توضیحات

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد لیزر در دوران تمدن یونان و روم دارای 160 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد لیزر در دوران تمدن یونان و روم  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد لیزر در دوران تمدن یونان و روم،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد


بخشی از متن مقاله در مورد لیزر در دوران تمدن یونان و روم :

لیزر در دوران تمدن یونان و روم

لیزر ; از اعجاز‌آمیز‌ترین موهبت‌های طبیعت است كه برای مصارف گوناگون سودمند است. پلینی، تاریخ طبیعی، جلد 22 ص 49 (قرن اول میلادی)
برداشت از نوشته‌های پلینی بزرگ:
لیزر در دوران تمدن یونان ـ روم
در دوران تمدن یونان ـ روم (تقریباً از قرن ششم پیش‌ از میلاد تا قرن دوم میلاد) لیزر بخوبی شناخته شده و مشهور بود. گیاهی خودرو بود (احتمالاً از رده گیاهان چتری) كه در ناحیه وسیعی در اطراف سیرن (لیبی امروز) می‌رویید. گاهی هم «لیزر پیتیوم» نامیده می‌شد و به علت خواص اعجاز‌گرش آن را هدیه‌ای از جانب خداوند می‌دانستند. این گیاه برای درمان بسیاری از بیماری‌ها از ذات‌الریه

گرفته تا بسیاری از بیماری‌های واگیر‌دار به كار می‌رفت. پادزهر مؤثری بود برای مارزدگی،‌ عقرب زدگی و نیش پیكان‌های زهر‌آلود دشمن از طعم لذیزش به عنوان چاشنی عالی در بهترین آشپزی‌ها استفاده می‌شد. این گیاه آنچنان پرارزش بود كه منبع اصلی سعادت سیرنیها به حساب می‌آمد و به یونان و روم صادر می‌شد. در مدت استیلامی رومی‌ها تنها خراجی كه سیرینها به روم می‌دادند این گیاه بودكه همراه با شمشهای طلا در خزانه‌ها نگهداری می‌شد. شاید بهترین گواه‌ ارزش لیزر در آن روزگار نقش بر جام مشهور آركسیلائو (كه اكنون در موزه سیرن است.) باشد كه باربران را

در حال بار كردن لیزر در كشتی تحت سرپرستی شاه آركسیلائو نشان می‌دهد، هم یونانی‌‌ها و هم رومی‌ها بسیار كوشیدند كه بتوانند لیزر را در نقاط مختلف «آپولیا» و «آیونا» (در قسمت جنوبی ایتالیا) به كشت بنشانند. نتیجه آن شد كه لیزر بیشتر و بیشتر كمیاب شد و به نظر می‌رسد كه

در حوالی قرن دوم میلادی كاملاً از میان رفت. از آن زمان تا به حال علی‌رغم كوشش‌های بسیار كسی موفق نشد كه لیزر را در صحرا‌های جنوبی سیرن پیدا كند و بدین ترتیب لیزر به صورت گنجینه گمشده تمدن یونان-روم درآمد.
از زمان ابداع نخستین لیزر توسط maiman در 1960 ، کاربرد های متنوع لیزر در شاخه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. جراحی لیزری قطعا ار مهمترین این کارها و یکی از برجسته ترین تحولات در پزشکی قرن حاضر به شمار می آید. در واقع می توان گفت که انواع گوناگون لیزر ها به عنوان ابزار بی رقیبی در پزشکی نوین مطرح گردیده اند . دو دهه پیش کاربرد های بالینی لیزر فقط به شاخه چشم پزشکی محمدود می شد و از جمله جالب ترین جراحی های لیزری که امروزه نیز به طور گسترده ای متداول است به کار گیری لیزر یونی ارگون در درمان جدا شدگی شبکیه چشم می باشد. اما در حال حاضر به جرت می توان گفت که لیزر به تمامی شاخه های پزشکی رسوخ کرده و گسترش چشم گیری داشته است. این امر به دلیل گوناگونی سیستم های لیزری موجود ، تنوع پارامتر های فیزیکی و نیز اشتیاق شدید برخی گروه ها پژوهشی بوده است که بدین ترتیب تقریبا تمامی شاخه های جراحی در به کار گیری لیزر ها حمت گمارده اند . البته در برخی موارد به ویژه در شاخه ی موسوم بر انگیزش بیولوژیک ، پژوهشگران سمت گیری مناسبی را اتخاذ نکرده بودند و با سعی فراوان به چاپ مقالات بیشتر اهتمام می ورزیدند و تولید کنندگان برخی از سیستم های لیزری نیز به منظور سود بیشتر به تبلیغ محصولات خود می پرداختند اما سر انجام در یافتند که برخی از این سیستم ها دارای کارایی مناسب نیستند اما از سوی دیگر بسیاری از روش های لیزری که با یاری دانشمندان توسعه یافته است در عمل نیز ثمر بخش بوده اند . در حال باید همواره توجه داشت که این روش های درمانی به وسیله ی دیگر محققان نیز تایید شد و نتایج تحقیقات با ارئه مدارک مستدل در ژورنالهای معتبر علمی انتشار یابد . علاوه بر روش ها ی متداول معالجه لیزری ، امروزه برخی تکنیک های تشخیصی جالب نیز به مجموعه کاربرد ها افزوده شده است. در اواخر دهه 60 میلادی لیزر ها در شاخه های دیگر پزشکی نیز وارد شدند و امروزه مجموعه ای بزرگ از روش های لیزری در سرتاسر جهان به کار گرفته می شود اغلب آن ها به خانواده موسوم به « جراحی با حداقل اثر تهاجمی » تعلق دارند که به معنای جراحی بدون تماس و با کمترین میزان خون ریزی است . دو ویژگی فوق ، باعث شده تا لیزر به عنوان یک تیغ جراحی منحصر به فرد و وسیله کمک در مانی ارزشمندی مطرح شود . بسیاری از بیماران و همچنین جراحان ، لیزر را به مثابه ابزاری شگفت انگیز باور داشته اند که البته این ممکن است تا حدی گمراه کننده باشد و همواره لیزر نتواند خواسته های غیر عهادی یا بلند پروازانه ما را بر آورده سازد. باید توجه داشت که همیشه به داوری دقیقی در مورد پیشرفت های نوین لیزری نیازمندیم و به صرف گزارش هایی که در مورد معالجه با لیزر منتشر می شود نمی توادن ارزش درمانی آن را تضمین کرد، مگر آن که مطالعات مستقل نیز به ارزیابی و تایید مجدد آن بپردازد. یک نوع بر همکنش لیزری ممکن است

در درمان نوعی بیماری به کار آید. اما همان اثر در معالجه بیماری دیگر فاجعه آمیز باشد . به عنوان مثال گرم کردن بافت سرطانی توسط پرتو دهی لیزر می تواند به مرگ نسوج ( نگروزه شدن ) ت

ومور سرطانی منجر گردد که مورد نظر ماست. اما به کار گیری همین پارامتر های لیزری به منظور انعقاد شبکیه ای به ایجاد سوختگی در شبکیه و نا بینایی بازگشت ناپذیر منجر می گردد . آثار حرارتی در دمای بیش از c60 درجه منجر به ایجاد صدمات بازگشت ناپذیر می گردند. سیستم های لیزری به 2 دسته لیزر های موج پیوسته و لیزر های پالسی تقسیم بندی شده اند اغلب لیزر های گازی و برخی لیزر های حالت جامد به گروه اول تعلق دارند ، حال آن که خانواده لیزر ها پالسی عمدتا ً شامل لیزر های دیگر حالت جامد، اگزایمر و لیزر های رنگینه ای است.
در جدول فهرستی از انواع لیزر های پزشکی به هموراه دو پارامتر مشخصه آن ها یعنی طول موج و عرض پالس ( یا زمان پرتو دهی در لیزر های موج پیوسته ) داده شده اند. این فهرست بر حسب عرض پالس مرتب شده است زیرا مدت پرتو دهی یک پرامتر مهم در تعیین نوع برهمکنش لیزر با بافت طول موج ، دومین پارامتر مهم لیزر است که تعیین کننده عمق نفوذ تابش لیزر درون بافت می باشد و بیانگر آن است که پارامتر های جذب و پراکندگی تا چه میزان موثر می باشند . پارامتر موسم یعنی چگالی انرژی لیزر نیز حائض اهمیت است و اندازه آن یک شرط لازم برای تعیین نوع اثر بر همکنش لیزر با بافت ومحدوده آن به شمار می آید با کاربرد های پزشگی در چگالی های انرژی بین j/cm 1 تا j/cm 1000 به و قوع می پیوندند و این گستره نسبتا باریک در مقایسه با بازه عرض پالس می باشد که در مطالعه آثار برهمکنشی لیزر با فت تا 15 مرتبه بزرگی قابل تغییر است. پارامتر چهارم یعنی شدت پرتودهی ( چگالی توان سطحی باریک لیزر ) که بنا به تعریف نسبت چگالی انرژی به عرض پالس می باشد نیز قابل توجه است.
اخیراً دو پیشرفت مهم در فناوری لیزر سهم به سزایی در متحول ساختن تحقیقات پزشکی داشته است. این دو عبارتند از لیزر های دیودی و لیزر الکترون آزاد. لیزر های دیودی می توانند به صورت موج پیوسته یا پالسی گسیل نمایند و به طور خارق العاده ای کوچک می باشند اما در عوض لیزر های الکترون آزاد که با استفاده از باریکه ها چند مگاالکترون ولتی ( mev ) شتاب دهنده های الکترونی کار می کنند قادر به تولید پالس های لیزری بسیار کوتاه می باشند ولی چون ماشین های قول

پیکر و عظیمی هستند ، فقط در مکان خاصی می توانند نسب و مورد استفاده قرار گیرند .
پیشرفت کنونی در جراحی لیزری به توسعه سریع سیستم های لیزری پالسی وابسته است.
در حال حاضر بسیاری از لیزر های پزشکی یا تابش موج پوسته دارند و یا پالس های با عرض بیش یک میکرو ثانیه گسیل می کنند بنابراین آشکارا می تواند گفت که در ارتباط با این لیزر ها تحقیقات در آثار گرمایی محدود شده است. اما هنگلمی که پالس های لیزری کو تاه تری تولید شوند آنگاه

امکان وقوع انواع دیگر بر همکنش های لیزر با بافت وجود خواهد داشت. این آار عمدتا از انواع غیر حرارتی بوده و بر اساس سازو کار های کندگی مانند نور کندگی ، کندگی القایی پلاسمایی و با فر آیند گسیختگی نوری می با شد که در مقیاس های نانو ثانیه و پیکو ثانیه روی می دهند .
به طور کلی می تواند چنین خلاصه نمود که توسعه و تکامل سیستم های لیزری که قادر به تولید غالب های کوتاه تری می باشند همواره کاربد های نوین و جالبی را با خود به همراه آورد.

بازه عرض پالس طول موج (nm) نوع لیزر
( موج پیوسته) cw
Cw
Cw
پالسی یا cw
پالسی یا cw
پالسی یا cw
Us250-1
Us250- ns100
Us250- ns100
Us250- ns100
Us250- ns100
Us250- ns100
Us100- ns50
Ns300-20
Ns20-10
Ns20-10
Ns20-10

Ps100-30
Ps100-30
Ps10-2
Ps100- fs10 514-488
647-568-531
Um6/10
900-450
900-670
694
1053
1064

2120
2780
2940
800-720
308
351
248
193
1053
1064
6000-800
1000-700 یونی آرگونی argonion
یونی کریپتونkrypton ion
هلیون- نئونhe-ne
گاز کربنیک co
لیزر رنگینه ای dye laser
لیزر دیوگی diode laser
یاقوت ruby

نئود یمیوم وای ال افnd:ylf
نئودیمیوم یاگnd:yag
هولمیوم یاگ er:yag
Er:ysgg
اربیوم یاگer:yag
الکساندر ایتalexandrite
زنون- کلرایدxecl

زنون – فلوراید xef
کریپتون – فلورایدkrf
آرگون –فلوراید arf
( به روش قفل شدگی مد)nd:ylf
(به روش قفل شدگی مد )nd:yag

