135
Puđa Nikola dipl.maš.ing. UPOTREBA LASERA U SAVREMENOJ MEDICINI Vršac, 2005. SADRŽAJ

Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Puđa Nikola dipl.maš.ing.

UPOTREBA LASERA U SAVREMENOJ MEDICINI

Vršac, 2005.

SADRŽAJ

Page 2: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

1.0. Zračenje kao izvor života i vrata smrti...........................................................................1

1.1. Održavanje života......................................................................................................1 1.2. Zračenje kao vrata smrti...........................................................................................1 1.3. Oštećenja nastala zračenjem....................................................................................2 1.4. Modifikatori učinaka zračenja na ćeliju.................................................................4 1.5. Popravak oštećenja u ozračenoj DNK....................................................................5 1.6. Posledice zračenja na ćelijskom nivou i učinak na organizam...........................7 1.7. Uticaj zračenja na čoveka.........................................................................................8 1.8. Izvori zračenja i njihova primena............................................................................9

2.0. Laseri i njihova primena...................................................................................................11 2.1. Teorija.......................................................................................................................11 2.2. Mogućnost korišćenja.............................................................................................12 2.3. Razvoj laserske tehnologije....................................................................................12

3.0. Fizički procesi u laseru......................................................................................................15

3.1. Optički rezonatori....................................................................................................17 3.2. Karakteristike snopa laserskog zračenja..............................................................20 3.3. Prenos laserskog snopa kroz atmosferu................................................................22 3.4. Vrste lasera...............................................................................................................23 3.5. Neka svojstva čvrstog tela......................................................................................26 3.6. Čvrsti laseri...............................................................................................................27 3.7. Oblici čvrstih lasera.................................................................................................29 3.8. Načini pobuđivanja.................................................................................................29 3.9. Modulacija laserskog zračenja..............................................................................31

4.0. Laserska hirurgija....................................................................................................33

4.1. Prednosti i mane laserske operacije (hirurgije)..............................................33 4.2. Priprema pacijenta..........................................................................................34 4.3. Rizici...............................................................................................................34 4.4. Upotreba lasera...............................................................................................35

5.0. Upotreba lasera u stomatologiji...............................................................................37

5.1. Laseri niske snage – LLL................................................................................37 5.1.1. Istorijat...........................................................................................38 5.1.2. Rizici i sporedni efekti...................................................................38 5.1.3. Nauka.............................................................................................38 5.1.4. LLLT – pitanja i odgovori.............................................................39

5.2. Tretman...........................................................................................................41 5.2.1. Prikaz slučaja.................................................................................42

5.3. Ostali slučajevi korišćenja LLL-a...................................................................43 5.4. Aparati koji se koriste u stomatologiji............................................................45

5.4.1. OpusDuoTM....................................................................................45

5.4.1.1.Klinički slučajevi...............................................................46

- 2 -

Page 3: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.4.2. Opus5TM........................................................................................47 5.4.3. Opus10TM......................................................................................48

5.4.3.1.Klinički slučajevi...............................................................49 5.4.4. NovaPulseTM.................................................................................50

5.4.4.1.Klinički slučajevi...............................................................51

6.0. Upotreba lasera u oftalmologiji...............................................................................52 6.1. Čulo vida.........................................................................................................52

6.1.1. Optički deo oka..............................................................................52 6.1.2. Fiziologija mrežnjače.....................................................................53 6.1.3. Prilagođavanje oka.........................................................................53

6.2. O laserskoj hirurgiji u oftalmologiji...............................................................54 6.2.1. Stanja koja mogu biti tretirana uz pomoć lasera............................54

6.3. Glaukom..........................................................................................................55 6.3.1. Tipovi glaukoma............................................................................57

6.4. Procedure u slučaju glaukoma........................................................................59 6.5. Laser Iridotomija (LI).....................................................................................59

6.5.1. Laser Iridotomija – pitanja i odgovori...........................................61 6.6. Argon Laser Trabekuloplastija – ALT............................................................62

6.6.1. ALT procedura...............................................................................62 6.6.2. ALT – pitanja i odgovori...............................................................63

6.7. Nd:YAG Kapsulotomija.................................................................................64 6.8. Selektivna Laser Trabekuloplastija – SLT.....................................................65 6.9. Nd:YAG Laser Ciklofotokoagulacija – YAG CP..........................................66 6.10. LASEK......................................................................................................66

6.10.1. LASIK...........................................................................................68 6.10.2. PRK (Photo-Refractive Keratectomy) – Foto-Refraktivna

Keratektomija................................................................................70

6.11. Operacija katarakte....................................................................................71 6.12. Aparati koji se koriste pri tretmanu u oftalmologiji..................................73

7.0. Upotreba lasera u dermatologiji..............................................................................77 7.1. Tretiranje kože uz pomoć lasera.....................................................................77 7.2. Vaskularne malformacije................................................................................78

7.2.1. Tretman laserom u slučaju vaskularnih malformacija...................79 7.3. Hemangiomi....................................................................................................80 7.4. Uklanjanje dlaka.............................................................................................81 7.5. Laserski sistemi u dermatologiji.....................................................................82

7.5.1. Laserski sistem LumenisOneTM.....................................................82 7.5.1.1. Univerzalni IPL modul.....................................................83 7.5.1.2. LightSheer modul..............................................................84 7.5.1.3.Nd:YAG modul..................................................................84

7.5.2. Laserski sistem LightSheerTM........................................................85 7.5.2.1.LightSheerTM – pitanja i odgovori.....................................86

7.5.3. VascuLightTM laserski sistem........................................................87

- 3 -

Page 4: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.5.3.1.VascuLightTM – pitanja i odgovori....................................88

7.5.4. UltraPulseR EncoreTM laserski sistem............................................89 7.5.4.1.UltraPulseR EncoreTM – pitanja i odgovori........................90

7.5.5. ClearLightTM i Clear 100TM laserski sistem...................................91 7.5.6. D-Light SRTM laserski sistem........................................................92 7.5.7. IPLTM Quantum DL laserski sistem...............................................93

7.6. Botox injektiranje............................................................................................94 7.7. Laserski sistemi – karakteristike.....................................................................94

7.7.1. Laserski sistemi linije CANDELA................................................94 7.7.2. Laserski sistemi linije COHERENT..............................................95 7.7.3. Laserski sistemi linije CON-BIO...................................................96 7.7.4. Laserski sistemi linije LASERSCOPE..........................................97 7.7.5. Laserski sistemi linije LUXAR.....................................................98 7.7.6. Laserski sistemi linije SHARPLAN..............................................99 7.7.7. Laserski sistemi linije LUMENIS................................................100

8.0. Ostala stanja koja se mogu tretirati laserom.......................................................101

8.1. Hronična nazalna obstrukcija........................................................................101 8.2. Laserska terapija duodenalnog čira...............................................................101 8.3. Biostimulacija laserom niske snage pri tretmanu bronhijalne astme............101 8.4. Efekti stimulacije laserom talasne dužine 650 [nm].....................................102

8.5. Efekti LLL terapije kod HIV pozitivnih pacijenata nakon eksodontične procedure.......................................................................................................102

8.6. Efekti laserskog zraka talasne dužine 830 nm u obnovi kostiju...................102 8.7. LLLT u tretiranju ožiljaka nastalih opekotinama.........................................103 8.8. Uticaj doze i talasne dužine laserskog zraka na obnavljanje kožnih rana....103 8.9. GaAlAs laser u tretmanu zubne hipersenzitivnosti......................................104

8.10. Komparacija efekata između pulsnog i kontinualnog CW (Continual Wave) lasera u slučaju zarastanja rana.........................................................104

8.11. Laserska terapija i akupunktura pri tretmanu migrene............................104 8.12. Uklanjanje tetovaža..................................................................................105 8.13. Otklanjanje staračkih pega.......................................................................105 8.14. Hronična angina i neprijatan zadah..........................................................105 8.15. Uklanjanje malja......................................................................................106 8.16. *Paukove vene* na licu i nogama............................................................106 8.17. Upotreba lasera u ortopediji.....................................................................106 8.18. Upotreba lasera u otorinolaringologiji – ORL.........................................107 8.19. Laserski sistemi u ORL............................................................................108 8.20. Laserski sistemi u ortopediji....................................................................108 8.21. Laserski sistemi u urologiji......................................................................109 8.22. *Spajanje* tkiva.......................................................................................110 8.23. Fotodinamički tretman tumora.................................................................110

9.0. Kontraindikacije.....................................................................................................111

- 4 -

Page 5: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

9.1. Epilepsija.......................................................................................................111 9.2. Kancer...........................................................................................................113

9.2.1. Laser u tretmanu kancera – pitanja i odgovori............................116 9.3. Trudnoća i dijabetes.....................................................................................118 9.4. Peacemaker (davač ritma)............................................................................119

10.0. Laserski sistemi na INTERNET-u ..................................................................122

10.1. Rođenje atomskog lasera.........................................................................122 10.2. Plavi laser................................................................................................123

11. Literatura.................................................................................................................126

1.0. ZRAČENJE KAO IZVOR ŽIVOTA I VRATA SMRTI

- 5 -

Page 6: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Zračenje jeste jedan od osnovnih oblika energije i svi smo mu stalno izloženi. Prirodno zračenje potiče od stena i minerala Zemlje, od Sunca i drugih objekata u svemiru. S druge strane, veštačko ili izazvano zračenje primenjuje se u komunikacijama, industriji i naravno, medicini. Zavisno od toga u kom području organizmi žive, moguća je njihova veća izloženost zračenju, bilo da se radi o prirodnim ili veštačkim izvorima, a sam učinak zavisi od količine energije, tj. doze koja je apsorbovana u tkivu. U širem smislu, zračenje, tj. dovođenje energije može inicirati nastanak živog iz neživog, na čemu se zasniva savremena teorija o nastanku čoveka, može podržavati život, ali ga, takođe može i oštetiti ili uništiti.

1.1. Održavanje života

Unošenje hrane odnosno organskih stvari, nužno je za održavanje života, tj. za održavanje postojećih i izgradnju novih ćelija organizma. Biljke i neke bakterije mogu stvarati organske molekule iz neorganskih. Tako se u zelenom listu biljke ugljen-dioksid i voda, uz vezivanje energije zračenja donešene sunčevom svetlošću, spajaju u jedinstven šećer. Ovaj proces nazvan je fotosinteza, a odvija se u ćelijama lista koje sadrže male formacije nazvane hloroplasti u kojima se nalazi zeleni pigment hlorofil. On je u ovom slučaju *apsorber* elektromagnetnog zračenja. U daljem toku ove reakcije, iz šećera, uz pomoć azota, sumpora i fosfora, koje biljka uzima iz tla, nastaju skrob, mast, belančevine, vitamini i ostali kompleksni molekuli neophodni za održavanje života. Za nastanak navedenog bila je nužna energija elektromagnetnog zračenja, tj. sunčeva svetlost. Elektromagnetno zračenje deluje i na niz drugih procesa u organizmu kao što je omogućavanje nastanka vitamina D iz njegovih predstadijuma, u koži izloženoj zracima.

1.2. Zračenje kao vrata smrti

Građa i funkcija ćelije zavise od genetičke informacije koja se izražava, čuva, replicira i povremeno menja kroz četiri osnovna genetička procesa – sintezu belančevina, replikaciju DNK, popravak oštećene DNK i genetičku rekombinaciju. U sastav DNK ulaze šećer dezoksiriboza, fosfat i četiri različite baze- dve purinske (adenin i guanin) i dve pirimidinske (timin i citozin). Šećer, fosfat i baza čine nukleotid i putem fosfodiestarske veze fosfat jednog nukleotida vezuje se za šećer drugog, što čini okosnicu dugog lanca DNK. Složena biološka uloga ovog, naizgled jednostavnog molekula, temelji se na sledećem: - biološki aktivan molekul čine dva polinukleotidna lanca DNK (DNA), - dva se lanca uvijaju oko zamišljene centralne ose i čine tzv. dvostruku zavojnicu, gde su šećeri i fosfat sa spoljne strane, dok su baze u unutrašnjosti, - dva lanca su međusobno povezana vodonikovim vezama tako da je na jednom kraju adenin, a na drugom timin, odnosno drugi par čine guanin i citozin, što ujedno znači da je sled baza u jednom lancu određen onim u drugome, što znači da su međusobno komplementarni,

- 6 -

Page 7: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

- s obzirom na fosfodiestarsku vezu, dva gore pomenuta lanca su međusobno antiparalelna, tj. usmereni su u suprotnim pravcima, dok su osnovne funkcije ovog genetskog materijala: 1. spsobnost replikacije tj. stvaranja kopija lanca DNK, čime je osiguran kontinuitet genetske informacije – pri nastanku nove somatske ćelije kopiraju se oba lanca DNK i svaki od parova ulazi u novu ćeliju, dok se tokom deobe u svakoj od zrelih polnih ćelija nađe po jedan lanac DNK i spajanjem ženske i muške polne ćelije nastaje opet dvočlana DNK, 2. sadržaj biološkog uputa za sintezu molekula presudnih za ćelijske funkcije (strukturni geni), kao i uputa za regulaciju navedenih sinteza (regulatorni geni), 3. stabilnost genetskog uputa koja se ostvaruje putem vernosti procesa replikacije, te kroz mehanizme popravka oštećene DNK, 4. moguća promenljivost genetskog uputa, putem rekombinacije i prerasporeda gena, tj. kroz povremene mutacije, čini temelj evolucije vrsta i raznolikosti živog sveta.

Iz navedenog se može videti da su osnovna obeležja genetskog materijala stabilnost i varijabilnost tokom njegove reprodukcije, što osigurava postojanost vrste, dugoročnu prilagodljivost populacije i biološku evoluciju. Genetski materijal ćelije organizovan je u hromozome, što osigurava fizičku okolinu za interakciju DNK u metaboličkim procesima u ćeliji, te potpomaže reprodukciju DNK i njeno raspoređivanje u novonastale ćelije. Broj hromozoma kod čoveka je 46. Stabilnost genetste poruke osiguravaju mehanizmi odgovorni za verno prepisivanje redosleda baza tokom replikacije, te za uklanjanje oštećenja nastalih u DNK pre i u toku replikacije. Naime, veoma je važno da su ćeliji poznati aktivni mehanizmi očuvanja genetske informacije. Bez delovanja ovih mehanizama, zbog razlika u slobodnoj energiji spajanja komplementarnih u odnosu na nekomplementarne baze, verovatnoća vezivanja drugo pomenutih baza, bila bi od 1 do 10%. Međutim, eksperimentalni podaci pokazuju da je ova verovatnoća daleko manja, pa se u živoj ćeliji pogrešno uključi jedna od 107 do 1010 sintetiziranih baza. Replikacijski i postreplikacijski mehaniozmi su: 1. DDNNKK-- ppoolliimmeerraazznnaa aakkttiivvnnoosstt, koja vrši korekcijsko čitanje, odnosno kontroliše da li su u novi lanac strogo ugrađene komplementarne baze, 2. bbeellaannččeevviinnee koje se vežu na jedan od DNK destabilizuju dvostruku zavojnicu (heliks), sprečavaju rotaciju baza u lancu, izjednačuju odnos lanac-kalup te tako povećavaju tačnost replikacije, 3. ppoossttrreepplliikkaacciijjsskkii mmeehhaanniizzaamm uukkllaannjjaannjjaa ppooggrreeššnnoo ssppoojjeenniihh bbaazzaa, isecanjem i do 2000 istih oko jedne pogrešno spojene, osigurava ponovno stvaranje novo lanca DNK, odnosno navedenog isečka, prema starom lancu kao kalupu. Navedeni procesi i mehanizmi održavanja stabilnosti, presudni su za mogućnost popravka nakon spoljašnjih oštećenja, kao ona izazvana zračenjem.

1.3. Oštećenja nastala zračenjem

Zračenje unosi višak energije u energetski stabilan sistem ćelije odnosno organizma. Odmah počinje kaskada zbivanja koja dovode do različitih oštećenja ćelije.

- 7 -

Page 8: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Presudna je, u samom početku, količina apsorbovane energije putem interakcije fotona i atoma ili molekula u pogođenim strukturama, pri čemu nastaju joni i ekscitirani molekuli. DNK, dakle, može biti pogođena direktno samim zračenjem ili, pak, indirektno- interak- cijom molekula nastalih zračenjem. S obzirom na količinu vode koju sadrži organizam, produkti njene radiolize uz nastanak vodonikovog peroksida, atoma vodonika i hidroksilnih radikala, predstavljaju glavni potencijalni izvor oštećenja ćelija. Do oštećenja baza jonizirajućim zračenjem može doći ako su slobodne ili ako su vezane u DNK lance. Od sve četiri baze, timin je, kada je slobodan, najpodložniji radiolizi. Međutim, hidrofobnost i konfiguracija dvostruke zavojnice DNK, uz smeštaj baza, pa i timina, unutar strukture, štiti baze od napada hidroksilnih radikala sa malim radijusom delovanja nastalim radiolizom vode. Dalje, lomovi DNK lanaca, najčešće uzrokovani cepanjem fosfodiestarske veze u jednom od polinukleotidnih lanaca, ili, što je ređe, razgradnjom prstena dezoksiriboze na granici molekula. Jednolančani lomovi u DNK uzrokuju lokalnu denaturaciju u blizini loma i time i gubitak zaštitnog efekta konfiguracije dvostruke zavojnice prema delovanju slobodnih radikala. Važnost kiseonika povećava učinak jonizirajućeg zračenja u ćelijama. Za razliku od jednolančanih lomova, dvolančani lomovi DNK (koji mogu nastati kada su, nezavisno jedan od drugog, pogođena oba, suprotna, lanca, ili kada je usledila hidroliza fosfodiestarske veze odjednom u oba lanca), su u korelaciji sa letalnim delovanjem zračenja na ćelije. Početna interakcija zračenja i strukture ćelije, koja dovodi do jonizacije i eksitacije, nastane već nakon 10-17 do10-15 sekundi, a formiranje slobodnih radikala i ekscitiranih molekula već nakon 10-14 do 10-3 sekundi. Oštećenja nukleinskih kiselina odnosno belančevina, što bi bilo tzv. biomolekularno oštećenje, nastaju od nekoliko sekundi pa do nekoliko sati nakon zračenja. Biološko oštećenje koje dovodi do smrti ćelije, pa i organizma, nastaje od nekoliko sati pa do nekoliko decenija nakon ozračenja. Tokom razvoja radiobiologije pregledani su različiti modeli kojima bi se pojasnila veza između primarnih oštećenja i različitih bioloških učinaka zračenja. Nizom eksperimenata utvrđeno je da su međusobno skoro identične krive koje pokazuju meru primljene doze i veličine oštećenja podjednake za indukciju dvolančanih lomova, za aberacije hromozoma, somatske mutacije, transformaciju ćelije u malignu itd. Stoga je i pretpostavljeno da sve navedene promene potiču od jednog, specifičnog, tipa oštećenja. To znači da bi fizičko-hemijski mehanizmi koji uzrokuju oštećenja molekula, kao i biohemijski mehanizmi popravke nastalih oštećenja rezultovali u konačnom ishodu učinaka zračenja. U ovoj molekularnoj teoriji važne su sledeće pretpostavke: - učinke je najlakše opisati ukoliko se pretpostavi da svi potiču od jednog tipa oštećenja, - najvažniji molekul u ćeliji je DNK, koja nosi sve genetske informacije i čiji je integritet nužan za normalno funkcionisanje i deobu ćelije, - zračenje izaziva lomove jednog ili oba lanca DNK i upravo ovaj dvostruki lom predstavlja potpuni prekid integriteta molekula DNK, - različiti učinci zračenja, koji su dobijeni u različitim eksperimentalnim uslovima, u direktnoj su vezi sa brojem dvolančanih lomova koji su nastali te nisu popravljeni, - metabolički uslovi u ćeliji tokom zračenja i nakon njega određuju broj dvolančanih lomova koje ćelija nije popravila.

- 8 -

Page 9: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Jedna jonizirajuća čestica može, prolazom uz molekul DNK, istovremeno delovati na oba lanca i napraviti dvolančani lom. Broj ovakvih lomova zavisi direktno od količine apsorbovane energije zračenja. Međutim, dve čestice zračenja mogu, svaka za sebe, pogoditi po jedan od paralelnih, a međusobno suprotnih, lanaca DNK. Tada je broj dvostrukih lomova proporcionalan kvadratu apsorbovane doze zračenja. Treba naglasiti da samo mali broj dvostrukih lomova nastaje direktinim delovanjem zračenja, jer je većina oštećenja posledica interakcije sa reaktivnim molekulima koji su nastali dovođenjem energije zračenja. S obzirom na količinu vode u ćeliji, odnosno u organizmu, produkti radilize vode predstavljaju glavni potencijalni izvor oštećenja nakon izladanja ćelija zračenju. Zračenje može oštetiti purinske i pirimidinske baze, bilo da su slobodne ili vezane u lancu DNK. Od sve četiri baze, timin je najpodložniji radiolizi, a glavno udarno mesto je dvostruka veza u molekulu. Hidrofobnost dvostruke zavojnice lanca molekula DNK kao i smeštaj baza unutar zavojnice, donekle štite baze od napada hidroksilnih radikala nastalih radiolizom vode, jer je i njihov radijus delovanja dosta mali. Dalje, jedna od važnih bioloških posledica zračenja jeste pucanje odnosno lom lanaca, najčešće uzrokovan cepanjem fosfodiestarske veze u jednom od polinukleotidnih lanaca ili, ređe, razgradnjom prstena dezoksiriboze. Jednolančani lomovi u DNK uzrokuju lokalnu denaturaciju u blizini loma, a time i gubitak zaštitnog delovanja konfiguracije dvostruke zavojnice prema delovanju slobodnih radikala. Za razliku od jednolančanih lomova, dvolančani lomovi, koji mogu biti posledica dvaju bliskih, nezavisno nastalih jednolančanih lomova u suprotnim lancima ili pak, posledica hidrolize fosfodiestarske veze u oba lanca od jednom, su u korelaciji sa letalnim delovanjem jonizirajućeg zračenja na ćelije.

1.4. Modifikatori učinaka zračenja na ćeliju Učinci zračenja u biološkom sistemu zavise od brojnih kako fizičkih tako i hemijskih činilaca, kao i od bioloških svojstava ozračene ćelije, odnosno organizma.

Fizički činioci odnose se na svojstva samog zračenja i to su: doza, prostorna raspodela apsorbovane energije, brzina doze i frakciono delovanje zračenja. Učinci su utoliko veće ukoliko je sama doza veća. Međutim, pored doze, veoma je važna i prostorna raspodela apsorbovane energije, odnosno linearni prenos energije (LET eng. Linear Energy Transfer) po jedinici pređenog puta jonizirajuće čestice. Što je količina apsorbovane energije veća, te što je jonizacija u datom volumenu gušća, to će i nastala oštećenja biti opsežnija. S obzirom na LET, zračenja delimo na ona niskog LET-a (X, b,g zrake) koji su manji od 10 KeV/mm, te ona Visokog LET-a, veća od 10 KeV (a čestice, neutroni, protoni i druge čestice). Za kvantitativno upoređivanje biološkog učinka različitih vrsta zračenja koristi se izraz *relativna biološka efikasnost* (RBE), što predstavlja odnos doza dvaju različitih zračenja koji pod istim uslovima izazivaju isti biološki učinak. RBE nekog zračenja određuje se u odnosu na učinke koje su proizveli X-zraci emitovani pod naponom od 250 kV, jer je sa njima najviše rađeno, bilo da su u pitanju eksperimenti ili se radilo o akcidentima. S porastom LET-a raste i RBE, ali do određene granice. Za X, b,g

- 9 -

Page 10: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

zračenje RBE je jednak 1., dok za protone, neutrone i a čestice iznosi 10, a za spore neutrone je 20. Dalje, veoma je važna i brzina doze, te da li je zračenje davano frakcionirano, ukoliko se radi o zračenju niskog LET-a. Naime, ako je brzina doze mala tada će se tokom zračenja moći popravljati oštećenja, pa će i ukupno oštećenje biti manje. Slični tome su i učinci zračenja davani u frakcijama, jer tada ćelija može popraviti oštećenja između pojedinih seansi zračenja. Tada je oštećenje manje nego što bi bilo kada bi se ukupna energija primenila kontinuirano. Međutim, brzina doze i frakciono zračenje nemaju značaja za zračenje visokog LET-a. Naime, kod ovakvog zračenja je količina energije apsorbovane uz jonizirajuću česticu veoma velika, oštećenja na molekulu DNK su međusobno bliska, te je mogućnost popravke oštećenja veoma mala. Stoga ni smanjenje brzine doze niti njeno frakcioniranje nemaju bitnih učinaka na ukupni biološki učinak zračenja visokog LET-a. Hemijski činiociHemijski činioci su pored fizičkih, veoma važni za učinke primenjenog zračenja. Od svih činilaca, najvažnija je uloga kiseonika. Već je navedeno da zračenjem nastaju slobodni radikali koji mogu međusobno reagovati i stvarati stabilne molekule. Ukoliko u okolini ima dovoljno kiseonika, slobodni radikali će reagovati sa njim generišući veliki broj oksidativnih radikala. Pomenuti radikali imaju veliki učinak na uništavanju bioloških struktura, a ovakvi aktivni molekuli javljaju se i u nizu različitih patoloških dešavanja u ćelijama i tkivima. Zbog toga, pri primeni zračenja postoji i pojam učinka kiseonika (OER eng. Oxygen Enhancement Ratio), koji je definisan kao odnos doza istog zračenja koje uz anoksičke i oksigenirane uslove daje iste biološke učinke. Uz kiseonik, postoji i veliki broj drugih činilaca koji mogu povećati učinak zračenja i to na veoma različite načine. To su: antimetaboliti, antibiotici, inhibitori mitoze i niz drugih aktivnih molekula. Uz ove stimulatore postoji i čitav niz hemijskih komponenti koje smanjuju učinak zračenja, to su tzv. radioprotektori. Tu spada niz spojeva sa –SH grupama kao što su cistein, cisteamin, glutation i sl. Da bi delovali protektivno, ovi spojevi se tokom zračenja moraju nalaziti u ćeliji. Pored navedenih fizičkih i hemijskih činilaca, postoje i tzv. biološki činioci, koji mogu biti presudni za učinak zračenja. Poznato je da učinak zračenja zavisi i od faze ćelijskog ciklusa u kojoj su ćelije bile izložene zračenju. Najosetljivije su ćelije u mitozi, dok su najmanje osetljive one izvan ciklusa (Go faza).

