אילנה זהר, היחידה למדעים, מה”ד ירושלים

קרינת לייזרקרינת לייזר

קרינה אלקטרומגנטית מוגברת - קרינת אור מוגברת, המאופיינת ע”י התכונות הבאות:

עוצמת אור רבה הדחוסה לתוך אלומה •“מקבילה”.

כל הגלים באלומה בעלי אותה פאזה. •לכל הגלים באלומה אותו אורך גל.•

מתקבלת קרינת אור מוגברת, אחידה, בעלת תכונות הנשלטות ע”י היוצרים.

LASER - Light Amplification by Stimulated Emision of Radiation

סכום גליםסכום גלים

כיצד יוצרים קרני לייזר?כיצד יוצרים קרני לייזר?ניתן לקבל לייזר ע”י הקרנה של סוגים שונים של חומרים: •

גבישים מוצקים בהרכב מתאים דוגמת גביש הרובי, גזים כדוגמת תערובת הליום-ניאון, נוזלים אורגנים, חצאי מוליכים ועוד.

מקרינים את החומר או הסריג שנבחר במקור אור מתאים כך •שחל באטומים שבו עירור אלקטרונים לרמות מטה סטביליות

)יציבות חלקית(. יוצרים מצב שבו חל “היפוך אוכלוסיות” - כלומר יותר אטומים או מולקולות בחומר נמצאים במצב מעורר

מאשר במצב יציב. אז פוטון שנפלט מאחד האטומים המעוררים מעורר פליטה של פוטונים מאטומים נוספים. בעזרת מראות,

מוחזרים הפוטונים הלוך וחזור וגורמים לאטומים נוספים לפלוט פוטונים שגם הם מצטרפים אליהם. כך מתקבל תהליך ההגברה.

U.Vעד היום הצליחו ליצור לייזרים בתחום תדירויות גדול מ- • ובתחום גלי המיקרו. )מייזר(I.Rועד

שימושי הלייזר ברפואהשימושי הלייזר ברפואה

לניתוח רפואי•לאבחון רפואי•לריפוי פצעים, שיכוך •

כאבים וטיפולים קוסמטיים

http://stwww.weizmann.ac.il/lasers/laserheb/Ch-9/F9s2p1.asp

קישור לאתר מעולה על קרינה ולייזר, מכון וייצמן למדע.

אינטראקציה בין לייזר לרקמה ביולוגיתאינטראקציה בין לייזר לרקמה ביולוגיתלכל רקמה יש תכונות שונות, ולכל קרינת לייזר יש תכונות שונות. יש •

למצוא את התנאים האופטימליים להתאמה בין קרינת הלייזר המסוימת .לבין הרקמה עליה היא מופעלת

- הפוטון מגיב עם החלבונים, ריאקציה ישירה עם אולטרא-סגול קצר מאוד•RNA, DNA בדרך כלל התא החי מת כתוצאה מאינטראקציה עם קרינת .

לייזר באורכי גל אלו. - ריאקציה אולטרא-סגול קרוב ואורכי גל קצרים של הספקטרום הנראה•

. פוטוסינתזהפוטו כימית כגון כתוצאה אפקטים תרמיים - תחום נראה )מעל כחול( ואינפרא-אדום•

מבליעת הקרינה האלקטרומגנטית על ידי הרקמה הביולוגית, וחימום הנובע מכך.

ניתן לחלק את ההשפעות של קרינת לייזר על ניתן לחלק את ההשפעות של קרינת לייזר על רקמה ביולוגית לפי סוג האפקט הנוצר:רקמה ביולוגית לפי סוג האפקט הנוצר:

- נוצרים על ידי לייזרים של קרינה רציפה. אנרגיית הלייזר נבלעת אפקטים תרמיים•ברקמה הביולוגית, מעלה את הטמפרטורה המקומית של אזור הרקמה המוקרן ובהתאם

לטמפרטורה מתרחש אחד מהתהליכים של אידוי, קרישה, וכו'. - מתרחשים בעיקר כאשר פולס קצר של קרינת לייזר בעוצמה גבוהה אפקטים מכניים•

פוגע ברקמה. כמות האנרגיה הגבוהה הפוגעת בשטח מצומצם גורמת לחימום מיידי של הרקמה. מכיוון שהחימום מתבצע בפרק זמן הקצר מהזמן הדרוש לרקמה להתפשט

" הקורע את הרקמות גל הלםכתוצאה מהחימום, נוצר פיצוץ של הרקמה תוך יצירת "שסביבו. אפקט זה משמש לדוגמא טיפול קטרקט בעניים. פולס הלייזר יוצר גל הלם הקורע

את הוילון העכור שמסתיר את שדה הראייה.-קיימות תרופות המוזרקות לגוף החולה ומצטברות בתאים סרטניים יותר אפקטים כימיים •

מאשר בתאים "נורמליים". תרופות אלו רגישות לאור באורכי גל מסוימים, ולכן ניתן באמצעות הקרנה בלייזר לגרום לתרופה להיהפך לרעל ההורג את התאים הסרטניים.

