فصلنامه لیزر در پزشکی
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 26، زمستان 1385)

کمتر از یک دهه از معرفی لیزر به عرصه های متنوع کاربری در پزشکی، در کشورمان می گذرد. هر چند در ابتدا اقبال به لیزر صرفا برای اهداف درمانی و عمدتا در بخش خصوصی صورت پذیرفت. با گذشت زمان رویکردهای پژوهشی به مقوله لیزر در مراکز تحقیقاتی کشور در دانشگاه ها و در جهاد دانشگاهی شکل گرفت. هرچند مطالعات از این دست هنوز از شکل ایده آل فاصله دارند ولی در جای خود بسیار ارزشمند می باشند. جامعه پژوهشی ایران در عرصه لیزر پزشکی در حال پیمودن learning curve می باشد. هرچند که الگوهای پژوهشی در زمینه لیزر پزشکی در کشورهای پیشاهنگ این فن آوری روشنی بخش راه پر نشیب و فرازی که در پیش رو داریم می باشد. ولی این نکته را نباید از نظر دور داشت که محققین ایرانی این عرصه هر چه بیشتر به امر تبادل نظرات از طریق کنفرانس ها، مقالات و مجلات با یکدیگر همت بیشتری بگمارند، عبور از این مسیر و حصول بلوغ کامل علمی در عرصه لیزر پزشکی آسانتر میسر خواهد شد.

استفاده از لیزر برای لحیم کاری بافت به وسیله یک ماده حساس به نور زیست سازگار شیمیایی نظیر ایندوسیانین سبز (ICG) اجازه انتقال انتخابی نور به بافت مورد نظر را می دهد. در این تحقیق از آلبومین سرم گاوی (BSA) به عنوان لحیم بیولوژیک و از ICG به عنوان حساس گر نوری همراه لیزر دیود با طول موج 810 nm به این منظور استفاده گردیده است و تاثیر چگالی توان لیزر در حالت های پرتودهی دینامیک و استاتیک، تعداد اسکن و سرعت اسکن در حالت دینامیک بر روی استحکام کششی زخم و نیز افزایش دمای بافت در شدت های مختلف لیزر اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش توان لیزر استحکام کششی زخم در هر دو حالت استاتیک و دینامیک افزایش می یابد ولی به علت افزایش دمای زیاد در توان های بالا نه تنها توان بلکه تعداد اسکن نیز باید بهینه گردند تا در کنار استحکام مکانیکی مناسب ایجاد شده از آسیب گرمایی به بافت جلوگیری شود.

کاندیدا آلبیکس اصلی ترین عامل بیماری کاندیدیازیس است که امروزه به خاطر افزایش عوامل زمینه ساز و تضعیف کننده سیستم ایمنی مثل ایدوز، به وفور گزارش می شود. از آنجایی که اغلب درمان عفونت کاندیدیازیس منجر به شکست و عود کننده میگردد، لذا در این مطالعه اثر لیزر کم توان دیود بر روی قارچ کاندیدا آلبیکنس بررسی گردید. با توجه به اینکه اطلاعات محدودی در زمینه بررسی اثرات لیزر روی قارچها وجود دارد، لذا دلیل بررسی اثر لیزر روی قارچ ها در شرایط آزمایشگاه به این علت بوده که مشخص شود اثر اشعه لیزر درمانی کم توان در کنترل و از بین بردن قارچها ناشی از اثرات مستقیم لیزر روی میکروارگانیسم و یا ناشی از اثرات تحریک ایمنی بافتها روی میکروارگانیسم ها می باشد.
در این مطالعه که به مدت 28 ماه در شرایط آزمایشگاهی و شرایط تجربی انجام شد، ابتدا قارچ کاندیدا آلبیکنس، با استفاده از روش های استاندارد شناسایی گردید و بر روی پطری دیش های حاوی محیط کشت سابورودکستروز آگار همراه با کلرامفنیکل کشت داده شد. سپس 4 گروه از نمونه های قارچی مورد نظر که در هر گروه 12 پطری دیش قرار داشت توسط لیزر کم توان دیود با طول موج 685 nm و توان 25 میلی وات به ترتیب با انرژی های 10، 5، 3 و 20 J/cm2 اشعه دهی شدند. پنج گروه هم با طول موج 830 nm و توان 200 میلی وات به ترتیب با انرژی 30، 10، 5، 3 و 50 J/cm2 مورد تشعشع قرار گرفتند و یک سری دوازده تایی نمونه بدون تشعشع هم به عنوان شاهد (کنترل) مدنظر قرار گرفت. در پایان ممانعت یا مهار رشد سویه قارچی، تغییرات مرفولوژیک ماکروسکوپی و میکروسکوپی، حساسیت دارویی، بیمارزایی در موش سوری و تغییرات ژنومی نمونه های مورد آزمایش در مقایسه با نمونه های شاهد مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج مطالعه حاضر نشان داد که لیزر با یک رفتار وابسته به دوز در ایجاد تغییرات روی قارچ کاندیدا آلبیکنس در شرایط آزمایشگاهی تاثیر می گذارد. به طوریکه در دوز مساوی و بالاتر از 10 J/cm2 هر دو طول موج در اکثر گروه ها بیشترین اثرات را نسبت به دیگر گروه ها داشته اند نتایج بدست آمده از این بررسی حاکی از آن است که اشعه لیزر با طول موج های درمانی به طور مستقل سبب ایجاد تاثیرات بر روی قارچ ها می شود و به نظر می رسد این تغییرات در سطح پروتئین ها و احتمالا پس از بیان ژن باشند.