لیزرئ الکترون آزادfel
(free electron laser )
تیتانیوم – سفایرti:sapphire

نخستین لیزر یک لیزر یاقوت با دمش لامپ درخش زنون بود . خروجی این لیزر به صورت پالس بسیار تیز مشخص می شد. معمولاً مدت زمان گسیل لیزری توسط لامپ درخش تعیین می گردد که به طول عمر تراز بالایی لیزر مطابقت دارد و در مورد یاقوت حدود ms 1 است. با ابداع سوئیچ Q ، پالسهایی تا حدود ns 50 بهدست آمد . ابزار مکانیکی مانند آینه های چرخان یا دریچه های دوار و ابزار نوری همچون کریستالهای پاکلز آکوستواپتیکی یا الکتروپتیکی می توانند بعنوان ابزار سوئیچ Q به خدمت گمارده شوند. در هر دو حالت تلفات درون تشدید گر ( کاواک ) به طور مصنوعی به میزان بالایی نگهداشته شده تا آن که وارونی بسیار بزرگی در ترازهای انرژی گذار لیزری حاصل شود. آن گاه به هنگام برداشت تلفات ، تمامی انرژی انباشته شده در محیط فعال لیزر به ناگهان توسط فرآیند گسیل القایی در تشدیدگر به بارکه لیزر تبدیل می شود. تولید پالسهای زمانی کوتاه تر نیز با بکارگیری قفل شدگی مد درون کاواک لیزر قابل دستیابی است. در حین عمل قفل شدگی مد ، مدولاسیون میدان الکترومغناطیسی با بکارگیری کریستالهای مدوله ساز سریع ( قفل شدگی مد فعال ) یا با کمک جاذب های اشباع پذیر ( قفل شدگی مد غیر فعال ) انجام می پذیرد . بدینوسیله فاز های کلیه مد های طولی نوسان کننده لیزر اجباراً همپوشانیده می شوند که در نتیجه آن پالسهای پیکوثانیه ای بدست خواهند آمد. یک نمونه از چنین لیزر هایی ، لیزر nd:yag با پهنای باند اپتیکی در مرتبه nm 1 می باشد. این پهنای باند ، کوچکترین عرض پالس قابل حصول را فقط به چند پیکو ثانیه محدود خواهد ساخت .از این

رو به منظور ساخت لیزر های فمتو ثانیه ای اساساً می بایست در ساخت محیطهای فعال لیزر با پهنای باند اپتیکی وسیع تر تحولی حاصل می شد که امروزه این امر با تولید کریستال هایی نظیر ti:sapphire یا cr:lisaf میسر شده که پالسهای لیزری به کوتاهی fs 5/8 تولید می کنند . این امر در مقاله zhou (1994 ) نیز بیان گردیده است. این بازه زمانی از نظر گستره مکانی ، معادل با چند طول موج است. مهمترین روشهای تولید پالس در کتاب ارزشمند siegman (1986) به نگارش در آمده است.

1ـ 1 گسیل خودبخود، گسیل القایی و جذب
الكترونیك كوانتومی رشته‌ای از الكترونیك است كه پدیده‌های با طبیعت كوانتومی را بررسی می‌كند. در این جا نمونه خاصی از الكترونیك كوانتومی، یعنی اصول فیزیكی لیزر و رفتار آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم. پیش از بحث در جزییات؛ كمی درباره‌ی مبانی نظری لیزر به زبان ساده صحبت كنیم.
در لیزر از سه پدیده‌ی اساسی كه نتیجه‌ی برهم كنش موج الكترومغناطیس با ماده‌اند، استفاده می‌شود. برای اینكه بتوانیم از ماهیت پرتوی لیزری آگاه شویم، به تشریح این پدیده‌ها یعنی فرایندهای گسیل خودبخود، گسیل القایی و خذب می‌پردازیم.
اگر جه ادعای پیشگویی اصول لیزر توسط اینشتین ممكن است بحث برانگیز باشد، اما او با تشریح فرایندهای جذب اتمی، گسیل خودبخودی و گسیل برانگیخته در سال 1917 اصول لیزر را بیان كرد. تقریباً 40 سال بعد چارلز تاونز، تئودور ماین تخستین لیزری را كه با یاقوت مصنوعی كار می‌كرد را ساخت و این نخستین لیزری است كه به جامعه علمی عرضه گردید. در سال 1916 علی جوان دانشمند ایرانی نخستین لیزر گازی را كه مخلوطی از گاز هلیم و نئون كار می‌كرد را بوجود آورد. امروزه صدها نوع ماده لیزری و هزاران خط لیزری شناخته شده است كه علاوه بر مسائل پژوهشی كاربردهای متنوعی دارند.
1ـ 1ـ 1 گسیل خودبخود
در نوع نخست برهم‌كنش اتم در یك حالت برانگیخته با گسیل یك فوتون به حالت پایین‌تر می‌رود.
در یك اتم مفروض، دو تراز 1 و 2 با انرژی را در نظر می‌گیریم ( ).

این دو تراز ممكن است دو تراز منتخب از بینهایت تراز آن اتم باشند. اما برای آسانی فرض می‌كنیم تراز 1 را تراز پایه درنظر می‌گیریم. اكنون فرض می‌كنیم كه اتمی یا مولكولی از ماده ابتدا در تراز 2 باشد، از آنجا كه است، اتم به فروافتادن به تراز 1 گرایش پیدا می‌كند. بنابراین اختلاف انرژی باید آزاد شود. هنگامی این اختلاف انرژی به صورت موج الكترومغناطیسی گسیل می‌شود، به آن گسیل خودبخود یا تابشی می‌گویند. بسامد موج تابش شده از رابطه زیر بدست می‌آید:
(1ـ 1ـ 1)

فوتون + اتم اتم

شكل1ـ 1برهم كنش های تابش با ترازهای انرژی اتمی
كه در آن h ثابت پلانك است و علامت ستاره حاكی از حالت برانگیخته است. بنابراین گسیل خودبخودی با گسیل فوتونی به انرژی ، وقتی كه اتم از تراز 2 به تراز 1 فرو می‌افتد، مشخص می‌شود (شكل 1ـ 1). گسیل تابشی یكی از دو طریق ممكن در فرو افت اتم است. فروافت اتم از تراز 2 به تراز 1 بدون تابش نیز می‌تواند صورت بگیرد. در این فرایند اختلاف انرژی به صورت دیگری غیر از تابش موج الكترومغناطیسی به محیط منتقل می‌شود (مثلاً ممكن است به صورت انرژی جنبشی به مولكولهای محیط منتقل شود).
احتمال گسیل خوبخود را به طریق زیر می‌توان مشخص شود:
فرض كنیم در لحظه‌ی t تعداد اتم (در واحد حجم) در تراز 2 وجود داشته باشد. واضح است كه آهنگ فروافت این اتم‌ها در اثر گسیل خودبخود یعنی ، متناسب است با . بنابراین می‌توانیم بنویسیم:
(1ـ 1ـ 2)
ضریب A را احتمال گسیل خودبخود و یا ضریب A اینشتین می‌نامند. نخستین رابطه را برای A اینشتین با قوانین ترمودینامیك به دست آورد. كمیت را طول عمر گسیل خودبخود می‌نامند. مقادیر عددی A (یا ) به نوع گذار بستگی دارد.
1ـ 1ـ 2 گسیل القایی
برهم‌كنش دوم كه مسئول عملكرد لیزر به شمار می‌آید، گسیل القایی (یا تحریك شده) است. اكنون دوباره فرض می‌كنیم كه اتم در ابتدا در تراز 2 (حالت برانگیخته) قرار گرفته است و موجی الكترومغناطیسی با بسامد كه از رابطه‌ی (1ـ 1ـ 1) به دست می‌آید (یعنی بسامد موج فرودی با بسامد گسیل خودبخود برابر است) نیز بر اتم فرود آید. نظر به اینكه این موج دارای همان فركانس اتمی است احتمال معینی وجود دارد كه این موج، اتم را به گذار 1 2 و

ادارد. در این مورد اختلاف انرژی آزاد شده به صورت موج الكترومغناطیسی به موج فرودی افزوده می‌شود. این پدیده گسیل القایی است. ولی باید تفاوت اساسی میان گسیل القایی و گسیل خودبخودی را در نظر داشت: درباره‌ی گسیل القایی چون این فرایند با اعمال موج الكترومغناطیسی فرودی صورت می‌گیرد، گسیل هر اتم به صورت همفاز به موج فرودی افزوده می‌شود. علاوه بر این، موج فرودی جهت گسیل شده را تعیین می‌كند. یعنی دو فوتون خروجی

درست در یك جهت با انرژی دقیقاً یكسان حركت می‌كنند و امواج الكترومغناطیسی مربوطه كاملاً همفاز (همدوس) هستند. به زبان نمادین : 2 فوتون + اتم فوتون + اتم
در این مورد نیز می‌ـوانیم فرایند را با معادله:
(1ـ 1ـ 3)
مشخص كنیم كه آهنگ گذارهای در نتیجه گسیل القایی است و احتمال گذار القایی نامیده می‌شود. نیز مانند ضریب A كه با رابطه تعریف شد دارای بعد عكس زمان است. ولی ضریب بر خلاف ضریب A نه تنها به گذار بخصوصی بستگی دارد، بلكه بطور دقیقتر، برای موج تخت الكترومغناطیسی می‌توانیم بنویسیم:
(1ـ 1ـ 4)
كه در آن F شار فوتون موج فرودی است و كمیتی است كه دارای ابعاد سطح است و سطح مقطع گسیل القایی نامیده می‌شود و تنها به گذار بستگی دارد.
1ـ 1ـ 3 جذب
این برهم‌كنش مسئول طیف‌های جذبی و جذب تشدیدی است، فرض كنیم كه اتم درابتدا در تراز 1 قرار گرفته باشد، اگر این تراز، تراز پایه باشد، اتم در این تراز باقی خواهد ماند مگر آنكه نیرویی خارجی به آن اعمال شود. اكنون فرض می‌كنیم كه موجی الكترومغناطیسی با فركانس ، كه باز هم از رابطه‌ی (1ـ 1ـ 1) به دست می‌آید، به ماده برخود كند. در این صورت احتمال معینی وجود دارد كه اتم به تراز 2 (حالت برانگیخته) برود. اختلاف انرژی مورد نیاز اتم برای این گذار از انرژی موج الكترومغناطیسی فرودی تأمین می‌شود. این فرایند جذب است. و بصورت نمادین: اتم فوتون + اتم
مشابه رابطه‌ی 1ـ 3، آهنگ جذب را می‌توانیم با معادله‌ی
(1ـ 1ـ 5)
تعریف كنیم كه درآن تعداد اتم‌هایی در واحد حجم است كه در هر لحظه در تراز 1 قرار دارند. بعلاوه، مانند رابطه‌ی 1ـ 4، می‌توان نوشت:
(1ـ 1ـ 6)
سطح مشخصه ‌است (سطح مقطع جذب) كه فقط به نوع بخصوص گذار بستگی دارد.
تا اینجا اصول اساسی فرایندهای گسیل خودبخود، القایی و همچنین جذب گفته شد. این فرایند‌ها را بر حسب فوتون به قرار زیر می‌توان بیان كرد:

(الف) در گسیل خودبخود، اتم از تراز 2 به تراز 1 فرو می‌افتد و یك فوتون گسیل می‌كند. (ب) در فرایند القایی، فوتون فرودی گذار 1 2 را القا می‌كند و دو فوتون خواهیم داشت (فوتون القا كننده و فوتون القا شونده). (ج) در فرایند جذب، فوتون فرودی برای ایجاد گذار 2 1 جذب اتم می‌شود. بالاخره، باید خاطرنشان كرد كه احتمال گسیل القایی و جذب برابر است. بنابراین پس از این خواهیم داشت و از به عنوان سطح مقطع گذار یاد می‌شودتعداد اتم‌ها د

ر واحد حجم در یك تراز بخصوص، انبوهی (و یا جمعیت) آن تراز نامیده می‌شود
شكل2-1
فرض كنیم مجموعه‌ای از اتم‌ها را كه همگی در یك حالت برانگیخته هس

تند، در اختیار داریم. (شكل 1ـ 2) فوتونی از اتم اول می‌گذرد و سبب گسیل القایی و در نتیجه بوجود آمدن در فوتون می‌شود. هر یك از این دو فوتون باعث یك فرایند گسیل القایی می‌شوند و چهار فوتون تولید می‌كنند. این فرایند یعنی دو برابر شدن تعداد فوتون‌ها در هر مرحله، ادامه می‌یابد تا باریكه شدیدی از فوتون‌ها كه همگی همدوس و هم جهت هستند تشكیل شود. این فرایند كه به ساده‌ترین شكل بیان شد، اساس كار لیزر است. این مدل ساده لیزر به چند دلیل كارساز نخواهد بود اولاً، نگهداری مجوعه‌ای از اتم‌ها در حالت برانگیخته در انتظار تحریك برای گسیل فوتون دشوار است. (ما هیچ گونه گسیل خودبخود نمی‌خواهیم.) ثانیاً، اتم‌هایی كه در حالت پایه هستند فوتون‌ها را جذب و در نتیجه آنها را از باریكه‌ در حال تشكیل خارج می‌كنند.
برای حل این مشكلات باید به یك وارونی جمعیت دست یابیم. این وضعیت را “وارونی” گویند، زیرا در شرایط عادی در حالت تعادل گرمایی، حالت پایین‌تر همواره جمعیت بیشتری دارد. پس “وارونی” وضعیتی غیر طبیعی است كه باید با وسایل مصنوعی به آن دست یافت، زیرا در عملكرد لیزر نقش اساسی دارد. بر این اساس، مبانی نظری لیزر و طرح‌های دمش بصورت ساده بصورت زیر بیان می‌شود:
1ـ 2 مبانی نظری لیزر
دو تراز انرژی دلخواه 1 و 2 از ماده‌ای را در نظر می‌گیریم و فرض می‌كنیم كه انبوهی یا جمعیت این دو تراز به ترتیب باشد. اگر موجی تخت با شدتی متناظر با شار فوتون F در امتداد محور Z از ماده عبور كند، تغییر جزیی این شار ناشی از هر دو فرایند گسیل القایی و جذب در ناحیه‌ی هاشود خورده شكل 1ـ 3 طبق معادلات (1ـ 1ـ 3) تا (1ـ 1ـ 6) از رابطه‌ی

