پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و  تحقیقات دانشکده مهندسی پزشکی رشته مهندسی پزشکی عنوان پروژه کار ورزی: آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی

چکیده پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی کلمه لیزر از حروف اول عبارت Light Amplification by Sitmulated Emission of Radiation تشکیل شده است . امروزه علم استفاده از لیزرهای کم توان بسیار گسترده شده و به نام لیزر درمانی یا Low Level Laser Therapy (LLLT) شناخته می‌شود .

تاثیر لیزرهای کم توان ،‌گرمایی و تخریبی نبوده ، بلکه به صورت فتوشیمیایی است . فوتون وارد بافت شده ، در میتوکندری‌ها و غشای سلولی جذب شده ، انرژی نوراتی به انرژی شیمیایی ( به صورت ATP) تبدیل شده و ATP منجر به تحریک و پرولیفراسیون سلولی می‌شود . نفوذ پذیری غشای سلولی تغییر می‌کند و منجر به تغییرات فیزیولوژیک می‌شود . این تغییرات ماکروفاژها ، فیبروبلاست‌ها ، سلول‌های اندوتلیال ،ماست‌سل‌ها ،برادی کینین و سرعت هدایت عصبی را تحت تاثیر قرار می‌دهند . در واقع لیزرهای کم توان اثر تنظیمی بر روی فعل و انفعالات حیاتی ( Biomodulatory Effect) دارند ( به همین علت لیزر سرد نیز نامیده می‌شوند .)‌ با مطالعات و تحقیقاتی که در سراسر دنیا بر روی لیزر تراپی انجام می‌شود کاربردهای درمانی این روش طیف وسیعی از ترمیم بافت و التیام زخم تا کاهش درد را در بر می‌گیرد . این امر بیانگر اهمیت طول موج ، دوز درمانی و فرکانس های انتخاب شده است .

طول موج‌های قرمز ( ۷۰۰- ۶۰۰ نانومتر ) و مادون قرمز (۷۰۰ نانومتر به بالا) نورهای اصلی در لیزر تراپی هستند . عمق نفوذ اشعه لیزر به بافت برای تحریک فیزیولوژیک سلول‌ها و بافت ، به طور موج اشعه بستگی دارد . تنها ۵ درصد شدت نور قرمز ، قابلیت نفوذ به بافت زیر جلدی داشته و بیشترآن در سطح جذب می‌شوند. بنابراین از نور قرمز بیشتر در سطح (مانند بیماری‌های پوستی و نظیر آن ) استفاده می‌شود . امنا در مورد لیزرهای مادون قرمز ۲۰ درصد شدت اشعه به بافت زیر جلدی می‌رسد و در نتیجه در درمان مفاصل ، عضلات ، کاهش درد و… کاربرد دارد .

پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر

کاربردهای لیزر درمانی پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر اشعه لیزر پس از تابش و رسیدن به سطح داخل سلول دارای اثراتی است . از جمله تنظیم و متعادل ساختن :