آسیب های تاندونی یکی از شایعترین آسیبهای وارد به بدن می باشند که بهبودی کندی دارند و روش درمانی ثابت شده ای برای بهبود بهتر و سریعتر آسیبهای متوسط تا شدید تاندونی وجود ندارد. با توجه به اثرات درمانی لیزر در ترمیم زخم و افزایش رشد و مهاجرت فیبرو بلاست و تولید کلاژن در این مطالعه اثر تابش لیزر GaAlAs در ترمیم تاندون مورد ارزیابی قرار گرفته است.
در این مطالعه 48 عدد مرغ لگهورن مورد عمل جراحی قرار گرفت. 75% تاندون بصورت پارشیال پاره و سپس بخیه زده شد. بعد از عمل پای مرغها گچ گرفته شد. مرغها به 6 گروه 8 تایی تقسیم شدند. گروه اول روزانه لیزر با طول موج 810nm و چگالی انرژی (دوز) 1 J/cm2، گروه دوم 1.5 J/cm2، گروه سوم 7.5 J/cm2 و گروه چهارم 10 J/cm2 به مدت 6 هفته دریافت خواهند کرد. گروه پنج گروه sham که 200 ثانیه لیزر بصورت خاموش دریافت نمودند. گروه ششم گروه کنترل بودند. در پایان هفته ششم مرغها کشته شده و پای آن ها جدا و میزان ترمیم در آنها تحت ارزیابی هیستوپاتولوژی قرار گرفت.
از نظر ترمیم تاندون در بررسی هیستوپاتولوژی گروه های لیزر تابیده شده نسبت به گروه کنترل و sham ترمیم بهتری داشتند. این تاثیر در دوز 7.5 J/cm2 و 10 J/cm2 بیشترین و در دوز 1 J/cm2 و 1.5 J/cm2 کمترین اثر را نشان داده است.
مطالعه فوق ثابت کرد که لیزر کم توان Ga-Al-As در تسهیل ترمیم تاندون در ZoneII موثر می باشد که می تواند کاربرد بالینی درمانی داشته باشد.

5 درصد بیماران مبتلا به سرطان پستان دچار مشکل پیشرفت سرطان بر روی قفسه سینه هستند. روش های درمانی موجود برای این بیماران محدود می باشد. یکی از روش های درمانی مفید در این زمینه، فوتودینامیک تراپی است. در این روش، به شرط آنکه مقدار کافی از دارو با طول موج مورد نظر و دوزهای suboptimal لیزر مواجه شود، می توان پاسخ بسیار خوبی همراه با حداقل عوارض را انتظار داشت. بدیهی است میزان موفقیت در فوتودینامیک تراپی علاوه بر پارامترهای فوق بستگی به نوع تومور، عمق و توزیع پرتو نیز دارد. در این مقاله یک مدل ریاضی به منظور تخمین غلظت لحظه ای دارو درون بافت ارایه می شود. همچنین مدلی برای تخمین زمان بهینه تابش لیزر و بررسی موفقیت درمان در طول زمان پیشنهاد می گردد.
در این راستا از معادلات جریان خون برای تعیین غلظت لحظه ای دارو سود جسته شده است. همچنین بهینه سازی مدل پیشنهادی برای تخمین زمان بهینه تابش لیزر با استفاده از روش Interior Point انجام می گیرد. مدل های ارایه شده با استفاده از نرم افزار Matlab 7 شبیه سازی شده اند با استفاده از شبیه سازی انجام شده، بررسی اثر پارامترهای مختلف در درمان فوتودینامیک و بهینه سازی درمان فراهم می شود. به منظور نمایش قابلیت های مدل، زمان بهینه تابش که در آن زمان، تومور بیشترین تخریب و ناحیه مرزی حداقل تخریب را دارد، همراه با درصد تخریب هر ناحیه، برای سه نمونه تومور تخمین زده شده است.
مزیت مدل سازی و شبیه سازی انجام شده در بهینه سازی روش فوتودینامیک تراپی بدون نیاز به روش های سعی و خطای کلینیکی است. به این ترتیب می توان مناسب ترین زمان برای تابش لیزر را تخمین زد همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که هرچه میل ترکیبی دارو با سلول های بافت سرطانی نسبت به سایر بافت ها بیشتر باشد شانس موفقیت در درمان بیشتر می شود.