شكل 1-3 تغییرات جزئی dF در شار فوتون F برای موج تخت الكترومغناطیسی
(1ـ 2ـ 1)
به دست می‌آید. رابطه‌ی (1-2-1) نشان می‌دهد كه اگر باشد، ماده مانند یك تقویت كننده رفتار می‌كند (یعنی )، در حالیكه اگر باشد، رفتار ماده به صورت یك جذب كننده خواهد بود. می‌دا

نیم كه در حالت ترازمندی گرمایی، جمعیت ترازهای انرژی با آمار بولتزمن داده می‌شود. بنابراین اگر جمعیت دو تراز در ترازمندی گرمایی باشند، داریم:
(1ـ 2ـ 2)
كه در آن T دمای مطلق ماده و k ثابت بولتزمن می‌باشد. به طوری كه مشاهده می‌شود در حالت ترازمندی داریم بنابراین طبق رابطه‌ی (1ـ 2ـ 1)، ماده بعنوان یك ماده‌ی جذب كننده در فركانس عمل می‌كند و این وضعی است كه در شرایط معمول داریم. ولی اگر وضع ناترازمندی بوجود بیاید به نحوی كه شود، ماده، كار یك تقویت كننده را خواهد كرد. در این صورت می‌گوییم كه در ماده وارونی جمعیت روی داده است. به این مفهوم كه تفاوت جمعیت ( ) از نظر علامت مخالف وضعیت معمول خواهد بود: . ماده‌ای كه در آن وارونی جمعیت روی دهد ماده‌ی فعال نام دارد.
چنانچه فركانس گذار در ناحیه‌ی میكروموج قرار بگیرد این تقویت كننده، تقویت كننده‌ی میزر نام دارد. واژه‌ی میزر از حروف ابتدایی عبارتی به معنی تقویت میكروموج بوسیله‌ی گسیل القایی تابش انتخاب شده است.
چنانچه فركانس در ناحیه‌ی اپتیكی قرار بگیرد به آن تقویت كننده، تقویت كننده‌ی لیزر می‌گویند. كلمه لیزر از حروف نخست واژه‌های عبارتی به معنای تقویت نور بوسیله گسیل القایی تابش است. این واژه نه تنها برای نور مرئی كه برای هر فركانس دیگری كه در ناحیه‌ی فروسرخ دور یا نزدیك، فرابنفش و حتی در ناحیه‌ی پرتو ایكس قرار بگیرد بكار برده می‌شود.
برای آنكه از یك از تقویت كننده بتوانیم نوسانگر بسازیم، باید از فیدك مثبت مناسبی استفاد

ه كنیم. در محدوده میكروموج این كار با قرار دادن ماده فعال در «كاواك تشدیدی» كه فركانس را تشدید كند، انجام می‌گیرد. در مورد لیزر، فیدیك غالباً با قرار دادن ماده فعال بین دو آینه كاملاً بازتابنده (مثلاً، آینه‌های «صفحه ـ موازی» شكل 1ـ 4) تأمین می‌شود. در این مورد، موج تخت الكترومغناطیسی در امتداد عمود بر سطح دو آینه رفت و آمد خواهد كرد و ضمن هر بار عبو

د از ماده فعال تقویت می‌شود. چنانچه یكی از دو آینه نیمه شفاف انتخاب شود، باریكه مفید لیزر از آن آینه خارج خواهد شد.

شكل 1ـ 4 طرح كلی لیزر.
باید در نظر داشت كه در هر دو مورد لیزر یا میزر شرط آستانه بخصوصی لازم است. مثلاً در مورد لیزر، نوسان وقتی شروع می‌شود كه بهره ماده فعال برتلفات در لیزر (مثلاً، به علت خروج پرتو از آینه) غلبه كند. طبق رابطه (1ـ 2ـ 1)، بهره در هر بار عبور از ماده فعال (یعنی نسبت شار فوتون خروجی به شار فوتون وردی) برابر است با ، كه l طول ماده فعال است. چنانچه تلفات موجود در كاواك تنها به علت تلفات تراگسیل باشد، آستانه وقتی حاصل خواهد شد كه شود، كه در آن توان بازتابندگی دو آینه‌اند. این معادله نشان می‌دهد كه وقتی وارونی انبوهی به مقدار ، كه آن را وارونی بحرانی می‌نامند، برسد آستانه حاصل می‌شود. این مقدار بحرانی از رابطه
(1ـ 2ـ 3)
به دست می‌آید. هنگامی كه وارونی بحرانی حاصل شود، از گسیل خودبه‌خود نوسان به وجود خواهد آمد: فوتون‌هایی كه به صورت خودبه‌خود در امتداد محور كاواك گسیل می‌شوند در واقع فرایند تقویت را آغاز می‌كنند. این اساس نوسانگر لیزری و یا به بیان ساده‌تر لیزر است.
1ـ 3 طرحهای دمش (پمپ كردن)
اكنون به مسئله چگونگی ایجاد وارونی انبوهی در ماده خواهیم پرداخت. در نگاه نخست، به نظر می‌آید كه ایجاد وارونی انبوهی از طریق برهم‌كنش ماده و میدان شدید الكترومغناطیسی در

فركانس كه از رابطه (1ـ 1ـ 1) به دست می‌آید ممكن است. نظر به اینكه درحالت ترازمندی گرمایی، انبوهی تراز 1 بیشتر از تراز 2 است، در واقع جذب بر گسیل القایی غلبه خواهد كرد. موج فرودی، گذار 2 1 را بیشتر از گذار 1 2 ایجاد می‌كند، و انتظار داریم كه این راه به وارونی انبوه

ی ختم شود. لیكن، می‌بینیم كه چنین سیستمی (حداقل در حالت پایا) كار نخواهد كرد. در واقع، وقتی وضعیتی ایجاد شود كه انبوهی دو تراز مساوی شوند ( )، فرایندهای جذب و گسیل القایی یكدیگر را خنثی می‌كنند، و طبق رابطه‌ (1ـ 2ـ 1)، ماده شفاف می‌شود. این وضعیت معمولاً اشباع دو ترازی نامیده می‌شود.
بدین ترتیب ایجاد وارونی انبوهی تنها با استفاده از دو تراز 1 و 2، غیر ممكن است. بنابراین طبیبعی است كه سؤال شود آیا با استفاده مناسب از بیش از دو تراز از مجموعه‌ بینهایت ترازهای اتم مورد نظر، ایجاد وارونی انبوهی ممكن می‌شود؟ خواهیم دید كه جواب مثبت است، و بسته به تعداد ترازهای مورد استفاده درباره لیزرهای سه و یا چهار ترازی گفتگو خواهیم كرد (شكل 1ـ 5). در لیزر سه ترازی (شكل 1ـ 5 الف)، اتم به طریقی از حالت پایه 1 به تراز 3 ارتقا می‌یابد. اگر ماده چنان باشد كه پس از آنكه اتم به تراز 3 ارتقا داده شد به سرعت به تراز 2 فروافتد، در این صورت وارونی انبوهی می‌تواند بین تراز 1 و 2 حاصل شود. در لیزر‌ چهار ترازی (شكل 1ـ 5 ب) نیز اتم به طریقی از تراز پایه (برای سهولت این تراز را می‌نامیم) به تراز 3 ارتقا می‌یابد. چنانچه اتم به سرعت به تراز 2 فروافتد، باز هم بین تراز 2 و 1 وارونی انبوهی حاصل می‌شود. ولی، در یك لیزر چهار ترازی وق

تی نوسان آغاز می‌شود، اتم به تراز 1 منتقل می‌شود (به علت گسیل القایی). بنابراین، برای عمل موج پیوسته (cw) در لیزرهای چهر ترازی باید گذار 1 خیلی سریع اجرا شود.
اینكه سیستمی در طرح سه و یا چهار ترازی كار كند (و یا اصلاً بتواند كار كند!) بستگی به اجرای شرایط مختلفی كه در بالا ارائه شد، دارد. عموماً ایجاد وارونی انبوهی در لیزر چهار ترازی بس

یار ساده‌تر از لیزر سه ترازی است. زیرا اختلاف‌ها ی بین ترازهای مختلف شكل (1ـ 4) معمولاً خیلی بزرگتر از kT است. طبق آمار بولتزمن می‌توان گفت همه اتمها ابتدا (یعنی در حالت ترازمند) در تراز پایه‌اند. اكنون فرض كنیم كه تعداد كل اتمها در واحد حجم ماده باشد، در سیستم سه ترازی

كلیه این اتمها ابتدا در تراز 1 هستند. اكنون فرض كنیم ارتقای اتمها از تراز 1 به تراز 3 آغاز ش

ود، پس از این ارتقا، اتمها به تراز 2 فرو می‌افتند، و اگر این فروافت به اندازه كافی سریع باشد، تراز 3 كم و بیش خالی باقی خواهد ماند. در این مورد، ابتدا باید نیمی از كل انبوهی، N را برای

ترازمندی انبوهی ترازهای 1 و 2، به تراز 2 ارتقا داد. از این به بعد، هر اتمی كه ارتقا یابد در وارونی انبوهی شركت خواهد داشت. ولی، در لیزر چهار ترازی، چون تراز 1 نیز در ابتدا خالی است،

هر اتمی كه ارتقا می‌یابد فوراً برای وارونی انبوهی قابل استفاده می‌شود. بحث بالا نشان می‌دهد كه حتی‌الامكان، باید در جستجوی ماده‌ای باشیم كه بتواند به صورت سیستم چهار ترازی عمل كند تا سیستم سه‌ترازی البته، استفاده از سیستم بیشتر از چهارترازی نیز ممكن است.

شكل 1ـ 5 (الف) طرح لیزر سه ترازی و (ب) لیزر چهار ترازی.
فرایندی كه اتمها را از تراز 1 به تراز 3 (در طرح سه‌ترازی) و یا از تراز 5 به تراز 3 (در طرح چهار ترازی) ارتقا می‌دهد دمش نامیده می‌شود؛ روشهای متعددی برای دمش وجود دارد، از جمله، استفاده از نوعی لامپ به اندازه كافی قوی، و یا تخلیه الكتریكی در محیط فعال. اگر تراز بالایی دمش

خالی باشد، آهنگی كه تراز بالایی 2 لیزر به وسیله دمش انبوه می‌شود، ، در حالت كلی می‌تواند به صورت :
(1ـ3ـ1)
نوشته شود. در اینجا انبوهی تراز پایه [(یعنی، تراز 1 یا به ترتیب در شكل 1ـ5 (الف و ب)] و ضریبی است كه آهنگ دمش نامیده می‌شود. برای حصول شرط آستانه، آهنگ دمش باید به ی

ك مقدار آستانه یا بحرانی برسد

آناتومی پوست:
پوست هر جانوری بزرگترین ارگان او است و جدارهای بین بدن و اجزائ آن محیط بیرون به حساب می آید. پوست بدن انسان را در این مورد مطالعه قرار می دهیم. برخی از وظیفه ها و فعالیتهایی که پوست بدن برای ما انجام می دهد مانند تنظیم دما ، محافظت ، فعالیتهای متابولیکی ، برقراری احساس لامسه می باشند. در مورد ساختار پوست پیچدگی های فراوانی وجود دارد. بافت پوست در مناق مختلف بدن دارای ضخامتهای متفاوتی و ناموزونی است. در واقع کل پوست بدن یک انسان بالغ در حدود 12 تا 16% از کل جرم بدن او را به خود اختصاص داده و سطحی به اندازه 1/2 تا 2/0 متر مربع را بوجود می آورد. همچنین بافت بدن در انسان هخا در مورد مرد و زن تفاوتهای زادی دارد.
اگر بخواهیم پوست را به عنوان موردی برای تحقیق و بررسی در نظر بگیریم خواهیم یافت که با محیطی پیچیده و نامتقارن سروکار داریم. محیطی که پراکندگی فضایی گلوبولهای خون و رنگدانه ها با تغییرات عمق تغییر می کنند . ما بافت پوست انسان را می توان از لحاظ کالبد شناسی به مناطقی تقسیم کدکه به لحاظ ساختمان سلولی ، میزان رنگدانه ها و مقدار تمرکز خون به طور متوسط در آن منطقه یکسان باشد. این امر با ما این امکان را می دهد که بافت پوست را به عنوان بافتی چند لایه که هر کدام از آن لایه ها خواص ثابتی د سرتاسر خود دارند، به حساب آورد. اما به لحا ضخامت در مین تمامی لایه هیا بافت پوست – که گاهی به هفت یا نه لایه هم می

