leo, mbinu hiyo inaanza kutumika katika maeneo mengine ya dawa pia.
Mojawapo ya sehemu kuu zinazojitokeza kutoka OCT ni upigaji picha wa nyuzi macho ya ateri. Tomografia ya uunganisho wa macho inaweza kutumika kutathmini ubao usio thabiti uliopasuka.
Hadubini ya viumbe hai
Laser katika sayansi, teknolojia, dawa pia huchezajukumu muhimu katika aina nyingi za hadubini. Idadi kubwa ya maendeleo yamefanyika katika eneo hili, ambayo madhumuni yake ni kuibua kile kinachotokea ndani ya mwili wa mgonjwa bila kutumia scalpel.
Sehemu gumu zaidi kuhusu kuondoa saratani ni hitaji la kutumia darubini kila mara ili daktari wa upasuaji ahakikishe kuwa kila kitu kimefanywa kwa usahihi. Uwezo wa kufanya hadubini ya moja kwa moja na ya wakati halisi ni maendeleo makubwa.
Utumizi mpya wa leza katika uhandisi na matibabu ni utambazaji wa karibu wa hadubini ya macho, ambao unaweza kutoa picha zenye mwonekano wa juu zaidi kuliko ule wa darubini za kawaida. Njia hii inategemea nyuzi za macho na notches mwisho, vipimo ambavyo ni ndogo kuliko wavelength ya mwanga. Hii iliwezesha upigaji picha wa urefu wa mawimbi na kuweka msingi wa upigaji picha wa seli za kibaolojia. Matumizi ya teknolojia hii katika leza za IR yataruhusu ufahamu bora wa ugonjwa wa Alzeima, saratani na mabadiliko mengine katika seli.
PDT na matibabu mengine
Maendeleo katika nyanja ya nyuzi za macho husaidia kupanua uwezekano wa kutumia leza katika maeneo mengine. Mbali na ukweli kwamba wanaruhusu uchunguzi ndani ya mwili, nishati ya mionzi madhubuti inaweza kuhamishiwa mahali inahitajika. Inaweza kutumika katika matibabu. Fiber lasers ni kuwa ya juu zaidi. Watabadilisha sana dawa ya siku zijazo.
Sehemu ya dawa ya picha kwa kutumia kemikali nyetivitu vinavyoingiliana na mwili kwa njia fulani vinaweza kutumia jenereta za quantum kutambua na kutibu wagonjwa. Katika tiba ya upigaji picha (PDT), kwa mfano, leza na dawa ya kupiga picha inaweza kurejesha maono kwa wagonjwa walio na aina ya "mvua" ya kuzorota kwa macular inayohusiana na umri, sababu kuu ya upofu kwa watu zaidi ya umri wa miaka 50.
Katika oncology, porphyrins fulani hujilimbikiza katika seli za saratani na fluoresce zinapoangaziwa kwa urefu fulani wa wimbi, kuonyesha eneo la uvimbe. Michanganyiko hii ikiangazwa kwa urefu tofauti wa wimbi, huwa na sumu na kuua seli zilizoharibika.
Leza nyekundu ya gesi ya helium-neon hutumika katika matibabu katika matibabu ya osteoporosis, psoriasis, vidonda vya trophic, na kadhalika., kwa kuwa masafa haya humezwa vyema na himoglobini na vimeng'enya. Mionzi hupunguza kasi ya kuvimba, huzuia hyperemia na uvimbe, na kuboresha mzunguko wa damu.
Tiba ya kibinafsi
Genetiki na epijenetiki ni maeneo mengine mawili ambapo leza zinaweza kutumika.
Katika siku zijazo, kila kitu kitatokea katika nanoscale, ambayo itaturuhusu kufanya dawa kwa kipimo cha seli. Laser zinazoweza kutoa mapigo ya sekunde ya femtosecond na kuelekeza urefu mahususi wa mawimbi ni washirika wanaofaa kwa wataalamu wa matibabu.
Hii itafungua mlango wa matibabu ya kibinafsi kulingana na jenomu binafsi ya mgonjwa.