  • متابولیسم سلولی
  • تولید کلاژن
  • حرکت و دگرانولاسیون ماست‌سل‌ها
  • حرکت و فعالیت ماکروفاژها
  • ساخت فیبروبلاست ها (‌از جمله باز جذب فیبرین )
  • پروتئین سازی
  • تولید ADP-ATP
  • تغییر نفوذ پذیری و پتانسیل غشای سلولی و تحریک پمپ سدیم / پتاسیم و در نهایت برداشت بیشتر کلسیم
  • وازودیلاتاسیون ( خون غنی از اکسیژن )‌
  • آنژیوژنز ( بهبود تغذیه بافتی )
  • پاسخ‌های سیستمیک
  • افزایش سیر کولاسیون اکسیژن و بهبود مصرف گلوکز
  • ساخت DNA (‌از طریق تحریک فیتوهماگلوتینین )
  • تحریک فاگوسیتوز
  • تغییر سطوح مدیاتورها ( هیستامین و پروستاگلاندین‌ها ) یا اندروفین ها
  • آزاد سازی اندروفین‌ها
  • افزایش متابولیسم سراتونین ( در کاهش درد )
  • سرکوب فعالیت نوسی سپتورها ( Nociceptor)
  • با توجه به اثراتی که در بالا اشاره شد می‌توان به برخی از کاربردهای لیزر کم توان در درمان بیماری‌های مختلف اشاره کرد:
  • التیام زخم ( از جمله زخم‌های فشاری و یا عفونی )
  • ترمیم آسیب‌های بافت نرم (‌هماتوم ، ضرب دیدگی‌ها ، درد و… )
  • بیما‌ری‌های پوستی (‌سوختگی ، خراشیدگی ، اگزما ، آکنه ، هرپس و … )‌
  • کاهش درد (‌حاد و مزمن ) و اثرات ضد التهابی
  • بیماری‌های روماتولوژیک یا فیزیوتراپی (‌تاندونیت ، بورسیت ،‌کپسولیت ، آرتریت و..)
  • تحریک نقاط طب سوزنی با استفاده از اشعه لیزر به جای سوزن
  • افزایش قدرت کشش بافت آسیب دیده پس از ترمیم (TensileStrength)
    • متعادل ساختن کلاژن و کاهش اندازه اسکار به دنبال بریدگی ، سوختگی و یا جراحی .
    • تحریک و تقویت سیستم ایمنی بدن
    • کمک به مقابله با عفونت
    • بهبود فونکسیون عصب (‌ترمیم تدریجی اعصاب آسیب دیده یا حتی قطع شده )

پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی

فصل اول مقدمه تعریف و تاریخچه لیزر و لیزر تراپی پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی در دوران تمدن یونان – روم (‌تقریباً از ۶ قرن پیش از میلاد تا قرن دوم میلادی ) ، لیزر به خوبی شناخته شده بود . لیزر ،‌گیاهی خودرو (‌احتمالاً از رده گیاهان چتر ) بود که در ناحیه وسیعی در اطراف سیرن (لیبی امروز) می‌رویید . این گیاه در مواردی نیز « لیزر پیتیوم » نامیده می‌شد و مردم به علت خواص اعجاز آمیزش آن را هدیه‌ای جانب خدا می‌پنداشتند .

لیزر برای درمان بسیاری از بیماری‌ها از ذات الریه گرفته تا تعدادی از بیماری‌های واگیردار بکار می رفت و پادزهر موثری برای مارگزیدگی ، عقرب گزیدگی و نیش پیکان‌های زهر آلود دشمن محسوب می‌شد . همچنین به علت طعم لذیذش ،‌ چاشنی عالی محسوب می‌شد و در غذاها به کار می رفت . یونانی‌ها و رومی‌ها بسیار کوشیدند تا بتوانند لیزر را کشت کنند اما در این کار موفق نبودند و به تدریج لیزر کمیاب شد . به نظر می‌رسد که این گیاه در حدود قرن دوم میلادی کاملاً از بین رفته باشد . از آن زمان تا کنون با وجود کوشش‌های بسیار ،‌ کسی موفق نشده است لیزر را در صحراهای جنوبی سیرن پیدا کند .

لذا به نظر می‌رسد که این لیزر طبیعی به صورت گنجیه گمشده تمدن یونان – روم در آمده باشد .

با این مقدمه باستانی ،‌که شاید تنها از نظر کلامی و برخی کاربردها با مفهوم جدید « لیزر» شباهت داشته باشد ، تاریخ تولد لیزر را از نور آغاز می‌کنیم .