1.5. Popravak oštećenja u ozračenoj DNK Temeljna obeležja genetskog materijala koja osiguravaju postojanost vrste, dugoročnu prilagodljivost populacije i biološku evoluciju, jesu stabilnost i varijabilnost genetskog materijala tokom njegove reprodukcije. Dok maksimalna genetska stabilnost predstavlja prednost u populacijama koje su dobro prilagođene ujednačenim uslovima okoline, adaptacija na nove selektivne uslove rastazahteva određeni stepen varijabilnosti u populaciji. Stabilnost genetske poruke osiguravaju mehanizmi odgovorni za verno prepisivanje redosleda baza tomom replikacije, za popravak pogrešnih baza neposredno nakon replikacije, te za uklanjanje oštećenja nastalih u DNK pri ili tokom replikacije. Kada pri ovim procesima ne bi učestvovali činioci same ćelije, tj. niz enzimskih reakcija,

- 10 -

Page 11: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

razlika u slobodnoj energiji sparivanja komplementarnih baza u odnosu na nekomplementarne, osigurava znatno veću verovatnoću sparivanja komplementarnih baza. Nekomplementarno sparivanje varira od 1-10%, tj. svaki stoti do svaki deseti spareni molekul jeste nekomplementaran, pa bi kumulativna učestalost greške bila 10-1 do 10-2. Međutim, mehanizmi aktivni u ćeliji znatno smanjuju mogućnost navedene greške do nivoa nastale samo iz energetskih razloga. Naime, rezultati zračenja sprovedenih na bakterijama i ćelijama ukazali su na izuzetnu aktivnost ćelija u korekciji oštećenja. Tako već najjednostavniji mehanizam koji uključuje snzim DNK polimerazu, osigurava pravilnu orijentaciju ugrađene baze i već je time učestalost greške smanjena na 10-5 do 10-6 dok uključivanje posebnih belančevina koje se vežu na jednolančanu DNK, sprečava rotaciju baza u lancu i time doprinosi dobrom kontaktu DNK lanca koji je kompletan i služi kao kalup stvaranju novi delova drugog lanca, smanjuje učestalost greške na 10-7. Konačno, postreplikacijski popravak pogrešno sparenih baza redukuje kumulativni učinak greške na 10-10. Svi pomenuti mehanizmi nisu nastali samo radi korekcija grešaka nastalih zračenjem. Lance DNK mogu oštetiti razni uticaji s polja, ali i produkti metabolizma same ćelije. Promene u DNK nastaju dnevno radi termičkih fluktuacija. Upravo iz tog razloga su se tokom evolucije razvili mehanizmi za popravak oštećene DNK. Od mehanizama popravka, najvažniji su: fotoreaktivacija i ekscizijski popravak (isecanje), koji vrše veoma tačan i precizan popravak. Precizni popravak vraća ćeliju u potpuno normalno stanje (prvobitno), dok neprecizni mogu osigurati preživljavanje ćelije, ali uneta greška u stvaranju DNK može biti podloga trajnim, naslednim promenama ćelija. Pomenute promene jesu mutacije koje mogu izazvati malignu promenu, pa čak i smrt ćelije. Fotoreaktivacija, kao najjednostavnijioblik popravka DNK, uključuje aktiviranje tzv. fotoreaktivacijskog enzima DNK-fotoliaze, koji postoji u svim živim strukturama. Aktivira ga svetlost talasne dužine veće od 300 nm, a osigurava popravak tzv. dimera pirimidina. Veoma slično deluju i mehanizmi umetanja purina, te spajanje krajeva DNK na mestu loma. Nešto složeniji, ali i najčešći način popravka oštećenja u DNK, jeste ekscizijski popravak, kada se iz lanca iseku oštećene ili pogrešno ugrađene baze i nadomeste ispravnim. Naime, radi se o dva mehanizma. Jedan od njih se odvija uz pomoć specifičnih DNK-glikozilaza i AP-endonukleaza koje na određen način prepoznaju bazu, dok se drugi temelji na neposrednom delovanju endonukleaza koje prepoznaju promenu konformacije sekundarne strukture DNK prouzrokovane nizom oštećenja. Enzimi DNK-glikozilazecepaju vezi između dezoksiriboze i pogrešne baze i to mesto ostavljaju prazno za popunu pravom bazom. Pomenuto mesto je privremeno bez baze, pa je apurinizovano odnosno apirimidizovano – AP-mesto. Tu sada deluju endonukleaze (AP-endonukleaze), koje zasecaju DNK vršeći hidrolizu fosfodiestarske veze, što omogućava ugradnju odgovarajućih baza koje osiguravaju DNK-polimeraze. Navedene popravke su potpune i precizne. Međutim, popravak odnosno popunjavanje praznine na mestu eliminisanih baza može ići i popunjavanjem sa homolognom regijom od starog lanca *sestrinske* (paralelne) zavojnice. Baze koje se uzimaju iz sestrinskog lanca su u stvari produkt rekombinacije, a

- 11 -

Page 12: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

njihova se mesta u lancu popunjavaju tzv. replikacijskom sintezom, pri čemu je kalup novi, popravljeni, lanac. Nakon ovakvog popravka, ćelije mogu preživeti, ali je popravljeni lanac DNK drugačiji od originalnog. Da li će oštećenja nastala zarčenjem biti otklonjena, zavisi upravo od vrste oštećenja. Većina ćelija popravlja veoma brzo jednolančane lomove koristeći mehanizme ekscizijskog popravka.

1.6. Posledice zračenja na ćelijskom nivou i učinak na organizam Zračenje stvara čitav spektar mutacija u ćelijama, bilo direktno ili tokom popravka oštećenja. To su trajne, nasledne promene, koje obuhvataju izmenu redosleda baza, zamenu istih, pogrešno spojene baze i delecije tj. odbacivanje dela lanca DNK odnosno dela hromozoma. Mutacije mogu biti recesivne i dominantne, te ukoliko se nalaze na polnim hromozomima, one su i polno vezane. Mogu biti malog opsega koje se nazivaju tačkaste ili genske mutacije, ili su, pak, većeg opsega, pa su to hromozomske mutacije. Sve navedene promene su u suštini, veoma štetne. Promene nastale u somatskim ćelijama nakon zračenja, rezultuju skraćenjem života ćelije, odnosno njenom smrću. Pored toga, može nastupiti i maligna promena, gde ćelija postaje tumorska čime postaje tako reći besmrtna tj. može se deliti kroz veliki niz generacija. Oštećenja nastala u polnim ćelijama prenose se na potomstvo. Treba naglasiti da nema tako male doze koje ne bi mogla inicirati nastanak mutacija , a učetalost, naravno, raste sa povećanjem doze zračenja. Važno je navesti da su trajne promene u specifičnim delovima DNK ćelije, prvi korak u njenom prelasku u malignu, tj. u procesu karcinogeneze. Iako zračenje može promeniti bilo koji od gena, za karcinogenezu su važni geni koji sudeluju u kontroli rasta, odnosno deobi ćelije. To su tzv. onkogeni (koji složenim mehanizmima osiguravaju deobu ćelija), potom supresorski geni (koji nadziru onkogene), geni uključeni u regulaciju ćelijskog ciklusa (koji usmeravaju pojedine faze ciklusa od stvaranja nove DNK do deobe ćelije) i, indirektno, i geni koji su uključeni u popravke (određuju razne enzime). Indukcija ovih gena u pogrešno vreme omogućava ćelijama nekontrolisanu deobu, što je glavna karakteristika tumora. Međutim, ćelija koja je stekla navedene promene ne mora i rezultirati nastankom timora u organizmu. Naime, većina promenjenih ćelija doživi smrt, jer promena, osim rasta, često menja i niz presudnih metaboličkih procesa. Dalje, ukoliko je promena nastala u diferenciranoj ćeliji koja se dalje ne može deliti, tada ni tumor neće nastati. Konačno, organizam kontroliše svoju postojanost kroz niz mehanizama, među njima i imunološkom reakcijom, eleminiše neodgovarajuće strukture. Visoke doze zračenja mogu uzrokovati i smrt ćelije koja može biti inerfazna ili, pak, mitotska. Interfazna smrt nastupa nakon, pa i u toku, primene visokih doza zračenja, gde se zaustavlja metabolizam ćelija i ista ugine. Kod mitotske smrti, ćelija je živa, ali se na može deliti. Kada se govori o ćelijama koje su preživele zračenje misli se na one koje mogu vršiti deobu odnosno na one koje se mogu deliti. Za specifične ćelije koje se ne mogu deliti, a vrše niz visoko specijaliziranih funkcija, što se može videti kod nervnih ćelija, ćelijskom

- 12 -

Page 13: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

smrću smatramo gubitak pomenutih funkcija. Diferencirane ćelije su otpornije od onih koje se dele , pa je za njihovu smrt potrbna i do 100 puta veća doza zračenja. Osetljivost nekog tkiva je direktno proporcionalna njegovoj mitotskoj sposobnosti i obrnuto proporcionalna stepenu diferenciranosti. Ćelije koje se dele, poput onih u koži, krvi i gonadama su osetljivije na zračenje , dok su one u tkivima sa malo ćelija u deobi, kao što su mišići ili nervno tkivo, otporne na zračenje. Posebno su osetljive prve ćelije koje nastaju deobom oplođene jajne ćelije. Ove ćelije su veoma slabo diferencirane, a podloga su za kasniji nastanak velikih delova organizma. Ako neka od ovih ćelija bude ubijena zračenjem, posledice su veoma teške, poput oštećene lobanje, mozga i sl. ukoliko embrion u ovoj fazi uopšte i preživi. Osetljivost na zračenje opada sa starošću embriona odnosno fetusa. Postoji i velika individualna razlika osetljivosti na zračenje. Pri tome su važni genetski i fiziološki činioci kao što su životna dob, pol, uhranjenost i postojeće bolesti organizma. Dalje, između pojedinih organizama, razlike u osetljivosti na zračenje su ogromne i, jasno je, da su složeniji organizmi osetljiviji. Učinak zračenja izražava se i kao doza koja tokom 30 dana od ozračenja izazove smrt 50% ozračenih jedinki (LD 50/30), pa ona za viruse iznosi više od 104 Gy, a za čoveka do 3 Gy.

1.7. Uticaj zračenja na čoveka Biološke učinke zračenja možemo podeliti u dve grupe. Jedni su deterministički (nestohastički), dok su drugi stohastički. Deterministički učinci su posledica gubitka velikog broja ćelija i nastaju primenom velikih doza zračenja i vidljivi su ubrzo nakon ozračenja. Da bi učinak bio vidljiv potrebna je određena količina (*prag*) zračenja. Stohastički učinci, kao što su mutacije, nasledne promene, tumori vidljivi tek nakon određenog vremena od ozračenja, nemaju praga, tj. može ih izazvati i veoma mala doza zračenja. Iz tog razloga se ne mogu tačno, već stohastički predvideti. Stohastički učinci mogu nastati u somatskim, ali i u polnim ćelijama, pa se promene mogu preneti na potomstvo (nasledne promene, leukemija, mentalna retardacija, malformacije, smrt ploda). Zračenje može izazvati čitav spektar naslednih promena koje mogu biti veoma male, poput promena u jednom genu, veće, poputa onih nastalih lomovima hromozoma i spajanjem preostalih delova, do veoma opsežnih kada se menja i broj hromozoma. Jasno je da će i biološke posledice biti teže ukoliko su promene genoma opsežnije, a velike promene, usled odumiranja ćelija, tkiva, organa, nespojive su sa životom jedinke. Treba uočiti da učinci zračenja ne zavise samo od apsorbovane doze zračenja (odnos predate energije zračenja i mase tkiva), nego i od vrste zračenja i ozračenog mesta. Znači da će jednaka apsorbovana doza različitih vrsta zračenja izazvati i različite biološke učinke, pa se govori o ekvivalentnoj dozi zračenja. Ona, osim apsorpcije energije po masi tkiva vodi računa i o vrsti zračenja i o distribuciji energije u tkivu, što omogućava upoređivanje učinaka raznih vrsta zračenja u raznim tkivima. Jedinica ekvivalentne doze je J/g odnosno 1 Sv (Sivert). U kasne posledice zračenja spadaju degenerativne promene u plućima, oštećenje bubrega

- 13 -

Page 14: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

(glomerulonefritis) i skraćenje životnog veka. Smrt jedinke nastaje zbog veoma teških, nepopravljivih oštećenja organa i tkiva. Ako je čovek na nivou tela primio dozu zračenja veću od 2 Gy i ako nije usledila adekvatna pomoć, obavezno nastupa smrt. Znatno veće doze, 100 Gy ili veće, oštećuju mozak i krvne sudove, tako da smrt nastupa samo nekoliko minuta nakon zračenja, pa i tokom istog, a može uslediti i nakon 48 sati od incidenta. Doze od 10 do 100 Gy oštećuju sistem za varenje, tako da usledi veoma veliki gubitak tečnosti i elektrolita, nastaju infekcije, pa smrt usledi nakon 3 do 5 dana od momenta ozračenja, ukoliko nije usledila odgovarajuća intervencija koja podrazumeva davanje infuzije, presađivanje koštane srži itd. Doze od 2 do 10 Gy najviše oštećuju krvno tkivo. U cirkulaciji postepeno nestaju krvne ćelije, pa je smanjena sposobnost koagulacije (nema trombocita), povećana osetljivost na infekcije (nedostatak leukocita), a manjak eritrocita otežava zadovoljenje tkiva kiseonikom. Smrt u ovom slučaju nastupa nakon 10 do 30 dana od incidenta ukoliko se nije obavilo presađivanje kostne srži. Do potpunog oporavka, ako je lečenje odgovarajuće, treba da prođe i do nekoliko godina.

1.8. Izvori zračenja i njihova primena Izvori zračenja mogu biti prirodni i veštački. U prirodne spadaju kosmičko zračenje i zračeje iz Zemlje. Kosmičko zračenje dolazi iz Svemira, delimično se apsorbuje u atmosferi i dolazi do Zemlje. Sadrži čestice raznih energija i ima tzv. neutronsku komponentu, koja daje brzinu doze do 25 mSv/godini i tzv. jonizirajuću komponentu od 0,25 do 0,30 mSv/godini. Intenzitet zračenja zavisi od geografske širine, pa je veći prema polovima i raste sa nadmorskom visinom. Zračenje iz Zemlje potiče od materijala u stenama kao što su na primer izotopi kalijuma i dve porodice radioaktivnih elemenata koje nastaju raspadom urana i totijuma. Godišnja doza prirodnog zračenja, uzevši u obzir kosmičko i zračenje iz Zemlje, na nivou mora za granit iznosi 1,43 mSv/godini, a za sedimentnu stenu 0,76 nSv/godini. U poslednje vreme sve se više posvećuje pažnja radonu, radioaktivnom gasu nastalom raspadom radijuma (266Ra). Uz ove prirodne, čovek je izumeo i niz veštačkih izvora zračenja, bilo da se radi o aparatima koji proizvode različita zračenja ili se radi o radioaktivnim hemikalijama. Ovakva vrsta izvora se koristi u atomskim centralama kao izvor energije, u industriji za kontrolu kvaliteta materijala itd. Upotreba veštačkih izvora znatno povećava doze zračenja koje prima pojedinac, ali i živi svet kao celina. Najviše zračenja se prima prilikom raznih radigrafskih snimanja, pa se preduzimaju mere kako bi se ono svelo na razumne mere i, sa druge strane, maksimalno zaštitilo radnike koji rade sa ovakvim izvorima. Iz tog razloga postoje zdravstvene kontrole i svaki od radnika mora nositi tzv. dozimetar koji očitava ukupnu dozu zračenja primljenu u određenom vremenskom periodu. Pored ovoga, meri se i zagađenje radioaktivnošću u prostorijama gde se nalaze ovakvi izvori. Tako za profesionalce koji rade sa izvorima zračenja, efektivna doza na nivou tela može biti do 20 mSv godišnje, tokom uzastopnih pet godina, dok je za ostalo stanovništvo doza ograničena na 1 mSv. Zračenje dakle može, odnosno moglo je u datim okolnostima, podstaći nastanak života, te ga dalje i održava, izaziva i korisne mutacije, pa sa pravom smatramo izvorom

- 14 -

Page 15: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

života. Međutim, niz oštećenja koja pogađaju ćelije može završiti katastrofalno, pa se s pravom smatraju i vratima smrti. Primereno i ciljno davanje zračenja može uzrokovati smrt nepoželjnih formacija kao što je tumor, pa zračenje, uz ostale oblike lečenja ako što su hirurški zahvat, hemoterapija i danas dominira u lečenju bolesnika sa tumorom. Zračenje može uništiti tumorske ćelije direktno, ali i indirektno, tako da se svetlost, strogo definisane talasne dužine i snage, primeni na tumor u kojem se nakupila fotoaktivna supstanca. Zračenje koje se koristi u obliku lasera, bilo da je u pitanju vidljivi ili nevidljivi deo spektra elektromagnetnog zračenja, primenjuje se u nizu delatnosti počev od čuvanja informacija na određenim medijima do sve veće i uspešne primene u medicini. Dobro teoretsko znanje i strogo pridržavanje postupaka u radu, mogu stvoriti blagostanje bilo da se radi o izvorima energije ili o održavanju zdravlja.

- 15 -

Page 16: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

2. LASERI I NJIHOVA PRIMENA

2.1. Teorija

Istraživanja koja su prethodila nastanku lasera proizlaze iz grane fizike poznate pod imenom kvantna mehanika. 1900. godine Maks Plank (Max Planck) je postavio hipotezu da pobuđeni atom zrači energiju u diskretnim paketima, koje je nazvao kvantima, a ne kontinuirano kao što je to objašnjavala tada raširena teorija elektromagnetskog zračenja. Plank nije nikada nastavio rad na problemima koji su proizišli iz njegove teorije. Međutim, pet godina kasnije to napravio Albert Ajnštajan (Einstein), iznoseći ideju o svetlosti koja se ne sastoji od talasa nego od energekskih “paketa” (kasnije nazvanih fotoni); što je veća frekvencija svetlosti fotoni imaju više energije. On je opisao kako elektroni, pod nekim određenim uslovima mogu apsorbovati i emitovati fotone. Ovaj naučni prodor koji će mu kasnije doneti zasluženu Nobelovu nagradu, upotrebio je za objašnjenje fotoelektričnog efekta (emisija elektrona iz materijala zbog upada svetlosnog zračenja na materijal, prvenstveno vidljive svetlosti). S Ajnštajnovom teorijom svetlosti, kao čestice, nisu se baš svi slagali; rasprave na tu temu nastavile su se sledećih nekoliko desetina godina. Ali, čak pre nego što su fizičari prihvatili ideju da je svetlost istovremeno i talas i čestica, Ajnštajn je otkrio još jednu novu pojavu. Prema modelu atoma koga je prikazao Nils Bor (Niels Bohr) u nizu članaka iz 1913. godine, elektron koji se kreće oko jezgra, ima određenu putanju (orbitu) koja zavisi od energije elektrona. Elektron može apsorbovati samo onu količinu energije koja mu je potrebna da iz jedne određene orbite pređe u drugu orbitu s većom energijom. Elektron emituje određenu količinu energije pri prelasku iz orbite s većom energijom u orbitu s nižom energijom. Ovaj model objašnjava poznate spektre gasova, npr. neona i karakteristične boje pri gorenju lampi kao što su lampe bazirane npr. na živi ili natrijumu. Atomi koji se nalaze u pobuđenom stanju- što znači da njihovi elektroni naseljavaju orbitale viših energija- će se verovatno, spontanim putem spustiti u orbite niže energije ili osnovno stanje, disipirajući pri tome energiju koja se nalazi u atomu. U datom atomskom sistemu, spontana emisija nastaje nasumično, pa su i smerovi širenja emitovanih fotona nasumični. Ajnštajn je uočio da, ako se atomi u pobuđenom stanju sudare s fotonom prave energije (energije jednake razlici između energija višeg i nižeg stanja u atomu), taj sudar može prouzrokovati određeni oblik emisijske lančane reakcije, pri čemu dolazi do povećanja intenziteta svetlosti koja prolazi kroz sistem atoma- elektroni u želji da apsorbuju dolazeći foton, emituju onaj foton koji su već prethodno apsorbovali. Pri tome, emitovani fotoni imaju isti smer kao i apsorbovani fotoni. Taj proces se naziva stimulisana emisija. Trik je u tome što će pojačanje stimulisanom emisijom nastati samo onda kada u ukupnoj populaciji nekog atomskog sistema ima više atoma u pobuđenom stanju, nego atoma u stanju niže energije. Ovakva situacija je potpuno suprotna normalnoj raspodeli naseljenosti u atomskom sistemu. Stimulisana emisija zahteva nešto što se zove inverzija naseljenosti; svi atomi se moraju veštačkim putem dovesti u pobuđeno stanje što se obično postiže izlaganjem svetlosti.

- 16 -

Page 17: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

2.2. Mogućnost korišćenja

Svi oblici moderne komunikacije, radio i televizijski signali, telefonski razgovori, kompjuterski podaci, zasnivaju se na signalu nosiocu, talasu s elektromagnetskom oscilacijom određene frekvencije. Elektromagnetski signali opisuju se pomoću njihove talasne dužine (udaljenost između dve amplitude u talasu) ili frekvencije (izražene u Hercima [Hz], broj oscilacija u sekundi); gde kraća talasna dužina znači veću frekvenciju. Modulirajući talas nosilac, možemo kodirati informaciju koju želimo preneti, što je viša frekvencija talasa nosioca signal može sadržati više informacija. Bakarna žica pogodna je za prenos signala male frekvencije, 1 [MHz] (megaherc) ili 1 milion oscilacija u sekundi, što je dovoljno za nekoliko desetina govornih kanala. Za signale viših frekvencija električni otpor bakarne žice bitno raste. Koaksijalni kablovi koji se sastoje od glavnog voda obavijenog žicom, koja štiti signal od interferencije, se nakon Drugog svetskog rata masovno koriste za glavne linije među gradovima. Oni mogu prenositi signale frekvencije do 10 [GHz]- (gigaherc), ili 10 biliona oscilacija u sekundi. Nažalost, postavljanje koaksijalnih kablova na velike udaljenosti relativno je skupo. Satelitski i zemaljski mikrotalasni sistemi koji rade sa signalima od 40 [GHz], takođe su počeli dostizati svoju praktičnu granicu u kapacitetu prenosa informacija po kanalu. Na ideju o korišćenju vidljive svetlosti kao komunikacijskog medija došao je krajem 1870. godine Aleksandar Grem (Alexander Graham). Međutim, on nije imao mogućnost kreiranja talasa nosioca potrebne frekvencije ili prenosa svetlosti iz tačke u tačku. 1960. godine izumom lasera, ideja Alberta Ajnštajna poznata još od prije 40 godina dobila je praktičnu primenu. Ovo dostignuće pokrenulo je istraživače u naporu da pronađu način na koji bi se vidljiva svetlost mogla iskoristiti kao komunikacioni medijum.

2.3. Razvoj laserske tehnologije

Razvoj laserske tehnologije počinje 1951. godine. U to doba, Čarls Tauners (Charlesa Townes) je bio vođa u Columbia University Radiaton Laboratory, a radio je na istraživanjima u području mikrotalasne fizike započetim nakon Drugog svetskog rata. Tauners je radio mikrotalasnu spektroskopiju i želeo je da koristiti talase kraćih talasnih dužina, onih u submilimetarskom području spektra. Da bi to mogao ostvariti, prvo je morao smanjiti dimenzije mehaničkih oscilatora koji su se tada koristili za generisanje mikrotalasa u centimetarskom području talasnih dužina,

problem koji je izgledao nerešiv dokle god nije pomislio na upotrebu molekula, umesto atoma. Tokom iduće 2 godine, Tauners je zajedno s Džejms Gordonom (James Gordon) i Herbert Cajgerom (Herbertom Zeigerom) radio na izgradnji takvog sistema. Napokon, pri kraju 1953. demonstrirali su rezultate svojih istraživanja. Snop molekula amonijaka poslali su u električno polje koje je otklonilo molekule s niskom energijom. Tada su molekule s visokom energijom poslali u drugo električno polje. Izlaganje drugom električnom polju uzrokovalo je da svi molekuli amonijaka s visokom energijom gotovo istovremeno padnu u osnovno stanje, emitujući pri tome mikrotalasne fotone iste

- 17 -

Page 18: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

frekvencije i smera širenja. Tauners je napravu nazvao MASER, pojačalo mikrotalasa stimulisanom emisijom zračenja (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Kako je Tauners dalje nastavljao eksperimente s MASER-om, bilo je sve jasnije da do stimulisane emisije može doći i na mnogo kraćim talasnim dužinama kao što su infracrveno talasno područje ili čak vidljiva svetlost. Reč LASER nastala je za jednu takvu napravu, a L je skraćenica za svetlost (Light). Nastojeći razviti što potpuniju teoriju laserske akcije, Tauners je potražio pomoć Artura Švalova(Arthura Schwalowa) , fizičara

u Bel laboratoriji (Bell Laboratories), jednom od vodećih centara za istraživanja u fizici i materijalima. Krajem 1958. godine u vodećem naučnom časopisu fizike, Physical Review, pojavio se je Townes-Schawlow članak pod naslovom "Infracrveni i optički MASERi". Članak je inspirisao naučnike da pokušaju konstruisati laser i 1960. god. fizičar Teodor Maiman (Theodore Maiman) zaposlen u Aircraft Company, oratoriji, uspeo je napraviti laser koristeći istraživačkoj lab sintetički rubin. Zrak emitovan

laserom mnogo je bolje fokusiran nego zrak koju emituje bilo koji drugi izvor svetlosti, pa su zbog toga LASERI odmah privukli veliku pažnju. U jednom eksperimentu napravljenom 1962. laserski zrak je poslat na Mesec, udaljen skoro 400 000 kilometara, gde je obasjavala površinu prečnika svega 3 km. Zrak emitovan nekim drugim izvorom svetlosti na istom bi se putu toliko proširio da bi obasjavana površina Meseca imala prečnik od 40 000 kilometara. Naučnici su ukazivali na ogromne potencijale u primeni lasera u komunikacijama i ostalim područjima. U stvarnosti, rani laseri su bili daleko od očekivanja. Stvaranje inverzije naseljenosti potrebne za nastajanje laserske akcije zahtevalo je tzv. optičke pumpe ili bljeskalice, tako da su umesto kontinuiranog svetla, laseri mogli proizvoditi samo pulseve energije. Efikasnost takvih lasera u pogledu iskorišćene snage bila je jako mala. Drugu verziju lasera razvio je 1960. godine Ali Javan zaposlen u Bell Laboratories, a koristila je staklenu cev punjenu mešavinom gasova helijuma i neona. Ovaj je laser zahtevao manje energije za rad i nije se pregrejavao. Međutim, staklena cev je istovremeno bila veoma masivna i lako lomljiva. Prve lasere možemo uporediti s vakuumskim cevima koje su se nekada koristile u radio aparatima i prvim kompjuterima. Od 1960. godine vakuumske cevi je zamenilo novo čudo tehnologije, zapanjujuće mali, ali izuzetno pouzdani, tranzistor. Je li moguće ostvariti istu transformaciju i u slučaju lasera? U tranzistorima se koristi posebno svojstvo jedne vrste materijala poznatih pod nazivom - poluprovodnici. Električna struja prenosi se pokretanjem elektrona i obični metali, kao što je npr. bakar, su dobri provodnici električne energije zbog toga što njihovi elektroni nisu čvrsto vezani za jezgro atoma, nego su slobodni, u polju pozitivnog dela jezgra. Neke druge materije, kao npr. guma, su izolatori- slabi provodnici električne energije- zbog toga što se njihovi elektroni ne mogu kretati slobodno. Poluprovodnici, kao što im i samo ime kaže, nalaze se negde između; oni se obično ponašaju više kao izolatori, ali pod nekim uslovima mogu provoditi električnu energiju. U početku su se istraživanja poluprovodnika koncentrisala na

- 18 -

Page 19: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

proučavanje silicijuma. Međutim, sam silicijum ne može emitovati svetlost. Pronalazak tranzistora 1948. godine u Bell Laboratories od strane Vilijama Šoklija (Wiliama Schockleya), Valter Bratana (Waltera Brattaina) i Džona Bardina (Johna Bardeena), stimulisao je istraživanja na ostalim poluprovodnicima. On je takođe osigurao konceptualni okvir koji će na kraju dovesti do razumevanja emisije svetlosti u poluprovodnicima. 1952. godine Hajnrih Velker (Heinrich Welker) iz Simensa (Siemensa) u Nemačkoj, ukazao je da se potencijalno korisne elektronske stvari mogu izraditi od poluprovodnika sastavljenih od elemenata III i IV grupe periodnog sistema. Jedan od takvih poluprovodnika, galijum-arsenid, GaAs, postao je jako važan u potrazi za efikasnim laserom koji bi se mogao koristiti u komunikacijama. Celi je niz fundamentalnih istraživanja koja su morala prethoditi korišćenju GaAs kao osnove za poluprovodnički laser: studije o razvoju kristala visoke čistoće sloj po sloj, istraživanje defekata, dapanda (nečistoće dodate čistoj materiji radi menjanja njenih svojstva) i analize uticaja toplote na stabilnost spoja. Sledeći napretke u tim granama, grupa istraživača zaposlenih u General Electric, IBM, i Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, razvila je 1962. GaAs laser. Međutim, jedan stari problem još uvek je postojao: pregrevanje. Laseri koji su napravljeni od jednog poluprovodnika, obično GaAs, nisu jako efikasni. Oni još uvek za pokretanje laserske akcije trebaju mnogo električne struje zbog čega se jako brzo greju, te je ponovo moguć samo pulsni režim rada lasera koji nije pogodan za primenu u komunikacijama. Fizičari su isprobavali razne metode odvođenja toplote- npr., stavljali su drugi materijal koji je bio dobar provodnik toplote na površinu lasera, ali bez uspeha. 1963. godine Herbert Kemer (Herbert Koemer) sa Kolorado univerziteta (University of Colorado) predložio je drugačiju metodu izrade poluprovodničkog lasera- treba napraviti laser koji se sastoji od *sendviča* poluprovodnika, sa tankim aktivnim slojem između dve ploče različitog materijala. Za postizanje laserske akcije unutar tankog aktivnog sloja potrebno je malo električne energije, pa se i zagrevanje poluprovodnika može držati na kontrolisanom nivou. Takvi, slojeviti, laseri se ne mogu izraditi jednostavnim umetanjem aktivnog sloja između ploča drugog materijala. Atomi u poluprovodničkom kristalu formiraju tzv. rešetku, a elektroni osiguravaju vezu između atoma. Da bi se napravio višeslojni poluprovodnički laser s potrebnim vezama između atoma, potrebno je da poluprovodnički kristal izrasta kao celovita jedinica nazvana višeslojni kristal. 1967. godine istraživači Morton Paniš (Morton Panish) i Izuo Hijaši (Izuo Hayashi) iz Bell Laboratories predložili su mogućnost stvaranja prikladnog višeslojnog kristala koristeći modifikovani oblik GaAs, u kojem bi se neki atomi galijuma zamenili atomima aluminijuma, proces nazvan dopiranje. Međuatomski razmak u modifikovanom spoju GaAs razlikovao bi se od međuatomskog razmaka u spoju čistog GaAs za svega 1 promil. Istraživači su pretpostavili da bi se narastanjem kristala s obe strane GaAs, laserska akcija u AlGaAs ograničila samo unutar tankog sloja GaAs. Nakon nekoliko godina rada, put do lasera "čvrstog stanja"- malog poluprovodničkog aparata koji radi na sobnoj temperaturi- bio je otvoren.