رسند – لایه ای وجود دارد به نام استرتوم کرنوم ( Stratum conium ) که بیشترین تغییرات را در ضخامت را از خود نشان داده است. در پوستهای نازک ضخامت این لایه به کمتر از 10 لایه سلولی می رسد در حالی که برای پوستهای ضخیم این مقدار به بیش از 100 لایه سلولی افزایش می یابد. به طور کلی ساختار اصلی پوست انسان از سه لایه اصلی تشکیل شده است که

به قرار زیر اند : اپسدرمیس ( Epidermis ) ، درمیس ( Dermis ) و هیپودرمیس ( Hypodermis ) که در شکل نشان داده شده است:
هر کدام از لایه و ساختار ها نقش مهم و جداگانه ای در خواص و واکنشهای بهایی و کلی پوست دارند.
اما بافت پوست را می توان در تقسیم بندی دیگری به هفت لایه مجزا تقسیم بندی نمود. اولین لایه همان لایه ای است که از سلولهای تخت و پوسته شده و مرده تشکیل شده است. ماده اصلی سلول های این لایه کراتین ( Keratin ) است که بیشتر در سلول های مو و ناخن یافت می شود. ضخامت این لایه درحدود 20 میکرون است و به نام لایه کورنوم ( Stratum conium ) – همانی که چند سطر بالاتر از آن نام برده شد – معروف است. لایه دوم، ما یه آن اپیدرمیس زنده می گوییم ، در حدود 80 میکرون ضخمت دارد و تقریباً اولین نوع از سلول های زنده را اگر از بیرون پوست وارد شویم در خود دارد، قسمتی از سلولهای خشک ، سلولهای سنگین ( Dehydarated ) ، دانه های کرتوهیالین ( Keratohyalin granules ) ( ماه شاخی موجود در برخی بافتها )، سلولهای ستونی ( Columnar cells ) و همچنین ذرات ملانین ( Melanin dust ) ، دانه های ریز ملانین ( Melanin granules ) و ملانوزمها ( 1991 Odland ) ( Melanosoms ) این لایه آنچنان در خود خون ندارد و اکسیژن مورد نیاز برای ادامه زندگی را از انتشار اکسیژن از غشائ میانی پوست تامین می نماید. لایه بعدی، غشائ میانی پوست تا لایه Dermis است. این لایه بر اساس پراکندگی ناه

مگن رگهای خونی و مویرگها می توان به چهار لایه متفاوت از نظر حجم خون ، تقسیم نمود. این لایه ها عبارتند از Papillary Dermis با ضخامت 150 میکرون، Upper Blood net Dermis با ضخامت 81 میکرون، Reticular Dermis با ضخامت 1500 میکرون و Deep Blood net Dermis با ضخامت 100 میکرون. عمیق ترین لایه در مدل ما لایه چربی زیر پوستی است که 6000 میکرون ضخامت دارد.
مطمئناً در انواع مختلف پوست انحرافات گاهاً متنابهی از مقادیر داده شده به چشم خواهد خورد. از لحاظ بافت شناسی این انحراف را % 40-3- مقادیر بالا تخمین زده شده است. به هر صورت

مقادیر مورد استفاده در این مطالعه، به صورتی انتخاب شده اند که برای اغلب انسانهای بالغ صحیح باشند.
همانطور که خواهیم دید پوست محیطی بسیار پراکنده کننده است تا آنجایی که در مورد آن، می توان گفت که، پراکندگی مهمتر از جذب پرتو است. البه در بافت پوست پراکندگی با شدت بیشتری به سمت جلو است تا جهات دیگر. مدلهایی که برای بررسی پراکندگی پرتو ها در داخل پوست ارائه شده البته بسیار پیچیده خواهند بود، به خاطر این واقعیت که محیط پوست بسیار نامرتب، نامتقارن، چند لایه، با خواص فیزیکی نا متقارن و دارای فولیکولهای مو و غدد متفاوت است. در ادامه به بررسی آناتومیک، فیزیولوژیک، و نوری لایه های مختلف بافت پوست می پردازیم. بر همکنش نور با بافت از لحاظ واکنشهای متابولیکی هم قابل توجه است به این دلیل که تاثیر نور بر روی یک ترکیب ساختاری در پوست، باعث تولید ویتامین D خواهد شد که خود در روی سوخت و ساز کلسیم و فسفات نقش بسزایی بازی می کند.

2-1- لایه اپیدرمیس The Epidermis :
گاهی به نام اپیدیوم خواهند می شود، بیرونی ترین لایه پوست است. قسمتی از این لایه از سلول های مرده هی تشکیل شده است که به آن ها کراتینوسایت گفته می شود. این لایه دارای رنگدانه هایی است که به آن ها ملانین گفته می شود که در رنگی که از پوست به نظر ما می رسد دخالت دارند. این لایه البته مانند سایر نسوج مخاطی، فاقد رگهای خونی است. دارای مقداری اسید نوکلئیک است که بیشینه جذب آن ها در nm 360 قرار دارد به همراه اسید

یوروکانیک که بیشینه جذب برای آن در nm 277 قرار دارد. در بخش مرئی طیف الکترو مغناطیسی، این تنها ملانین است که عبور را در لایه اپیدرمیس تحت تاثیر قرار می هد. البته با کمی تامل به این نتیجه خواهیم رسید که ضخامت لایه اپیدرمیس در سرتاسر بدن انسان ها و در افراد مختلف متفاوت خواهد بود که این امر به نیروهای کششی و اصطکاکی وارد آمده بر مواضع مختلف پوست بر می گردد. ضخامتهای مختلف این لایه برای موضع متفاوت بدن در جدول زیر آمده است:
ضخامت متوسط ( micrometer ) موضع بدن
429 کف دست

369 سر انگشت
84/5 پشت دست
60/9 ساعد
43/9 بازو
37/6 بخش قفسه سینه
46/6 شکم
43/4 کمر – بالا
43/2 کمر – پایین

54/3 ران
74/9 ساق پا
50/3 پیشانی
38/8 گونه

خود لایه اپیدرمیس را از ابتدایی ترین بخش تا آخرین قسمت به پنج زیر لایه

مجزا تقسیم می کنند که این لایه ها عبارتند از:
لایه کرنیوم ( Stratum corneum ) ، لایه لوسیدوم ( Stratum lucidum ) ، لایه دانه ای ( stratum granulosum ) ، لایه اسپینسوم ( Stratum spinosum ) ، لایه رشد ( Stratum germinativum ) . در مورد این لایه ها باید گفت که تمام قسمتهای پوست بدن دارای تمام این لایه ها نمی باشند بلکه تنها قسمتهای ضخیم آن تمام این لایهها را به صورت مجزا و قابل تفکیک دارند مانند پوست کف پا و کف دست. لایه اپیدرمیس در واقع وابستگی شدیدی به لایه رشددارد که سلول ها را تولید می کند. سلولها کراتینوسایت تولید شده در این لایه از لابه لای لایه های دیگر به سمت بالا صعود می کنند تا در سطح پوست کراتینایزه شوند.
2-2- لایه کرنیوم ( Stratum Conium ) :
به این لایه ، لایه سخت ( horny layer ) پوست هم گفته می شود. بالاترین و رویی ترین لایه از لایه های اپیدرمیس است. بیشترین بخش از این لایه از سلول های مرده تشکیل شده است که دارای شکلی چند وجهی و تخت هستندکه با کراتین قدیمی و بالغ پر شده اند. سلول های کراتینوسایت به سمت سطوح بالایی لایه اپیدرمیس حل داده می شوند، کم کم می میرند و دچار شکستگی می شوند، به این پروسه ( desquamation ) گفته می شود. تصور می شود که هنگامی که سلول ها دانه های کراتینوهیالین را گرد آوری می کنند، انفجار دیواره لیزوزومی باعث آزاد شدن آنزیمهای لیزوزومی شده که این اتفاق به مرگ سلول ختم می شود. کل پروسه کراتینازیسیون، از شروع آن در لایه رشد تا سطحی ترین لایه اپیدرمیس در حدود 15 تا 30 روز به طول می انجامد.
اما هنگامی که به مورد پراکندگی نور از این لایه می پردازیم باید تا حدودی از ساده سازی استفاده کنیم. بر اساس این تحقیقات و گزارشی که ون گمرت و همکارانش ( Van Gemert ) { 2 } ارائه نموده اند تابع فاز هنیی گرین اشتاین را می توان به عنونا انتخابی خوب برای تعیین رفتار پراکندگی لایه کرنیوم در نظر داشت. در واقع عامل نامتقارنی که در این تابع فاز پیش بینی شده است، در این لایه تقریبا9، 0 است که با افزایش طول موج تمایل به افزایش دارد. لایه کرنیوم

با یک لایه از سبوم که ماده ای روغنی است که توسط غده های چرب تولید می شود، پوشیده شده است. اینلایه باعث می شود لایه کرنیوم خاصیت ارتجائی به خود گرفته و بسیار بسیار کم آب را از خود عبور دهد.
2-3- لایه لوسیدم ( Stratum Lucidum ) :
لایه لوسیدم یا لایه شفاف معمولاً تنها در مواردی از پوست قابل تشخیص است ک

ه لایه اپیدرمیس آن ضخیم باشد و به عنوان لایه ای میانی بین دو لایه دانه ای ( granulosum ) و لایه کرنیوم شناخته می شود.

2-4- لایه دانه ای ( Granulosum Stratum ) :
همان طور که بالاتر اشاره شد پروسه کراتینیزاسیون توسط جمع آوری و دخیره س

ازی کراتین توسط سلول های کراتینو سایت تعریف می شود. سلولهایی در لایه دانه ای قرار دارند، که به این لایه، لایه گرانولار هم گفته می شود، دانه ها و ذرات پکیده و باسوفیلیک کروتوهیالین ( dense basophilic Keratohyalin granules ) را کم کم در سیتوپلاسم خود جمع آوری می کنند که این امر به پوست ظاهر منحصر به فرد آن را می دهد. این دانه ها در خود لیپید هایی دارند که نقش آن ها جلوگیری از دست دادن آب از درون بدن به خارج است. در بیشتر موارد و مواضع پوست، لایه دانه ای از سه تا شش سطر از سلول ها تشکیل شده است که مسطح هستند و دارای شکلی چند وجهی. دانه های کراتوهیالین – که توسط سلول های این لایه جمع آوری می شود – همچنین ماده خام کراتینی را تشکیل می دهخدند که در بالاترین سطوح اپیدرمیبس واقع است.
2-5- لایه اسپینوزوم ( Stratum Spinosum ) :
لایه اسپینوسوم که با نام هم شناخته می شود، بر روی لایه رشد قرار دارد و شامل چندین لایه سلول چند وجهی است. همچنین اغلب به این لایه، لایه سلول – نیشی یا لایه مالپیقیان ( Malpighian ) نیز می گویند. این نام گذاری ها به آن دلیل است سلول هیی که در لایه رشد تازه شکل گرفته اند، در سطوح خارجی خود ماده ای به نام دسموسوم ( desmosomes ) جمع می نمایند که این ماده باعث بروز وضعیت خراشناک و تیز برای آن ها می شود.
2-6- لایه رشد ( Stratum Germinativum ) :
لایه رشد، که گاهی به آن لایه اساسی ( basale ) نیز می گویند، عمیق ترین زیر لایه از لایه های اپیدرمیس است. این لایه دارای یک لایه سلول های جنینی است که برای باز تولید و ترمیم لایه های بالاتر لازم است. سلول های جنینی توسط یم لایه نازک از پوسته زیرین اپیدرمیس از لایه درمیس جداگانه داشته شده اند. پروسه تقسیم سلولی ( mitotic ) در این لایه، سلول های جنینی جدیدی به وجود می آورد که از بین لایه های مختلف اپیدرمیس به سمت بالا صعود خواهند نمود و در پروسه دیگری به نام کراتینیزاسیون به سلول های بالغ تبدیل خواهند شد. نرخ تکثیر این سلول ها تحت تاثیر کالون اپیدرمیس، هورمونی که توسط دیگر سلول های اپیدرمیس مخفی شده است. تولید هورمونی بالا به هنگامی که سلول های اپیدرمیس خود را از دست بدهیم، تحت تاثیر قرار می گیرد. سلول های موجود در لایه رشد اغلب از نمای روبروی به شکل مکعبی و یا کمی ستونی خواهند بود .