 نور چیست ؟

پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر نور چیست این سئوالی است که احتمالاً پیشینیان ما هزاران سال پیش از خود می‌پرسیدند . پاسخ این سئوال در طول سالیان دراز و همراه با پیشرفت علوم و دانش انسان ( به تدریج از زمان اعتقاد به خدایان روشنایی تا لیزر )، بدست آمده است . البته ، همواره جنبه‌های تاریکی در توضیح ماهیت نور وجود داشته است که حتی هنوز هم بطور کامل مشخص نشده اند . لذا هرگاه انسان اطلاعات جدیدتری از ماهیت و خواص نور بدست می آورد ، تعریف جامع‌تری برای آن ارائه می‌کند .

 در دوران قدیم ، بسیاری از جوامع بشری خدایان خورشید را مسئول سلامتی و بهبود می‌دانستند .

از همین رو ، فنیقی‌های دوران باستان ، « بال » را به عنوان خدای خورشید و سلامتی می‌پرستیدند .

یونانی‌ها نیز « هلیوس » خدای نور ،‌خورشید و بهبودی را به علت تاثیرات منحصر بفردش ستایش می‌کردند و عبارت « هلیوتراپی » از همین کلمه اقتباس شد . نور درمانی را نیز مصریان باستان انجام می‌دادند . آنان در سال ۴۴۰ پیش از میلاد ، از تاثیرات تسکینی نور بر زخم‌ها ، شکستگی‌ها و درمان آبله استفاده می‌کردند .

یونانی‌ها ، نخستین کسانی بودند که کوشیدند طبیعت نور و چگونگی دیدن را توضیح دهند .پس از ظهور علوم تجربی ، دو نظریه‌ درباره‌ی ماهیت نور مطرح شد . یکی از آنها ، نظریه‌ی ذره‌ای نیوتن بود که نور را متشکل از باریکه‌ای از ذرات می دانستند که تابع قوانین حرکت می‌باشند و دیگری ، نظریه‌ موجی بود که طبیعت موجی را برای نور پیشنهاد می‌کرد .

تفکر در خصوص لیزر ، در اواخر قرن ۱۹ و اوایل قرن ۲۰ میلادی و بر مبنای فیزیک کوانتومی پایه گذاری شد . در آغاز دانشمندانی نظیر « بور » و « پلانک » تئوری‌هایی مطرح کردند که در ادامه توسط نابغه قرن،« آلبرت اینشتین»،‌تکمیل شد‌.(‌شکل ۱-۱) « اینشتین » در سال ۱۹۱۷ ،‌اصل و جوهره پیچیده نور را به عنوان یک سیستم الکترودینامیکی در مقاله‌اش تحت عنوان « تئوری کوآنتومی تشعشع » بیان کرد . این کشف که بر پایه تئوری‌های کوانتومی استوار بود ، به این موضوع می‌پرداخت که تابش نور را می‌توان بسته‌های گسسته انرژی ( به نام فوتون ) به حساب آورد که در آن هر فوتون دارای انرژی خاصی ( مطابق با فرکانس امواج آن بسته) می‌باشد .

« اینشتین » ، نظریه‌ وجود فوتون‌ها و گسیل‌آ»ها را براساس پدیده نشر برانگیخته ( گسیل القایی یا تحریک شده ) مطرح کرد ، اما این موضوع مدت‌های طولانی تنها در یک کنجکاوی در آزمایشگاه باقی ماند و تا دهه‌ی پنجاه ، هیچ کس پتانسیل باور نکردنی این مفهوم را درک نکرد . اما سرانجام ، با تحقیقات کاربردی براساس این نظریه ، امکان استفاده از آن و تولید « میزر » و به دنبال آن لیزر ، فراهم شد .