- 19 -

Page 20: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

3. FIZIČKI PROCESI U LASERU

Laser jeste izvor i pojačivač veoma usmerenog snopa koherentnog svetla tj. koherentnog elektromagnetnog zračenja (infracrvenog, vidljivog i UV). Rad samog lasera zasniva se na kvantiniziranim energetskim stanjima i kvantiniziranosti energije pri prenosu zračenjem. Na tom principu sačinjen je prvi MASER odnosno pojačivač u mikrotalasnom području. Iz tog razloga je laser u početku nazvan kvantno pojačalo ili optički maser. Mnogo kasnije uspelo je stimulirati emisiju zračenja u tečnostima. Prve pokušaje načinio je Stokman (1964), a tek su Sorkin i Lankard (1966) načinili laser sa tečnošću koja je bila ''otopina'' organske stvari. Zbog toga se ova vrsta lasera naziva i laser sa bojom ili bojeni laser. Šafer, 1966.god., primenom koncentracije ili primenom refleksivnosti ogledala menja talasnu dužinu do 60[nm]. Kasnije su konstruisani laseri sa kratkim impulsima i kontinualni laseri. RRaazzmmeennaa eenneerrggiijjee zzrraaččeennjjeemm- kao što je rečeno, laser se zasniva na interakciji atoma ili molekula sa vlastitim zračenjem i makroskopskim rezonantnim šupljinama. U optičkom i infracrvenom delu spektra, emisija nastaje radijacijskim prelazima atoma iz stanja više u stanje niže energije. Emisija svetla nastaje kao posledica promene energije atoma ili molekula. Takva emisija svetlosti se može shvatiti kao zatvoreni sistem i tada se dolazi do zakonitosti koje tumače pojačanje svetlosti u atomskoj sredini. Tako definisana atomska sredina sa vlastitim poljem zračenja, zatvorena unutar optičkog rezonatora daje, uz određene uslove, takozvane laserske oscilacije. Razmena energije zračenja sa atomima ili molekulima dešava se apsorpcijom i stimuliranom emisijom zračenja. Ta se razmena može objasniti na jednostavnom modelu atoma sa dva energetska nivoa. Ovaj model je okarakterisan stanjima ψ1 i ψ2 kao i energijama E1 i E2. Prelaz iz stanja u stanje moguć je razmenom energije. Razmena energija jednaka je razlici E2 i E1. Ona određuje frekvenciju emitovanog ili apsorbovanog zračenja: h ν⋅ E2 E1− (1)

E E2 ψ2 ψ1 E1 apsorpcija Slika 1.

- 20 -

Page 21: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Spontana emisija javlja se sama od sebe. Atom u stanju ψ2 nakon vremena t (vreme života tog nivoa) prelazi spontano u stanje ψ1 emitujući kvant energije W= h ν⋅ . Verovatnoća tog prelaza i promene energije, Wse, u vremenu, proporcionalna je Ajnštajnovom koeficijentu A21, koji je obrnuto proporcionalan vremenu života stanja ψ2:

dWse

dtΑ21

1t . (2)

Stimulirana emisija- dešava se kada na atom u pobuđenom stanju ψ2 deluje zračenje sa određenom gustinom energije r. Verovatnoća stimuliranih prelaza proporcionalna je faktoru koji karakteriše atom, tj. Ajnštajnovom koeficijentu za stimuliranu emisiju B21 i gustini energije zračenja:

dWse

dtΒ21 r⋅

. (3) Apsorpcija- jeste suprotan proces. Na atom u niže pobuđenom stanju deluje zračenje sa gustinom energije r, te mu predaje kvant energije h ν⋅ . Tada atom iz stanja ψ1 prelazi u stanje više energije ψ2. Verovatnoća tog prelaza proporcionalna je Ajnštajnovom koeficijentu za apsorpciju B12 i gustini energije zračenja r:

dWap

dtB12 r⋅

. (4)

Gore pomenute relacije važe za jedan atom ili jedan molekul. Međutim, u realnim situacijama radi se o grupi od N atoma (gustini atoma) u jediničnoj zapremini. Ako se na taj skup primeni model dva nivoa, tada će određeni broj atoma N2 biti u stanju ψ2, a broj N1 u stanju ψ1. Broj populacija jednak je ukupnom broju atoma u jediničnoj zapremini: N=N1+N2. (5) Broj prelaza u jedinici vremena dobija se množenjem verovatnoća (2), (3) i (4) sa populacijama stanja sa koga prelaz počinje. Tada je broj spontanih prelaza u jedinici vremena:

nse N2 A21⋅

, (6) broj stimuliranih prelaza:

nst N2 B21⋅ r⋅

i (7) broj apsorpcijskih prelaza:

- 21 -

Page 22: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

nap N1 B12⋅ r⋅

. (8) Gustina energije zračenja određena je Plankovim zakonom:

r8 π⋅ υ

2⋅ dυ⋅

c3

h ν⋅

exph ν⋅

kT⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅ 1−

(9)

gde je c 3 108⋅ [m/s].

3.1. Optički rezonatori Laser se sastoji od aktivnog sredstva, uređaja za stvaranje inverzije naseljenosti u aktivnom sredstvu (uređaja za pumpanje) i optičkog rezonatora. Optički rezonator jeste šupljina ograničena reflektujućim pločama. Najjednostavniji je tzv. otvoreni rezonator, ograničen samo sa dve suprotno postavljene reflektujuće ploče. Svrha lasera jeste pojačavanje koherentnog zračenja pomoću aktivnog sredstva u laseru. Upravo iz tog razloga, u samom rezonatoru se mora nalaziti dovoljna količina aktivnog sredstva. Pojačavanje zračenja treba da je u uskom pojasu frekvencija. To se ne može postići tzv. zatvorenim rezonatorom, koji za dobijanje zračenja određene frekvencije mora imati šupljine veličine reda talasne dužine, što nije pogodno za svetlosne frekvencije. U tom slučaju, u rezonatoru ne bi bilo dovoljno aktivnog sredstva, što bi prouzrokovalo rezonovanje na više frekvencija odnosno bio bi multimodan. Ovim se postiže veoma nizak nivo monohromatičnosti pojačanog zračenja. Tipovi rezonatora- većina upotrebljavanih laserskih rezonatora ima ravna ili sferna ogledala, pravougaonog ili kružnog oblika, razmaknuta na udaljenost L, koje može biti od nekoliko [mm] do 1[m]. Planparalelni rezonator- sastoji se od dva razmaknuta, ravna ogledala, postavljena paralelno. U prvoj aproksimaciji može se uzeti da su modovi tog rezonatora suprepozicija dvaju elektromagnetnih talasa koji se šire u suprotnim smerovima duž ose šupljine. U toj aproksimaciji rezonantne frekvencije dobijaju se uz uslov da je dužina šupljine L više kratkih polutalasnih dužina, tj.

L n

λ

2⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅ gde je n prirodan broj. (9)

Time se dobija takozvani stojeći talas u rezonatoru, tj. električno polje na oba ogledala je jednako nuli. Rezonantne frekvencije su:

ν n

c2L

⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅ gde je c brzina svetlosti. (10)

- 22 -

Page 23: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Izgled planparalelnog rezonatora dat je na sledećoj slici:

L Koncentrični (sferni) rezonator- sastoji se od dva sferna ogledala istog poluprečnika zakrivljenosti i razmaknuta na udaljenost od L=2R, tako da se središta zakrivljenosti ogledala poklapaju. Modove ovog rezonatora čini superpzicija dvaju talasa koji se kreću u suprotnim smerovima, a izviru u središtu zakrivljenosti ogledala.

L Konfokalni rezonator- sastoji se od dva sferna ogledala, istog poluprečnika zakrivljenosti R i razmaknuta na udaljenosti L=R, tako da im se žarišta poklapaju. Zraci koji kreću iz žarišta, nakon četiri refleksije, ponovo prolaze kroz istu tačku.

L Kombinovani rezonatori- od ravnog i sfernog ogledala jesu, npr. helikonfokalni i helisferni rezonatori. Pored ovoga, postoje rezonatori koji su sačinjeni od dva sferna ogledala, jednakih poluprečnika zakrivljenosti i razmaknuta na udaljenost L, tako da je L<L<2R i L<R. helikonfokalni helisferni.

- 23 -

Page 24: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Svi ovi rezonatori mogu se posmatrati kao posebni primeri opšteg rezonatora, napravljeni od dva ogledala, različitih R i razmaknutih na rastojanje L. Rezonatori se mogu razvrstati u dve grupe: stabilni i nestabilni. Rezonator je nestabilan ako prizvoljan zrak paralelan osi rezonatora nakon naizmeničnih refleksija na ogledalima, divergira sve dalje od ose rezonatora. Obrnuto, rezonator je stabilan ako ukoliko zrak ostaje unutar ogledala. Uslov za stabilnost rezonatora jeste: 0<g1, g2<1 gde su g1= 1- L/R1 i g2= 1-L/R2 ; R1 i R2 –poluprečnici zakrivljenosti i L-razmak između ogledala. Uslov za nestabilnost jeste: g1g2>1 (pozitivni rezonator) g1g2<0 (negativni rezonator) Optika tankih slojeva kod lasera- kao što je rečeno, nezamenljivi deo lasera, jeste optički rezonator sastavljen od dva ogledala, pri čemu jedan ima najveći mogući faktor refleksije (~99,7%), a drugo nešto manji (~97%). Pored ovoga, ogledala moraju imati što manji koeficijent apsorpcije (~0,2%). Ukoliko se apsorpcija povećava, vek trajanja se smanjuje, posebno kod lasera veće snage. Upravo zbog toga, ogledala se izrađuju od dielektričnih materijala takozvanim naizmeničnim naparavanjem slojeva, sa malim i velikim indeksima loma, određenih debljina u visokom vakuumu. Proporcionalno, sa brojem slojeva povećava se i refleksivnost reflektora, pa isti imaju i do 30 slojeva. Osim za laserske rezonatore, tanki slojevi primenjuju se i za izradu antireflektnih slojeva u laserskim sistemima (posebno u IR području) tzv. tankoslojnih polarizatora, delitelja snopa itd. Materijali koji se naparavaju jesu najčešće ZnS, MgF2, Al2O3, SiO2, TiO2...

- 24 -

Page 25: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

3.2. Karakteristike snopa laserskog zračenja

Lasersko zračenje predstavlja elektromagnetno titranje. Međutim, svojstva kao što su monohromatičnost, koherentnost, usmerenost i luminacija laserskog zraka čine da je ono bitno drugačije od ostalih izvora.

Monohromatičnost- izvor zračenja je monohromatski ako emituje zračenje samo jedne frekvencije. Laser koji oscilira u samo jednom modu, a izlazna snaga mu se ne menja u vremenu, ima teorijsku granicu monohromatičnosti:

Δυ l

8 π⋅ h⋅ ν⋅ Δυ c( )2⋅

P gde su: (11) Δυ l - frekvencijska poluširina laserskog zračenja; ν frekvencija; Δυ c frekvencijska poluširina moda laserskog rezonatora gde je

Δυc

12πτc (12)

pri čemu je:

τc

Lγc (13)

vreme utrnuća fotona u rezonatoru; L- dužina rezonatora; γc gubitak dela fotona nakon prolaza kroz rezonator (difrakcijski gubici, transmitivnost ogledala); P- izlazna snaga lasera; h- Plankova konstanta. Ukoliko laser radi na više modova, monohromatičnost zavisi od broja istih. Kod čvrstih lasera, koji se koriste u medicini (rubinski, neodimski, poluprovodnički), gde je teško ili nemoguće postići rad u jednom modu, frekvencijska poluširina je reda gigaherca.

Koherentnost- postoje dva tipa koherentnosti: prostorna i vremenska. Prostorna koherentnost dvaju talasa T1 i T2, koji u trenutku t0 leže na istom talasnom nivou, znači da u tom trenutku između njh nema fazne razlike. Ukoliko te razlike nema u bilo kom trenutku t, tada je to prostorna koherentnost između dve tačke. Ukoliko ovo važi za bilo koje dve tačke na talasnom frontu, onda je to prostorna koherentnost. Vremenska koherentnost znači da se električno polje u nekoj tački snopa zračenja razlikuje u trenutku t i t+T za neku faznu razliku i da u trajanju T fazna razlika ostaje ista za bilo koje početno vreme t, tj. vremenska koherentnost traje samo za T. Ako to važi za bilo koju vrednost T, elektromagnetni talas je potpuno vremenski koherentan. Ako to vredi za T takav da 0<T<t0, tada je to delimična vremenska koherentnost. Ono što je važno naglasiti jeste da vremenska ne zavisi od prostorne koherentnosti.

Usmerenost- gasni laser se može smatrati izvorom ravnog talasa, te mu je faza jednaka preko celog preseka snopa. Tada je ugaono širenje laserskog snopa analogno difrakciji ravnog talasa na kružnoj pukotini. Ugaono širenje je:

Δζ 1.22

λ

D gde je (14) λ talasna dužina svetla koju emituje laser; D- prečnik snopa.

- 25 -

Page 26: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Ukoliko se koristi laserski rezonator sa sfernim ogledalima, dobija se divergencija snopa:

λ

πW1

Δθg

gde je (15)

laserskog snopa kroz atmosferu

W1-poluprečnik takozvanog Gausovog snopa u laseru u najužem delu. Uz pretpostavku da je: D=2W1 (16) vidi se da za iste prečnike snopa, Gausov snop ima duplo manju divergenciju od snopa ravnog ogledala.

Luminacuja ili svetljivost izvora svetla- definiše se kao svetlosni tok emitovanja iz jedne površine ploče po jedinici prostornog ugla. Iz ove definicije proizilazi da dva lasera iste izlazne snage i istog prečnika izlaznog, a razlitih divergencija snopa, imaju različite luminacije, tj. snop manje divergencije ima veću luminaciju. Intenzitet snopa se može povećati pomoću optičkog sistema, ali luminacija ne.

3.3. Prenos

- 26 -

Page 27: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Atmosfera je omenljivim optičkim sredstvo sa vremenski i prostorno prsvojstvima, pa se snop laserskih zraka u njoj raspršuje, apsorbuje i lomi. Lasersko račenj

lektroni

I Io e

z e jeste, po svojoj prirodi, jednako drugim izvorima elektromagnetnog zračenja. Razlika je u tome što je lasersko zračenje monohromatsko, usmereno i intezivno. Apsorpcija zračenja uglavnom može biti dvojaka. Prvim načinom, energija zračenja se gubi pobudom, uglavnom elektrona, u česticama atmosfere (molekuli, atomi...). Eu atomoma i molekulima, kao oscilatornim sistemima, pobuđuju se frekvencijama upadne svetlosti (zračenja), koje su bliske vlastitim frekvencijama, tako da počinju oscilovati. Na taj način, deo energije snopa prelazi na atome i molekule, te intenzitet snopa opada. Pobuđeni elektroni se zatim vraćaju u prvobitno stanje generišući zračenje iste ili niže frekvencije. Drugi način jeste takozvana sudarna frekvencija. Pobuđeni oscilatori prilikom sudara čestice sa česticom (atomi i molekuli) oslobađaju višak energije, što se izražava kao kinetičko gibanje čestica. Proces je fizički veoma složen, pošto se radi o kvantnim gubicima energije i kontinuiranim prirastima kinetičke energije. Ako su dužine laserskog zračenja mnogo veće od dimenzije čestice, dolazi do raspršivanja koje je poznato kao Rejlijevo raspršivanje. Ono raste smanjenjem talasne dužine zračenja i to sa 4. stepenom. Slabljenje intenziteta zračenja kod prolaza snopa kroz sloj atmosfere debljine L, može se izraziti putem formule:

xl−

(17) de su:

g x- koeficijent apsorpcije; I0-intenzi enja pri ulazu u atmosferu i L- dužina

puta zračenja odnosno debljina sloja atmosfere. tet zrač

pređenogOsnovna komponenta vazduha, vodonik, ima rezonantne frekvencije u UV području, pa se na njemu dešava samo Rejlijevo raspršenje. Važan deo apsorpcije molekula atmosferskih gasova jeste tzv. vibracijski spektar apsorpcija. Ovde je bitna vodena para koja ima veoma jaku apsorpciju u IR području. Pored ovoga, gušenju laserskog zračenja velikim delom doprinose i aerosoli koje predstavljaju mešavinu čestica vode i svih zagađenja atmosfere. Koeficijent raspršenja obrnuto je proporcionalan talasnoj dužini:

Kβa lv

p⎞⎛ λo

⎜⎝

⎟⎠

⋅λ (18)

t zračenja

do 1.6, u zav

3

gde su: lv- udaljenost na kojoj intenzite talasne dužine 0.55*10-6 padne na 2%; ima vrednost od 0.7 isnosti od uslova vidljivosti. U opštem p- parametar koji

slučaju:

1

p 0.585 Rv( ) ⋅

. (19)

- 27 -

Page 28: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Pomoću jednačine za koeficijent raspršenja može se nacrtati grafik atmosferske propusnosti laserskog snopa prema udaljenosti za vidljivost Rv=10 [km], za nekoliko talasnih dužina.

oseban efekat na laserski snop ima dinamička priroda atmosfere, tj. njena turbulencija.

3.4. Vrste lasera

PMeđutim, ovaj slučaj je vezan za optičke komunikacije, pa se nećemo zadržavati.

Gasni laser- kod ove vrste lasera, aktivno sredstvo u kome se pobuđuje inverzija

naselje

stavaju se u tri grupe:

ki laseri. enutog, atomi se pobuđuju jednosmernim poljem sa elektrodama

nosti, jeste gas. Gasni laseri rade u veoma širokom području talasnih dužina, od vakuumsko-ultraljubičastog do infracrvenog dela spektra. Izlazno zračenje karakteriše visok nivo monohromatičnosti i koherentnosti, koji su posledica male gustine čestica i prostorne homogenosti. Međutim, zbog male gustine gasa, ne može se očekivati velika gustina pobuđenih čestica, pa su zbog toga i izlazne energije ove vrste lasera dosta niže u odnosu na čvrste ili krute lasere. Ali, u poslednje vreme, rad sa visokim pritiskom gasa i primena novih metoda pobude, umnogome su povećali izlazne energije gasnih lasera. U pomenute metode ubrajaju se: hemijska pobuda, optičko pumpanje i dr. o kojima će kasnije biti reči. Gasni laseri razvr- neutralni atomski laseri - jonski i - molekulsU slučaju prvo pomunutar cevi ili pak visokofrekventnim poljem u bezelektrodnoj cevi. Ukoliko se pobuđuju na ovaj način, sudarna elektronska frekvencija je mnogo veća od frekvencije primenjenog polja. Frekvencije polja se kreću u intervalu od 5-50[MHz], a prednost ove metode ogleda se u pružanju mogućnosti upotrebe hemijski aktivnih gasova.

- 28 -

Page 29: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Elektroni ubrzani u električnom polju sudaraju se sa atomima u osnovnom stanju i

aseri

pobuđuju ih na jedno od viših stanja. Ovaj proces je poznat po nazivu neelastični sudarni proces, koji se dešava između atoma i atoma, te atoma i molekula. Zbog toga se, kao rezultat neelastičnih sudara, atomi i molekuli nalaze u mnogo pobuđenih stanja. Ukoliko je više atoma u nekom višem nivou u odnosu na niži, nastaće inverzija naseljenosti, a samim tim i mogućnost laserske akcije. Optički pumpani neutralni atomski l - najvažniji laser ove vrste jeste takozvani cezijumski laser u kome se stvaranje laserskog snopa odvija u parama cezijuma, dobijenih grejanjem istog u vakuumu. Da bi se pomenute pare pobudile, osvetljavaju se helijumovom svetiljkom koja zrači veoma intezivno zračenje talasne

dužineλ 388.8 10 9−⋅ m . Povratak cezijumovih atoma u osnovno stanje ide preko

intermedijalnih proc sa. Inverzija naseljenosti nastaje na dva para nivoa, a laserska akcija

je u IR području na 7.18 10 6− m⋅

e

i 3.22 10 6− m⋅ . Jonski laseri- prem iča zajedn kim karakteristikama, oni se razvrstavaju na: lasere metalnih jonskih para i lasere jona plemenitih gasova. Primer lasera prve grupe jeste helijumsko-kadmijumski (H-K), u kome se primarna pobuda obavlja u sudaru kadmijumovih atoma sa helijumskim metastabilnim atomima. Rezultat sudara jeste jonizacija i pobuda kadmijumovih atoma (tzv. Peningova

jonizacija). Ova vrsta lasera daje zračenje kratkih talasnih dužina od 325 440.1 10 9− m⋅− . Laseri druge grupe rade u impulsnim i kontinuiranim izvorima visoke temperature. Najvažniji član te grupe jeste argonski laser. Pobuđena stanja u joniziranom atomu argona dobijena su u gasnom izvoru dvostepenim procesom u kome je neutralni atom pobuđen na različite energetske nivoe daljim sudarima sa elektronima. Laserska akcija se

odvija na osam vidljivih linija od 457.9 514.5 0 9− m⋅− . Šema ove vrste lasera se može vide ci.ti na sledećoj sli

Najčešće se umesto kremene, uptrebljava grafitna cev sastavljena od prstenova ili pak cev

(zrcalo – ogledalo)

barijum-oksida koja može izdržati visoke temperature. Molekulski laseri- rade u području molekulskog spektra. Za pobudu ove vrste lasera koristi se hemijsko odnosno optičko, hemijsko i toplinsko pumpanje. U nekim laserskim

- 29 -

Page 30: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

sistemima, za pobudu molekula predajom energije putem sudara, dodaju se i pomoćne

ualni laser sa CO

komponente, npr. osnovnom gasu u laseru sa CO2 dodaju se vodonik i helijum. Taj laser daje zračenje velike snage i visok stepen delovanja u impulsnom i kontinuiranom režimu rada. Kontin 2- uz nivo delovanja od 20%, daju snage od 100-150 W. U smeši

sa CO

CO2 (pa=65 Pa), vodonika (pa=200 Pa) i helijuma (pa=1000 Pa), u cevi dužine 2 m, jednosmernim naponom od 10 KV, održava se struja od 100 mA. Cev se hladi vodom. Pri izboju, u gasu se stvaraju različiti hemijsi spojevi koji ograničavaju laserski izlaz. Zbog toga se gas u cevi zamenjuje gasom iz spremišta. Time se štetni proizvodi eliminišu, a u cevi se radi sa gasom istog (stalnog) sastava. Brzim gasa (v=30 m/s) izlazna snaga lasera se povećava do 1 KW po metru gasnog izboja. Time je omogućeno konvektivno hlađenje gasa, koje je znatno bolje od konduktivnog načina u sistemima sa sporim protokom gasa. U nastojanju da kontinuirani laseri rade i pri višim pritiscima gasa (većim od 4 KPa) razvijene su različite metode stvaranja i održavanja plazme unutar aktivnog prostora. Primenjuje se takozvana jonizacija kontinuiranim snopom elektrona odnosno fotojonizacija. Impulsni laseri 2 i Q-prekidanjem- zbog dugog vremena života vibracijskih nivoa, o

lsnih lasera, potrebno je istaći da postoje i tzv. impulsni laseri sa

kojima zavisi laserska akcija u CO2, može se uskladištiti energija u izbojnoj sredini u trajanju od 1 ms, blokiranjem izlaznog laserskog zraka unutar reznatora i tako sprečiti oscilacije. Ako se blokada odjednom odstrani, tada laser emituje u obliku oštrog impulsa čija je snaga i do 1000 puta veća od prosečne snage kontinuiranog rada. Ovakav način rada naziva se Q-prekidanje i najlakše se postiže zamenom ogledala rezonatora takozvanim rotirajućim ogledalom. Trajanje impulsa je od 150-500 ns sa frekvencijom od 400 bljesaka u minuti. Pored nabrojanih impuBlumleinovom pobudom. Naime, poseban način pobude, jeste pomoću tzv. Blumleinovih generatora. Tako su ostvarene laserske akcije u vodoniku, deuterijumu, vodonik-deuterijumu, neonu, azotu, ugljeniku i ugljen-monoksidu sa talasnom dužinom od 116,1-540,1 nm, snagom impulsa od 50 MW, u vremenu od 20 ns. Blumleinov generator sastoji se od pljosnatog kondenzatora, što se može videti i na slici.

etalne ploče, od kojih je donja uzemljena, razdvojene su izolatorom. Gornja ploča je iz Mdva dela, između kojih se nalazi prostor za gas. Sa strane su prekidači koji se koriste za kratko spajanje linije za vođenje. Priključivanjem prekidača, jedan za drugim, postiže se

- 30 -

Page 31: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

oblikovanje pobudnog talasa koji ide sa jednog na drugi kraj kanala, brzinom svetlosti. U vremenu od 2.5 ns, napon od 100 KV, proizvešće pobudnu struju vrednosti nekoliko stotina hiljada ampera. Stvoreni pobudni talas generiše inverziju naseljenosti u smeši gasova. Elemenat plazme na početnom delu kanala emituje spontano i izotropno. Sledeći elemenat emituje prema izlaznom kraju cevi, emisiju uvećanu za emisiju prvog dela, pre nego što stigne emitovati u ostalim smerovima. Izlazni snop ima nešto manju koherenciju i nešto veću divergenciju u odnosu na laser sa optičkim rezonatorom. Hemijski laseri- predstavljaju lasere kod kojih se inverzija naseljenosti stvara direktno ili indirektno za vreme egzotermne hemijske reakcije. Većina hemijskih lasera radi na vibracijsko-rotacijskim prelazima, jer mnoge egzotermne gasne reakcije oslobađaju svoju energiju preko vibracijske pobude nastalih hemijskih veza. Impulsni hemijski laseri- u ovoj vrsti lasera, sa metodom ultraljubičaste fotolize, smeša

z

gasova se pobuđuje UV zračenjem iz takozvane bljeskalice. Zračenje kratkih talasnih dužina (180-200 nm) pobuđuje disocijaciju komponenata smeše, nakon čega dolazi do hemijske reakcije. U smeši fluoro-deuterijuma, fluora, ugljen-dioksida i helijuma, upritisak od 50 KPa, energijom bljeska od 2400 J, u vremenu od 40 mikrosekundi, može se dobiti izlazni impuls od nekoliko Džula u trajanju od 20 mokrosekundi.

Međutim, vodeća tema jeste upotreba lasera u medicini, pa se možemo zadržati nešto više

3.5. Neka svojstva čvrstog tela

na grupi lasera koja nosi naziv čvrsti laseri, gde spadaju rubinski, neodimski i takozvani YAG-laser, koji se u najvećoj meri mogu sresti kako u dijagnostici tako i pri terapiji različitih bolesti.