2-7- ذرات ملانین ( Melanin Pigments ) :
ملانین یک رنگدانه است که توسط سلول هایی به وجود می آید که به آن ها ملانوسایت می گویند. این سلول ها در لایه رشد از لایه اپیدرمیس قرار دارند. همچنین ملانین در لایه اسپسنی هم پیدا می شود. لایه های بالاتر اپیدرمیس هیچگونه ملانینی در خود ندارند. نقش ملانین این است که ماه هسته مربوط به سلول های میوتیک ( یا مولد و تقسیم شونده ) را از پرتو های ماوراء بنفش محافظت کند به همین دلیل است که به جذب ملانین هنگامی که به سمت طول موج های کوتاه تر برویم هموراه افزایش می یابد. زابو و همکارانش ( Szabo et al ) {3} نشان داده اند که، این که رنگهای پوست انسان های مختلف باهم متفاوت است به اندازه، تعداد و پراکندگی ملانوسومها در درون کراتینوسایتهای نژاد مختلف بشرف مرتبط می شود. پوست تیره به اندازه 34% از پوست سفید نور را بیشتر جذب می کند.

نمایی از اجزای تشكیل دهنده پوست
2-8- چه قسمت هایی می تواند لیزر درمانی شوند؟
هر ناحیه ای از پوست به غیر از مجاور چشم ها
بهترین قسمت های که برای لیزر درمانی توصیه می شود:

صورت، بالای لب، گردن، قفسه سینه، زیر بغل، پشت، شکم، خط سینه، پاها و دست ها.

مبانی فیزیکی:
در این بخش پدیده های اساسی که هنگام برخورد نور به ماده رخ می دهد، توضیح داده خواهند شد. در واقع برهمکنشهای نور و ماده و مکانیسم این برهمکنشها بررسی خواهند شد.

برهمكنش نور با بافت:

برهمکنش باریكه الكترومغناطیسی با بافت به سه دسته بازتاب و شكست، جذب و پراكن

دگی تقسیم می شود.
بازتاب و شكست، توسط قوانین فرنل باهم ارتباط می یابند. لذا این دو در یك بخش بیان
می شوند. البته در كاربردهای پزشكی، شكست فقط وقتی نقش مهمی ایفا می كند كه ماده ای شفاف مانند بافت قرنیه مورد تابش واقع شود. اندازه گیری شكست در مواد كدر معمولا به علت وجود پدیده های جذب و پراكندگی كاری مشكل است.
این نكته كه كدام یك از وقایع ( بازتاب، جذب، پراكندگی) بیشتر باشد، به جنس بافت مورد تابش و طول موج باریكه ورودی بستگی دارد. در این رابطه طول موج عامل بسیار مهمی است زیرا ضرایب شكست و جذب و پراكندگی وابسته به طول موج هستند. لذا در جراحی با پرتو لیزری خواص جذب و پراكندگی بافت مورد نظر، برای بهبود روش درمانی ضروری است (13).

هندسه بازتاب و شکست، جذب و پراکندگی

3-1- بازتاب و شكست:
بازتاب عبارت است از برگشت باریكه الكترومغناطیسی توسط سطحی كه پرتو به آن تابیده است. بطور كلی یك سطح بازتابنده یك مرز فیزیكی بین دو ماده با ضرایب شكست مختلف است. بازتاب بر دو نوع است: بازتاب منظم و بازتاب غیر منظم.
هنگامی كه پرتو ورودی از روی سطحی صاف و صیقلی با پستی بلندی هایی كه در مقایسه با طول موج پرتو فرودی كوچكتر است بازتاب می شود، آنرا بازتاب منظم می نامند.
هنگامی كه پرتو فرودی از روی سطحی غیر صاف با پستی بلندی های غیر هم اندازه یا بزرگتر از طول موج نور فرودی بازتاب می شود، آنرا غیر منظم می نامند.
بازتاب نامنظم پدیده ای است كه بطور كلی برای تمام بافتهای بدن روی می دهد. چرا كه هیچكدام از آنها دارای سطح صاف و صیقلی نیستند ولی در مواردی خاص مانند بافتهای حاوی آب، ممكن است بازتاب منظم بر نامنظم غالب باشد (13).
معمولاً شکست نور هنگامی روی می دهد که سطح بازتابنده ، دو محیط با ضرایب شکست متفاوت را از هم جدا کند که در نتیجه سرعت نور در محیط تغییر می یابد رابطه ساده ریاضی که بر فرآیند شکست نور حاکم است به قانون اسنل معروف می باشد :

زاویه شکست و v و سرعتهای نور در محیط ، قبل و بعد از صفحه بازتابنده می باشند. از آنجا که ضریب شکست در هر محیط بصورت زیر بیان می شود:

C بیانگر سرعت نور در خلاء می باشد. پس معادله 3-2 به صورت زیر تبدیل می گردد.

برای ، معادله 3-4 صدق نمی کند و بدین معنی است که شکست در این شرایط رخ نمی دهد مه این پدیده را بازتابش کلی می نامند.
بازتابش ویژه سطح معیاری از میزان بازتابش است که به صورت نسبت دامنه هعای میدان الکتریکی بازتابیده به میدان الکتریکی فرودی تعریف می شود ضریب بازتاب نیز نسبت شدتهای بازتابیده به فرودی می باشد و لذا برابر با مربع بازتابش ویژه است . بازتابش ویژه و ضریب بازتاب بستگی به زاویه تابش ، قطبش و ضریب شکست موادی دارند که در سوی سطح مرزی واقع هستند. روابطی که برای بازتابش ویژه و شکست به کار برده می شوند به قوانین فرنل موسومند.

3-2- جذب:
در فرآیند جذب شدت موج الكترومغناطیسی ورودی در اثر عبور از میان ماده كاهش می یابد. جذب، ناشی از تبدیل بخشی از انرژی نور به حركت و نوسانهای ویژه ماده جاذب است. یك ماده شفاف به نور اجازه می دهد بدون جذب شدن عبور كند. به عبارت دیگر انرژی تابشی باریكه ورودی و انرژی تابشی باریكه خروجی برای این ماده با هم برابر است. اما ماده یا محیط كدر محیطی است كه عملا شدت نور ورودی در اثر عبوراز میان آن به سمت صفر میل می كند. در كل هیچ ماده ای شناخته نشده است كه نسبت به تمام طول موجهای طیف الكترومغناطیسی شفاف باشد.
جاذب عمومی به ماده ای اطلاق می شود كه شدت تمام طول موجهای یك طیف را به یك نسبت كاهش می دهد. جاذب انتخابی به ماده ای اطلاق می شود كه تنها شدت بعضی از طول موجهای یك طیف را كاهش می دهد و آنها را جذب می كند. وجود رنگها در طبیعت عمدتا بدلیل پدیده جذب انتخابی می باشد.
توانایی یك محیط در جذب باریكه های الكترومغناطیسی به چند عامل بستگی دارد از جمله: ساختار الكترونی اتمها و ملكولها، طول موج باریكه، ضخامت لایه جاذب و عوامل داخلی مانند درجه حرارت و غلظت ماده جاذب.
برای بیان اثر ضخامت و غلظت بر روی جذب معمولا از قوانین بیر و لامبرت استفاده
می شود
(3-1)
(3-2)

در این روابط، z بیانگر محور نوری و بیانگر شدت نوری در فاصله z و بیانگر شدت نورورودی و ب

یانگر ضریب جذب محیط و c بیانگر غلظت ماده جاذب هستند و بستگی به پارامترهای داخلی محیط دارد.
ضریب جذب محیط برابر احتمال جذب شدن یك فوتون نوری هنگام حركت در جزء طول بسیار كوچكی از مسیر خود تعریف می شود. این ضریب كه با واحد بیان می شود، نشان دهنده میزان كاهش در انرژی تابشی به علت جذب شدن پرتو ها در واحد طولz می باشد.
با استفاده از معادله ) 3-1 (می توان نوشت:
z = ln (3-3)

عكس ضریب جذب را ضخامت جذب یا L می نامند كه عبارت است از مسافتی كه در آن شدت نور I (z) به 1/e مقدار اولیه كاهش می یابد:
(3-4) L =
در بافتهای بیولوژیک فرآیند جذب اساساً توسط مولوکولهای آب ماکرومولکولهایی نظیر پروتئین ها و پیگمانها ( رنگدانه ها ) انجام می شود . در حالی که جذب در ناحیه فرو سرخ طیف الکترومغناطیسی یه مولوکولهای آب نسبت داده می شود، در ناحیه فرابنفش و مرئی ، پروتئینها و پیگمانها جذب بالایی دارند . به ویژه پروتئینها دارای یک قله جذب در حدود nm 280 هستند که در مقاله boulnois (1986 ) آورده شده است . در شکل طیف جذب دو جاذب بیولوژیک بنیادی یعنی ملانین و هموگلوبین ( ) نشان داده شده اند . ملانین به طور پیوسته از طول موجهای مرئی طیف به سمت فرابنفش اغفزایش می یابد . اثر جذبی هموگلوبین در بافت عروقی غالب است.

3-3- پراكندگی:
همانند رابطه ای كه برای شدت نور جذب شده در بافت ارائه گردید، میزان كاهش شدت پرتو نور به دلیل وجود پراكندگی در محیط با رابطه زیر بیان می شود:
(3-5)
در این رابطه ضریب پراكندگی محیط می باشد. همانند تعریفی كه برای ضریب جذب ارائه گردید، ضریب پراكندگی برابر احتمال پراكنده شدن یك فوتون نوری هنگام حركت در جزء طول بسیار كوچكی از مسیر خود است. این ضریب كه با واحد بیان می شود، نشان دهنده میزان كاهش در انرژی تابشی به علت پراكنده شدن پرتو ها در واحد طول است.
محققان در یافتند كه در بیشتر بافتهای بیولوژیك فوتونها ترجیحا روبه جلو پراكنده می شوند. زیرا با یك تقریب مناسب، می توان فرض كرد كه g برای بیشتر بافتهای بیولوژیك بین 7/0 تا 99/0قرار دارد. لذا زوایای پراكندگی مربوطه معمولا بین 8 تا 45 قرار دارند.
آنها از تابع احتمال P() برای بیان این پدیده استفاده می کنند. این تابع توزیع فوتونهای پراكنده شده تحت زاویه را تعریف می كند. اگر P() وابسته به نباشد پراكندگی همسانگرد و در غیر اینصورت پراكندگی ناهمسانگرد نامیده می شود.
ضریب ناهمسانگردی g معیاری از ناهمسانگردی پراكندگی است. 1 g = نشان دهنده این است كه پراكندگی بطور كامل روبه جلو است. 1- g = نشان دهنده این است كه پراكندگی بطور كامل روبه عقب است و g = 0 بیانگر پراكندگی همسانگرد است.

ضریب ناهمسانگردی g برابر مقدار متوسط كسینوس زاویه پراكندگی تعریف می شود.
بر طبق مشاهدات چندین تابع نظری فاز، P() ، پیشنهاد شده است که در بین آنها تابع فاز گرین اشتاین(1941) از همه بهتر است:
(3-6)
3-4- محیط كدر :
تاكنون برای بیان روابط متعدد فرض شده كه به ازاء هر پدیده، اتفاق دیگری در مح

یط وجود نداشته است. اما این فرض امری محال و دور از واقعیت است. زیرا در بیشتر محیط های واقعی هر دو پدیده جذب و پراكندگی همزمان وجود دارد. چنین محیطی، محیط كدر نامیده می شود(13 و54). در یك محیط كدر ضریب تضعیف كل از رابطه زیر بدست می آید:
(3-7)

این ضریب برابر با احتمال بروز یكی از پدیده های جذب یا پراكندگی هنگام حركت فوتونی در المان طول بسیار كوچكی از مسیر حركتی اش، تعریف می شود.
بهمین ترتیب مسافت متوسط آزاد فوتونی بصورت زیر تعریف می شود:
(3-8) تنها در برخی مواد و ممكن است نسبت بهم قابل چشم پوشی باشند(13 و54).
پارامتر مهم دیگر در محیط كدر آلبدوی اپتیكی است:
(9-3)
برای0a= تضعیف عمدتا جذب غالب است. برای1 a= فقط پراكندگی رخ می دهد ولی برای 5/0= a هر دو پدیده جذب و پراكندگی رخ می دهد چون = است ولی نسبت های آنها متفاوت خواهد بود.