Leon Goldman - mwanzilishidawa ya leza
Tukizungumza kuhusu matumizi ya jenereta za quantum katika matibabu ya watu, mtu hawezi kukosa kumtaja Leon Goldman. Anajulikana kama "baba" wa dawa ya leza.
Tayari mwaka mmoja baada ya kuvumbua chanzo shirikishi cha mionzi, Goldman alikua mtafiti wa kwanza kukitumia kutibu magonjwa ya ngozi. Mbinu ambayo mwanasayansi alitumia ilifungua njia kwa maendeleo ya baadaye ya ngozi ya leza.
Utafiti wake katikati ya miaka ya 1960 ulisababisha matumizi ya jenereta ya ruby quantum katika upasuaji wa retina na uvumbuzi kama vile uwezo wa mionzi thabiti kukata ngozi kwa wakati mmoja na kuziba mishipa ya damu, kuzuia kuvuja damu.
Goldman, daktari wa ngozi katika Chuo Kikuu cha Cincinnati kwa muda mwingi wa kazi yake, alianzisha Jumuiya ya Marekani ya Lasers katika Tiba na Upasuaji na kusaidia kuweka msingi wa usalama wa leza. Alikufa 1997
Miaturization
Jenereta za kwanza za quantum zenye maikroni 2 zilikuwa na ukubwa wa kitanda cha watu wawili na zilipozwa na nitrojeni kioevu. Leo, lasers za diode za ukubwa wa mitende na hata lasers ndogo za nyuzi zimeonekana. Mabadiliko haya yanafungua njia kwa programu mpya na maendeleo. Dawa ya siku zijazo itakuwa na leza ndogo za upasuaji wa ubongo.
Kutokana na maendeleo ya teknolojia, kunakuwa na punguzo la mara kwa mara la gharama. Kama vile leza zimekuwa kawaida katika vifaa vya nyumbani, zimeanza kuchukua jukumu muhimu katika vifaa vya hospitali.
Ikiwa leza za awali katika dawa zilikuwa kubwa sana nachangamano, uzalishaji wa leo kutoka kwa nyuzi macho umepunguza gharama kwa kiasi kikubwa, na mpito hadi kwenye nanoscale utapunguza gharama hata zaidi.
Matumizi mengine
Wataalamu wa magonjwa ya mfumo wa mkojo wanaweza kutibu ugonjwa wa urethra, warts zisizo salama, mawe kwenye mkojo, kuganda kwa kibofu na kuongezeka kwa tezi dume kwa leza.
Matumizi ya leza katika dawa yamewawezesha madaktari wa upasuaji wa neva kufanya chale na uchunguzi wa mwisho wa ubongo na uti wa mgongo.
Daktari wa mifugo hutumia leza kwa taratibu za endoscopic, kuganda kwa uvimbe, chale na matibabu ya kupiga picha.
Madaktari wa meno hutumia mionzi thabiti kutengeneza shimo, upasuaji wa fizi, taratibu za kuzuia bakteria, kuondoa usikivu wa meno na uchunguzi wa oro-face.
Kibano cha laser
Watafiti wa biomedical duniani kote hutumia kibano cha macho, vichungi vya seli na zana zingine nyingi. Kibano cha laser huahidi utambuzi bora na wa haraka wa saratani na kimetumika kunasa virusi, bakteria, chembe ndogo za metali na nyuzi za DNA.
Kwenye kibano cha macho, mwale wa mionzi iliyoshikamana hutumiwa kushikilia na kuzungusha vitu vya hadubini, sawa na jinsi kibano cha chuma au plastiki kinavyoweza kuokota vitu vidogo na dhaifu. Molekuli za kibinafsi zinaweza kubadilishwa kwa kuziambatanisha na slaidi za ukubwa wa mikroni au shanga za polystyrene. Wakati boriti inapiga mpira, niinapinda na ina athari kidogo, ikisukuma mpira moja kwa moja hadi katikati ya boriti.
Hii huunda "mtego wa macho" ambao unaweza kunasa chembe ndogo katika mwale wa mwanga.