Čvrsto telo sastoji se od mnoštva atoma, jona ili molekula. Ukoliko su oni

spore

ristikama. Naime, svaku

u prostornu rešetku potiču od elektrona koji se

ra đeni u prostoru tako da obrazuju kristalnu rešetku, onda govorimo o kristalu odnosno o kristalnoj strukturi. Međutim, ako ispunjavaju prostor bez ikakvog reda, radi se o amorfnom telu (staklo, plastika...). Treba reći da u tzv. luminiscentnim procesima mogu učestvovati i pomenuta tela , čak mogu biti i jaki emiteri. Međutim, pozabavimo se kristalnom rešetkom i njenim karaktekristalnu rešetku možemo podeliti na jednake paralelopipede, tako da svaki od njih sadrži jednak broj strukturnih jedinica koje su raspoređene na isti način. Najmanji paralelopiped nosi naziv- elementarna ćelija rešetke. Sile koje povezuju atome čvrstog tela nalaze spolja. Upravo ovi elektroni određuju kako električna tako i optička svojstva

- 31 -

Page 32: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

čvrstog tela. Ovi elektroni su veoma blizu jedan drugome, tako da njihovi energetski

ozvoljenih pojaseva-

Elektroni ne mogu

gu prelaziti

u, kristal je metal.

3.6. Čvrsti laseri

nivoi neće biti diskretni kao u sistemu slobodnih atoma, već će biti prošireni u pojaseve ili zone. Naime, ako se spoljni nivoi pojedinih atoma delimično pokrivaju, onda će od svakog nivoa nastati još dva nivoa (Paulijev princip). Ova pojava povećava njihovu gustinu i smanjuje razmak među njima, tako da nisu više diskretni već čine kontinuirani pojas. Elektroni se mogu, dakle, nalaziti u tzv. dozvoljenim pojasevima, koji su međusobno odvojeni tzv. pojasom zabrane ili zabranjenim pojasom. Glavne karakteristike čvrstog tela zavise od međusobnog razmaka dvalentnog i provodljivog. U idealnom kristalu moguća su tri slučaja: 1. širina zabranjenog pojasa iznosi nekoliko eV. Kristal je izlator.prelaziti iz valentne u provodnu zonu, pa samim tim ne postoji protok struje, 2. širina zabranjenog pojasa iznosi 1 eV. Pri sobnoj temperaturi, elektroni moiz valentne u provodnu zonu i kristal je poluprovodnik. 3. valentna i provodna zona se poklapaju. U ovom slučaj

Kada je reč o čvrstim laserima treba reći da se inverzija naseljenosti i laserska

asnih i poluprovodničkih lasera.

ste aluminijum-oksid Al2O3, dotiran

akcija odvijaju između diskretnih energetskih nivoa jona distribuiranih u nekom čvrstom sredstvu (prirodnom ili veštačkom kristalu, staklu itd.). Prema gustini aktivnih jona, oni se nalaze između gVećinom su jonske gustine čvrstih lasera rezultat kompromisa između izvora za pobudu i mogućnosti hlađenja aktivnog sredstva, pa takvi laseri najčešće rade impulsno. Laserski prelazi primećeni su u jonima retkih zemalja, aktinida i prelaznih metala. Što se tiče aktinida, do sada su zapaženi lasreski prelazi kod uranijuma U3+ , u CaF2 na talasnoj dužini 0.9; 2.57; 2.61 mikrometara. U prelaznim metalima, laserski prelazi zapaženi su kod rubina Cr

3+, Co2+ i Ni

2+ na talasnim dužinama 1.61; 1.31; 1.91 mikrometar. Rubinski laser- aktivno sredstvo u ovom laseru jejonima hroma Cr između kojih se energetskih nivoa dešavaju prelazi. Rubin je , u ovom slučaju, oblikovan u štapić čiji su krajevi strogo paralelni. Za pobudu se obično koristi ksenonska lampa koja se može i videti na slici.

umpanje počinje izbijanjem kondenzatora kapaciteta 50-2000 mF, pod naponom od 1.4-P4 KV kroz bljeskalicu. Spektar ksenonske lampe se poklapa sa apsorpcionim spektrom

- 32 -

Page 33: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

jona hroma na talasnoj dužini 0.44 i 0.55 mm. Prečnik rubinskog štapića se kreće u

ms nakon pumpajućeg impulsa

ski laser- stakleni materijali sami po sebi nisu lumuniscentni, ali se

stakleni laser sastoji se od staklene šipke aktivirane elementima iz tzv.

enih lasera inverzija naseljenosti vrši optičkim pumpanjem, zahteva se

istim jonima, treba

pulse veoma velike snage, energije i kratkog

sredstvo koristi se itrijum-aluminijum-granat, dotiran najčešće

štapić se hladi vodom koja uz put filtrira IR zračenje izvora koje bi ugrejalo

intervalu od 0.1-2 cm, a dužina od 2-25 cm. Ako je osa štapića paralelna optičkoj osi rubina, izlazni laserski snop je nepolarizovan, a ukoliko je upravna na istu, snop je polarizovan. Lasersko zračenje se propušta iz štapića pomoću delimično propusnog ogledala (propusnost 10-25%). Gubici usled raspršenja svetlosti u rubinu su 0.04, dok je pojačanje 0.2 po centimetru dužine aktivnog sredstva. Koherentno lasersko zračenje počinje obično 0.5 ksenonske lampe i traje nekoliko ms. Ugaona divergencija snopa je u granici od 1-20 mrad, a zračenje ima talasnu dužinu od 693.4-694.3 nm. Izlazna energija je do nekoliko KJ po impulsu. Stakleno-neodimdodavanjem određenih aktivatora može izazvati ista. Pošto nemaju kristalnu rešetku, samim tim ni pravilne strukture, očekujemo da će se njihova fizička svojstva razlikovati, u izvesnoj meri, od kristala. Njihov emisioni spektar koji je veoma važan, širi je od odgovarajućeg spektra kristalnih materijala. Nepravilnost strukture izaziva, dakle , širenje emisionih linija. Najjednostavniji grupe retkih zemalja (lantanidi), postavljene između dva ogledala. Oko šipke se nalaze ksenonske lampe Kako se kod staklenergetska šema sa najmanje tri novoa (kada bi bila samo dva nivoa, optičko pumpanje moglo bi postići saturaciju u kojoj su populacije oba nivoa jednake). Kada je reč o digresiji između staklenih i kristalnih lasera aktiviranihreći da je velika prednost na strani staklenih lasera, jer mogu operisati na sobnim temperaturama sa visokom efikasnošću. Međutim, njihova glavna slabost jeste mala toplotna provodljivost. Takođe, pogodni su za visoko-energetske pulsne operacije. Nasuprot ovome, kristalni laseri imaju veliku toplotnu provodljivost i uže emisione linije, pa se koriste u kontinualnom režimu rada. Inače, stakleno - neodimski laseri daju imtrajanja. Staklo je kao lasersko sredstvo vrlo povoljno jer je izotropno, trajno, jeftino, lako se obrađuje, a mogu se dodavati velike količine primesa. Indeks loma se kreće od 1.5-2.1. Sa ovom vrstom lasera postignuti su impulsi sa energijom većom od 5 KJ, u trajanju 3 ms, dok neodimski laseri sa Q-prekidanjem imaju snage veće od 17 GW u trajanju od nekoliko ps. YAG-laseri- kao laserskoneodimom (Y3Al5O12:Nd3+) sa oznakom YAlG ili najčešće YAG. YAG ima dobra mehanička svojstva, visoku temperaturnu provodljivost (14 WK-1m-1) i lako se obrađuje. Proizvode se štapići dimenzija 1x15 cm. Za pumpanje se koriste volfram-halogene lampe. Laserki štapić. Ova vrsta lasera daje kontinuirano zračenje, snage do nekoliko KW, na talasnim dužinama 1.0612 mm pri temperaturi T= 77 K i l=1.0684mm na T=300 K.

- 33 -

Page 34: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

3.7. Oblici č rstih laserav

Kada je reč o oblicima gore pomenutih lasera, možemo reći sledeće: lasersko aktivno sredstvo, izvor za pobudu i reflektujuće ploče, raspoređuju se na različite načine.

Helikoidna cev koristi se kao izvor za pobudu, tako da se aktivno sredstvo postavl

a se okružuje aktivno sredstvo i pobudna cev, u

ja u osi helikoide, a sve zajedno smešteno je u tzv. difuzno-reflektujućem kućištu. Na ovaj način je omogućeno maksimalno osvetljenje aktivnog sredstva. Takav raspored bio je u prvom tj. rubinskom laseru. Reflektujuće ploče (ogledala) kojimnekim laserima imaju oblik eliptičnog valjka. U jedan žarišni pravac postavlja se lasersko sredstvo , a u drugi- pobudna cev. U osnovama, takvo kućište je zatvoreno ravnim ogledalima. Više eliptičnih valjaka slaže se tako da im se podudara jedan žarišni pravac u kojima se nalazi lasersko sredstvo, a u drugima se nalaze pobudne cevi. Gore pomenuto može se videti na slici.

Lasersko sredstvo i četiri cevi za obuda lasera helikoidnom cevi

3.8. Načini pobuđivanja

Ppobudu smešteni u kućištu koje se sastoji od 4 eliptična valjka

Već pominjana inverzija naseljenosti može se postići optičkom ili elektronskom pobudom. Uobičajeno je da se postupak stvaranja inverzije naseljenosti naziva pumpanje. Pumpanje elektronskim snopom- glavne konfiguracije u elektronskom pumpanju jesu: a) pumpanje sa strane ili Farbi-Perotova šupljina tj. rezonator je upravan na laserski snop,

gije, sve dok se ne

na, potrebna da se stvori par elektron-šupljina (tj. da se izbaci

b) pumpanje sa kraja- rezonator je paralelan sa snopom i c) konfiguracija sa potpunom inernom refleksijom. Dubina prodiranja elektrona- t, raste sa porastom elektronske enerpostigne energija elektrona koja oštećuje kristal poluprovodnika (npr. 290 [KeV] za kadmijum-sulfid (CdS)). Energija upadnog elektroelektron iz valentne veze, u kojoj ostaje šupljina, u provodnu vezu), zavisi od energije zabranjenog pojasa Eg.

- 34 -

Page 35: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Za mnoge poluprovodnike, jonizacijska energija iznosi:

5

14

Ei Eg⋅ E1+ pri čemu je

E1 0.5 1

−( ) [eV].

Broj parova elektron-šupljina, stvorenih po upadnom elektronu energije E, je približno E/E1. Budući da se ostala energija pretvara u toplotnu, rad sa velikim energijama moguć je samo u impulsnom režimu rada. Na ovaj način se postižu veoma visoke energije, npr. za kadmijum-sulfid, snaga je oko 400 [KW] na temperaturi od 300[K]. Optičko pumpanje- poluprovodnički spoj pobuđuje se optičkim izvorom u kome fotoni

anje sa izvorom čiji fotoni imaju energiju manju od energije

janih i opisanih čvrstih i gasnih lasera, u medicini se često sreću i tečni laseri

imaju eneriju veću od energije zabranjenog pojasa. U tu svrhu se koriste poluprovodnički laseri. Obično su to galijum-arsen (GaAs) ili galijum-arsen-fosfor (Ga(AsP)) ili srebro-galijum-arsen ((AgGa)As). Međutim, moguće je i pumpzabranjenog pojasa, ukoliko se odvija tzv. dvofotonska apsorpcija. Za takav proces potrebni su veoma snažni izvori, a ujedno je i manje efikasan od jednofotonskog pumpanja. Pored nabrokoji se pretežno koriste u dermatologiji, kod oboljenja kože, eliminisanja opekotina, mladeža, bradavica itd. o čemu će kasnije biti više reči. Kada se govori o tečnim laserima, možemo reći da tečnosti poseduju svojstva koja ih

konsruisanja lasera sa tečnim medijumom, mora se izabrati materijal koji

čine veoma dobrim i pogodnim laserskim materijalima. One, naime, pokazuju veliku prednost, jer dozvoljavaju izmenu koncentracije aktivnih jona, a problemi vezani za defekte uopšte ne postoje. Pored ovoga, one omogućuju jednostavnije hlađenje, nego što je to slučaj sa čvrstim materijalima itd... Međutim, one imaju malu gustinu i nisku koncentraciju aktivnih jona. Slaba strana tečnog laserskog medija jeste njegov visok koeficijent termičke ekspanzije. Promena pomenutog koeficijenta smanjuje kvalitet lasera. U ciljupokazuje luminiscenciju u tečnoj fazi. S tim u vezi, poznato je da mnoge organske tečnosti imaju jaku luminiscenciju, dok je ista kod neorganskih manje prisutna. Od neorganskih supstanci koje se koriste kao aktivno sredstvo, najčešće je prisutan

upstance

neodijum otopljen u SeOCl2 ili u POCl3. Sa ovakvim laserom postižu se impulsi snage do 500[MW]. Organske s koje služe kao aktivno sredstvo, jesu nezasićeni ugljovodonici sa

66.

konjugovanim dvostrukim vezama. Takve stvari jesu i boje, pa se često ovi laseri naziovaju i laseri sa bojom, koji se, kao što je rečeno, umnogome koriste u medicini. Do otkrića laserske akcije na organskim bojama došli su P. Sorokin i J. Lankard, 19god., ispitujući optička svojstva kompleksnih molekula organskih boja. Karakteristika ovih molekula jeste da imaju dosta uzak apsorpcioni pojas u vidljivom delu spektra. Prema sadašnjem poznavanju problema, mehanizam pomoću kojeg dolazi do generisanja vidljive svetlosti, izgleda da je isti za sve fluorescentne organske molekule,

- 35 -

Page 36: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

uglavnom zbog toga što su svi ovi molekuli međusobno slični po strukturi svojih nivoa.

3.9. Modulacija laserskog zračenja

U slučaju molekula organskih boja, centralnu ulogu će imati elektronska i vibracijska pobuda.

Pod modulacijom lasersko zračenja podrazumeva se promena amplitude (AM),

ija) ili izvan njega,

dulacije Vrsta modulacije

frekvencije (FM), intenziteta (IM), faze (PM) ili polarizacije (PLM). Modulaciju je moguće izvesti u samom laseru (unutrašnja modulacpomoću spoljnih elektronskih komponenti (modulatora). Razlikujemo tri tipa modulacije: analogna, digitalna i impulsna. Svakom tipu pripadaju razne vrste modulacije što se može videti u tabeli.

Tip mo

Analogna AM IM FM PM PLM

Digitalna PCM/AM PCM/FM PCM/PM PCM/PL

Impulsna PAM PIM PFM PPM P PRM DM

odulatori jesu komponente koje sprovode modulaciju različitih tipova određene vrste.

ktra,

ka modulacija

MPostoji nekoliko modulacijskih postupaka i to: - apsorpcijska modulacija, - modulacija promenom spe- monooptička modulacija i - elektrooptička modulacija. Kada je u pitanju apsorpcijs , treba reći da se pomoću jakog električnog polja, u nekim kristalima ili poluprovodnicima (Si, Ge, GaAs), ostvaruje tzv. spektralni pomak laserskog zračenja. Modulacija je ostvariva mikrotalasnim frekvencijama. Modulacija promenom spektra- frekvencija laserskog zračenja može se kontrolisati u

g H

uskom frekvencijskom pojasu promenom rezonantne frekvencije rezonatora, menjanjem indeksa loma ili dužine rezonatora. Dužina rezonatora menja se pomoću ogledala od materijala kojim se upravlja magnetnim poljem. Modulira se u pojasu frekvencija od 0,1-100 [MHz]. Usled delovanja magnetnog polja, na materijal kroz koji prolazi lasersko zračenje, isto se razdvaja na dva dela sa pomerenim frekvencijama sa jedne i druge strane osnovne frekvencije (prema jačini magnetnog polja) (Zimanov efekat). Ovaj pomeraj je frekvencije:

4 π⋅ Mc⋅Δfz

gde su: - faktor cepanja, H- jačina magnetnog polja, Mc- masa elektrona. g

- 36 -

Page 37: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Delovanjem električnog polja dolazi do razdvajanja frekvencija (Starkov efekat). Pomeraj

6je frekvencije:

Δfz 0.5 10⋅ E⋅ gde je E- jačina električnog polja.

onooptička modulacija M - neki kristali i tečnosti menjaju indekse loma zbog mehaničkog

m ultrazvučnog talasa kroz

ulacija

naprezanja. Do promene indeksa loma kristala dolazi i u električnom polju. To je tzv. piezoelektrični efekat, veoma dobro poznat kod ultrazvuka. Akustički modulator temelji se na činjenici da se prolazomodulator menja indeks loma, što uzrokuje promenu intenziteta i frekvencije upadnog laserskog zračenja. Elektrooptička mod - neki kristali i tečnosti, pod uticajem električnog ili magnetnog polja, menjaju indeks loma u nekim smerovima. Upadni laserski zrak razdvaja se na dva zraka, koji se kreću različitim brzinama. Ova pojava, ukoliko se desila pod dejstvom magnetnog polja, naziva se Koton-Moutonov, a u slučaju električnog polja, Kerov efekat. Obe se ove pojave često primenjuju, zbog čitavog niza pogodnih kristala koji se zajedničkim imenom nazivaju KPD ili APD kristali.

- 37 -

Page 38: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

4.0. LASERSKA HIRURGIJA

Kada je reč o laserskoj operaciji (hirurgiji) treba reći da ista koristi odnosno

lesni deo, bez oštećenja

- ore i lezije, rvnih sudova i prevencija mnogo većih krvarenja.

Što se

ionalnu i

Por izvoditi na

koji se koristio u radu konstruisan je 1960. godine. Uređaj je inicijalno

će se upotrebljavaju tri tipa

upotrebaljava jak, intenzivan, precizan (fokusiran) snop svetlosti za skidanje ili evaporaciju određene oblasti, ali i za kontrolu krvarenja u širokim regijama u ne invazivnim ili minimalno invazivnim procedurama odnosno hirurškim zahvatima. Svrha tj. cilj same operacije ogleda se u sledećem slučajevima:

- iseći ili odstraniti oblast koja čini malformaciju tj. bozdravog tkiva, eleiminisati tum

- zaustaviti krvarenje manjih k se tiče mera opreznosti, treba naglasiti sledeće: bilo ko, ko misli da bi trebalo da

podvrgne laserskoj operaciji, sa svojim doktorom treba da se posavetuje oko: - objašnjenja zbog čega je laserska operacija korisnija u odnosu na tradic- opisa od strane doktora o iskustvima u izvođenju laserske procedure. ed ovoga treba reći da se određeni tipovi laserske operacije ne smeju

trudnim ženama ili pacijentima sa drugim ozbiljnim zdarvstvenim problemima o čemu će kasnije biti reči. Prvi laserbio korišćen u svrhu praćenja bolesti i nepravilnosti u oku. Pri izvođenju laserske operacije odnosno procedure, najčešlasera: 1. CO2 laser ili ugljen-dioksid laser- možemo reći čak i *primarni* operacioni laser koji konvertuje svetlosnu energiju u toplotu sa dovoljno visokom temperaturom, da minimizira krvarenje prilikom reza ili evaporacije (isparavanja). 2. neodimski laser- tj. litijum-aluminijum-garnet laser označen kao Nd:YAG. Sposoban je za penetraciju mnogo dublje nego ostali laseri i, naravno, veoma brzo koaguliše krv i omogućava operatoru da vidi i radi na delovima tela koja se inače mogu otkriti samo kroz otvorenu odnosno invazivnu operaciju. 3. argonski laser- omogućava optimalnu penetraciju koja je potrebna u slučaju operacije

4.1. Prednosti i mane laserske operacije (hirurgije)

oka. U posebnoj proceduri poznatoj kao FOTODINAMIČKA TERAPIJA (eng. PDT), ovaj laser koristi takozvane svetlosno-osetljive boje u cilju otklanjanja tumora.

Često spominjana kao *bezkrvna hirurgija*, laserska procedura obično podrazumeva manja krvarenja u odnosu na tradicionalnu hirurgiju. Toplota koja biva generisana pri hirurškom zahvatu, zadržava mesto operacije *nedirnuto* od strane bakterija i na taj način, u velikoj meri, smanjuje rizik od infekcije. Iz razloga što podrazumeva veoma mali rez, laserska procedura oduzima mnogo manje vremena, nego što je to slučaj pri standardnoj hirurgiji, a samim tim i mnogo manje novčanih sredstava. Pored ovoga, mali rezovi omogućavaju znatno kraće vreme oporavka. Premda se neke laserske procedure mogu uspešnije izvesti u samoj ordinaciji nego u bolnici, osoba koja vodi operaciju mora biti maksimalno obučena i veoma vešta.

- 38 -

Page 39: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Američko društvo za lasersku medicinu i hirurgiju se zalaže za sledeće:

. celokupan operativni prostor mora biti snabdeven kiseonikom i ostalim lekovima i

osoban da reaguje na

rt do bolnice kada god se operativni postupak izvodi van bolničke

4.2. Priprema pacijenta

1opremom koja podrazumeva CPR (kardiopulmonalna reanimacija), 2. lekar mora biti kvalifikovan za izvođenje operacije i mora biti spneočekivane događaje ili druge hitne slučajeve, pet minuta, od vremena njuhovog pojavljivanja i 3. hitan transpookoline.

Iz razloga što se laserska terapija koristi za veliki broj različitih stanja odnosno

g zdravstvenog stanja, bolesti, bolničke uslove, dijagnostičke i terapijske

a pacijent očekuje nakon izvođenja samog operacionog zahvata.

ktivniji život.

nakon laserskog zahvata koji podrazumevaju:

, i

elesne temperature. cijentu je dozvoljeno da napusti bolnicu ili medicinsku

rotiv bolova), detaljno objasni pacijentu

4.3. Rizici

bolesti, sam pacijent mora se bliže posavetovati sa svojim lekarom oko pripreme za specifičnu proceduru. Dijeta, određene aktivnosti i lekovi ne moraju ograničiti operaciju, ali neke procedure podrazumevaju tzv. fizički test, ali i istorijat medicinske strane pacijenta: - opis opšte- na koji način reaguje na drugeprocedure i - razjasniti štUspešno obavljena laserska procedura omogućava pacijentu: - da se bolje oseća, - da izgleda mlađe i - da ima duži i dosta aMeđutim, postoje i znakovi infekcije- opekotine, - bol, - svrab- crvenilo- povećanje t Posle većine operacija, paordinaciju, nakon stabilizovanja nekih osnovnuh funkcija kao što su krvni pritisak, telesna temperatura itd. Pacijent koji je bio pod anestezijom ne treba da napušta usanovu: - dok se ne oporavi od iste, zna ko je i gde se nalazi i - ukoliko nije u pratnji odgovorne odrasle osobe. Pored ovoga, doktor može prepisati i analgetik (pkako da se ponaša da bi oporavak bio progresivan i šta da učini ukoliko dođe do određenih komplikacija.

Kao i tradicionalna, tako i laserska operacija može imati određene komplikacije i :

to

- 39 -

Page 40: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

- infekcije i rgana i tkiva, koje podrazumevaju pirsing odnosno probijanje istih.

sičnom operati

atno pogoršati vid

eracija na jednom ili oba oka može: i

4.4. Upotreba lasera

- perforacije oPored ovoga, laserska hirurgija može sadržati i rizike koji se ne sreću u klavnom postupku. Ne praktikovanje bezbednih hirurških tehnika može veoma teško

sagoreti pluća pacijenta ili čak dovesti do njihovog prskanja. Pacijent mora imati i zaštitne naočare prilikom podvrgavanja laserskoj operaciji bilo kog dela lica, dok pri upotrebi CO2 lasera i doktor i pacijent moraju imati zaštitne naočare. Greške ili nepažnja i netačnost pri laserskoj operaciji mogu znpacijenta, ali i izazvati promenu boje kože kod pojedinih pacijenata. Naime, svetla ili tamna koža može se pojaviti, na primer, kada se laser koristi za uklanjanje opekotina od sunca ili pak staračkih pega. Ova abnormalna pigmentacija može, ali i ne mora nestati tokom vremena. Zatim laserska op- povećati svetlosnu osetljivost oka čak do zaslepljenja- poremetiti noćni ili trajno zamračiti vid.

Nekada opisivani kao *svetlosni skalpeli*, laseri se danas koriste, sami ili sa

konven

ija i

laserska hirurgija se često koristi kao standardna procedura u različit

ija (tretmani pri poremećaju abdomena i intestinalnog trakta),

, ani kancera),

ećaju oka), išića, ligamenata),

duktivnog sistema kod

ka upotreba lasera podrazumeva brisanje odnosno uklanjanje mladeža o jima

cionalnim instrumentima tj. sa instrumentima klasične hirurgije, pri različitim procedurama koje omogućavaju sledeće: - poboljšanje izgleda, - smanjenje bola, - obnavljanje fukc- spašavanje života.

Pored toga, im oblastima i to:

- kardiologija, - stomatologija,- dermatologija, - gastroenterolog- ginekologija, - neurohirurgija- onkologija (tretm- oftamologija (tretmani pri porem- ortopedija (podrazumeva se tretman kostiju, m- otorinilaringologija (tretmani pri poremećaju uha, nosa i grla), - pulmologija (tretman kod poremećaja respiratornog sistema) i - urologija ( tretman kod oštećenja urinarnog trakta i repromuškaraca). Rutinsko će kasnije biti reči, potom zahvate koji sprečavaju prevremeno starenje kože, kao i uklanjanje benignih, prekancerogenih i kancerogenih oblasti odnosno tumora. Takođe, laseri se koriste i u sprečavanju suviše glasnog disanja (hrkanja), zatim kod uklanjanja

- 40 -

Page 41: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

krajnika, uklanjanju ili transplantaciji kose, kao i umanjenje bola i vraćanje funkcija

niti ili uništiti,

varenja,

nih drugih stanja, bolesti i poremećaja o čemu će biti reči u nastavku!

pacijentima koji su suviše slabi da bi se podvrgli velikoj tj. klasičnoj operaciji. Naravno, laseri se koriste i pri tretmanu: - angine (bolovi u grudima), - tumora koji se na mogu uklo- zubne osetljivosti ili trošenja istih, - vanmaterične (ektopične) trudnoće,- kamena u žuči, - fibroidnih tumora, - glaukoma, - migrene, - nosnog kr- cista na jajnicima, - proširenih vena, - čira - i broj

- 41 -

Page 42: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.0. UPOTREBA LASERA U STOMATOLOGIJI

Kada je reč o ovoj temi, možemo reći da se u modernoj stomatologiji koristi oma

nekoliko mogućnosti stomatoloških odnosno lasera u modernom

lem koji se ovde javlja jeste veoma visoka cena u odnosu na konvencionalne

o je uvećano tokom prošle

azličitih tipova stomatoloških

5.1. Laseri niske snage – LLL

ve široka paleta različitih laserskih uređaja. Poznati Erbijum:YAG laser ima velikog potencijala u zameni same bušilice u određenim situacijama, potom CO2 laser- veoma dragocen alat u slučaju izvođenja oralne hirurgije, zatim argonski laser koji se koristi pri manjim hirurškim zahvatima i raznim kurama tj. lečenjima i Nd:YAG laser korišćen pri rekonstrukciji tkiva itd. Ovde je pomenuto samo zubarstvu. Glavni probodnosno klasične terapije i svakako, veoma brz razvoj na ovom polju u oblasti, kako medicine tako i tehnike. Visoka cena tj. finansijski napori koji se ulažu, retko se i isplate, jer se nova generacija laserskih uređaja pojavljuje na tržištu. Međutim, interesovanje od strane medija i pacijenata značajndecenije, delom zbog opštih interesa *visoke tehnologije*, a delom zbog večitog sna o izbegavanju veoma loših iskustava u stomatološkoj stolici. Ovaj deo će sumirati fizičku, naučnu i kliničku stranu, rlasera – lasera niske snage (eng. Low Level Lasers-LLL).