3-5- انتقال فوتون:
توضیح ریاضی برای مشخصات جذب و پراكندگی نور به دو روش قابل انجام است: استفاده از تئوری تحلیلی و یا بكاربردن تئوری انتقال.
اولی بر مبنای فیزیك معادلات ماكسول استوار است و در اصل یك رهیافت بنیادین است. اما كاربرد آن به علت وجود پیچیدگیهای زیاد هنگام بدست آوردن راه حلهای دقیق تحلیلی، دارای محدودیت می باشد.
تئوری انتقال، انتقال فوتون را در حین پدیده های جذب و پراكندگی بدون كمك معادلات ماكسول بیان می كند. این تئوری ویژگی آزمون خطایی دارد و فاقد محدودیتهای تئوریهای تحلیلی می باشد. تئوری انتقال بطور معمول هنگام بررسی برهمكنش لیزر- بافت بكار رفته است و بطور تجربی نشان داده شده است كه پیش بینی های به عمل آمده توسط این روش در بسیاری از موارد رضایت بخش است. روشهای متعددی ازقبیل پراكندگی مرتبه اول ، كوبلكا- مانك ، تقریب پخش ، جمع و دوبرابر سازی معكوس ، شبیه سازی مونت كارلو وجود دارد.
در پراكندگی مرتبه اول، پرتو پراكنده همانند پرتوی جذب شده مورد بررسی قرار می گیرد. در پراكندگی مرتبه اول پراكندگی های متعدد وارد محاسبه نمی شوند. لذا یك راه حل بسیار ساده است و تنها در تعداد كمی از موارد عملی، مفید می باشد. تئوری كوبلكا- مانك فقط با پرتوهای منتشر سروكار دارد و محدود به مواردی است كه پدیده پراكندگی خیلی بیشتر از جذب است. عدم مزیت دیگر این روش این است كه تنها برای هندسه یك بعدی مناسب است. تقریب پخش به پرتوهای منتشر محدود نمی شود ولی محدود به حالتهایی است كه در آنها پراكندگی پدیده غالب است. روش جمع و دو برابر سازی نسبت به تکنیک های دیگر این مزیت را دارد که

اجازه محاسبات را برای نمونه های ضخیم یک بعدی و پراکندگی نامتقارن می دهد. بالاخره شبیه سازیهای مونت كارلو راه حل بسیار دقیق است. زیرا می توان بسیاری از پارامترهای موثر را با استفاده از نرم افزار های مناسب در نظر گرفت و وارد محاسبه نمود. به علاوه با این روش هندسه مناسب دو بعدی و سه بعدی را بكاربرد.

3-6- شبیه سازی مونت كارلو:
روش مونت كارلو توسط فرمی ، ون نیومن و اولام برای بررسی مسایل مربوط به انتق

ال نوترون هنگام مطالعه بر روی بمب اتم در جریان جنگ جهانی دوم توسعه یافت و برای اولین
بار توسط اولام معرفی گردید(13و18-20). پس از آن، ‌این روش به سرعت در حل مسایل گوناگون رشته‌‌های مختلف مهندسی و علوم گسترش یافت، ‌این روش ماهیتی اّماری دارد و بر پایه حساب احتمالات استوار است. بدین ترتیب كه درباره وقوع هر پدیده براساس احتمال بروز آن تحت شرایط مختلف تصمیم گیری می‌نماید. كاربرد ‌این روش در تحلیل مسایل مهندسی و پدیده‌‌های فیزیكی بسیار گسترده است. در مسایل مختلف مهندسی پزشكی و فیزیك پزشكی نیز ‌این روش كاربرد عمده‌ای دارد(13و18-21). اصولا روش مونت كارلو اجرای یك شبیه سازی كامپیوتری از حركت تصادفی N عدد فوتون است. لذا یك روش بر پایه آمار و احتمالات است. از آنجا كه صحت نتایج آماری متناسب با است، لذا برای بدست آوردن ارزیابی قابل قبول باید تعداد زیادی فوتون را بحساب آورد. در این صورت روند عملیات بسیار وقت گیر بوده و تنها توسط كامپیوترهای پر قدرت می توان آنرا بطور موثر انجام داد. اولین بار ویلسون و اّدام به فكر كاربرد روش مونت كارلو در بررسی نحوه حركت ذرات نوری در بافت‌‌های بیولوژیكی افتادند.
ایده اصلی و اولیه بكاربردن شبیه سازی مونت كارلو در پدیده های جذب و پراكندگی عبارت از تعقیب مسیر یك فوتون در میان یك محیط كدر است. براساس گزارشات مایر و همكارانش (1978) و گروئونیس (1983) شبیه سازی مونت كارلو برای جذب و پراكندگی شامل پنج مرحله است:
1)تولید فوتونهای چشمه: فوتونها در سطح محیط مورد نظر تولید می شوند.
2)تولید مسیر: پس از تولید فوتون، فاصله تا اولین برخورد مشخص می شود. توزیع ذرات جذب و پراكنده شده در محیط كدر بصورت تصادفی فرض می شود. لذا مسافت آزاد میانگین سطح مقطع

پراكندگی آنها است.
3)جذب: برای محاسبه جذب، وزن به هر فوتون نسبت داده می شود. هنگامیكه فوتون وارد محیط می شود وزن آن برابر واحد(یك) است. به علت جذب ، این وزن با رابطه
] ( L ( – exp [كاهش می یابد، كه در آن ضریب جذب است.
4)از بین رفتن فوتونی: این مرحله هنگامی بكار می رود كه به هر فوتون وزنی نسبت داده شدهد عمل می شود و برنامه به اولین مرحله باز می گردد.
5)تعقیب: هنگامیكه مراحل یك تا چهار برای تعداد كافی از فوتونها تكرار شد، نقشه مسیر فوتونها محاسبه و در حافظه كامپیوتر ذخیره می شود. بدین ترتیب می توان فرمولهای آماری ساخت كه بیانگر كسری از فوتونهای جذب شده توسط محیط باشد.
قبلا اشاره شد هر چه تعداد فوتونهای در نظر گرفته بیشتر شود دقت شبیه سازی مونت كارلو بالاتر خواهد رفت. البته به علت نیاز به محاسبات كامپیوتری بسیار زیاد، این روش بسیار وقت گیر می باشد.

3-7- مکانیسم برهمکنش فوتو حرارتی:
مهمترین برهمکنش لیزر- بافت مورد استفاده در درماتولوژی برهمکنش فوتو حرارتی است. برهمکنش فوتو حرارتی بیانگر نوعی برهمکنش است که در آن دما بطور موضعی افزایش
می یابد. این اثرات حرارتی هم بوسیله لیزرهای پیوسته و هم توسط لیزرهای پالسی ایجاد
می شود. در سطح میکروسکوپی منشا اثرات حرارتی در بافت عبارت از جذب پرتوها توسط ملکولهای بافت و تبدیل این انرژی جذب شده به گرما می باشد.
جذب در بافت بیولوژیک بطور عمده ناشی از وجود ملکولهای آزاد آب و پروتئینها و کروموفورها است. در این مورد قانون بیر لامبرت)1-1)، صادق است. ضریب جذب شدید به طول موج پرتوی لیزر ورودی وابسته است. اثر گرما در بافتهای بیولوژیکی وابسته به مدت زمان و مقدار ماکزیمم دمای بدست آمده است. بسته به این دو پارامتر ذکر شده، در بافت اثرات مختلفی مانند انعقاد، تبخیر، کربنیزاسیون و ذوب شدن ممکن است رخ بدهد. قبل از بکار بردن باریکه لیزر برای پیش بینی پاسخ بافت به حرارت، با استفاده از مدلسازی باید توزیع حرارت در داخل بافت بدست آورده شود. برای بدست آوردن مدلی كه بتواند اثرات حرارتی را بطور كمی بیان كند، چندین پارامتر ورودی باید در نظرگرفته شود. مدلسازی توزیع حرارتی توسط فلوچارت (2-1) که در آن این پارامترهای ورودی

بکار رفته اند، مشخص شده است:

شكل (3-2) – مدلسازی برهمكنش حرارتی لیزر- بافت

تولید حرارت :
پارامترهای فیزیکی لیزر و بافت، افزایش موضعی دما را تعیین می كنند. انتقال حرارت صرفا تو

سط خواص حرارتی مانند قابلیت هدایت گرمایی و ظرفیت گرمایی مشخص می شود. بالاخره اثرات حرارتی بستگی به نوع بافت و درجه حرارت ایجاد شده در بافت دارند.

به منظور سادگی محاسبات، یك هندسه استوانه ای برای لایه های بافت تحت تابش پرتو لیزر در نظر گرفته می شود كه در آن z بیانگر محور اپتیكی و r فاصله از این محور است. سپس شدت مربوطه در داخل بافت از رابطه زیر بدست می آید (13):

(3-10)

در معادله فوق شدت ورودی و عرض باریكه و ضریب جذب و پهنای زمانی پالس است.

شكل (3-3) – هندسه پرتو دهی به بافت

با توجه به روند دو مرحله ای كه توضیح داده شد، در طول تابش لیزر، حرارت در درون بافت بدلیل جذب نور در بافت تولید می شود. برای یك شار نوری در جهت z در داخل محیطی كه پراكندگی ایجاد نمی كند، توزیع حرارت در واحد سطح و زمان برای یك ضخامت z از رابطه زیر بدست می آید

( برحسب (

صفر بسمت z با میل

بنابراین برای تمام حالات، توزیع حرارت بصورت زیر مشخص می شود:

= I(r, z, t) (11-3)

بنابراین منبع حرارت در داخل بافت تحت تشعشع، تابعی از ضریب جذب و شدت موضعی است. از آنجا كه ضریب جذب به طول موج وابسته است لذا S هم وابسته به طول موج خواهد بود. اگر تغییر فاز ( تبخیر یا ذوب) یا تغییر حالت بافت (انعقاد و كربنیزاسیون) صورت نگیرد، براساس قانون اصلی ترمودینامیك تغییر انرژی سبب تغییر خطی درجه می شود:
= mc (12-3)

كه m جرم بافت و c ضریب گرمایی ( ) است.
براساس گزارشات تاكاتا و همكارانش (1977) برای بیشتر بافتها تقریب زیر وجود دارد:
c= (1.55+2.8 ) (13-3)

كه چگالی بافت برحسب kg/m³ و مقدار آب موجود در آن برحسب kg/m³ است. مثلا اگر با

فت تماما از آب تشكیل شده باشد = ، 35/4 c= خواهد بود
انتقال حرارت در بافت:
درون یك سیستم فیزیكی بسته، رابطه بین حرارت و مقدار گرما با رابطه =mcT بیان می شود. ولی در برهمكنش واقعی لیزر- بافت مقادیری از حرارت که به دلیل پدیده های انتقال گرما،

همرفتی گرما و تابش گرما به هدر می رود كه باید محاسبه شود.
دو مورد اخیر در بسیاری از كاربردهای لیزر قابل چشم پوشی است. یك مثال از همرفتی گرما در بافت انتقال گرما توسط جریان خون است. آهنگ خونرسانی در پوست انسان در حدود (5/0- 15/0 ) است. همرفتی فقط در حین تابشهای طولانی مدت و در موارد بخصوص مانند گرما درمانی میان بافتی توسط لیزر بصورت تشعشعهای طولانی مدت LITT نقش مهمی دارد و لازم است كه یك پارامتر به هدر رفتن گرما مانند با علامت منفی به منبع حرارت S اضافه شود.
آهنگ تابش گرما مقدار گرمایی است که در واحد زمان توسط موج الکترو مغناطیسی بین دو سیستم با درجه حرارت های مختلف انتقال می یابد. آهنگ انتقال گرما توسط قانون استفان-بولتزمان بیان می شود.
(3-14)

که در آن ثابت استفان بولتزمان و برابر ( ) است.
به علت اینكه اختلاف درجه حرارت متوسط حاصل از بیشتر برهمكنشهای لیزر- بافت خیلی زیاد نیست، لذا می توان از تابش گرما هم صرفنظر نمود.
اما هدایت گرمایی مهمترین عامل انتقال حرارت بوده و بدین طریق حرارت به بافتهایی که تابش ندیده اند، می رسد. براساس معادله عمومی انتشار، فلوی گرما متناسب با شیب درجه حرارت است:
= – (15-3)

كه قابلیت هدایت گرمایی ( ) است. براساس گزارشات تاكاتا(1977) را می توان بصورت زیر نمایش داد:
= (06/0 +0/57 )

كه در مورد بافت حاوی آب ( = )63/0 = (37=T (
دینامیك رفتار حرارتی بافت معین بوسیله تركیبی از پارامترهای وc نیز قابل بیان است و آن عبارت است از قابلیت هدایت حرارت كه بصورت زیر تعریف می شود:

=/ (m²/s) (3-16)
مقدار K برای آب و بیشتر بافتها مشابه و براساس گزارشات بولنویز(1986) تقریبا است. كاهش آهنگ هدایت گرمایی با کاهش مقدار آب در بافت، معمولا توسط كاهش ظرفیت حرارتی كه بطور همزمان صورت می گیرد، جبران می شود.
با این زمینه ریاضی معادله هدایت حرارتی از معادله پیوستگی بدست می آید كه بیان می كند كه آهنگ انتقال گرمای واحد حجم ( ) بوسیله واگرایی فلوی گرمایی تعیین می شود.

= div (3-17)

با قرار دادن این مقادیر در معادله =mc dT معادله زیر بدست خواهد آمد:

= = = = -1/ div (18-3)

معادله اساسی مهم دیگر انتشار از تركیب معادله) 3-15) با معادله بالا بدست می آید:
= T (3-19)
كه در آن اپراتور لاپلاس است. با یك منبع گرمایی S اضافه مانند جذب پرتو لیزری معاد

لات18-3))و((19-3به معادلات ناهمگن تبدیل می شوند.