Laser katika dawa: faida na hasara
Nishati ya mionzi iliyoshikamana, ambayo ukubwa wake unaweza kubadilishwa, hutumika kukata, kuharibu au kubadilisha muundo wa seli au nje ya seli ya tishu za kibayolojia. Aidha, matumizi ya lasers katika dawa, kwa kifupi, hupunguza hatari ya kuambukizwa na huchochea uponyaji. Utumiaji wa jenereta za quantum katika upasuaji huongeza usahihi wa kukatwa, hata hivyo, ni hatari kwa wanawake wajawazito na kuna vikwazo vya matumizi ya dawa za photosensitizing.
Muundo changamano wa tishu hauruhusu tafsiri isiyo na utata ya matokeo ya uchanganuzi wa kibaolojia wa kitambo. Lasers katika dawa (picha) ni chombo madhubuti cha uharibifu wa seli za saratani. Hata hivyo, vyanzo vyenye nguvu vya mionzi madhubuti hufanya kazi bila ubaguzi na kuharibu sio tu walioathirika, bali pia tishu zinazozunguka. Sifa hii ni zana muhimu katika mbinu ya ugawanyaji midogo inayotumiwa kufanya uchanganuzi wa molekuli kwenye tovuti ya kupendeza na uwezo wa kuharibu seli za ziada kwa kuchagua. Kusudi la teknolojia hii ni kushinda tofauti tofauti zilizopo katika tishu zote za kibaolojia ili kuwezesha utafiti wao katika idadi ya watu iliyofafanuliwa vizuri. Kwa maana hii, laser microdissection imetoa mchango mkubwa katika maendeleo ya utafiti, kuelewamifumo ya kisaikolojia ambayo leo inaweza kuonyeshwa wazi katika kiwango cha idadi ya watu na hata seli moja.
Utendaji wa uhandisi wa tishu leo umekuwa sababu kuu katika ukuzaji wa biolojia. Ni nini hufanyika ikiwa nyuzi za actin zimekatwa wakati wa mgawanyiko? Je, kiinitete cha Drosophila kitakuwa dhabiti ikiwa seli itaharibiwa wakati wa kukunja? Je, ni vigezo gani vinavyohusika katika eneo linalofaa la mmea? Masuala haya yote yanaweza kutatuliwa kwa leza.
Nanomedicine
Hivi karibuni, miundo mingi ya nano imeibuka ikiwa na sifa zinazofaa kwa matumizi mbalimbali ya kibaolojia. Muhimu zaidi wao ni:
- vitone vya quantum ni vijisehemu vidogo vinavyotoa mwanga vya ukubwa wa nanometa vinavyotumika katika upigaji picha wa seli nyeti sana;
- nanoparticles za sumaku ambazo zimepata matumizi katika mazoezi ya matibabu;
- chembe za polima kwa molekuli za matibabu zilizofunikwa;
- chembechembe za nano za chuma.
Maendeleo ya teknolojia ya nano na matumizi ya leza katika dawa, kwa ufupi, yameleta mageuzi katika jinsi dawa zinavyosimamiwa. Kusimamishwa kwa nanoparticles zilizo na dawa kunaweza kuongeza fahirisi ya matibabu ya misombo mingi (kuongeza umumunyifu na ufanisi, kupunguza sumu) kwa kuathiri kwa hiari tishu na seli zilizoathiriwa. Wanatoa kiungo kinachofanya kazi na pia kudhibiti utolewaji wa kiungo kinachofanya kazi kwa kukabiliana na msisimko wa nje. Nanotheranostics ni zaidimbinu ya majaribio ambayo inaruhusu matumizi mawili ya nanoparticles, mchanganyiko wa dawa, tiba na zana za uchunguzi wa uchunguzi, kufungua njia ya matibabu ya kibinafsi.
Matumizi ya leza katika dawa na baiolojia kwa upasuaji midogo na upanuzi wa picha yalifanya iwezekane kuelewa mbinu za kisaikolojia za ukuaji wa ugonjwa katika viwango tofauti. Matokeo yatasaidia kuamua njia bora za uchunguzi na matibabu kwa kila mgonjwa. Ukuzaji wa teknolojia ya nano katika uhusiano wa karibu na maendeleo katika taswira pia itakuwa muhimu. Nanomedicine ni njia mpya ya kutibu saratani fulani, magonjwa ya kuambukiza au uchunguzi.