U odnosu na takozvane *High Level Lasers*- lasere visoke snage, mnogo su

anje

eri, generalno, vrše svoju funkciju u vidljivom i infracrvenom delu

m poznati laseri koji se nazivaju Low Level Lasers. Ova vrsta lasera je generalno znatno manja (po veličini), jeftinija i operiše tj. vrši funkciju u opsegu od 1-500 [mW]. Terapija koja se sprovodi ovom vrstom lasera često je nazivana Low Level Lasers Therapy (LLLT) ili samo laserska terapija, dok se u skladu sa tim i uređaji nazivaju terapeutski laseri. Pored ovih postoje i drugi nazivi koji su takođe u opticaju, kao što su *soft laser* ili *low intensity level laser*, dok je terapija poznata kao biostimulacija ili biomodulacija. Terapeutski lasspektra, od 600-900 [nm] talasne dužine. Pored toga, ostale talasne dužine, kao što su 1064 [nm] kod Nd:YAG i 10600 [nm] kod CO2 lasera, se takođe veoma uspešno koriste u laserskoj terapiji. Energija koja se upotrebljava, izražava se u Džulima - [J], koji u suštini predstavlja broj

[J]= [mW] x [S].

nergija koja se koristi pri terapiji je u opsegu od 1-10 [J] po tački.

milivati pomnožen sa brojem sekundi ozračenja ili iradijacije. Napisano se može izraziti i formulom: EDoza se izražava u [J/cm2]. Za izračunavanje doze, površina koje se tretira, mora biti poznata. Energija od 1 [J] na površinu od 1 [cm2] daje 1 [J/cm2].

- 42 -

Page 43: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.1.1. Istorijat

Prvi laser bio je konstruisan 1960. godine i to rubinski laser talasne dužine 694

laser bio je uključen u istraživanje i rezultat je bio

r ranih 80-ih godina, bio je ekstremno niske

5.1.2. Rizici i sporedni efekti

[nm]. Interesovanje za medicinsku upotrebu, lasereskog zraka, bilo je visoko već 1967. godine, kada se i pojavio prvi izveštaj o efektima veoma niske doze rubinskog zraka na biološkom tkivu. U studijama o životinjama, eksperimentalno je dokazano da rana (povreda) mnogo brže zarasta ukoliko se ista ozrači. Međutim, ukoliko je doza suviše niska odnosno mala – efekta neće biti i obrnuto – ako je visoka, dolazi do pojave takozvanog *prekrivajućeg efekta*. Ne mnogo kasnije i helijum-neonski veoma sličan. Nakon nekog vremena tzv. diodni laseri (eng. diode lasers) su takođe bili upotrebljavani u istraživanjima, dali su iste rezultate, samo što su se neke talasne dužine pokazale bolje u tretmanu pojedinih stanja. Prvi, takoreći komercijalno upotrebljiv lasesnage, ispod 1 [mW], uprkos činjenici da je u prvoj naučnoj studiji korišćeno 25 [mW]. Ovo donekle objašnjava početni spor oko LLLT. Međutim, sa rapidnim razvojem laserskih dioda, snaga teraputskih lasera se dramatično promenila i tzv. diodni laseri danas operišu snagama u opsegu od 50-500 [mW]. Ovaj vidni porast snage lasera nije samo smanjio vreme potrebno za obavljanje tretmana, već i obezbedio dobre (vrlo dobre) terapeutske rezultate.

Jedini, takoreći, fizički rizik laserske terapije, jeste rizik od oštećenja oka. Iako ne

šu dosta iznad tzv. jonizujućeg spektra, ne postoji rizik od

efektima (eng. side effects), posmatraju se sledeći: eno kao znak

e u oblasti koja je tretirana, rezultat je povećanja takozvane

5.1.3. Nauka

postoji dokaz da se pojavio u nekim tretmanima, na rizik očnog oštećenja se mora računati, posebno kada se koriste zraci u nevidljivom delu spektra kao i kolimirani (paralelni) zraci. Pri sprovođenju tzv. ekstra orlne terapije, pacijent mora nositi odgovarajuće zaštitne naočare. Sve dok terapeutski laseri operikancerogenih promena. Kada je reč o sporednim- privremeno povećanje bola u stanjima hroničnog bola. Ovo je bilo objašnjprelaska sa hroničnog stanja u akutnu situaciju. - umor odnosno osećaj zamora nakon tretmana. Ovo je verovatno rezultat opuštanja odnosno jenjavanja bola, - crvenilo i osećaj toplotmikro-cirkulacije.

Postoji više od 2500 naučnih studija na polju laserske terapije. Samo u

matosto logiji broj naučnih studija je oko 325, sa 82 instituta u 37 zemalja sveta. Kvalitet pomenutih studija je različit, ali je zanimljivo da je u više od 90% zabeležen pozitivan efekat laserske terapije.

- 43 -

Page 44: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Dalje, 30 različitih simptoma u stomatologiji, objavljeno je u literaturi. Mnogi od tih

e je kombinacija fizike,

5.1.4. LLLT – pitanja i odgovori

Šta je LLLT, LPLT, terapeutski laser, soft laser, MID laser?

Što se tiče terapije, najčešće korišćena skraćenica jeste LLLT (Low Level Laser

u upotrebi je termin *terapeutski laser* mnogo više nego

svega za razlikovanje terapeutskih od tzv.

Koji se laseri mogu koristiti u medicini?

Primeri lasera koji se mogu upotrebiti u medicini (naziv lasera, talasna dužina,

simptoma bili su upotrebljeni protiv korišćenja laserske terapije. Laserska terapija kao nauka jeste veoma kompleksna materija gdmedicine, kliničkih procedura i naučnih pravila, od esencijalnog značaja. Mnoge studije, kako pozitivne tako i negativne, ne raspolažu dovoljnom količinom relevantnih podataka i u znatnoj meri otežavaju procenu stvarnog stanja na polju laserske terapije. Postojeća litiratura obiluje činjenicama koje ukazuju na uspešnost terapije, ali su, takođe, dalja istraživanja veoma važna da bi se pronašli optimalni parametri.

Therapy). Danas je ovo najdominantniji termin, ali se može sresti i skraćenica LPLT (Low Power Laser Therapy). S obzirom na sam instrument,*laser niske snage* ili *laser niskog nivoa*. Izraz *soft laser* se u osnovi koristio, pre teških odnosno hirurških lasera. Ne dugo zatim, pojavile su se i ostale oznake kao što su *MID laser* ili pak *medicinski laseri*. upotreba u medicini – respektivno): Laserski medijum - kristal

- rubinski laser, 694 nm, uklanjanje dlaka, tetovaža, dermatologija;

Pol ro

- Nd:YAG, 1064 nm, koagulacija, stomatologija; - Ho:YAG, 2130 nm, stomatološka hirurgija; - Er:YAG 2940 nm, stomatologija; up vodnički laseri- GaAs, 904 nm, biostimulacija;

imulacija, hirurgija;

Teč

- GaAlAs 780-820-870 nm, biost- InGaAlP 630-685 nm, biostimulacija; ni laseri- Rodamin, 560-650 nm, dermatologija;

Gas lni aseri - HeNe 633, 3 390 nm, biostimulacija;

larna hirurgija.

- Argon 350-514 nm, dermatologija; - CO2 10 600 nm, dermatologija; - Excimer 193, 248, 308 nm, vasku

- 44 -

Page 45: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Može li se CO2 laser koristiti za LLLT?

CO2 laser se može koristitiu LLLT, čak šta više, pomenuti laser postaje sve više i

koji generišu snagu i do 15 W što

že probiti tkivo

Može li LLLT uzrokovati nastanak kancera?

Odgovor je – ne. Ni jedno *mutaciono* delovanje nije zabeleženo kada se radilo

fekti LLLT-a na ćelije kancera *in vitro* su bila izučavana i došlo se do

e mali tumori tretirani LLLT-om mogu

Da li LLLT uzrokuje grejanje tkiva?

Usled povećane cirkulacije, postoji lokalno povećanje temperature i to od 0.5 do

Šta se dešava ukoliko se upotrebi prevelika doza?

Dolazi do tzv. biosupresivnog efekta. To znači, na primer, da će zarastanje rane

više popularan u ovoj vrsti terapije. Isti ne zahteva instrumente koji su specijalno konstruisani za tu svrhu. Praktično, CO2 laser se može koristiti onoliko dugo koliko zrak može biti kontrolisan u smislu izbegavanja opekotina. Danas, na tržištu postoje vrlo mali, prenosivi CO2 laserije više nego dovoljno za LLLT. Cena im se kreće od 15 000 do 25 000$. Ono što je zanimljivo jeste da je talasna dužina CO2 lasera takva da ne moi to samo za deo milimetra. sa talasnim dužinama u crvenom ili infracrvenom spektru kao i sa različitim dozama pri LLLT. Međutim, postavalja se pitanje šta se dešava ukoliko se tretira osoba koja već ima kancer, a toga nije svesna? Može li rast odnosno razvoj raka biti stimulisan odnosno ubrzan? Naime, ezaključka da iste mogu biti stimulisane laserskim zrakom. Međutim, sa obzirom na kancer *in vivo*, situacija je dosta drugačija. Eksperimenti na pacovima pokazali su, da spovući i potpuno nestati iako laser nema efekata na tumorima iznad određene veličine. Ovo je, verovatno, lokalni imunološki sistem koji biva stimulisan više nego sam tumor. Situacija je ista ukoliko se radi o virusima ili bakterijama. 1oC. GaAlAs laseri sa snagom od 300 do 500 mW mogu prouzrokovati mali osećaj toplote, naročito na osetljivim tkivima kao što su usne, na primer. trajati mnogo duže nego što je to uobičajeno.

- 45 -

Page 46: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.2. Tretman

Kao što je rečeno, postoje tri agregatna stanja madija koji proizvode laserske zrake i koji se najviše koriste u medicini: 1. gasni medijum (CO2 laser zalasne dužine 10,6 [nm]; helijum-neonski laser crvene boje,

i medijum

talasne dužine 632 [nm]; argonski laser zeleno-plave boje, talasne dužine 488 [nm] i 515 [nm]), 2. čvrst (Nd:YAG laser, talasne dužine 1064 [nm] i 1320 [nm]; galijum-arsenid laser, talasne dužine 904 [nm]) i 3. tečni medijum (promenljivi laser crvene i žute boje, talasne dužine 630 [nm] i 577

Osim ovih, postoje i tzv. Excimer laseri[nm]). (arsenid-fluorid, talasne dužine 351 [nm];

a energija može proći kroz tkivo bez ikakvog učinka (transmisija),

isko- i visoko- energetske sisteme. Laseri male snage

mičkom

bnih tkiva,

ma dobro vidi kod upotrebe rubinskog lasera (vidljivi deo spektra) i CO2 lasera

kripton-fluorid, talasne dužine 284 [nm] i argon-fluorid, talasne dužine 193 [nm]) koji operišu u ultra-ljubičastom delu spektra, a odlikuju se malom refleksijom i većom energijom fotona. Primenjena laserskmože se i odbiti od tkiva (refleksija). Pored ovoga energija se može i rasipati u dodiru sa tkivom izazivajući sporedne efekte (disperzija) i može se upiti u tkivo izazivajući neposredan efekat (apsorpcija). Samo apsorbovana i energija koja se rasipa, deluju na ciljanom mestu, a talasna dužina zraka i optička svojstva tkiva uslovljavaju sposobnost apsorbovanja u određenom tkivu. Obzirom na snagu, razlikujemo nkoriste se u prevenciji, dijagnostici i za postizanje biostimulativnih učinaka. Laseri visoke snage koriste se za uklanjanje karijesa i u laserskoj hirurgiji tvrdih i mekih tkiva. Delovanje lasera na tvrda zubna tkiva ogleda se u, više ili manje, terefektu. Posledica jeste evaporizacija (isparavanje) tkiva i stvaranje kratera. Pulsni talasi manje zagrevaju od kontinuiranih, pa se tzv. taljenje površine može izvesti bez značajnije evaporizacije. Probijanje ili rezanje tzv. cakline (gornjeg sloja), dobija se relativno dugom ekspozicijom i velikom pulsnom energijom. Veća gustina energije redukuje potrebno vreme, ali u znatnoj meri oštećuje tkivo i ostavlja hrapave površine. Laseri velike snage u vidljivom delu spektra nisu pogodni za obradu tvrdih zune samo zbog velike refleksije, već i zbog vrlo velike gustine energije koja se, uz to i, slabije apsorbuje, što povećava mogućnost oštećenja zubne gleđi i okolnog mekog tkiva. Upotreba lasera u infracrvenom delu spektra omogućava uspešan rad na tvrdim zubnim tkivima. To se veo(infracrveni deo spektra). Za isti učinak rubinskog lasera, dovoljna je deset puta manja energija CO2 lasera. Zbog nepropustljivosti gornje površine zuba za CO2 laser, varijacije u boji zuba nemaju većeg značaja. Kondukcija i penetracija toplote je vrlo mala, jer se energija rasipa u prvih nekoliko mikrometara ispod površine. Termalna difuzija je takva da se do dubine od 10 mikrometara gubi 95% ukupne energije od one na površini zuba. Rezultati termičkih ispitivanja pokazuju relativno slabu apsorpciju Nd:YAG lasera na

- 46 -

Page 47: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

površini i dentinu. Energija se brzo prenosi do pulpne komore i zato taj laser nije

za uklanjanjetvrdih zubnih tkiva zasnivaju se na Er-YAG

5.2.1. Prikaz slučaja

pogodan za tvrda zubna tkiva. Današnji laseri koji se koriste laseru koji omogućava i upotrebu vodenog hlađenja čime se izbegava dehidratacija, ali i kontroliše temperaturni gradijent koji se javlja kod tačke udara prema dentinu i zubnoj pulpi. Prednosti Er-YAG lasera u odnosu na druge sisteme jeste što njegova energija gotovo potpuno apsorbuje u caklini te veliki deo energije odlazi na ablaciju tvrdih tkiva. Tako se smanjuje moguće toplotno oštećenje tkiva. Osim toga, Er-YAG laserom moguće je mikronski tačno uklanjati tvrda zubna tkiva, te je taj laser zaista zaživeo u stomatološkom kliničkom radu.

Pacijent se javlja zbog bolova u području donjih zuba. Klinički se vide karijesom uništene zubne krunice i potpuni gubitak zuba u tzv. lateralnom delu (slika 1.).

slika 1.

Nakon pristanka pacijenta, karijesna masa uklonjena je laserom uz vodeno hlađenje (slike 2., 3., 4.).

slika 2. slika 3. slika 4.

ako otvoreni kavitet ispunjen je tzv. sendvič tehnikom (slike 5., 6.).

T

slika 5. slika 6.

a kontrolnom pregledu nakon godinu dana, zub je bez simptoma u funkciji i pokazuje Nuredan nalaz.

- 47 -

Page 48: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.3. Ostali slučajevi korišćenja LLL-a

Kada je reč o ovoj temi, treba re i da se laser niske odnosno male snage može k istiti

Zubna hipersenzitivnost

ćor i u sledećim slučajevima:

pojavom desenzitivnih agenasa, prevladavanje tretman-otporne zubne

hipersenzitivnost može veoma uspešno

erpes simplex

Sahipersenzitivnosti, značajno se smanjila. S druge srane, nameštanje kompozita odnosno plombi, donelo je isti razlog za gore pomenuto. Geršman (Gershman) je pokazao da se zubna tretirati sa laserima niske snage (LLL). Takozvani blagi pulpitis zahteva veće doze u odnosu na uobičajenu hipersenzitivnost, ali i ponavljanje tretmana. Pored ovoga treba reći da je veoma često potreban samo jedan tretman u slučaju senzitivnosti tela zuba. H

sni ili oralni herpes (HSV1) jeste uobičajen slučaj u zubnoj ordinaciji. Umesto da je

ol

Ukontraindikacija za zubni tretman tokom akutne faze, početak HSV1 može biti veoma dobar razlog za posetu stomatologu. Kao i svaki tretman HSV1, tretman u ranoj fazi je obično uspešan. Bol će biti redukovan odmah, dok će nastali plikovi nestati nakon nekoliko dana. Ponavljanje tretmana kada god se plik pojavi smanjuje verovatnoću njegovog ponovnog nastanka. Za razliku od Acyclovir tablete, ovde nama sporednih efekata. B

ajčešća pritužba samih pacijenata jeste naravno, bol. LLLT može smanjiti ili eliminisati

arestezija

Nbol različitog porekla. Neugodnost nakon operacije, koja podrazumeva neprijatan osećaj bola, može biti znatno smanjena iradijacijom tj. ozračivanjem operacione oblasti i to pre nego što anestezija izgubi svoje dejstvo. P

akon oralne operacije, parestezija se može javiti i kao rezultat iste, posebno u

inuitis

Nmandibularnoj regiji. U ovom slučaju laseri niske snage se koriste u eliminaciji ili redukovanju takvih komplikacija. S

ok je većina slučajeva sinuitisa *zubna*, mnoštvo pacijenata se zubnoj ordinaciji javlja Dsa sinuitisom virusnog ili bakterijskog porekla. LLLT u ovom slučaju najčešće vodi brzoj redukciji simptoma.

- 48 -

Page 49: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

TMD

roblemi u temporo-mandibularnoj regiji su prilično odgovarajući za terpiju laserom

rigeminalna neuralgija

Pniske snage. Za artritične slučajeve, tretman je koncentrisan na sam spoj. Pri ovome, lasersku terapiju treba koristiti uvek u kombinaciji sa konvencionalnim tretmanima. T

sim što u velikoj meri oslabljuje zube, neuralgija može ponekad da u potpunosti Oonemogući zubni tretman. Međutim, upotrebom laserskih tehnika pre svega ne-invazivnih, stomatolozi mogu pružiti veliki komfor pacijentima koji pate od gore pomenute bolesti. Pored svega navedenog, postoji jos oko 29 slučajeva koji su opisani u literaturi, a koji se

kupunktura

mogu tretirati laserom kao što je obnova kosti, potom tzv. dekubitis itd. A

koliko je zubar obučavan u akupunkturi, laser niske snage može biti veoma pogodan u

su veliki broj in vitro studija dokazale da se veliki broj bakterija

Uslučajevima kada treba zameniti same iglice koje, kao što je poznato, koriste u akupunkturi. Iglice koje se upotrebljavaju nisu popularne kod pacijenata tako da će laser biti veoma cenjen. Čak i u slučaju da stomatolog ne praktikuje akupunkturu, postoje određene tačke koje se mogu u mnogome koristiti, najčešće za redukovanje odnosno smanjenje mučnine. Takođe treba reći dauništava koristeći različite boje u kombinaciji sa laserom niske snage. Najčešće korišćena boja jeste tzv. toludin plava (TBO).

- 49 -

Page 50: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.4. APARATI KOJI SE KORISTE U STOMATOLOGIJI

5.4.1. OpusDuoTM

Kada je reč o aparatima koji se upotrebljavaju u stomatologiji, treba reći da

postoje izuzetno savremeni i veoma dobro opremljeni sistemi. Prvi od pomenutih jeste tzv. OpusDuoTM koga možemo videti na slici.

pusDuoTM ima sledeće karakteristike: veoma širok opseg procedura kako na mekanom

• je tkiva izuzetnim sposobnostima g na dodir (touch

• lak za prenošenje j ordinaciji.

Zašto koristiti tretman sa OpusDuoTM aparatom? Kom uje veliku

Touch-screen i softver Monito o koriste i prilagođeni su radu u

Dodaci dacima treba reći da OpusDuoTM nudi

O• Er:YAG i CO2 laserski sistem za

tako i na tvrdom tkivu vrlo lako obavlja bušen

• jednostavno i lako korišćenje softvera i monitora osetljivoscreen) veoma je

• lepo pristaje u stomatološko

binacija Er:YAG i CO2 talasnih dužina obezbeđfleksibilnost u prilagođavanju tretmana pacijentu. U zavisnosti od samog postupka, talasana dužina ili kombinacija talasnih dužina se može odabrati. Upotreba drugog uređaja u toku postupka je veoma jednostavna i obavlja se jednostavnom promenom softverskih parametara. Sam aparat pruža širok spektar završetaka i ručnih delova i podesiv tzv. touch- screen.

r i softver se veoma lakstomatološkoj ordinaciji. Visina i ugao monitora se lako podešava, a softverski vodič pruža mogućnost jadnostavnog unosa, obrade i analize podataka. Kada se govori o doveliku raznolikost priuštivih vrhova (bušilica) i delova koji

- 50 -

Page 51: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

maksimiziraju brigu o pacijentu tokom tretmana. Svaki OpusDuoTM se isporučuje sa 5

se isporučuje da četiri optička vlakna, dva za Er:YAG i dva za

5.4.1.1. Klinički slučajevi

Er:YAG i 5 CO2 ručnih delova. Pored ovoga svaki aparat CO2 laser.

Postavljanje implantata korišćenjem Er:YAG lasera.

tklanjanje karijesa, priprema šupljine upotrebom Er:YAG lasera.O

klanjanje karijesa Er:YAG i COU 2 laserom.

- 51 -

Page 52: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Produžetak krunice Er:YAG i CO2 laserom.

5.4.2. Opus5

TM

Opus5TM jeste laserski sistem koji se upotr mekog tkiva i za

izbe

ebljava za tretiranjeljivanje zuba. Pruža mogućnosti za superioran tretman pacijenata. Sam uređaj se

može videti na slici.

Talasna dužina sa kojom operiše jeste 830 nm i pruža veliku pouzdanost i lagano

ijalizovane procedure

rednosti za stomatologa i pacijenta:

i rezultati tkivo

ost i manja trauma.

održavanje. Ostale prednosti se ogledaju u sledećem: • veliki izbor kako delova tako i vlakana za spec• lako upotrebljiv softver koji preporučuje parametre • kompjuterski kontrolisana izlazna snaga.

P• precizne margine i predvidljiv• minimalno agresivno delovanje na meko• redukuje upotrebu anestezije • manja postoperativna neugodn

- 52 -

Page 53: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Specifikacija:

Tip lasera Semiconductor diode laser

Talasna dužina 830 nm +/- 10 nm Snaga up to 5 Watts Modovi delovanja na tkivo ngle, repeat Continuous, siTrajanje pulsa Single: 0.05 – 30 sec, ON time

time Repeat: 0.05 – 30 sec, ON /OFF

Ciljani zrak 3 mW, 635 nm, red diode laser Optička vlakna 220, 360, 600 micron Konektor vlakna SMA 905 Elektro osobine Single phase, 50-60 Hz,

100-120 VAC, 2A 220-240 VAC, 1A

Dimenzije 23.4 cm x 22 cm x 26 cm Težina 4.8 kg

5.4.3. Opus10TM

Opus10TM je laserski sistem koji se kao i prethodni, upotrebljava za tretman

mekog postaviti

tkiva i izbeljivanje zuba. Talasna dužina jeste 830 nm i obezbeđuje lako korišćenje i još lakše održavanje. Može se koristiti na samom radnom stolu ili sena zid.

Ostale prednosti se ogledaju u sledećem: ana za specijalizovane procedure

• veliki izbor kako delova tako i vlak

- 53 -

Page 54: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

• lako upotrebljiv softver koji preporučuje parametre

rednosti za lekara i pacijenta:

idljivi rezultati tkivo

ost i manja trauma.

pecifikacija

Tip lasera Semiconductor diode laser

• kompjuterski kontrolisana izlazna snaga.

P• precizne margine i predv• minimalno agresivno delovanje na meko• redukuje upotrebu anestezije • manja postoperativna neugodn

S

Talasna dužina 830 nm +/- 10 nm Snaga up to 10 Watts Modovi delovanja na tkivo gle, repeat Continuous, sinTrajanje pulsa Single: 0.05 – 30 sec, ON time

ime Repeat: 0.05 – 30 sec, ON/OFF tCiljani zrak 3 mW, 635 nm, red diode laser Optička vlakna 200, 360, 600 micron Konektor vlakna SMA 905 Elektro osobine Single phase, 50 – 60 Hz,

100 – 240 VAC / 2A Automatic voltage selection

Dimenzijes 24 cm x 38 cm x 11 cm Težina 7.5 kg

5.4.3.1. Klinički slučajevi

Uklanjanje lezija Uklanjanje granuloma

- 54 -

Page 55: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.4.4. NovaPulseTM

NovaPulseTM koristi CO2 laser za hirurške i procedure na mekom tkivu. Pomenuti

ma: porizacije)

aparat omogućava precizno rezanje za veliku raznolikost primene na mekom tkivu. CO2, zlatni standard talasnih dužina za izvođenje operacije, idealan je na mestima gde je ogromna preciznost od esencijalnog značaja. Klinički siguran način sa superiornim rezultati

• tačna rezanja, izrezivanja i isparavanja (eva• manje delovanje na osnovne strukture • širok spektar delova i završetaka

Specifikacija

Snaga na tkivo CW: 2-20 W adjustable

SP: 2-10 adjustable Talasna dužina 10.6 microns Laser Sealed CO2, freespace, RF excited

Hlađen

je or fans Passive convection, no water pump

required Isporuka zraka ollow fiber Flexible h

Prečnik tačke 3 mm Vreme ekspozic

ije 500 msec CW: 5-

SP: 10-500 msec SuperPulsed Pulse Widths 100-800 msec

Dužina vlakna 1 meter or 1.5 m eters Elektro osobine z, 15 amps max. 100-120 VAC 50/60 H

or -240 VAC 50/60 Hz, 5 amps max 220

Dimenzije 137 cm H x 35 cm D x 35 cm W

Težina 20 kg (42 lbs)

- 55 -

Page 56: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

5.4.4.1.Klini ki slučajevič

Uklanjanje fibroma

Frenektomija

- 56 -

Page 57: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.0. UPOTREBA LASERA U OFTALMOLOGIJI

6.1. Čulo vida

U građi samog oka razlikujemo zaštitne i pomoćne delove oka, optički deo i

žnjača (konjuktiva), suzne žlezde, obrve i trepavice su zaštitni i pomoćni

ežnjača i

o. Jednim svojim krajem utvrđeni su za zidove očne duplje, a

6.1.1. Optički deo oka

fotoreceptore. Očni kapci, vedelovi oka, a zatim i očni mišiči koji pomeraju odnosno pokreću očne jabučice. Očni kapci štite prednju, golu površinu oka, pri čemu im pomažu trepavice, vsuzne žlezde. Zaštita očnih kapaka je, pre svega, mehanička, ali njihovim pokretima održava se i vlažnost površine oka, jer se razmazuje tečnost koja se stvara u vežnjači i suznim žlezdama. Zatvaranje očnih kapaka, kao i lučenje suza, su refleksne radnje čiji se centri nalaze u produženoj moždini. Vežnjača pokriva prednju, belu površinu oka i prelazi na unutrašnju površinu očnih kapaka. Obrve štite oči, a suzne žlezde ispiraju i štite oko od isušivanja. Očni mišići pokreću okdrugim za površinu oka.

Rožnjača, tečnost prednje očne komore, sočivo i staklasto telo predstavljaju

abučica. Ista ima tri sloja:

optički deo oka. Ovaj deo oka sakuplja svetlosne zrake, prelama ih i propušta do fotoreceptora, koji se nalaze na mrežnjači. Oko ima oblik jabučice, pa se naziva očna j

- beonjača, - sudovnjača i - mrežnjača.

Beonjača je spoljni sloj bele boje i njen prednji deo prekriven je vežnjačom. Prednji taklo deo spoljne povrčine oka čini rožnjača, koja je *umetnuta* u beonjaču, kao sna časovniku. Ona je providna i ima zaštitnu ulogu.

Ispod beonjače je sudovnjača, koja je bogata krvnim sudovima, a sadrži i pigmentne ćelije. Na mestu prelaska beonjače u rožnjaču nalazi se cilijarno telo. Iza rožnjače, a ispred očnog sočiva, na cilijarno telo se nadovezuje dužica. Cilijarno telo i dužica nastaju od sudovnjače. Boja dužice daje boju oka. U središtu dužice nalazi se okrugli otvor – zenica. Sudovnjača hrani oko, a svojim pigmentima sprečava rasipanje svetlosti i zatvara oko u prvu mračnu komoru.Širina zenice se menja u zavisnosti od jačine osvetljenja. Na jačoj svetlosti ona je uža i obrnuto. Između rožnjače i dužice nalazi se prednja očna komora, koja je ispunjena očnom

telo koje je tečnošću. Iza njih postevljeno je sočivo ili lens koje se može i videti na slici.

Dalje, prema unutrašnjosti oka nalazi se staklasto sastavljeno od pihtijaste supstance. Između dužice i očnog sočiva nalazi se zadnja očna komora.

- 57 -

Page 58: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Mrežnjača je veoma složene građe, a sastoji se iz više slojeva različitih ćelija. Prema

sta nervnih ćelija koja su u vezi sa nervnim

rva nepotpuno se ukrštaju, tako da oba nerva sadrže vlakna koja

a većim delom fotoreceptora.