رد مزمن پیوند در حقیقت یک واکنش حساسیت تاخیری نوع IV یا DTH می باشد. از بین این سایتوکاینها نقش بسیار مهم IL-2 و TGF-b بارز می باشد. مطالعات بسیاری در مورد تاثیر لیزر کم توان بر DTH وجود دارد. اما بررسی دقیقی بر چگونگی اثر آن بر DTH که مکانیسم رد مزمن پیوند می باشد، وجود ندارد. در این مطالعه تجربی سعی شده است تاثیر لیزر کم توان بر میزان تولید این سایتوکاینها مورد بررسی قرار گیرد.
در این مطالعه تجربی (experimental) سلولهای تک هسته ای خون محیطی انسان ابتدا کشت داده شده و سپس در 4 گروه (گروه کنترل 1، کنترل 2، آزمایش 1 و آزمایش 2) تقسیم شدند. گروه کنترل 1 گروه مطالعه پایه ای است که سلولهای آن تحریک نشدند و تحت تابش لیزر نیز قرار نگرفتند. سلولهای گروه کنترل 2 با انتی ژن بیگانه تحریک شده اما تابش لیزر را دریافت نکردند. گروه ازمایش 1 ابتدا تحریک شده و از روز سوم پس از تحریک که افزایش واضح سطح سایتوکاینها را داریم، تحت تابش لیزر قرارگرفتند. گروه آزمایش 2 تابش لیزر با خصوصیات یکسان را قبل از شروع تحریک دریافت کردند. در روزهای 5، 3 و 8 سطح IL-2 و TGF-b در نمونه ها اندازه گیری شد.
نتایج به دست آمده نشان داد که سطح این سایتوکاینها در گروه هایی که تحت تابش لیزر کم توان قرار گرفتند در محیط کشت نسبت به گروهی که تنها تحریک شد به صورت معنی داری کاهش نشان داد اما بین دو گروهی که شروع تابش لیزر را قبل و بعد از تحریک دریافت کردند تفاوت معنا داری دیده نشد.
به نظر می رسد که نتایج این مطالعه بتواند تا حدی مکانیسم تاثیر تابش پرتوی لیزر کم توان بر DTH با استفاده از IL-2 و TGF-b توضیح داد. با این وجود نیاز به مطالعات تکمیلی است.

بیش از 4 دهه از کاربرد لیزرها در حوزه پزشکی می گذرد. در این مدت مطالعات بسیاری در خصوص کاربردهای این تکنولوژی در پزشکی منتشر شده است که هر یک توانسته است به روشن شدن بخشی از کاربردهای لیزر و تکنولوژی وابسته به آن در تشخیص و درمان کمک نماید.پرتوی لیزر و سیستمهای تولید کننده آن از خصوصیاتی برخوردار هستند که بیان هر یک از آنها برای شناخت ضروری است. با بررسی متون در خواهیم یافت که متاسفانه بسیاری از مطالعات انجام گرفته در خصوص لیزر در عرصه پزشکی بدلیل عدم بیان این خصوصیات غیر قابل نتیجه گیری و غیر قابل تکرار پذیری می باشد. یکی از علت های عدم رعایت این خصوصیات فیزیکی لیزرها و بیان آن در مقالات منتشره را می توان به عدم آشنایی محققان مربوطه دانست. خوشبختانه در سالهای اخیر تلاشهای صورت گرفته است که بتوان با یکدست نمودن پارامترهای فیزیکی درمانی و تشخیصی لیزر، زبانی مشترک برای آنها یافت. این مشکل نیز در داخل کشور کاملا مشهود است. از زمان ورود سیستمهای لیزر به ایران و علاقه محققان علوم پزشکی برای مطالعه در این زمینه، متاسفانه پارامترهای ضروری و استاندارد در مورد لیزر و ارایه آنها در مقالات رعایت نمی گردد. بدیهی است قبل از استفاده از هر گونه لیزری در کاربردی خاص، دانستن صحیح برخی از تعاریف واژه ها و پارامترها کاملا الزامی است و همواره باید جدی تلقی و درست به کار گرفته شوند.