= – 1/ (div –S) (20-3)
= T +1/ S (3-21)

حال باید بخش همگن) 3-19) حل شود. این معادله كه بیانگر كاهش درجه حرارت بعد از تشعشع لیزر به علت انتشار حرارت است، در مختصات استوانه ای بصورت زیر در می آید:

= T (22-3)
T(r, z, t) = (23-3)

ثابت انتگرال گیری است. اگر فرض شود معادله درجه حرارت اولیه و كه در آن یك راه حل مناسب برای معادله)3-22) است:
=

حل معادله ناهمگن هدایت گرمایی معادله)3-23) وابسته به پارامترهای زمانی و فضایی است. این معادله معمولا بافرض مقدار اولیه و حدود مناسب بطور عددی قابل محاسبه است. در هر حال اگر تابع منبع گرما با یك دلتا تقریب زده شود، یك حل تحلیلی بدست می آید.
= (r- ) (z- ) (t- )

به منظور سهولت فرض می شود كه پارامترهای هدایت گرمایی همسانگرد هستند. لذا:
= (z- ) (t- )
در این حالت حل این مسئله بوسیله تابع گرین یك بعدی كه بصورت زیر است قابل انجام خواهد بود:
G (z- , t- ) = exp (24-3)

بوسیله این تابع، حل عمومی تابشی كه در زمان و فضا تغییر می كند بصورت زیر خواهد بود:

T (z, t) = (25-3)

وسعت فضایی انتقال حرارت بوسیله عمق نفوذ حرارتی که وابسته به زمان است، تعریف می شود:
(26-3)

توسط معادله) 3-26( ، جمله عمق نفوذ به صورت زیر تبدیل می شود:
(27-3)

لذا فاصله ایست كه در آن حرارت به 1/e مقدار حداكثر می رسد.
در تابش دهی بافت بوسیله لیزر لازم است كه پهنای زمانی پالس لیزر طوری تنظیم شود كه آسیب حرارتی در بافتهای مجاور به حداقل برسد، اما نكروز مورد نظر در بافت هدف بدست بیاید.
براساس گزارش هایس (1968و1971) پارامتر مقیاس برای این مسئله وابسته به زمان اصطلاحا زمان آسایش حرارتی TRT نام دارد. این خود با مساوی قرار دادن عمق نفوذ اپتیكی L

بدست می آید.

) 3-28 (

(3-29)
در مورد پالسهای با پهنای زمانی كوتاه مدت لیزر ابتدا با گذشت زمان درجه حرارت بط

ور خطی زیاد می شود. پس از پالس پایان لیزر، t > ، درجه حرارت بطوری كه با حل معادله هدایت حرارت مشخص شد، بصورت كاهش می یابد
اما بر اساس گزارشات دکتر راکس اندرسون(2001)پارامتر مقیاس برای این مسئله زمان آسیب حرارتی TDT نام دارد. زمان آسیب حرارتی در این مورد برابر مدت زمان مورد نیاز برای آسیب غیر قابل بازگشت بافت هدف و در عین حال حفظ بافتهای اطراف آن تعریف شده است. زمانی که لازم است بافت هدف از طریق انتقال حرارت به دمای لازم برای آسیب حرارتی برسد. این مدت زمان برای ساختارهای استوانه ای که نمای هندسی آن در شکل شكل (4-3) صفحه بعد نمایش داده شده است، بصورت زیر تعریف شده است:

(30-3)

,

در روابط قبل، x فاکتور هندسی و برابر نسبت قطر دو ساختار استوانه ای است.
فاکتور دما است. و و بترتیب دمای بافت، دمای جاذب و دمای آسیب هستند.

شكل (4-3) – هندسه بافتهای با ساختار استوانه ای

3-7- آسیب حرارتی لیزر بر روی بافت:
آخرین مسئله در مدل برهمكنش حرارتی عبارت از اثرات بیولوژیك مربوط به درجه حرارت های مختلف در داخل بافت است. این اثرات بسته به نوع بافت و پارامترهای تابشی لیزر بسیار متنوع خواهند بود.
گرمای زیاد بر روی بافت اثرات مخربی دارد. مدت زمان لازم جهت آسیب بافت، با افزایش دما كاهش می یابد. هدف نهایی مو زدایی توسط پرتو لیزر، انعقاد بافت در اثر افزایش موضعی دما است. این هدف می تواند بوسیله مدلهای آهنگین آسیب توصیف شود. زیرا آسیب حرارتی با درجه حرارت بصورت نمایی و با زمان تابش دهی بصورت خطی تغییر می کند. مدلسازی فرآیند آهنگین آسیب حرارتی می تواند آستانه آسیب و مقدار آسیب ایجاد شده در بافت را پیش بینی نماید.
بطور کلی اثرات حرارتی تشعشع لیزر عبارتند از هایپرترمی، کاهش فعالیت آنزیم، دناتوره شدن، نفوذپذیری، تبخیر، کربنیزاسیون و ذوب.

جدول(1-3) – اثرات حرارتی تشعشع لیزر
درجه حرارت اثرات بیولوژیک

37
طبیعی
45
هایپر ترمی
50
کاهش فعالیت انزیم و عدم تحریک سلول
60
دناتوره شدن پروتئینها
80
نفوذپذیری غشاء
100
تبخیر
150<
کربنیزاسیون
300<
ذوب

3-8- تئوری توصیف فرایند آهنگین آسیب:
اولین کارهای تحقیقاتی برروی کاربرد مدلهای آسیب حرارتی بوسیله موریتز و هنریک در سال1947 گزارش شد. سپس معادله تجربی آسیب را آرنیوس برای توصیف اثر گرما روی آهنگ واکنشهای شیمیایی توسعه داد. معادله انتگرالی آسیب حرارتی بصورت زیر است:
(t) (3-31)

در معادله فوق درجه آسیب بافت و غلظت اولیه ملكولها یا سلولها در لحظه شروع تابش دهی لیزر، C (t) غلظت در زمان t است. A ثابت آرنیوس یک فاکتور فرکانسی [ ] و t زمان کل تابش دهی [s] و شاخص انرژی اکتیواسیون [J/mol] و R ثابت عمومی گازها و برابر 32/8 وT دمای مطلق [k] است .
براساس گزارشات ولش (1984) ثابت آرنیوس را می توان بصورت A تخمین زد. در این رابطه s انتروپی فعال شدن و k ثابت بولتزمان و h ثابت پلانك است.
میزان آسیب عبارت از كسری از ملكولها یا سلولهای غیر فعال شده، می باشد. یعنی:

(t) = = 1- exp (-) (32-3)

بنابراین با قرار دادن یك مقدار مناسب به عنوان ثابت بافت یا (بدون بعد، تابعی از درجه حرارت و زمان)، محاسبه آسیب کلی (t) میسر خواهد بود. لذا کسری از ملکولها که بقا یافته اند بصورت زیر محاسبه می شود:
(
اگر 1= باشد لذا آسیب حرارتی حدود63% است که دلالت بر نکروز کامل بافت دارد.
متاسفانه بدست آوردن داده های تجربی برای پارامترهای A و E بسیار مشكل است و این به علت ناهمگنی بافتها وعدم قطعیت در اندازگیری نسبت بقا است. برای فرآیند های آسیب که تاکنون مطالعه شده اند، A درحدود تا تغییر می کند و این در حالی است که E بردی بین J/mol تا داشته است. در این راستا جدولی از مقادیر ) A(و E(J/mol) برای بافتهای مختلف توسط آزمایشات متعدد بدست آمده است.
اولین مطالعات در زمینه تعیین تجربی ضرایب فرایند آهنگین آسیب برای پوست توسط هنریک و موریتز انجام شد. آنها از پوست خوک استفاده نمودند. نمونه بدست آمده بطورin-vivo تحت تابش قرار داده شد. هنگامیکه و و بود، بترتیب اریتما و سوختگی درجه دو و سوختگی درجه سه اتفاق می افتاد. بعدها تاکاتا در سال 1977 این مطالعه را دنبال نمود. ضرایب بدست آ

مده از این مطالعات عبارت بود از A= و J/mol .E=

لیزر در بیماریهای پوست
در درمان بیماریهای پوست ، عمدتاً آثار گرمایی تابش لیزری از طریق فر آینده های انعقاد و تبخیر بکار برده می شود. از آنجا که پارامتر های اپتیکی پوست یعنی ضرایب جذب و پراکندگی شدیداً به طول موج وابسته اند، لذا انواع مختلف واکنشهای بافت با لیزر های مختلف امکان پذیر است . امروزه در مرحله بالینی از پنج لیزر یونی آرگون ، رنگینه ای ، ، nd:yag و یاقوت استفاده می شود.
در مقیاس میکروکوپی ، فصل مشترک هوا – پوست کاملا ً ناهموار می باشد و از این رو پروتو های فرودی را پراکنده می کند . جذب نور توسط کروموفورها ( مانند هموگلوبین یا ملانین ) باعث یکنواختی رنگ پوست می شود. پراکندگی نور توسط فیبر های کلاژن در ماده زمینه ، مشخص می کند چه مقدار از نور به درون بافت همبند نفوذ یافته است . مطالعات دقیق پارامتر ها ی اپتیکی پوست توسط Graaff (1993 ) انجام گرفته است.
پرتو های لیزر یونی آرگون شدیداً توسط هموگلوبین و ملانین جذب می شوند این لیزر ابتدا برای درمانهای سطحی پوست با عروق خونی زیاد انتخاب شدو Apfeilerg (79-1978) آثار القایی لیزر را بر مالفور ماسیون های پوست بررسی کرد.

4-1- درمان لکه ها توسط لیزر:
لیزر های یونی آرگون به دفعات در درمان لکه ها ی مادر زادی به کار گرفته شده اند .در حالیکه روش های پیشین درمان این ملفورماسیون ها یعنی سرما درمانی با پرتو ایکس یا شیمی در مانی همگی به شکست انجامیده بود و پزشکان همواره به بیماران توصیه می کردند که با این شکل مدارا نمایند تا این که لیزر یونی آرگون با برداشت موفق لکه های مادر زادی گام مهمی در درماتولوژی برداشت. البته این درمان به صبر و حوصله زیادی نیاز دارد و معمولا ً در یک دوره چند ساله و با جلسات متعدد پرتو دهی انجام می شود. در این حال هر چه معالجه با سرعت بیشتری انجام گیرد ، احتمال تشکیل اسکار نیز بیشتر است. اما پاداش صبر و طاقت بیمار ، موفقیت کامل در درمان خواهد بود. در شکلهای دو تصویر از حالات قبل و پس از لیزر درمانی لکه های مادر زادی آورده شده است.
معمولاً درمان لکه های مادر زادی با لیزر یونی آرگون در چند نوبت انجام می شود ابتدا یک سطح کوچک آزمون به ابعاد پرتو دهی می شود. در طی آزمایش بر این سطح می تواند با افزایش تدریجی توان لیزر تا مرحله رنگ پریدگی پوست به مناسب ترین توان دست یافت . Dixon و Gilbertson ( 1986) و philipp ( 1992 ) ، از توان 5-2 وات لیزر با زمان پرتودهی 1/0-02/0 ثانیه استفاده نمودند و مشاهده کردند که بلافاصله پس از پرتودهی ، آثار تورمی روی پوست حاصل می شود. پس از چهار هفته ، سطح آزمون به منظور مشاهده اسکار و مجاری پوستی کنترل می گردد . چهار هفته بعد سطح آزمون دوم پرتو دهی می شود و اگر این دو سطح آزمایشی پاسخ های مناسب دادند آن گاه تمامی لکه ها مادرزادی تحت درمان قرار می گیرد به طور کلی از پرتو دهی مکرر یک ناحیه مشخص می بایست اجتناب کرد اجتناب شود. این لیزر درمانی ممکن است در طول چند سال انجام شود و اما توصیه شده است که نوبت دوم پرتودهی ، از لیزر پالسی رنگینه ای استفاده شود. Hanina( 1988 ) درمان بیماران کمتر از 16 سال را توصیه نمی کند زیرا در این موارد ممکن است اسکار شدیدی حاصل شود. پرتو دهی لیزر معمولاً با هندپیش انجام می شود. به هنگام درمان لکه ها ی صورت باید چشمان بیمار و جراح کاملاً محافظت گردند. اگر بخواهیم لکه های مادر زادی را با لیزر یونی آرگون معالجه کنیم ، این عمل نسبتاً با درد همراه است و بسته به موفقیت و میزان گسترش لکه در سطح بی حسی موضعی یا کامل را نیاز دارد.
در درمان لکه های مادر زادی با لیزر های پالسی رنگینه ای کاراآیی بهتر همراه با درد کمتر گزارش شده است لیکن این لیزر ها بسیار گرانقیمت هستند. به هر حال در رابطه با در مان بیماریهای پوست مانند همانژیوم های کاپیلر و لکه های مادزادی این ایزر ها اهمیت یافته اند.
جزئیات این مطالعات توسط Morelli (1986) ، Garden (1988) و Tan (1989) گزارش شده است . برای این منظور ، لیزر های رنگینه ای ردامین که در طول موج mm 590- 570 گسیل می نمایند و عرض پالس ms5/0 با چگالی انرژی 10-4 را دارا می باشند ، پیشنهاد شده است . معمولاً 60-20 ثانیه پس از پرتو دهی رنگ پوست تحت درمان ، سرخ می شود و بعد از چند دقیقه به رنگ کبود