6.1.2. Fiziologija mrežnjače

spoljašnjosti, uz sudovnjaču, nalazi se sloj pigmentnih ćelija, a ispod njega smeštene su čulne ćelije, čepići i štapići. Ispod čepića i štapića nalazi se više vrvlakinima očnog nerva. Nervna vlakna očnog nepolaze iz oba oka. Naime, jedan deo nervnih vlakana iz desnog oka prelazi na levu stranu, a iz levog oka na desnu stranu, do međumozga, a zatim u centar za vid sa jedne i druge strane moždane hemisfere. Drugi deo vlakana se ne ukršta. U centralnom delu mrežnjače nalazi se udubljenje sTo je žuta mrlja ili makula. Ona sadrži samo čepiće, dok štapićastih ćelija u njoj nema. Štapići su na izvesnoj udaljenosti od nje. Što je mesto više udaljeno od žute mrlje, sve je više štapića nego čepića. Nekoliko milimetara od žute mrlje, na mestu gde vlakna očnog nerva ulaze u oko, nema fotoreceptora; to mesto ne prima svetlosne utiske i naziva se slepa mrlja.

Utvrđeno je da su čepići važniji za vid pri dnevnoj svetlosti, a štapići u sumraku

6.1.3. Prilagođavanje oka

ili pri slabom osvetljenju. Neke osobe nemaju sposobnost viđenja u sutonu – to je takozvano kokošije slepilo. Uzrok ovoj pojavi može biti oboljenje štapićastih ćelija u mrežnjači ili nedostatak vitamina A. Pored ovoga, utvrđeno je da u mrežnjači postoje najmanje tri vrste pigmenata, koji reaguju na svetlost različitih talasnih dužina. Svi čepići ne sadrže u istoj meri sve pomenute pigmente, pa i nisu podjednako osetljivi na različite boje. Jedni su osetljivi na plavu, drugi na zelenu, a treći na crvenu boju. Usled smanjenog broja pojedinih vrsta čepića, ili u njihovom odsustvu, javlja se nesposobnost za razlikovanje boja.

Svetlosni zraci prolaze kroz ceo proz čni deo oka: rožnjaču, očnu tečnost, sočivo

omo

u na mrežnjaču, na njoj se formira

eta. Pri smat

rasa tačem i staklasto telo, a zatim padaju na mrežnjaču. Pri tome se propuštaju zraci vidljivog dela spektra, a upijaju ultraljubičasti i infracrveni. Ako se oči izlože jačem delovanju pomenutih zraka, javlja se zapalenje i bol u očima.

Kad svetlosni zraci prođu kroz optički deo oka i padn lik posmatranog predmeta koji je stvarni, umanjen i obrnut. To što predmete ne

vidimo tako, stvar je iskustva koje se stiče i korekcije koju vrše moždani centri. Oko ima sposobnost da se prilagođava daljini posmatranog predmpo ranju dalekih predmeta, sočivo je maksimalno spljošteno. Približavanjem predmeta, njegov lik bi padao sve dalje iza mrežnjače da nema sočiva, koje menja svoj oblik i postaje ispupčenije. Promene prečnika sočiva su refleksne i do njih dolazi zahvaljujući mišićnim vlaknima koja su povezana sa omotačem sočiva.

- 58 -

Page 59: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.2. O laserskoj hirurgiji u oftalmologiji

Laser, kao što je poznato, predstavlja oncentrisani snop svetlosne energije koji se kjavlja kada se električna struja propusti kroz određene materije. Postoji nekoliko načina upotrebe lasera pri tretmanu oka (kada je reč o očnoj laserskoj hirurgiji).

1. termalni laseri konvertuju odnosno pretvaraju svetlosnu u toplotnu energiju.

2.

Pomenuta toplota može biti upotrebljena pri zatvaranju krvnih sudova (vena ili arterija) koje krvare odnosno propuštaju fluid. Pored ovoga koristi se i pri uništavanju malformacija kao što je tumor, na primer. fotodisruptivni laseri koriste svetlosnu energiju za sečenje ili odstranjivanje

3.

određenih formacija. Ovaj *skalpilajući* snop može biti upotrebljen i unutar oka i to za sečenje veoma tanke membrane koja blokira ili otežava vid. fotoablativni laseri koji se koriste u svrhu promene oblika kornee u cilju

Laserskotklanjanja kako kratkovidosti i dalekovidosti tako i astigmatizma. a hirurgija pruža operatoru visoku preciznost i kontrolu, smanjen rizik od

6.2.1. Stanja koja mogu biti tretirana uz pomoć lasera

infekcije i zaštitu okolnih površina odnosno tkiva.

Kada se govori o ovoj temi treba reć da se laseri u oftalmologiji mogu koristiti i

krvarenja kod retinskih krvnih sudova, koje se može sresti u retinopatiji

ne koji nam omogu

nka glaukoma. Isti može dodiriv

i kod povrede retine. Naime, ukoliko je retina *pocepana* ona se može odvojiti od zadnjeg dela oka. To je takozvano retinsko odvajanje i može prouzrokovati gubitak vida. Simptomi koji ukazuju na gore pomenuto oštećenje jesu iznenadni bljesak svetlosti ili pak, pojava mrlja u viziji. Većina retinskih povreda može biti tretirana argonskim ili kriptonskim laserom, ukoliko je ista ustanovljena pre retinskog odvajanja. Laser, u ovom slučaju, pomaže vraćanju retine do zadnjeg dela oka i vrši prevenciju retinskom odvajanju. Međutim, ukoliko se ista već dogodila, laser se na može iskoristiti. U ovom slučaju neophodna je klasična operacija koja ima za cilj popravljanje postojećeg razdvajanja. Zaustavljanje dijabetičara, takođe se može postići laserom. Dijabetes može prouzrokovati znatno uvećanje krvnih sudova retine i u tom slučaju isti propuštaju krv unutar oka stvarajući takozvani makularni edem. Laserskom hirurgijom se može zaustaviti pomenuto krvarenje i pomoći u prevenciji daljeg gubitka vida. Pored toga, laserska hirurgija usporava ili zaustavlja uvećanje krvnih sudova i umanjuje šansu za krvarenje unutar oka.

Makula ili žuta mrlja jeste veoma mala i predstavlja centralni deo retićava da vidimo jasno i veoma sitne detalje. Većina makularnih oštećenja su tzv.

*suva oštećenja* koja se ne mogu tretirati laserom. Međutim, postoje i *mokra oštećenja* kod kojih se može pomoći laserkom hirurgijom. U ovom slučaju, retinski krvni sudovi uzrokuju krvarenje makule. Ovi krvni sudovi tretiraju se argonskim ili kriptonskim laserom u cilju prevencije daljeg oštećenja makule.

Pored pomenutog, laseri se mogu koristiti u slučaju nastaati optički nerv, kada očni pritisak raste u toku dužeg vremenskog perioda.

- 59 -

Page 60: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Gubitak vida u slučaju glaukoma može biti preventiran ukoliko je oftalmolog otkrio

iste, ne

ored gore navedenih oštećenja pri kojima se mogu upotrebljavati laseri tj. lasersk

6.3. Glaukom

ovu nepravilnost pre većeg oštećenja optičkog nerva. Očne kapi ili pilule su uobičajen način za tretiranje glaukoma. Ukoliko ovo ne pomaže u kontroli pritiska, laserska hirurgija se može koristiti u cilju kreiranja veoma malog otvora koji će omogućiti isticanje viška tečnosti iz unutrašnjosti oka i redukovanje pritiska na očni nerv.

Sama operacija je veoma brza i bezbolna, a nakon operacije u zavisnosti od tipa ophodno je koristiti kapi za oči. Pi sistemi, postoji još jedno veoma značajno oštećenje poznato kao katarakta.

Treba reći, kada se govori o ovoj temi, da se glaukom često naziva i visoki očni

u centru vidnog polja,

Poreme nije jedna bolest, ali se može opisati kao skup

erikanaca, gde

anje jedna trećina pacijenata imalo ''nor

pritisak. Naime, glaukom jeste poremećaj koji je povezan sa pritiskom u samom oku, a karakteriše se oštećenjem optičkog nerva, što za posledicu ima gubitak vida. Nažalost, glaukom je najčešće bolest pri kojoj pacijent i nema simptoma, osim kada je ona u kasnoj fazi. Međutim, prisustvo sledećih faktora, govori da je možda nastupio problem:

- neuobičajeni problemi prilagođavanja u mračnim prostorijama, - teško fokusiranje bližih i daljih predmeta, - promena boje irisa, - bol u okolini oka, - dupla slika, - tamna mrlja - suzenje očiju uz osećaj peckanja.

ćaj koji se pominje kao glaukom,bolesti koje kao krajnji rezultat imaju povredu (oštećenje) optičkog nerva. Problem sa ovom skupinom bolesti danas ima oko dva miliona Ampolovina ovih ljudi nisu svesni da poseduju gore pomenuto oštećenje. Oko pet do deset miliona ima povećan očni pritisak, što ih automatski postavlja u rizičnu grupu na polju rađanja glaukoma. Međutim, oko 80 000 Amerikanaca je trenutno slepo usled odnosno zbog ove bolesti. Afro-Amerikanci su pet puta više podložniji razvoju same bolesti i u ovoj populaciji to je jedan od glavnih uzroka slepila. U proteklim godinama, kako se pokazalo, najmje malni'' očni pritisak, što podrazumeva pritisak od 10 do 21 mm živinog stuba. Upravo ova informacija menja opšte mišljenje da je glaukom poremećaj povezan sa povećanim očnim pritiskom. Postoje, dakle, mnoge teorije koje se tiču samog uzroka glaukoma. Većina pomenutih teorija govori da, osim očnog pritiska, perfuzija optičkog nerva (propuštanje krvi), potom mehanički faktori u i oko optičkog nerva, kao i biohemijski faktori, verovatno igraju određenu ulogu. Većina oftalmologa veruje da pacijenti sa veoma dugotrajnim povećanjem očnog pritiska iznad 20 mm Hg, već imaju glaukom, ali nema određenog nivoa pritiska da bi se moglo reći da je nastupio glaukom. Naime, glaukom se ne mora ''javiti'', ali se može razvijati pod velom normalnog očnog pritiska. Dalje, glaukom je veoma kompleksna oblast, mnogo složenija nego što bi neki

- 60 -

Page 61: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

pacijenti i hteli da poveruju.

ečeno se potkrepljuje činjenicom da oftalmolozi sub-specijalisti moraju jednu do dve

toji mnogo rizičnih faktora za glaukom i svi se moraju uzeti u obzir prilikom

d oftalmologa jeste

stom, jeste merenje ugla oka

Rgodine samo posmatrati, a potom tri do četiri godine raditi sa nadređenima u cilju sticanja iskustva. Pospregleda pacijenta sa mogućim ili, pak glaukomom koji se manifestovao. ''Najjači'' faktor rizika uključuje rast očnog pritiska, potom genetske predispozicije i godine. Ostali rizični faktori podrazumevaju kardiovaskularne bolesti, zatim dijabetes melitus (diabetes mellitus), povećan krvni pritisak, kao i jake i dugotrajne glavobolje. Što se tiče same detekcije glaukoma, uobičajena provera oka konajbolji način za obavljanje iste. Lekar može izmeriti očni pritisak (tonometrija), proceniti stanje očnog nerva (oftalmoskopija) i testirati vidno polje oba oka (perimetrija) i proveriti ugao ''drenaže'' iz samog oka (gonioskopija). Ono što oftalmolog uvek radi prilikom posete i da bi odredili da li je ''otvoren'', ''uzak'' ili ''zatvoren''.

''zatvoren'' ''normalan'' ''uzak''

acija ne koristi samo za definisanje dve velike kategorije glaukoma, već je

vanje sadašnjeg nivoa vida pacijenta, ali i prevencija

Ova se informveoma korisna za plan tretmana. Cilj samog tretmana jeste održadaljeg gubitka, ponekad i centralne vizije odnosno centralnog vida. Tretman zavisi od tipa glaukoma koji je dijagnostikovan, potom od stepena razvitka istog, zatim od rizičnih faktora itd. Uopšte, medikamenti, očne kapi, laserske i operativne procedure se koriste u očuvanju samog vida. Naravno, korišćenje kako kapi tako i lekova, ima i određene kontraindikacije kao što su crvenilo očiju, glavobolje, promene pulsa, gubitak apetita, delimična amnezija (kod težih slučajeva glaukoma) itd. Zbog toga što se glaukom može proširiti i bez našeg znanja, tretman je potrebno menjati tokom vremena da bi se postigao ciljani efekat. Laserska operacije (trabekuloplastija i iridotomija) su takođe veoma efikasne u treiranju glaukoma. Što se tiče hirurgije, oftalmolog koristi mikroskop i specijalne instrumente za kreiranje novog kanala za dreniranje tečnosti. Pomoću ovog kanala tečnost ističe i pomaže u snižavanju očnog pritiska. Ova vrsta operacije je opravdana samo u slučaju kada je oftalmolog siguran da će ista i pomoći. Stanje pacijenata se prati u različitim intervalima u zavisnosti od ''odgovora'' na tretman. Većini pacijenata, pregledi se vrše dva do četiri puta godišnje, gde pregled podrazumeva merenje očnog pritiska, pregled optičkog nerva kao i testiranje vidnog polja.

- 61 -

Page 62: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.3.1. Tipovi glaukoma

Primary Open Angle Glaucoma (P AG) ili glaukom ''otvorenog'' uglaO jeste tip

Angle Closure Glaucoma (ACG) ili glaukom ''zatvorenog'' ugla

glaukoma koji se najčešće pojavljuje. Stanje se dijagnostikuje u prisustvu tzv. otvorenog ugla, očiglednog oštećenja očnog nerva i gubitku tzv. perifernog vida koji se registruje na samom testu vidnog polja. Pacijenti prvo bivaju tretirani očnim kapima i određenim medikamentima, dok se kod pacijenata sa progresivnim glaukomom, za *maksimalni medicinski tretman*, koriste laserske i hirurške metode tj. procedure. Međutim, postoje i slučajevi da se prvo uradi laserski tretman, dok je terapija očnim kapima sekundarna. Ukoliko su kapi za oči izabrane za inicijalni tretman, mnogi oftalmolozi će preporučiti tretman samo jednog oka, koristeći, pri tom, drugo oka kao ''kontrolor'' ili ''barometar''. ocenjujući efekte tretmana. Ovo je veoma važno za pacijente, jer očne kapi koje se koriste samo u jednom oku, mogu smanjiti očni pritisak drugog oka. Pacijentima, kod kojih se javlja progresija glaukoma uprkos medicinskoj ili laserskoj terapiji, obično se preporučuje tzv. filtracija glaukoma odnosno trabekulotomija. Pacijentima kojima ova procedura ne pomaže, predlaže se ugradnja tzv. uređaja za denažu, o čemu će kasnije biti reči. može se

stoji kod 10% pacijenata i kod dve trećine je bez

podeliti na dva osnovna dela odnosno tipa i to: primarni glaukom zatvorenog ugla i akutni glaukom zatvorenog ugla. Prvo pomenuti tip glaukoma posimptoma. Ovakvo stanje je okarakterisano tzv. uskim uglom odnosno anatomija oka je takva da je drenaža odnosno isticanje tečnosti relativno otežano. U osnovi, iris (obojeni deo oka) se nalazi jako blizu rožnjače (kornea- prednji providni deo oka) i fizički blokira isticanje tečnosti. Tretman koji se mora sprovesti u ovom slučaju jeste laserska iridotomija ili periferna iridektomija (klasična operacija). Efekat oba pomenuta tretmana ogleda se u kreiranju uskog otvora na samom irisu. Isti dopušta oticanje tečnosti koje se napravila u cilijarnom telu (iza irisa) i vraćanje irisa. Tretman lekovima može biti provođen pre i/ili posle bilo koje od dve pomenute

aukoma jeste akutni glaukom zatvorenog ugla ili češće nazivan i glaukom

Pigmentary Glaucoma

procedure. Drugi tip gloštrog ugla. Pomenuti glaukom je jedan od pet tipova gde postoje simptomi. Pacijenti se mogu javiti sa zamućenim vidom, jakim bolom, crvenilom oko očiju ili mučninom i povraćanjem. (sindrom disperzije pigmenta)- ovaj tip glaukoma se

ajčešćn e sreće kod mlađih muškaraca, između 20 i 50 godina. Ostali faktori rizika uključuju kratkovide osobe kao i ljude Afro-Američkog porekla. Mnogi od ovih pacijenata obraćaju se oftalmologu sa zamućenim vidom, bolom u očima i to posle vežbanja. Osnovni uzrok ovome jeste disperzija ili raspršenost pigmenta u oku kao rezultat *struganja* zadnjeg dela irisa o mikroskopska vlakna koja očno sočivo tj. lens drže na mestu. U stvari, svi pacijenti sa gore pomenutim glaukomom će neizbežno imati sindrom disperzije pigmenta i to pre nastanka samog glaukoma odnosno trenutno

- 62 -

Page 63: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

oštećenje optičkog nerva i gubitak perifernog vida.

ehanizam razvoja glaukoma u ovom slučaju jeste *premeštanje* pigmenta od irisa u

o laserskoj terapiji u ovom slučaju, treba reći da se pristupa tzv. argonskoj

Pseudoeksfoliativni glaukom

Mprimarno mesto za isticanje fluida, zatvarajući pri tome mikroskopska mesta kroz koja fluid ističe. Kada je reč laserskoj trabekuloplastiji (ALT) i laserskoj iridotomiji (LI) o kojima će nešto kasnije biti više reči. jeste tip glaukoma koji je uzrokovan premeštanjem

odi kod glaukoma

Urođen glaukom

tzv. pseudoeksfoliativnog materijala u kanal za drenažu tečnosti, što rezultira začepljavanjem mikroskopskih kanalića. Sve zajedno utiče na porast intraokularnog ili očnog pritiska. Pomenuti pseudoeksfoliativni materijal je posmatran kao kapsula koja okružuje očno sočivo. Karakteristično za ovaj tip glaukoma jeste uočavanje *pahuljastog* materijala na granici pupile kao i na prirodnom sočivu. Tretman ovog tipa glaukoma je veoma sličan tretmanu koji se provotvorenog ugla s tim što se mnogo bolji rezultat postiže ukoliko se koristi argonska laserska trabekuloplastija. Kod ovog tipa ALT beleži najbolje rezultate. predstavlja glaukom koji se dobija malo kasnije ili na samom đenju

onske trabekuloplastije (ALT).

Pored nabrojanih, postoje i glaukomi koji ne podrazumevaju visok intraokularni

ro . Takozvani *dečiji* nastaje do 3, dok se tzv. *mladalački* glaukom javlja nakon navršene 3 godine života. Ukoliko očni pritisak neprestano raste tokom 3 godine života, može se desiti da se samo oko uveća i *pukne* duboko ispod membrane kornee odnosno rožnjače, što može izazvati neprekidno suzenje oka, osetljivost na svetlost, zamućenost rožnjače itd. Ovo stanje može biti udruženo sa ostalim anomalijama uključujući Sturdž-Veber-ov sindrom (Sturge-Weber syndrome), Marfanov sindrom (Mafrean's syndrome) i sindrom Veil-Marčesania (Weill-Marchesani syndrome). Očne anomalije koje bi mogle biti povezane sa urođenim glaukomom jesu Aksenfeldove (Axenfeld's), Rigerove (Rieger's), Piterove (Piter's) anomalije, ali i oštećenje kao što je tzv. mikrokornea (microcornea) tj. mala kornea ili rožnjača. Laserska terapija podrazumeva upotrebu arg pritisak. Jedan od takvih jeste i glaukom koji se javlja kod normalnog pritiska, pa se često naziva i Normal Pressure ili Low-Tension glaukom. Ovaj tip javlja se kod trećine svih pacijenata koji imaju problema sa glaukomom. Osobe

redukovanja opadanja očnog

sa ovakvim stanjem imaju potpuno iste nalaze kao i pacijenti sa glaukomom otvorenog ugla npr., osim što im *nedostaje* povišen očni pritisak. Sama terapija podrazumeva upotrebu očnih kapi u ciljupritiska, ali se u težim slučajevima najčešće koristi ALT.

- 63 -

Page 64: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.4. Procedure u slučaju glaukoma

Glaukom procedure podrazumevaju niz kako hirurških tako i laserskih

tipovi glaukoma. Međutim, cilj svih

razumeva upotrebu lasera u medicini, pa shodno tome, treba reći da se pri

plastija (ALT)

loplastija (SLT) CP)

otomija.

6.5. Laser Iridotomija - LI

procedura kreiranih za tretman glaukoma i prevenciju gubitka vida. Nije loše podsetiti se da glaukom, poremećaj koji može odvesti i do potpunog slepila, udružen sa visokim pritiskom u oku, znatno oštećuje optički nerv. Nažalost, glaukom najčešće nama nikakvih simptoma, do naprednih faza. Upravo iz tog razloga, pacijenti moraju biti pregledani mnogo pre nego što se postavi sama dijagnoza. Gore pomenute procedure su varirale kao ipostupaka ostao je isti – smanjiti ili stabilizovati introkularni pritisak, kao prevencija gubitku vida. Sama tema podtretmanu glaukoma koriste koriste sledeće metode:

- Laser Iridotomija (LI) - Argon Laser Trabekulo- Nd-YAG Kapsulotomija - Selektivna Laser Trabeku- Nd-YAG Laser ciklofotokoagulacija (YAG- LASEK - Trabekul

Kada je reč o ovoj temi treba reći da se laserska iridotomija vrši isključivo kod

pacijenata koji imaju problem sa glaukomom *uskog* ugla odnosno kod osoba sa akutnim glaukomom zatvorenog ugla. Fluid nastaje u cilijarnom telu oka i smešta se iza irisa. Pomenuti fluid prvenstveno ističe iz oka prolazeći između lensa odnosno sočiva i irisa, pa se tada drenira kroz kanal koji se nalazi u samom uglu oka tj. na mestu gde se prednji deo kornee (rožnjače) susreće sa irisom. Ukoliko je oticanje tečnosti kroz pomenuti kanal onemogućeno ili ometano, osoba ima *uzak* ugao. Ako ovaj ugao nema tendenciju zatvaranja dok je glaukom i dalje prisutan, pacijentova dijagnoza podrazumeva glaukom *uskog* ugla, što se može videti i na slici.

- 64 -

Page 65: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

U ovakvom slučaju, laserska iridotomija podrazumeva kreiranje veoma uskog otvora na samom irisu, dopuštajući, pri tome, da fluid direktno teče od zadnjeg dela (iza irisa) prema prednjoj komori oka. Tipičan rezultat ovog zahvata jeste otvaranje samog ugla odnosno, uzan ili zatvoren ugao na ovaj način postaju otvoreni. Ovo se takođe može videti na sledećoj slici.

e samog izvođenja postupka, kretanje čava upotrebom

kapi narednih nekoliko

Naime, pr zenice se uvek ograni očnih kapi poznatih pod nazivom pilokarpin (pilocarpine). Sam postupak ne podrazumeva davanje određenih sedativa. Obično se na oko postavlja sočivo radi bolje kontrole laserskog zraka, a sama procedura traje samo nekoliko minuta. Nakon toga, sočivo se uklanja, tako da se vid veoma brzo vraća u normalu. Posle zahvata, oftalmolog može preporučiti korišćenje očnihdana.

- 65 -

Page 66: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.5.1. Laser iridotomija – pitanja i odgovori

Da li je postupak iridotomije bolan?

Naime, površinski deo oka je utrnut određenim anesteticima, ali tokom operacije, iris nije

Koje su potencijalne komplikacije?

Laserska iridotomija je veoma siguran posupak. Komlikacije su, na sreću, jako retke.

Kada se ukazuje na lasersku iridotomiju?

Kada se gore pomenuta procedura primeni na pacijentima samo sa uskim uglom, ista pod

Šta treba očekivati nakon sprovedenog zahvata?

Postupak laserske iridotomije može se sprovesti, najčešće, u samoj oftalmološkoj ordinac

frekvencija poseta

pod anestezijom. Upravo iz tog razloga javlja se manji osećaj bola kada laserski zrak pogodi iris u cilju kreiranja otvora. Međutim, kada se govori o nelagodnosti nakon operacije, treba reći da je ista odsutana u velikoj većini slučajeva.

Potencijalne komplikacije uključuju krvarenje iz samog oka, zapaljenja oka i prolazni porast očnog pritiska. Međutim, oftalmolozi preporučiju upotrebu očnih kapi kao prevencija pomenutim komplikacijama.

razumeva tzv. profilaktičku proceduru odnosno ima preventivno dejstvo što znači da štiti pacijente od razvoja glaukoma uskog ugla, a koji su pod visokim stepenom rizika. U suprotnom slučaju, tj. kada se LI koristi u tretmanu pacijenata koji već imaju glaukom uskog ugla, ista se sprovodi sa ciljem smanjenja intraokularnog pritiska odnosno koristi se u prevenciji napada glaukoma zatvorenog ugla.

iji. Pacijent obično sedi ispred lampe sa čelom i bradom oslonjenim na predviđena mesta. Nakon upotrebe očnih kapi u cilju *ukočenja* oka, postavlja se sočivo koje ima ulogu sprečavanja treptanja kao i minimiziranja očnih pokreta. Pored ovoga, sočivo pomaže laserskom zraku da prodre direktno u oko. Sam laser nalazi se u sklopu lampe koja se, kako je rečeno, nalazi ispred pacijenta. Procedura traje nekoliko minuta i većina ljudi ne oseća nikakav bol tokom iste. Nakon samog postupka može se osetiti izvesna iritacija ili zamućenost vida koja, međutim, nestaje posle dan ili dva. Očni pritisak se proverava sat vremena nakon postupka, a broj i oftalmologu posle LI zavisi, pre svega, od stanja samog oka. Većina pacijenata koristi određene očne kapi i to četiri puta dnevno tokom sedam dana u cilju oporavka oka od laserskog zraka.

- 66 -

Page 67: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.6. Argon Laser Trabekuloplastija (ALT)

laser trabekuloplastija jeste procedura koja je dokazana kao veoma

) nije dovoljan da

u regiju oka.

an podrazumeva povećanje drenažne sposobnosti oka odnosno oticanje same

6.6.1. ALT procedura

Argon efikasna za različite tipove glaukoma. Sam postupak se koristi već dugi niz godina i nastaviti će biti moćan pri tretmanu glaukoma za mnoge oftalmologe. ALT se preporučuje kada sam medicinski tretman (tretman lekovimaspreči kontinualan rast očnog pritiska kao i razvoj glaukoma. Međutim, u poslednje vreme se govori o tome da ALT postane primarni tretman, posebno kod onih pacijenata koji iz bilo kojih razloga ne mogu podneti medikamente ili pak, očne kapi. Pri samoj proceduri, oftalmolog usmerava laserski zrak u primarnu drenažnPomenuto mesto je lokalizovano u uglu oka, približno, na mestu gde rožnjača dodiruje iris. Tretmtečnosti, smanjujući tako intraokularni pritisak.

Izvođenje ALT procedure može se obaviti kako u ordinaciji oftalmologa, tako i u vanbolničkim uslovima. Sam pacijent, kome je prethodno, u obliku kapi dat anestetik, sedi ispred uređaja, sa postavljenim sočivom na oku koji ima istu ulogu kao i u slučaju LI.

Procedura je najčešće bezbolna ili rezultira sa minimalnim bolom. Nakon

operacije, pacijent biva tretiran anti-zapaljenskim očnim kapima uz upotrebu već postojećih lekova protiv glaukoma. Vid je minimalno, ako je uopšte, oštećen odnosno zamućen, samo jedan ili najviše dva dana. Obavezan pregled jeste tek nakon dve nedelje.

- 67 -

Page 68: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.6.2. ALT – pitanja i odgovori

Da li je ALT uvek efikasna?

ALT se veoma često koristi kao vrlo moćan lek, u smislu redukcije odnosno smanje

Da li spuštanje pritiska uz pomoć ALT traje doživotno?

U većini slučajeva, smanjenje pritiska provođenjem ALT procedure traje od 3 do 5 godin

Postoje li komplikacije pri ALT proceduri?

Rizici odnosno komlikacije pri ALT su veoma retki, ali i kada se pojave, još su ređe i

Da li je ALT procedura može koristiti za posebne vrste glaukoma?