תחומים רפואיים בהם משתמשים תחומים רפואיים בהם משתמשים בלייזרבלייזר

טיפולי עיניים•ניתוחים כלליים •אף אוזן גרון•שיניים•עור•מערכת העיכול •

וההפרשהניתוחים פלסטיים•

גינקולוגיה•אורולוגיה•אונקולוגיה•אורטופדיה•עצבים•וטרינריה•כלי דם•

טיפולים בלייזר, מרכז רפואי הרצליהhttp://www.hmc-ims.com/laserh.htm

יתרונות הלייזר לניתוח רפואי:יתרונות הלייזר לניתוח רפואי:שדה ראייה יבש באזור הניתוח, מכיוון שאנרגיית הלייזר מקרישה את כלי •

הדם הקטנים שמדממים.עוצמת הכאב קטנה יותר לאחר הניתוח - כנראה עקב הלחמת קצות העצבים.•אין מגע מכני בין המכשיר לרקמה, ולכן פחות בעיות הנובעות מסטריליזציה •

לא מספקת.שדה ראייה שאינו מוסתר על ידי מכשירים מכניים )מכשיר הלייזר רחוק •

מהרקמה(.אפשרות לריאקציה מבוקרת על פי סוג הרקמה וסוג הלייזר. לדוגמא, ניתן •

לטפל בהורדת כתובות קעקע ללא פגיעה ברקמה הבריאה סביבן.אפשרות לבצע ניתוחים תחת מיקרוסקופ )אלומת הלייזר מכוונת באמצעות •

האופטיקה של המיקרוסקופ, כך שניתן להשיג דיוק גבוה(.אפשרות לבצע ניתוחים בתוך הגוף מבלי לפתוח אותו. ניתן להעביר את קרינת •

הלייזר דרך סיבים אופטיים דקים, המוכנסים דרך פתחים קטנים.ניתן לבצע חתכים מדויקים באמצעות קרינת הלייזר.•ניתן לבקר את הלייזר באמצעות מחשב, ולצמצם את השפעת הקרינה לתחום •

מוגדר.

שימושי לייזר ברפואת שימושי לייזר ברפואת שינייםשיניים

לרקמה רכה - ניתוחי •חניכיים

לרקמה קשה - לטיפולים •בשן עצמה.

להפעלת חומרי הלבנה, לחיתוך בשן והוצאת

עששת, לאיטום חריצים.Http://dental.org.ilמלת חיפוש: לייזר

שימוש בלייזר ברפואת עור וקוסמטיקהשימוש בלייזר ברפואת עור וקוסמטיקה

הסרת כתמי פיגמנטים )בהרות(•הורדת כתובות קעקע•הסרת גידולים ממאירים•פילינג - קילוף השכבה החיצונית •

של העורהעלמת קמטים•הסרת שער•השתלת שער•

לייזר ברפואת עינייםלייזר ברפואת עיניים

הלחמת רשתית קרועה•טיפול בכלי דם בעין•הפחתת לחץ תוך עיני הנוצר •

מגלאוקומהטיפול בקטרקט משני•ניתוח להסרת משקפיים ע”י עיצוב •

מחדש של שבירת האור בקרנית

לייזר לאבחון וטיפול בסרטןלייזר לאבחון וטיפול בסרטןלאבחון- מזריקים לחולה תרופה המצטברת בתאים •

הסרטניים במיוחד. הקרנה של האזור הנבדק עם קרן לייזר גורמת לחומר שהוזרק להקרין באור זוהר ובכך

לסמן את האזורים הנגועים.לטיפול- מזריקים למטופל תרופה מתאימה המצטברת •

בתאים הסרטניים במיוחד. את האזור הנגוע מקרינים בלייזר מתאים הגורם להפעלת החומר ע”י ערור

אלקטרוני. החומר המעורר גורם לפרוק מולקולות חמצן המגיבות עם התאים הנגועים ומשמידות אותם.