می گراید. در مقایسه با لیزر یونی آرگون ، بیماری که تحت پرتو دهی لیزر رنگینه ای قرار گرفته است درد کمتری را تحمل می کند. اما بیماران از سه نوع درد سخن گفته اند : درد ناشی از ضربه مکانیکی در حین درخش نور ، درد سوزناک کمی پس از آن و سرانجام موج گرمایی پر دوام پوست. در سطح تابش یافته تا چند روز پس از پرتو دهی نیز احساس خارش مشهود است. همانگونه کهث تخریب انتخابی ساختار های پیگمان دار در موجود زنده می شود. این پدیده به فوتوترمولیز انتخابی موسوم است کهParrish و Anderson (1983) به شرح آن پرداخته اند و نیازمند حضور ذرات جاذب قوی یعنی رنگدانه های پوست می باشد مطالعات نظری و تجربی گسترده ای توسط Kimel (1994) و Van Gemert(1995) صورت گرفته است و به کمک این نتایج درمان لکه های مادر زادی در آینده با پیشرفت بیشتری همراه خواهد بود.
4-2- لیزر در درماتولوژی:
در درماتولوژی ، از لیزر برای تبخیر بافت استفاده می شود بنابراین می تواند جاگزین تیغ جراحی باشد در این حالت امکان برداشت دقیق بافت بدون تماس مکانیکی وجود دارد. در نتیجه ، از احساس درد به میزان قابل توجهی کاسته می شود. اولسرهای خارجی و زیگیل های صعب

العلاج با شیوه یکسانی توسط لیزر معالجه می شوند. در زیگیل، احتمال عود مجدد با ایجاد ضایعات عمیق توسط لیزر کاهش می یابد. اخیراً لیزهای یونی آرگون و به منظور پاک سازی موثر خال کوبی های سطح پوست مورد توجه قرارگرفته اند. مطالعات بالینی توسط Apfelberg(1979) ، Reid و Muller(1980) انجام پذیرفته است. امروزه خالکوبی را با لیزر یاقوت نیز پاک سازی می کنند. مقالاتی توسط Schilner(1990) و Taylor(1990) ارائه شده است که به موفقیت درمان اشاره دارند . به طور کلی درصد موفقیت خالکوبی به رنگ آن بستگی دارد. بسیار مهم است که تمام ذرات رنگی در یک نوبت پاک سازی شود.
لیزر Nd:yagنسبت به لیزر یونی آرگون از پراکندگی و جذب کمتری در پوست برخوردار است و از این رو عمق نفوذ آن در پوست بیشتر است0 Seipp(1989) کاربرد های درمان لیزر Nd:yag را در دراماتولوژی به ویژه برای همانژیومهای عمیق و تومور های نیمه بد خیم پوستی پیشنهاد کرد. اما در درمان بیماری های سطح پوست هیچگاه نباید لیزر Nd:yag جایگزین لیزر های یونی آرگون و شود.
درماتولوژی از معدود شاخه های پزشکی است که در آن برانگیزش بیولوؤیک ناشی از لیزر ، بررسی و گزارش شده است. امروزه آثار مثبت تحریک سلولی به منظور التیام زخم ها از موضوعات پژوهشی بحث برانگیز است.
تعداد بیشماری مقاله در این زمینه منتشر شده که حاوی نتایج مثبت التیام زخم به کمک فرایند برانگیزش بیولوژیک سلولی اند. اما از آن جا که در مقالات بعدی این نتایج تایید نشده اند لذا ادعا های اولیه در این مورد نمی تواند کاملا مورد تایید قرار گیرد . بعلاوه ساز و کارهای اصلی برانگیزش بیولوژیکی هنوز به خوبی شناخته نشده اند. به طور کلی برای این منظور از لیزر های سرد با توان های میانگین بسیار کم استفاده می شود که آثار فیزیکی قابل مشاهده ای ندارند همچنین ، آثار فتو شیمیایی در تحریک سلولی نیز در دست پژوهش است.

(CO2) جوان سازی پوست با لیزر تخریبی -3-4
از میان روشهای مختلف جوانسازی پوست ، مموثرترین شیوه برای برطرف کردن چروکهای متوسط تاعمق صورت استفاده از لیزر CO2 است . لیفتینگ (Face Lift) ، جراحی پلک (Blepharoplasty) و سایر روشهای جراحی هر یک کاربرد خاص خود را دارد ولی هیچکدام نمی تواند چروکهای اطراف چشم و دهان را برطرف سازد . درمان با لیزر CO2 در یک جلسه می تواند هم چروکهای ظریف تا متوسط سطح پوست را در اطراف چشم واطراف دهان کمتر کند ، هم با سفت کردن پوست افتادگی صورت را بهتر نماید و هم لکه های تیره ناشی از آفتاب را از سطح پوست پاک نماید. لیزر CO2 با تاباندن اشعه لیزر به سطح پوست یک لایه از پوست را برمیدارد . بدین ترتیب چینهای ظریف ، جای جوش و اسکارهای قدیمی نظیر آبله مرغان ، جای زخمهای قدیمی و بسیاری از ضایعات دیگر از سطح پوست بهتر می شوند.
بعلاوه از لیزر Co2 می توان برای درمان ضایعات دیگر پوستی نظیر زگیل و Actinic keratosis و Seborrheic keratos و زگلیلهای تناسلی و بعضی سرطانهای پوست نیز استفاده کرد.
لیزر CO2 موجود در کلینیک مهرگان از نوع Ultrapulse و ساخت شرکت Lumenis امریکا پیشرفته ترین و سریعترین لیزر CO2 موجوداست . با این دستگاه به سرعت می توان سطح زیادی از پوست را تحت درمان قرارداد ، در عین حال به دلیل تکنولوژی بالای دستگاه ، امکان بروز عوارضی نظیر تغییر رنگ و یا اسکار که در سایر دستگاههای لیزر CO2 وجود دارد ، در لیزر Ultrapulse به حداقل رسیده است.
یکی از مزیتهای مهم لیزر Ultrapuls CO2 آن است که با گرم کردن عمق پوست باعت تحریک کلاژن سازی می شود به این ترتیب پوست پس از مدت 6 تا 9 هفته قوام سفت تری پیدا میکند . به این عمل اصطلاحا لیفتینگ بدون عمل جراحی نیز گفته می شود . اثرکلاژن سازی لیزر در بسیاری از افراد 6 تا 18 ماه ادامه پیدا می کند .به این ترتیب نتایج مفید درمان روز به روز بیشتر ظاهر می شود.

(IPL) جوان سازی پوست با سیستم غیرتخریبی -4-4
با پیشرفت روز افزون تکنولوژی ، روشهای جوانسازی پوست به کمک لیزر نیز رو به پیشرفت هستند . امروزه تمایل بر آن است که درمان با لیزر با حداقل عوارض برای بیمار انجام شود . به نحوی

که در حین درمان هیچگونه زخم و خونریزی ایجاد نشود و بیمار بتواند بلافاصله پس از انجام لیزر به کار روزمره خود برگردد . خوشبختانه کلینیک مهرگان با بهره برداری از پیشرفته ترین تکنولوژی روز دنیا مجهز به بهترین دستگاههای لیزر جهت جوانسازی پوست بدون ایجاد زخم و خونریزی است.
دستگاه Vasculight ساخت شرکت Lumenis آمریکا مجهز به سیستم IPL است که امروزه مقبولیت فراوانی در اروپا و در آمریکا پیدا کرده است.

روش کار بدین نحو است که ابتدا یک ژل خنک کننده به صورت مالیده می شود . سپس اشعه نوری به صورت تابانده می شود . اشعه نور به طور اختصاصی تنها جذب رنگدانه موجود در پوست و هموگلوبین موجود در رگها می شود . بدین ترتیب لکه های قهوه ای رنگ ناشی از آفتاب و قرمزی صورت بهتر می شود . سوزش مختصر هنگام عمل تنها عارضه کار با IPL است . پس از انجام IPL هیچگونه زخمی در پوست ایجاد نمی شود بلکه اشعه تابیده شده به عمق پوست نفوذ می کند و باعت تحریک کلاژن سازی می شود . به این ترتیب پوست پس از چند ماه صافتر ، نرمتر و یکدست تر می شود و قوام بهتری پیدا می کند . در مجموع 3 تا 6 جلسه درمان به فواصل یک ماه برای رسیدن به بهترین نتیجه لازم است.
4-5- تاریخچه استفاده از لیزر در درمان موهای زائد:
بعد از معرفی لیزر و کاربرد آن در زمینه های مختلف پزشکی، برای اولین بار دکتر لئون گولدمن در سال 1960 شروع به بررسی استفاده از لیزر به عنوان وسیله ای جهت از بین
بردن فولیکولهای مو نمود. هدف او از این کار توسعه سیستمی بود که بتواند موهای زائد مناطق مختلف بدن را درمان نماید. سیستم مورد استفاده او سبب آسیب فراوان به پوست بیماران گردید
اولین سیستم لیزر Nd:YAG برای استفاده در درمان موهای زائد در 1996توسطFDA تائید و وارد بازار امریکا گردید. سرعت درمان و کم درد بودن این تکنولوژی در درمان موهای زائد سبب گسترش سریع آن گردید. از 1997 به بعد کمپانیهای بسیاری در اروپاو امریکا، اقدام به معرفی و توسعه لیزرهای جدیدی برای کاربرد درمانی موهای زائد کرده اند. این لیزرها هم اکنون به شکلها و اندازه ها و با طول موجهای مختلف موجود می باشند

4-6- مکانیسم های درمان موهای زائد بوسیله لیزر:
نیاز به یک روش موثر و غیر تهاجمی برای از بین بردن موهای زائد، منجر به تولید انواع مختلفی از چشمه های نوری شده است. تعداد زیادی از این وسایل هم اکنون در بازار موجود هستند. این سیستمها برای از بین بردن و آسیب موهای زائد از سه روش عمده استفاده می کنند: روش حرارتی (استفاده از حرارت موضعی ایجاد شده)، روش مکانیکی (استفاده از امواج شوکی یا فرآیند حباب سازی)، روش فوتو شیمیایی (استفاده ازتولید واسطه های سمی مانند رادیکالهای آزاد) از بین بردن موهای زائد بوسیله هر سه روش فوق، در جدول 5-1خلاصه شده است(4).

تخریب فوتو ترمال :
اخیر لیزرهای گوناگونی برای آسیب انتخابی به مو، معرفی شده اند. مکانیسمی که بوسیله آن این سیستم ها آسیب انتخابی به فولیکولهای مو را القا می کنند بر پایه قوانین فوتو ترمولیز اتنخابی قرار دارند. در محدوده طول موجی مادون قرمز تا مرئی، ملانین کروموفور اصلی برای هدف قرار دادن در ساختار مو است. در جدول (5-1) به لیزرها یا لامپهای نوری اشاره شده است که در محدوده طول موج زیر قرمز و قرمز طیف الکترومغناطیسی قرار گرفته و بوسیله ملانین موجود در بافت پوست و مو جذب انتخابی می شوند. در مدت تابش دهی لیزر، حرارت در درون بافت هدف تولید می ش

ود. این توزیع حرارت در داخل بافت هدف تنها به علت نوری است كه در بافت جذب می شود.

جدول مکانیسمهای از بین بردن موهای زائد بوسیله سیستمهای نوری
مکانیسم های از بین بردن موهای زائد بوسیله لیزر
تخریب فوتو حرارتی
• لیزر یاقوت پالس بلند
• لیزر الکساندریت پالس بلند

• لیزر دیود پالس بلند
• لیزر Nd: yAG پالس بلند
• چشمه های IPL پالسی غیر همدوس
تخریب فوتو مکانیکی
• لیزر Q سوئیچNd:yAG
تخریب فوتو شیمیایی
• فو تو داینا میک تراپی
4-7- فهرست کاربرد های لیزر در بیماریهای پوست و جراحی پلاستیک.
لیزر گازکربنیک
تومورهای خوش خیم و بد خیم
بریدمان سوختی و زخم بستر
برش پوست
ماه گرفتگی ( لکه های مادر زادی )
خال کوبی های آرایشی
کاندیلوما آکومیناتا
لیپکتومی ( جراحی لیپوم )
بلفار وپلاستی ( ترمیم جراحی پلک )
زیگیل های سطح
کارسینوم سلول بازال
لیزر آرگون
ماه گرفتگی ( لکه های مادر زادی )
تلانژکتازی ( ضایعات کانونی به علت اتساع عروق)
کراتورسبورئیک
ملانوما
کارسیننوم سلول بازال
خال کوبی پوستی

برای دریافت اینجا کلیک کنید

سوالات و نظرات شما

برچسب ها

سایت پروژه word, دانلود پروژه word, سایت پروژه, پروژه دات کام,
Copyright © 2014 icbc.ir