DA, ALT je posebno efikasna za pacijente koji imaju problem sa tri vrste glaukom

nja očnog pritiska, bez potencijalnih sporednih efekata koji se sreću kod medikamenata. Iz tog razloga, može se izvoditi sama ili u kombinaciji sa medikamentima koji se već koriste u tretmanu glaukoma. Procedura nije uvek efikasna, u opštem smislu, ali je veoma dobra u smanjenju intraokularnog pritiska.

a.

ozbiljni. Generalno, rizici uključuju post-operativno zapaljenje i pogoršanje glaukoma. Kasnije komlikacije su obično rezultat neke bolesti, a ne ALT-a kao takve.

a i to: glaukom otvorenog ugla, pseudoeksfoliativni glaukom i glaukom disperzije pigmenta.

- 68 -

Page 69: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.7. Nd-YAG Kapsulotomija

Kod približno 20% pacijenata dolazi do razvoja određene opne ili membrane iza sam

og očnog sočiva, koja je rezultat operacije katarakte, a dovodi do smanjenja vida. Sam vid može biti mutan (kao u slučaju magle), ili je povezan sa značajnim blistanjem i smanjenjem oštrine vida. Ovakvo stanje, poznato i kao Posterior Capsule Opacity (PCO), često se naziva i *sekundarna katarakta*. Katarakte se, međutim, nikada ne pojavljuju nakon operacije.

Sam postupak može se videti na sledećoj slici.

anjim lasePCO se može tretirati m rskim postupkom poznatim kao Nd-YAG kapsulotomija. U ovom slučaju, laserski zrak se koristi za uklanjanje membrane iza lensa odnosno očnog sočiva. Ovakav postupak podrazumeva *proširenje* oka pre samog izvođenja operacije. Postupak traje samo nekoliko minuta i potpuno je bezbolan. Nakon

- 69 -

Page 70: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

operacije mogu se koristiti samo kapi za oči.

osle obavljene operacije, pacijent trenutno može nastaviti sa redovnim aktivnostima, a Pizgled oka se vidi na sledećoj slici, gde je membrana u potpunosti otklonjena.

6.8. Selektivna Laser Trabekuloplastija (SLT)

Selektivna laser trabekuloplastija ili SLT najčešće se koristi kod pacijenata sa glau

retira ćelije

komom otvorenog ugla. Ovaj tip laserske operacije podrazumeva korišćenje kombinaciju frekvencija, dopuštajući da laser radi na veoma niskim nivoima. Ovakva laserska operacija može se ponavljati više puta iz razloga što ista tselektivno, dok ostala područja ostavlja nedirnuta.

- 70 -

Page 71: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.9. Nd-YAG Laser ciklofotokoagulacija (YAG CP)

Kada je reč o ovakvoj vrsti tretmana treba reći da isti podrazumeva uticaj laserskog zrak

a na cilijarno telo u kome se stvara tečnost odnosno fluid, u cilju redukovanja tj. smanjenja produkcije istog. Pomenuta akcija za rezultat ima direktno smanjenje pritiska unutar oka. Tehnologija je bila zastupljena skoro 30 godina, ali je tek u nekoliko poslednjih godina bila raspoloživa za pacijente sa glaukomom.

Sama procedura podrazumeva upotrebu lokalne anestezije, dok nakon operacije pacijenti

ako ne pomažu u

6.10

obično koriste određene kapi kao i medikamente koji se preporučuju. Ciklofotokoagulacija se najčešće izvodi kada ostale procedure niksmanjenjeu intraokularnog pritiska. Mnogi pacijenti zahtevaju više od jednog tretmana koji sa sobom nosi veoma mali rizik.

. LASEK

LASEK ili Laser Epithelial Keratomileusis

jeste nova laserska procedura u korekciji vid

i nakon obavljene operacije,

og koji se sprovodi kod PRK iz jednostavnog

a koja kombinuje elemente PRK (Photo-Refractive Keratectomy) i LASIK-a, nudeći istovremeno prednosti kako jedne tako i druge. Umesto uklanjanja epitelijuma (tanke zaštitne opne koja pokriva rožnjaču) kao što je to slučaj kod PRK, u ovom slučaju se ista *omekšava* razblaženim alkoholom i pomera se sa strane. Površina ispod epitelijuma se tada tretira laserskim zrakomzaštitni sloj se vraća u prethodni položaj. Ovakav način je neuporedivo bolji od onrazloga što omogućava mnogo brži oporavak nakon same operacije. Rečeno se može videti i na sledećim slikama:

- 71 -

Page 72: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

PRK LASIK LASEK

LASEK se najviše koristi pri tretiranju kratkovidosti

, dalekovidosti i astigmatizma. Pri tretmanu kratkovidosti, *strma* rožnjača se *ravna* pomeranjem tkiva sa samog

centra kornee. Ovo pokreće tačku fokusa od prednje strane retine, direktno na retinu.

dalekovidostiKada se radi o tretmanu , ravna rožnjača se ispravlja pomeranjem tkiva od centra optičke zone kornee. Ovo pokreće tačku fokusa od mesta iza retine, direktno na retinu.

astigmatizmaKada se govori o tretmanu , sama rožnjača se *pravi* okruglija. Ovaj postupak eliminiše višestruke tačke fokusa unutar oka i kreira jednu fokusnu tačku na samoj retini. Treba reći da se astigmatizam može tretirati zajedno sa delekovidošću odnosno kratkovidošću.

- 72 -

Page 73: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Nakon obavljene LASEK procedure, pacijenti više ne moraju da nose naočare. ezbedna i

efik

nastati određene nuspojave u samoj viziji. Pomenuta ošte

Na samom početku rečeno je da je LASEK kombinacija LASIK i PRK procedure.

6.10.1. LASIK

Što se tiče komplikacija sa LASEK-om, iste su veoma retke. LASEK je basna procedura, ali kao i sve, ona takođe poseduje određene rizike. Mnogi rizici i

komplikacije uključene u ovu proceduru mogu se redukovati ili čak eliminisati kroz veoma pažljivu selekciju pacijenata kao i kroz pre-operativne testove, korišćenjem najnovije dijagnostičke tehnologije.

Nakon LASEK procedure, mogu ćenja su vrlo blaga i nestaju nakon nekoliko dana. Međutim, iako postoji mala

verovatnoća, neke od nuspojava mogu se zadržati, kao što su blagi svrab i sjajne fleke. Shodno tome treba reći i o tim važnim temama.

Jedan od najpopularnijih načina za popravak vida jeste provođenje procedure nazvan

za koju se opredeljuje sve više pacijenata iz razloga što se

te da se kod LASIK procedure, zaštitna opna uklanja sa

e LASIK (laser in-situ keratomileusis), koja koristi laserski zrak u cilju promene savijenosti same rožnjače. LASIK je postao proceduraveoma brzo oporavljaju, a u isto vreme imaju i manje sporednih efekata u odnosu na druge metode korekcije vida. Ono što je važno naglasiti jesrožnjače u cilju tretiranja različitog stepena daleko- i kratkovidosti, ali i astigmatizma. Pomenuto se može jasno uočiti na slici.

Sama procedura počinje čišćenjem oblasti oko očiju i davanjem kapi koje imaju ulogu anestetika (nema injekcija niti upotrebe igala). Kada oko sasvim utrne, držač kapka se postavlja između istih, tako da je tokom operacije onemogućeno treptanje. Zatim, se instumentom koji se naziva mikrokeratom od epitelijuma pravi *zastavica* koja se može pomerati. Pomeranje se može videti na slikama na sledećoj strani. Tokom same operacije može se osetiti mali pritisak, ali ne i bol. Procedura se izvodi takozvanim Eksajmer laserom (Excimer laser) koji je programiran na osnovu podataka na pre-operativnom testu.

- 73 -

Page 74: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

rajanje pr ekoliko minuta, gde aT ocedure svodi se na n se po završetku iste z štitna opna

Danas se u mnogome koristi gore pomenuti Excimer laser

(epitelijum) vraća na mesto, gde ostaje, bez potrebe zašivanja.

. Naime, oftalmolozi su

proizvode tzv. hladan svetlosni fluks koji ne oštećuje okolno tkivo.

tretirali dalekovidost, kratkovidost i astigmatizam klasičnim metodama kao što su radijalna i astigmatična keratotomija čak 25 godina. Osamdesetih godina prošlog veka, počeli su se baviti laserima koji će povećati tačnost i predvidivost menjenja oblika rožnjače. Tako pronalaze IBM Excimer laser koji je imao veoma dobre medicinske karakteristike. Sada, nakon 20 godina, tačnost i preciznost pomenutog lasera su enormno povećane, tako da se sa lakoćom može koristiti u tretmanu astigmatizma, ali i daleko- i kratkovidosti. Excimer laseri

er laser prekida molekulske veze Excim

Ljudska dlaka *izgrebana* Excimer laserom

- 74 -

Page 75: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.10.2. PRK (Photo-Refractive Keratectomy) Foto-Refraktivna Keratektomija

PRK je prva procedura koja je urađena Excimer laserom. Sama procedura podrazumeva korekciju vida *prepravljanjem* rožnjače. Osnovna razlika između PRK i LASIK procedure jeste što se kod LASIK-a vrši otklon epitelijuma, dok se isti kod PRK potpuno uklanja i laserom se deluje na samu rožnjaču. Kao i pomenute procedure, PRK se koristi pri tretmanu astigmatizma, daleko- i kratkovidosti.

- 75 -

Page 76: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.11.Operacija katarakte

Skoro 50% stanovništva starijeg od 60 godina ili pak nešto mlađeg, ima problema sa kata

ze osobe sa gore pomenutim oštećenjem, operacija je uzimala u

?, treba reći sledeće: operacije,

to se tiče same operacije, treba reći da se ista obavlja uz pomoć lokalne anestezije ili uz

raktom. U ovom trenutku ne postoji ni jedan medicinski tretman koji bi služio cilju sprečavanja razvitka katarakte. Jedini mogući način jeste njeno potpuno uklanjanje i to samo hirurškim putem. U dobu u kome se nalaobzir rizičan, produžen boravak u bolnici koji se odlagao koliko se duže moglo. Danas, operacija katarakte podrazumeva zahvat koji se može obaviti i u van bolničkim uslovima i koji se radi za samo nekoliko minuta. Sada je to, u stvari, jedna od najuspešnijih i najčešćih hirurških zahvata. Zapravo, mnogi pacijenti, nakon obavljene operacije, imaju čak bolji vid nego što su imali pre razvitka katarakte. Kada se postavi pitanje ko se može podvrgnuti zahvatu

- osobe koje veruju da će njihov kvalitet života biti mnogo bolji nakon - nemaju zdravstvenih problema koji utiču na čulo vida.

Škorišćenje očnih kapi koje imaju ulogu anestetika odnosno koje u potpunosti *koče* oko.

Nakon toga, između kapaka postavlja se *držač* koji onemogućava treptanje. azbijanje* Veoma mali rez mora biti načinjen, pa se tanka ultrazvučna sonda koristi za *r

katarakte u vrlo male delove uz pomoć ultrazvučnog talasa visoke energije. Ovakav proces naziva se fasoemulsifikacija (phacoemulsification). Posle ovoga, delovi katarakte se uklanjaju. Tada se savijeno intra-okularno sočivo (IOS) insertuje kroz tzv. mikro-rez, ispravlja i postavlja se na njegovo mesto. Pomenuti rez će zarasti odnosno ne zahteva šivenje. Rad sa ovim tipom reza pruža veoma brzo izlečenje i ugodan oporavak.

a-okularno sočivo zamenjuje prirodnoo sočiv Intr a o ok

- 76 -

Page 77: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

IOS se postavlja unutar kapsule oka, što se može videti na donjoj slici.

am, oftalmolog može napraviti izboUkoliko oko ima astigmatiz kreiranja mikro-reza na rsamoj kornei odnosno rožnjači u cilju redukovanja astigmatizma. Ovaj postupak naziva se limbal relaxing incisions ili LRIs.

Astigmatizam se može tretitati sa LRIs

ćina pacijenata nakon samPored ovoga treba reći da se ve o nekoliko dana vraća

vratiti, ali neki pacijenti nakon

serom se dolazi do željenih rezultata, odnosno laserskom

normalnim aktivnostima sa znatno poboljšanim vidom. Naravno, jednom otklonjena, katarakta se ne može operacije imaju iskustva sa izvesnom opnom koja se naziva kapsularna membrana, a koja okružuje očno sočivo ili lens. U najvećem broju slučajeva, laprocedurom koja se naziva kapsulotomija, vrši se otkalanjanje pomenute opne.

- 77 -

Page 78: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

6.12. Aparati koji se koriste pri tretmanu u oftalmologiji

Jedan od aparata koga možemo videti jeste tzv. SelectaR TM Duet koga možemo videti na slici

parat podrazumeva kombinovani laserski sistem za tretman glaukoma

A kao i katarakte. Dve procedure, jadan lasreski sistem, pruža mogućnosti za... ... pacijente sa glaukomom i kataraktom!

RS Duetelecta dijapazona pacijenata, sa prednostima

ra na prvom mestu, kombinovani sistem je pravi odgovor.

a ekonomično rešenje u odnosu na oftalmološke performanse. je

a SLT, Selecta Duet nudi sledeće mogućnosti:

pu sa prorezom lidskim kolicima

a Nd:YAG kapsulotomiju, SelectaR DuetTM pruža sledeće:

u sa prorezom lidskim kolicima.

TM pruža priliku tretitanja širokogsvojstvenim laserskoj operaciji. ... prostor! tamo gde je pitanje prosto ... cena! SelectaR DuetTM je veomJednostavnim pritiskom na dugme, menja se režim rada ovog sistema tj. javlja se zračenza SLT (selektivna laserska trabekuloplastija) ili Nd:YAG.

R TMZ• talasna dužina 532 nm • potpuno integrisanu lam• kontrolna tabla prilagođena licima u inva• daljinska kontrola.

Z• talasna dužina 1064 nm • potpuno integrisanu lamp• kontrolna tabla prilagođena licima u inva

- 78 -

Page 79: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Sledeći aparat jeste tzv. SelectaR II Glaukoma Laser Sistem, koji se takođe može videti na slici.

SelectaR II jeste sistem koji upotrebljava Nd:YAG laser sa Q-prekidanjem, talasne dužine

ji omogućava produkovanje lasersog zraka

n aparat se danas koristi pri tretmanu oka, a to je tzv. Ultima

532 nm koji se koristi u tretmanu glaukoma odnosno operaciji koja se naziva SLT. Ovaj potpuno novi sistem prikazuje patentiranu tehniku za izvođenje trabekuloplastije kod pacijenta sa glaukomom otvorenog ugla. Selektivno *pogađa* pigmentne ćelije i povećava drenažu fluida, smanjujući očni pritisak.

SelectaR II je snabdeven Q-pekidačem kou trajanju od 3 nanosekunde, veoma visoke energije koji podrazumeva isti

mehanizam uklanjanja ćelija kao i sa tradicionalnom terapijom argonskim laserom, ali bez gorenja. Kratak puls ovog sistema onemogućava širenje topline na ostale ćelije.

RJoš jeda 2000 SE Argon Laser Sistem, koji se može videti na slici.

UltimaR2000 SE jeste veoma fleksibilan aparat koji se može koristiti kako u

ordinaciji oftalmologa, tako i u operacionoj sali. Argonski laser uživa 20 godina u kliničkom uspehu, ali se ovakav trend nastavlja pronalaženjem *optičke torbe* pune terapeutskih rešenja.

- 79 -

Page 80: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

U tretmanu fotokoagulacije u prednjoj odnosno zadnjoj komori oka, Ultima se može

terom za lampu sa prorezom LaserLink

ljučni momenti za upotrebu Ultima 2000 SE jesu:

avnom operacijom oka.

akon ovog aparata možemo pomenuti i urđaj koji nosi naziv Aura

koristiti sa: • adap TM

• kompltetnom linijom LumenisR opreme.

RK• dijabetička retinopatija • povrede retine • pacijenti sa ned

TMN Nd:YAG Photodisruptor, dizajniran za vrlo laku i sigurnu upotrebu kod tretmana glaukoma.

AuraTM predstavlja najnoviji laserski sistem lidera u laserskoj tehnologiji, kompan

i jednostavnu upotrebu. Aura je rezultat čitave decenije

žemo pokazati još neke uređaje odnosno laserske sisteme, kao

peracioni laser u oftalmologiji

ije LumenisR. Kreiran je za sigurnu TM

istraživanja, a svoje najbolje osobine iskazuje u slučaju glaukoma (iridotomija) kao i u izvođenju kapsulotomije. Pored gore pomenutih, moi njihove cene na tržištu.

O

arakteristike: eno hlađenje,

K- eksterno vod- argonski laser,

- 80 -

Page 81: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

- podešavanje snage, a ekspozicije. Cena 975 $

ftalmološki, dermatološki i operacioni laser

- podešavanje vremen

O

arakteristike: kovima,

očara,

eksternog vodenog sistema,

d:YAG operacioni laser

K- uređaj na toč- osam pari zaštitnih na- šest operacionih vlakana, - unutrašnje hlađenje, nema- rad na 208/240 V, 50/60 Hz. Cena: 6750 $ N

ena: 47 0 $

d:YAG fotodisruptivni laser

C 5 N

ena: 2950 $

C

- 81 -

Page 82: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.0. UPOTREBA LASERA U DERMATOLOGIJI

7.1. Tretiranje kože uz pomoć lasera

Postoji veliki broj različitih tipova le ja koja se mogu tretirati laserom. U aljem

zija i stan

d tekstu biće predstavljkeno nekoliko primera iz ovog domena: Port-wine stains ili mrlje koje predstavljaju urođene kapilarne malformacije. Boja

ovih fleka je obično roze, crvena ili purpurna. Oko 0,3% dece je rođeno sa gore pomenutim mrljama. Zajedno sa rastom deteta, fleke postaju sve tamnije. Naravno, mogu se pojaviti na bilo kom delu tela i u različitim veličinama. Tip lasera koji se koristi za tretman ovog stanja jeste pulsni ''dye'' laser ili laser ''u boji''. Ovaj tip lasera generiše zrake veoma male talasne dužine i veoma velike energije. Sama svetlost biva obojena kada prolazi kroz boju. Nijansa boje se može menjati u zavisnosti od pigmentacije kožnih fleka koje bivaju tretirane. Kod odraslih osoba tretman se može sprovoditi u lokalnoj, dok se kod dece i osoba sa veoma velikim flekama, preoručuje opšta anestezija. Cafi au lait macules predstavljaju žuto-smeđe lezije koje se mogu javiti na bilo

om dek lu tela. Takođe, veličina lezija varira kao i u prethodnom slučaju. Neke od ovih lezija mogu biti veoma velike, pa je kozmetičko otklanjanje nedopustivo. Za uspešno otklanjanje pomenutih lezija mogu se koristiti različiti tipovi lasera. Telangiectasia predstavljaju male krvne sudove koji su koncentrisani odmah ispod

me p

ako što su: oštećenja nastala od sunca, potom

sa ovršine kože. Mogu se pojaviti u tri boje i to: crvena, purpurna ili plava. Najčešća mesta na kojima se pojavljuju jesu lice, grudi i vrat. Pored ovoga, mogu se pojaviti i na nogama i tada nose naziv paukove vene. Postoji mnogo uzročnika ovih formacijavrela i ljuta hrana, hormoni, ali i određeni lekovi. Tretman ovih lezija može uključiti lasere ili skleroterapiju. Isat predstavlja proceduru pri kojoj se koriste male igle preko kojih se vrši injektovanje medikamenata u krvne sudove, prouzrokujući njihovo skupljanje. Wrinkles (bore)- upotreba lasera u otklanjanju bora predstavlja veliki napredak u

ozmetk ičkoj hirurgiji. Koristi se tzv. lasersko skidanje kože ili laserski piling, koji je znatno bezbedniji od klasične hirurgije, odnosno mnogo su manje šanse za stvaranje većih krasti i ožiljaka. Priprema kože za operaciju vrši se lekovima i to 4-6 nedelja pre samog izvođenja, a što se lasera tiče, mogu se koristiti različiti tipovi. Warts (bradavice) jesu kožne izrasline koje nisu maligne tj. kancerogene i veoma ih je teško odstraniti. Koristi se mnogo različitih tretmana, počevši od hirurškog zahvata, preko aplikacije medikamenata, pa do zamrzavanja bradavica. Tip lasera koji se koristi jeste pulsni ''dye'' laser kao i prvo pomenutom slučaju. Scars (ožiljci) mogu nastati u mnogim slučajevima kao što su infekcije, operacije, povrede itd. Ožiljak nastaje kao prirodni način zarastanja odnosno nadoknađivanja izgubljene kože i mogu se pojaviti na bilo kom delu tela. Sam ožiljak može biti ispupčen, upušten, posedovati neku boju ili pak, biti bolan. Laseri koji se koriste pri tretmanu ožiljaka mogu biti različitog tipa, u zavisnosti od uzroka samog ožiljka. Laseri se mogu koristiti pri otklanjanju boje odnosno njegovom potpunom uklanjanju.

- 82 -

Page 83: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Većina laserskih tretmana povezana je sa drugim tretmanima kao što su injektiranje steroida, upotreba specijalnih medikamenata itd. Treba reći da je pomenuta kombinacija tretmana, ponekad, čak i neophodna. Uklanjanje tetovaža – kada se govori o tetovažama, možemo reći da postoje tri

tivna tetovaža koja ima za cilj ulepšavanje,

u kožu kao što je

Postoji dosta faktora koji određuju tip laserske procedure u tretiranju tj. uklanjenju

janja mladeža

tipa iste i to: - dekora- kozmetička tetovaža poznatija kao privremena i - traumatik tetovaža koja je rezultat ''ubacivanja'' supstence u sam

tuš, na primer.

tetovaža. Ovo uključuje godine pacijenta, boju kože, tip tetovaže, boja tetovaže, veličina i njeno mesto i način perforiranja same tetovaže. Naime, neke boje su potpuno rezistivne (otporne) na laserski zrak, tako da se ne mogu ukloniti. Ovo podrazumeva kombinaciju tretmana koji, u nekim slučajevima, podrazumevaju i hirurške procedure.

Pored navedenih primera, laseri se umnogome koriste i kod uklan , pa shod

impeks'', koja je roze boje i kod 40% dece nalazi

no tome treba reći da mladeži predstavljaju benigne (nekancerozne) izrasline na koži koje mogu lagano ili veoma brzo narasti, ili to pak, mogu biti sitne formacije krvnih ili limfnih sudova. Mogu se pojaviti na bilo kom mestu tela i mogu se steći na rođenju ili se razviti kasnije u životu. Što se tiče boje, ista varira od bledih fleka do veoma tamnih koje pokrivaju značajno područje kože. Zanimljiva je jedna vrsta, zvana ''nevus sse na zadnjem delu vrata (često se naziva i rodin ugriz). Pored ovoga, može se javiti i na samom telu ili oko oka i tada se naziva ''poljubac anđela''. Ovakva mesta zabeležena su samo kod 20% novorođenih. Uzroci i simptomi- ne postoje poznati uzroci pojave kožnih angioma. Oni se mogu

žena, ali i kod onih

7.2. Vaskularne malformacije

dovesti u vezu sa naslednom slabošću krvnih sudova tj. zidova istih. Oslobađanje estrogena može uzrokovati pojavu angioma kod trudnihkoje su koristile kontraceptivna sredstva. Međutim, angiomi su pretežno nasledni.

Vaskularne malformacije jesu blede, mutne ili svetlo roze fleke koje rastu

oveć(p avaju se) zajedno sa odrastanjem dece, u znatno veće tamno-crvene ili purpurne formacije kao što se može videti na slici.

Slika 1.

- 83 -

Page 84: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Neki od pomenutih su bezopasni, dok ostali krvare ukoliko su u velikoj meri povećani ili

a kao što su vrsta, lokacija, kao i to da

u slučaju povrede istih. Ukoliko se ovakve formacije nalaze u okolini oka, treba reći da se u 5% pacijenata javlja i povećanje očnog pritiska. Kada je u pitanju tretman, isti zavisi od niza faktorli formacije izazivaju krvarenje, bol itd. Upotreba kortikosteroida U ovom slučaju, kortikosteroidi se putem injekcije ubrizgavaju direktno u mladež,

2A

pa se rezultat može videti i nakon nekoliko tj. nedelju dana. Ovakva vrsta injekcije daje se 4-6 nedelja. Pored ovoga imamo i upotrebu lekova koji se koriste nešto više od dva meseca sa postepenim redukovanjem doze. Formacije počinju da blede nakn 7-10 dana, ali je potrebno više od dva meseca da potpuno nestanu. Ukoliko se rezultati ne vide nakon dve nedelje, tretman treba prekinuti i ponoviti nakon određenog vremena. Kontraindikacije podrazumevaju povećan krvni pritisak, šećer, moguću pojavu katarakte, ali i infekcija. Interferon alfa- Ovaj medikament se koristi u kontroli odnosno redukovanju rasta ćelija, a

otreb

u infekcije

7.2.1 Tretman laserom u slučaju vaskularnih malformacija

up ljava se kod mladeža koji ugrožavaju vid, kao i kod osoba koje ne mogu primati kortikosteroide. Pomenuti lek se daje putem injekcije (jedanput dnevno), ispod kože, dok su rezultati vidljivi, u 50% slučajeva, tek nakon sedam meseci. Kontraindikacije jesu pojava groznice, mučnina, bol tj. upala mišića, ali i moguće oštećenje nerava. Antibiotici, bilo oralni ili topični (aplikacija preko kože), daju se u slučajmladeža.

Laseri generišu veoma intenzivnu toplotu koja uništava neprirodne krvne sudove

Prv p koristi za uklanjanje tzv. port-wine mrlja tj. fleka,

AG laser potrebna

i tzv. kriohirurgija, pri kojoj se mladeži zamrzavaju supstancom

ani uključuju elektrodisekaciju, pri kojoj se mladeži uklanjaju električnom

ispod kože, bez oštećenja zdravog dela tkiva. Obično se koriste dva tipa lasera: - Flashlamp pulsed dye laser (FPDL) i - neodimski Nd:YAG laser. o omenuti laser uglavnom se

penetrirajući do dubine od 1,8 mm ostavljajući veoma mali ožiljak, dok Nd:YAG laser penetrira do 6 mm i koristi se za tretman dubokih hemangioma. Laserska operacija, u ovom slučaju, nije bolna, ali može biti neugodna za samog pacijenta. U slučaju FPDL koristi se samo tzv. anestetička krema, dok je za Nd:Ylokalna ili čak opšta anestezija. Sporedni efekti uključuju diskoloraciju kože, znojenje i minimalno krvarenje. Pored ovoga, postoji koja se na kožu nanosi putem spreja. Rana, u ovom slučaju, zarasta sa minimalnim ožiljkom. Ostali tretmstrujom, potom skleroterapija itd.

- 84 -

Page 85: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Na slici se može videti tretman koji

kožu čineći

potrebna dublja penetracija (pri tretmanu većih krv

7.3. Hemangiomi

podrazumeva laserski sistem Candela V o kome će kasnije biti više reči. Sistem uključuje tzv. dinamični uređaj za hlađenje (eng. Dynamic Cooling Device DCD) koji aplikuje na kožu kriogenski sprej milisekundu pre svakog laserskog pulsa. Pomenuti sprej ohladi tretman znatno bezbolnijim, ostavljajući eventualno vrlo blage modrice. Ovo se koristi za sesije tretmana koje traju duže i kada je nih sudova).

U najvećem broju slučajeva, hemangiomi odnosno jedna vrsta benignih tumora,

eki hemangiomi postoje isključivo na površini kože. Ostali, poznati kao *šupljikavi*,

okom nekoliko prvih meseci života, hemangiomi rastu vrlo brzo i mogu postati dosta

Kada je tretman hemangioma neophodan?

ok većina hemangioma nestaje i to na sopstveni zahtev, odnosno ne podrazumeva

slučajevima može zaustaviti razvoj hemangioma

se pojavljuje vrlo brzo nakon rođenja deteta. Često se ovi mladeži pojave kao taman ili malo izbledeli deo na kož, da bi kasnije zauzeli sve veći prostor, zajedno sa rastom deteta. Naravno, mogu se pojaviti na bilo kom delu tela. Nnastaju u dubljim slojevima kože. To su ustvari sunđeraste formacije pune krvi. Tveliki. Nakin toga imaju period *odmora* gde se dešavaju vrlo male promene. Zavisno od veličine i dubine hemangioma, nekada je potreno i nekoliko godina da bi potpuno nestali. Ako se hemangiom nalazio na površini kože, može nestati bez ikakvih dokaza da je tu ikada postojao. Međutim, ukoliko se radi o dubljim hemangiomima, isti često ostave značajne promene u izgledu same kože, tako da je u nekim slučajevima neophodna plastična operacija u cilju popravljanja nastalih oštećenja.