پیدایش میزر

پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر پیدایش میزر ایده اولیه پدیده لیزر توسط « اینشتین» مطرح شد و پس از او در سال ۱۹۴۰، دانشمندی روسی به نام « فابریکانت » در رساله دکتری خود ، تولید تابش‌های تقویت شده را به اثبات رساند . سپس در سال ۱۹۵۴، « چالز تانز » فیزیکدان دانشگاه کلمبیا ، با استفاده از گاز آمونیاک در ناحیه مایکروویو ، موفق به ساخت « میزر» شد که این نخستین کاربرد برای پدیده گسیل القایی محسوب می‌شد (‌شکل ۱-۲) این پدیده تقریباً بطور همزمان در آمریکا و شوروی بررسی شد اما درهر حال ، میزر همواره با نام « چالز تانز » همراه می‌باشد ؛ زیرا این ام را او و براساس حروف اول کلمات “Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation” برای این پدیده برگزید .

«‌تانز » می‌‌گوید ایده میزر ، پیش از تشکیل جلسه « انجمن فیزیک آمریکا » و در یک صبح بهاری در سال ۱۹۵۱ در زمانی که روی نیمکتی در پارکی واقع در واشنگتن نشسته بود ، در ذهنش جرقه زد . او ایده خود را برای « هربرت زیگر » و « جیمز گوردون » و «نیکلای باسوف » در « موسسه‌ی فیزیک لبدوف » در مسکو ، محاسبات دقیقی به منظور تعیین شرایط مورد نیاز جهت عملکرد میزر انجام دادند و مدت کوتاهی پس از ارائه گزارش « تانز » ، نتایج خود را منتشر کردند . سهم این افراد به همراه « تانز » در عرضه‌ی میزر ، در سال ۱۹۶۴ با اهدای جایزه نوبل فیزیک به این سه تن ، به رسمیت شناخته شد .

شکل ۱-۲ دستگاه میزر ساخته شده بوسیله‌ی چالز تانز

ساخت لیزر

پس از ساخت میزر « تانز » و دیگر فیزیکدانان ، به فعالیت در محدوده طول موج‌های کوتاه‌تر از مایکروویو (‌محدوده مرئی و مادون قرمز ) پرداختند .پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی ساخت لیزر آنان دریافتند که برای تولید گسیل القایی در این محدود جدید ، شرایط فیزیکی در مقایسه با میزر ،‌مشکل‌تر می‌باشد . در نهایت ، « تانز » و «‌آرتور شاولو» در سال ۱۹۵۸ با چاپ مقاله‌ای جامع ،‌تفاوت‌های کار درمحدوده مرئی و و مایکروویو را مشخص کردند .

در همین سال‌ها « گوردن گلد » دانشجوی دکترای دانشگاه کلمبیا ، به فعالیت در زمینه تعیین شرایط و امکانات مورد نیاز برای گسیل القائی ، در ناحیه طول موج مرئی پرداخت و نتایج کار خود را در سال ۱۹۵۷ در دفترچه‌ای یادداشت کرد ؛ اما تلاشی در جهت چاپ این نتایج به عمل نیاورد . او پس از مدتی سعی کرد تا کار خود را به ثبت برساند . لذا به سرعت یادداشت‌های خود را برای ثبت رسمی ارائه داد .

اما علت مشاوره حقوقی نادرست ، این کار تا اوایل سال ۱۹۵۹ ( ۹ ماه پس از ثبت فعالیت تانز و شاولو ) انجام نشد. با وجود این « گلد » نخستین کسی بود که در یادداشت‌های خود ،

فهرست مطالب

عنوان  صفحه

چکیده…………………………………… ۱

فصل اول

مقدمه…………………………………… ۴

نورچیست…………………………………. ۵

پیدایش  لیزر…………………………….. ۷

ساخت لیزر……………………………….. ۸

لیزر در پزشکی…………………………… ۱۲

ظهور لیزر تراپی…………………………. ۱۵

معرفی مراکزی که در دوره کارورزی به آنجا رفتم.. ۲۰

فصل دوم: مبانی و اصول لیزر

مفاهیم اولیه …………………………… ۲۳

برخورد نور با ماده………………………. ۲۶

ماهیت نور و لیزر………………………… ۲۸

اساس تشکیل لیزر…………………………. ۳۱

ماده فعال………………………………. ۳۳

کاواک………………………………….. ۳۳

منبع انرژی …………………………….. ۳۳

نحوه تولید لیزر ………………………… ۳۵

خواص لیزر………………………………. ۳۷

تک فامی………………………………… ۳۸

همدوسی…………………………………. ۳۸

واگرایی کم و هم راستایی………………….. ۳۸

شدت بالا و درخشندگی………………………. ۳۹

طبقه بندی لیزرها………………………… ۳۹

لیزرهای حالت جامد……………………….. ۴۲

لیزرهای مایع …………………………… ۴۴

لیزرهای گازی……………………………. ۴۸

لیزرهای نیمه هادی ………………………. ۵۲

لیزرهای پلاسما…………………………… ۵۵

فصل سوم:انواع لیزرها و اصول دستگاههای لیزر تراپی

مقدمه………………………………….. ۵۷

انواع لیزرها در دستگاههای لیزر تراپی………. ۵۸

لیزر هلیوم- نئون………………………… ۶۲

لیزر ایندیوم- کالیم- آلومینیوم – آرسناید…… ۶۳

لیزر گاز کربنیک…………………………. ۶۴

لیزهایND – Yag ………………………….. 66

لیزر یاقوت……………………………… ۶۷

لیزر کریپتون……………………………. ۶۷

شرایط انتخاب و بکارگیری دستگاه لیزرتراپی…… ۶۸

گذشته،حال و آینده دستگاههای لیزر تراپی…….. ۷۰

لیزر دیودی و نحوه ساخت آن………………… ۷۱

انتقال انرژی در مواد نیمه هادی……………. ۷۳

نحوه ساخت دیود لیزر……………………… ۷۸

ساختمان داخلی دیود لیزر………………….. ۸۲

میزان واگرایی و اندازه پرتو………………. ۸۲

وابستگی درجه حرارت به توان خروجی………….. ۸۴

رفتار زمانی دیود لیزر……………………. ۸۶

نحوه موازی کردن پرتوی لیزر……………….. ۸۹

انواع دیود لیزر…………………………. ۹۰

لیزر تراپی چیست…………………………. ۹۲

فیزیولوژی بافت و لیزر……………………. ۹۵

برهم کنش نور با بافت…………………….. ۹۸

فصل چهارم

نکات عملی در ارتباط با دستگاهها…………… ۱۰۴

کالیبراسیون…………………………….. ۱۱۰

عوامل مکانیکی در بهم خوردن کالیبراسیون…….. ۱۱۱

معرفی دستگاهها و اپراتوری آنها……………. ۱۱۲

معرفی دستگاه Mustang ……………………. 114

اپراتوری  Mustang………………………… 118

معرفی لیزر قلمی…………………………. ۱۲۰

معرفی  AZOR-2k-02 ………………………. 121

اپراتوری AZOR-2k-02……………………… 122

معرفی دستگاه ILP و اپراتوری آن……………. ۱۲۴

فصل پنجم

نکات ایمنی……………………………… ۱۲۷

تقسیم بندی لیزر از لحاظ انرژی…………….. ۱۲۹

روش های ایمنی…………………………… ۱۳۰

خطرات ناشی از پرتو………………………. ۱۳۱

خطرات چشمی……………………………… ۱۳۳

خطرات دندان…………………………….. ۱۳۴

خطرات غیر وابسته به پرتو…………………. ۱۳۵

فصل ششم

نتیجه گیری……………………………… ۱۳۷

منابع و ماخذ……………………………. ۱۴۰

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “پروژه کار ورزی آشنایی با لیزر و بررسی دستگاههای لیزر در پزشکی”
دانشکده ها|بازار دانلود فایلهای درسی | بازار انواع فايل قابل دانلود | مرجع مقاله,کتاب,تحقيق,پاورپوينت,پروژه دانشگاهي,قالب,تم وردپرس.