Dnikakav tretman, neki- posebno oni koji su većih dimenzija- mogu biti problematični ili čak destruktivni, zahtevajući hiruršku intervenciju. Na primer, hemangiomi oko samog oka ili u njegovoj neposrednoj blizini mogu ometati vid, ali i trajno oštetiti oko. Hemangiomi na ili blizu usana ili nosa mogu čak blokirati vazdušni put odnosno u znatnoj meri otežavati disanje. Laserska terapija u ovakvimpreventirajući veoma ozbiljne komplikacije.

- 85 -

Page 86: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Veći, pomenuti šupljikavi hemangiomi mogu se inficirati i razviti u veoma bolne čireve

7.4. Uklanjanje dlaka

(ulkus) koji u znatnoj meri krvare. Tretman laserom, pored svega, može zaustaviti rast hemangioma ukoliko je dete još malo.

Suština uspešnog uklanjanja dlaka jeste potpuno uništavanje celokupne vlasi, od

cipu koji

njenog korena do samog vrha istovremeno čuvajući okolno, zdravo, tkivo. Uništavanje vlasi tokom njenog rasta jeste drugi ključni faktor u dugotrajnoj redukciji iste. Laseri i IPL svetlosni izvori veoma nežno uklanjaju neželjene dlake na prinbazira na tzv. selektivnoj fototermolizi. Pomenuti proces podrazumeva delovanje svetlosne energije koja prouzrokuje termalnu ozledu na samom korenu dlake. Svetlost prodire kroz kožu i biva apsorbovana od strane ciljanog pigmenta (melanina) koji se nalazi u samoj osnovi dlake. Apsorbovana energija prouzrokuje dovoljno visoku temperaturu u samom korenu, tako da ciljane strukture nestaju. Ponovni rast je u ogromnoj meri inhibiran. Gore pomenuto se može videti na slici.

pre tokom posle

Prednosti: im pacijentima omogućeno je dugotrajno uklanjanje dlaka

i noge kože istih

ltate

ane (nedostaci): roces nije efikasan kod sede, kao i kod crvene ili plave kose

li

• čiju

bolni an.

• nek• procedura je sigurna ako se izvede valjano • korisna za velika područja kao što su leđa il• ponovni rast dlaka podrazumeva svetlu boju ili boju• pacijenti sa svetlom kožom, a tamnim dlakama imaju bolje rezu

M• generalno, p• mora biti korišćen veoma pažljivo kod pacijenata sa tamnijim tenom i

tamnom kožom zahteva zaštitu o

• može biti veoma skup• neki tretmani su veoma• neki pacijenti, iako idealni kandidati, nisu podobni za tretm

- 86 -

Page 87: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.5. LASERSKI SISTEMI U DERMATOLOGIJI

7.5.1. Laserski sistem LumenisOne

TM

LumenisOneTM je jedna od najrazvijenijih tehnoligija ikada razvijenih u estetskoj

medicin

LumenisOne platforma može se prikazati na sledeći

i – prilagodljiv uz bilo koju kombinaciju Lumenis IPLTM, LightSheerTM ili Nd:YAG sistema. Prema tome, LumenisOneTM predstavlja tehnologiju koja odgovara svim potrebama koje se mogu javiti u toku same procedure. Sistem je prikazan na donjoj slici.

način. Univerzalni IPL modul

LightSheer modul

Nd:YAG modul

Zašto koristiti tri odvojena sistema kada se može upotrebiti samo jedan? Sa

LumenisOneTM može se dobiti sledeće: • uštedeti novac – moduli pomenutog sistema su daleko jeftiniji nego posebni

• jasistemi iste namene zaštititi svoja ulagan – LumenisOne je jedina platforma koja će i u budućnosti

• odgovoriti svim praktičnim zahtevima uštedeti vreme – pomenuti moduli su znatno brži od posebnih sistema koji se

• prostorkoriste umanji – sistem je tako konstruisan da odgovara svakoj savremenoj

laserskoj ordinaciji.

- 87 -

Page 88: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.5.1.1.Univerzalni IPL modul

Univerzalni IPL (Intensive Pulsed Light) modul predstavlja deo

Na slici se može videti interfejs razvijen za neverovatno laku

lava IPL modula sa zamenjljivim filterom, ergonomski

linički rezultati: hiperpigmentacija nakon jednog tretmana.

Hiperpigmentacija

sistema LumenisOneTM kod koga ne postoji prekid u radu tokom izvođenja same procedure. Koristi se za sve vrste oštećenja kože uključujući uklanjanje staračkih pega, potom fleka nastalih delovanjem sunčevih zraka kao i pri tretmanu kapilara i crvenila kože.

upotrebu. Omogućeno je, pored ovoga, postavljanje baznih parametara – parametara koje postavlja sam aparat – ali i postavljanje parametara koje odabere rukovalac aparatom odnosno – dermatolog. Dostupna je i baza podataka iz koje se može preuzeti kompletna procedura koja se vrši ukoliko pacijent, ali i lekar, ima nekih nejasnoća.

Gdizajnirana, vrlo prilagodljiva kako levorukim tako i operaterima koji se služe desnom rukom.

K

posle pre

- 88 -

Page 89: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.5.1.2. LightSheer modul

ghtSheer modul, najpoznatiji sistem koji se koristi u

za upotrebu sa unapred podešenim etrima

klinički dokumentovane studije

linički rezultati: tretman kože – pre i - posle 46 meseci nakon tretmana (4 tretmana)

Litretmanima uklanjanja dlaka, danas je raspoloživ i za LumenisOne laserski sistem. Sigurno, brzo i efikasno vrši uklanjanje dlaka i redukuje ponovni rast i to sa svih tipova kože.

param» Veoma dostupan, lak

» Ugrađena kalibracija » Klinički dokazan kroz» Ugrađen rashladni sistem » Relativno niska cena. K

pre posle

7.5.1.3. Nd:YAG modul

ultiSpotTM Nd:YAG modul koristi se pri tretmanu vena na

Može se videti interfejs razvijen

Mnogama, vaskularnih lezija, bora itd.

za neverovatno laku upotrebu.

Omogućeno je, pored ovoga, postavljanje baznih parametara – parametara koje postavlja sam aparat – ali i postavljanje parametara koje odabere rukovalac aparatom odnosno – dermatolog. Dostupna je i baza podataka iz koje se može preuzeti

- 89 -

Page 90: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

kompletna procedura koja se vrši ukoliko pacijent, ali i lekar, ima nekih nejasnoća.

odaci za tretman mrlja odnosno fleka na koži različitih imenzija: 2x4mm, 6mm i 9mm.

man vena na nogama – pre i - posle dva tretmana.

Dd

Klinički rezultati: tret

posle pre

7.5.2. Laserski sistem LightSheerTM

enuti sistem nud a kao što su:

lan

Gore pom i veoma velike prednosti nad ostalim sistemim

• Brz, ne-agresivan i skoro bezbotretman

• Tretiranje svih tipova kože Uspešan tretman nožnih vena kao i

benignih pigmentnih lezija • Prisustvo rashladnog sistema sa

četvrtastim, safirnim, kvadratnim vrhovima dijagonale 9 i 12 mm, koji aktivno hlade mesto tretman pre, tokom i nakon procesa, smanjujući nelagodnost kod samih pacijenata. Izgled ovog uređaja dat je na sledećoj strani Minimalna vlasnička cena, iako je tehnologija koja se sreće kod ovog uređaja veoma skupa

• Kompaktna i veoma laka konstukcija • Unapred podešeni parametri.

- 90 -

Page 91: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

rashladni sistem

7.5.2.1. LightSheerTM laser sistem – p tanja i odgovorii

Kako radi

iva apsorbovan od strane pigmenta koji se alazi u jedan deo sekunde. Trajanje svakog pulsa e dovo

od korena do rha, ta idermijski ashlad

ocedure i to: inima

ashlad

laserski sistem LightSheer?

Sistem emituje infra-crveni zrak koji b korenu dlake. Laser je uključen samon

j ljno dugačko da ošteti sam koren dlake, dok sistemu pri zaštiti ostalih delova kože pomaže uređaj odnosno *hladnjak*. Koje su prednosti sistema LightSheer u odnosu na ostale sisteme?

Gore pomenuti laserski sistem je projektovan za uklanjanje dlakako da on ima određenu talasnu dužinu, širinu pulsa i adekvatan epv

r ni sistem. Celokupan sistem je mali, kompaktan i (u nekim modelima) prenosiv. Veoma čvrsta konstukcija sistema čini da isti traje duže od ostalih, a najsavremeniji softver pruža vrlo jednostavnu upotrebu. Zašto koristiti LightSheer laserski sistem radije nego druge sisteme?

Pomenuti sistem pruža velike prednosti tokom obavljanja same prlan rizik od infekcije, velika tačnost i brzina. Od kada sistem koristi jedinstven m

r ni sistem, u značajnoj meri je smanjena opasnost od iritacije koja se neizbežno javlja kod ostalih metoda odnosno sistema. Pored ovoga, sistem je ne-agresivan (nema korišćenja iglica), pa je unošenje bakterija u velikoj meri redukovano. Iz razloga što sistem pruža veliku brzinu rada, omogućeno je tretiranje većih delova kože odnosno, znatno je povećana efikasnost uklanjanja dlaka, što konačno pruža mogućnost tretiranja većeg broja pacijenata tokom dana.

- 91 -

Page 92: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.5.3. VascuLightTM laserski sistem

VascuLightTM lase dicinski proboj. Naime, idealan je za oftalmologa koji želi da pruži a širokoj bazi k

rski sistem je napravio ogroman mepacijentu neinvazivna rešenja u veom

liničkih primena. Nova, Nd:YAG laserska glava uređaja poseduje izuzetne performanse u tretiranju vena u dubljim slojevima kože. Pored ovoga, Nd:YAG glava uređaja je perfektna i u tretmanu vaskularnih i pigmentnih lezija, uključujući i veoma efikasno uklanjanje dlaka.

Osnovne delove ovog uređaja možemo videti na sledećim slikama.

slika 1 slika 2 slika 3 slika 4

- 92 -

Page 93: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Na prvoj slici (slika 1) može se videti ekran odnosno monitor samog uređaja koji veoma pregledan, sa svim parametrima koji su potrebni u toku jedne procedure dnosn

jeo o operacije, dok druga slika (slika 2) prikazuje filtere koji se koriste pri određenim zahvatima. Treća slika (slika 3) pokazuje deo uređaja koji se koristi za IPL tretman, najčešće vena na nogama i pri tretmanu uklanjanja dlaka sa svih delova kože. Na poslednjoj slici u nizu (slika 4) može se uočiti deo koji predstavlja Nd:YAG laser koji se takođe koristi u gore pomenutim tretmanima.

7.5.3.1. VascuLightTM – pitanja i odgovori

Na koji način N i veće vene isto kao i one na samoj površini?

h krvnih sudova, u ovom slučaju vena. Naravno, manje talasne užine

snu akciju u cilju selektivnog *grejanja* rvnih ina zraka i pulsne karakteristike

a

d:YAG laserska tehnologija uklanja dublje

Nd:YAG laser koristi infracrveni zrak talasne dužine 1064 nm koja je idealna za enetraciju do najdubljip

d primerene su tretmanu krvnih sudova koji su mnogo bliži površini kože. Koje su prednosti Nd:YAG tehnologije?

Nd:YAG omogućava sinhronizovanu pulsudova različitih dimenzija i dubina. Talasna dužk

sistem dopuštaju da energija lako prođe melaninsku prepreku, istovremeno štiteći kožu. Ovo omogućava vršenje tretmana na bilo kom tipu kože uz porast lagodnosti za pacijenta. Klinički rezultati:

1. Kapilarne lezije na licu (pre i - 3 meseca nakon tretmana)

pre posle

2. Pigmentne lezije (pre i - 2 meseca posle tretmana)

pre posle

- 93 -

Page 94: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

3. Oštećenja nastala sunčevim zračenjem (pre i - posle 4 tretmana)

pre posle

7.5.4. UltraPulseR EncoreTM laserski sistem

Iako se lasersk ekoliko godina, jedna stvar je ostala ista: C 2 i a R EncoreTM

id

ke,

a korekcija kože znatno razvila u poslednjih nO laser je najef kasniji z pomenutu korekciju, a UltraPulse

– najbolji izbor tehnologije. Nov UltraPulseR EncoreTM sistem jeste poslednja reč tehnologije u laserskoj korekciji kože, koji se i može videti na slici.

A sada najbolji među najboljima, UltraPulseR EncoreTM pruža sledeće mogućnosti:

• CO2 laser omogućava fino, površinsko, sk anje kože (piling) sa vrlo malo zastoja,

• uređaj poseduje skener maksimalnih performansi koji celokupnu proceduru čini znatno bržom, raspoloživost čitavog niza dodataka za piling, sečenje i ostale estetske postup

• kompaktna konstrukcija dopušta upotrebu uređaja u bilo kojoj postavci odnosno bilo kom ambijentu, programi obuke lekara i tehnička podrška osigurava maksimalne performanse

niska cena.

- 94 -

Page 95: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.5.4.1.UltraPulseR EncoreTM – pitanja i odgovori

Na koji nači

lnoj korekciji, visokoenergetski zrak koristi za va , tamnih fleka i drugih nepravilnosti, sloj

o sloj

žiljaka itd. Sa pravilnom zaštitom od sunca, rezultati mogu trajati i više od 5 odina.

n CO2 laser vrši tretman?

U korekciji kože lica odnosno u facijaporizaciju različitih linija, bora, ožiljakase

p . Ovaj proces stimuliše i stvaranje novog, *skrivenog* kolagena koji pruža elastičnost i čvrstinu kože. Kada je u pitanju tretman gornjeg kapka, CO2 laser uklanja opuštenu kožu i, kao poklon, masne jastučiće koji se tu nalaze. Na donjem kapku, pomenuti jastučići se uklanjaju bez vidljivog sečenja i šavova. Iz razloga što laserski zrak po susretanju sa krvnim sudom, vrši njegovo *zapušavanje*, operaterima je vrlo lako da odrede koliko tkiva još treba skinuti i da li to uopšte i treba uraditi. Kakve rezultate mogu očekivati pacijenti i koliko vremena traje korist od peracije? o

Laserska korekcija može vratiti kožu u zdravo stanje, slično onom pre nastalih

štećenja, oog Na područjima gde je mišićna aktivnost velika, linije se mogu pojaviti i dosta ranije. Ukoliko se govori o korekciji kapaka, rezultati su u najvećem broju slučajeva stalni.

Klinički rezultati: 1. Zatezanje kože oko očiju (pre i - 2 meseca posle jednog tretmana)

pre posle

2. Uklanjanje bora (pre i - dva meseca posle jednog tretmana)

pre posle

- 95 -

Page 96: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.5.5. ClearLightTM i Clear 100TM laserski sistemi

Akne su je ez obzira na stil života ili tip kože, oko 80% populacije pacijen

ljučne prednosti ClearLight laserskog stema uključuju: • nova paradigma u tretmanu akni

e za postizanje idealnih

• • niti sporednih efekata

aviti na bilo kom i veoma

dan od najčešćih i najupornijih kožnih oštećenja. B

će *patiti* od akni, bar jednom u životu. Neki ti neadekvatno odgovaraju na trenutni tretman, dok ostali imaju veliki broj

nuspojava odnosno neželjenih efekata. Dalje, cena i trajanje tretmana akni sa aktuelnim lekovima i antibioticima, zadržavaju terapiju daleko od idealne.

Međutim, danas je mnogim pacijentima na raspolaganju nov uređaj nazvan ClearLight Acne PhotoClearingTM (APCTM) kojim se vrši tretiranje akni bez bola, sporednih efekata itd. Pomenuti uređaj koristi visoko-intezivan i veoma uzak izvor svetlosti (405-420 nm). Aparat se može videti i na slici.

Ksi

• kratak režim tretmana – 8 tretmana za 4 nedeljrezultata

• tretman bez lekova povećan konfor pacijenata nema bola

• tretman se može obdelu tela, uključujući osetljivo područje brade.

- 96 -

Page 97: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Klinički rezultati: pre i - posle 8 tretmana.

pre posle

7.5.6. D-Light SRTM laserski sistem

Sa gore pomenutim aparatom može an kože ekonomičnije m sistem p na, unapred postavljena,

programa.

kapilarne lezije

se pružiti IPL tretm

nego ikad. Sa odrazumeva tretman u dva jednostav

D-Light SR sistem tretira veoma širok opseg kožnih stanja: • fleke izazvane sunčevim zračenjem •• pigmentne lezije • vaskularne promene itd.

- 97 -

Page 98: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

TM7.5.7. IPL Qantum DL laserski sistem

Upotreba Quantum DL laserskog sistema podrazumeva tretman sledećih stanja: • vene na nogama• velike mrlje odnosno fleke •

ov IPL Quantum DL uključuje dokazanu, fikasnu Nd:YAG tehnologiju sa velikom ouzdanošću i jednostavnošću koja se očekuje od

hemangiomi.

Nepuređaja linije LUMENIS. Ovakav aparat pruža velike mogućnosti pri tretmanu kože, uklanjanju dlaka i drugim raspoloživim tretmanima. Kada je reč o kliničkim rezultatima, dovoljno je dati samo jedan primer pre i - posle samo jednog

etmana: tr

pre

posle

- 98 -

Page 99: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.6. Botox injektiranje

Botox injektiranje je revolucionarna procedura koja podrazumeva redukovanje ili inaciju bora u gornjoj trećn predeo između očiju kao i tzv.

stopala vrane oko očiju. Proces ne podrazum ju, tako da nema šanse za ostav

elim i lica, uključujući čelo, eva operaci

ljanje ožiljaka.

pre posle

pre posle

Botox je protein koji slabi odnosno inaktivira mišiće koji vrše boranje kože. Kada se botox ama u sam mišić, on blokira nervne signale koji idu od m išić oslabi, koža koja

temi – karakteristike

injektira, pomoću tzv. mikro-iglica, u izuzetno malim količinozga do samih mišića. Kada m

leži na njemu, se opušta, pa bore koje su nastale kontrakcijom mišića često potpuno nestaju. Efekti se mogu videti nakon nekoliko dana i celokupna procedura je potpuno bezbolna. Delovanje proteina traje od 4 do 5 meseci.

7.7. Laserski sis

7.7.1. Laserski sistemi linije CANDELA

Godina: 2002

GentleLase Plus Model: Talasna dužina: 12mm/15mm/18mm

Opis: Kao nov. Odličan za uklanjanje kožnih fleka prečnika 8/12/15/18mm. Dinamični rashladni uređaj. Pogodan za uklanjanje dlaka kod tipova kože od 1 do3. Kompletan, sa zaštitnim naočarima i priručnikom za operatera.

- 99 -

Page 100: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Godina: 1999 GentleLase Plus Model:

Talasna Alexandrite dužina: Opis: Kao nov. Vrlo malo korišćen. Odličan za uklanjanje kožnih

fleka prečnika 8/12/15/18mm. Dinamični rashladni uređaj. Pogodan za uklanjanje dlaka kod tipova kože od 1 do3. Kompletan, sa zaštitnim naočarima i priručnikom za operatera.

Cena: $37,900 Godina: 2002

SmoothBeam Model: Talasna dužina: 1450nm Diode

Opis: Izvrstan, pouz

dan laser u tretmanu aktivne akne, ožiljaka iste... Dinamični rashladni uređaj. Prenosiv, sa 4 dodatka, opciono 6. Isporučuje se sa zaštitnim naočarima, priručnikom. Obezbeđena obuka.

Cena: $35,900

7.7.2. Laserski sistemi linije COHERENT

Godina: 2001

LightSheer EC Model: Talasna dužina: 800nm

Opis: U odličnom stanju. Za tretman odnosno uklanjanje dlaka sa bilo kog dela tela. Monitor osetljiv na dodir (touch screen). Isporučuje se sa zaštitnim naočarima, priručnikom. Obezbeđena obuka.

Cena: //////////

- 100 -

Page 101: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Godina: 2002

LightSheer ETModel: Talasna dužina: 800nm Diode

Opis: U odličnom stanju. Za tretman odnosno uklanjanje dlaka sa bilo kog dela tela. Monitor osetljiv na dodir (touch screen). Isporučuje se sa zaštitnim naočarima, priručnikom. Obezbeđena obuka. Lizing.

Cena: ////////// Godina: 1998 Model:

LightSheer SC Talasna dužina: 810nm Diode

Opis: U odličnom stanju. Za tretman odnosno uklanjanje dlaka sa bilo kog dela tela. Monitor osetljiv na dodir (touch screen). Isporučuje se sa zaštitnim naočarima, priručnikom. Obezbeđena obuka. Lizing.

Cena: //////////

7.7.3. Laserski sitemi linije CON-BIO

Godina: 1997 ConBio MedLite II Model:

Talasna dužina: 532/1064nm

Opis: Nov laserski krak i optika. Izuzetan laser za uklanjanje tetovaža crne, plave i zelene boje. Takođe, omogućen je tretman pigmentnih i vaskularnih lezija. Tretman fleka od 2/3/4mm. Nedavno servisiran, obuka obezbeđena.

Cena: //////////

- 101 -

Page 102: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Godina: 1999 ConBio MedLite II Model:

Talasna dužina: 532/1064nm

Opis: Odličan uzorak lasera za uklanjanje tetovaža. Nov laserski krak. Novi dodatni delovi 2/3/4/6mm. Isporučuje se sa zaštitnim naočarima. Priručnik. Garancija. Lizing.

Cena: $39,900

Godina: 1998 Model: ConBio MedLite IV

Talasna dužina: 532nm/585nm/650nm/1064nm wavelengths.

Opis: Koristi se pri tretmanu kožnih fleka prečnika 3/4/6/8mm. Jedan od najboljih lasera višestruke talasne dužine. Tretman pigmentnih i vaskularnih lezija, uklanjanje dlaka i tetovaža. Priručnik. Garancija. Lizing.

Cena: //////////

7.7.4. Laserski sistemi linije LASERSCOPE

Godina: 2003

Aura i Model: Talasna dužina: 532 KTP

Opis: Kao nov. Koristi se u tretmanu vaskularnih, pigmentnih lezija, vena na nogama kao i akni. Pored toga, koristiti se u urologiji i ginekologiji u hirurške svrhe. Potpuno prenosiv. Rashladni sistem. Isporučuje se sa zaštitnim naočarima. Priručnik. Garancija. Lizing.

Cena: $42,900.

- 102 -

Page 103: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Godina: 2000

Lyra XPModel: Talasna dužina: 1064nm

Opis: U veoma dobrom stanju, malo korišćen. Tretman vena na nogama i uklanjanje dlaka. Pomoćna posuda. Isporučuje se sa zaštitnim naočarima. Priručnik. Garancija. Lizing. Obuka.

Cena: $39,900 Godina: 2003 Model:

Lyra i Talasna dužina: 1064 Nd:YAG

Opis: Izuzetan laserski sistem. NOV. Može se koristiti u tretmanima nožnih vena (do 4mm u prečniku), uklanjanju kose, bora na licu. Potpuno prenosiv. Priručnik. Garancija. Lizing. Obuka.

Cena: $46,900.

7.7.5. Laserski sistemi linije LUXAR

Godina: 1996 Model: NovaPulse Talasna dužina: CO2

Opis: SuperPuls način rada, malo korišćen. Ravan i krak pod uglom. Nedavno servisiran. Priručnik. Garancija. Obuka

Cena: //////////

- 103 -

Page 104: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Godina: 1999

NovaPulse LX-20SP Model: Talasna dužina: CO2

Opis: Izuzetan laser za sečenje, ablaciju, uklanjanje bradavica i korekciju malih kožnih površina. Vrh ponude. Isporučuje se sa zaštitnim naočarima. Priručnik. Garancija. Lizing. Obuka.

Cena: $19,900

7.7.6. Laserski sistemi linije SHARPLAN

Godina: 1998 EpiTouch Model:

Talasna dužina: Long Pulse Alex

Opis: U izuzetnom stanju, malo korišćen. Skener. Priručnik. Garancija. Obuka.

Cena: //////////

Godina: 1997

EpiTouch 5000 Model: Talasna dužina: Q Switch Ruby

Opis: U odličnom stanju. Uklanjanje dlaka i tetovaže. Priručnik. Garancija. Obuka.

Cena: //////////

- 104 -

Page 105: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

7.7.7. Laserski sistemi linije LUMENIS

Godina: 1998

PhotoDerm VL/PL/HR Model: Talasna dužina: Pulsed Light

Opis: U savršenom stanju. Uklanjanje dlaka. Filteri od 515-695 nm. Tretiranje vaskularnih/pigmentnih lezija. Priručnim. Baza podataka. Štampač. Upravo servisiran. Lizing. Obuka. Održavanje.

Cena: $19,900 Godina: 2000 Model: Quantum HR/SR/DL Talasna dužina: Multiple

Opis: U odličnom stanju. Talasna dužina 560/590/640/695 nm.Nova Nd:YAG laserska glava. Garancija. Prenosiv. Lizing. Obuka. Održavanje.

Cena: ///////// Godina: 2001 Model: VascuLight HR/SR Talasna dužina: Pulsed Light

Opis: Malo korišćen sistem u odličnom stanju. Monitor osetljiv na dodir (touch screen). Uklanjanje dlaka, pigmentne/vas

kularne lezije, *paukove* vene. Prenosiv. Lizing. Obuka. Održavanje. Garancija.

Cena: $44,900

- 105 -

Page 106: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

8.0. OSTALA STANJA KOJA SE MOGU TRETIRATI LASEROM

Kada je reč o ovoj temi treba reći da se laseri, pored napred navedenih oblasti odnosno s

tanja, mogu koristiti i pri tretmanu sledećih stanja.

8.1. Hronična nazalna obstrukcija

Hronična nazalna obstrukcija može biti izazvana vlaženjem nosne membrane. edicinski naziv ovog stanM ja jeste hronični rinitis. Većina se p

o disanje kroz nos. U stvari, kadacijenata žali na simptome

oje nazivaju ''sinusima'' i otežan a pacijenti imaju čn

khroni u nazalnu obstrukciju, najčešći uzrok blokade koji se vidi jeste hronični rinitis. Naime, unutar samog nosa postoje određene strukture, koje se uz pomoć lasera isparuju. Nakon ovakvog tretmana, nosni kanali su potpuno vazdušno prohodni, štoje i bio krajnji cilj.

8.2. Laserska terapija duodenalnog čira boleš

U ovom slučaju ispitana odnosno pregledana su 123 pacijenta sa gore navedenom ću. Za 89 pacijena ka terapija, dok je kod

stala 34 pacijenta kori a. Sam laserski etman

ta bila je podrazumevana složena lasersšćena tradicionalna odnosno terapija lekovimo

tr bio je izvršen na dva načina i to: intrakavitarno gde se iradiacija čira obavljala kroz gastroskop, tj. kroz kanal kroz koji se vrši biopsija, sa helijum-neonskim laserom, i ne-agresivno kroz prednji trbušni zid na odgovarajućim područjima, infracrvenim laserom. Upoređivanjem ove dve grupe, došlo se do veoma dobrih rezultata u korist laserske terapije. Naime, celokupni klinički odnosno laboratorijski podaci bili su mnogo bolji u slučaju laserske u odnosu na tradicionalnu terapiju. Pored ovoga, laserska terapija pri duodenalnom čiru ima pozitivan učinak na sam tok bolesti. Pomenuti učinak ogleda se u veoma sporom razvitku kliničkih simptoma, pozitivnim kliničkim podacima, mikroelementi u krvnom serumu su u normalnom odnosu itd.

8.3. Biostimulacija laserom niske snage pri tretmanu bronhijalne astme

Samo istraživanje bilo je usmereno na terapeutske efekte lasera n stim

iske snage ulaci tituta za

lućne bolesti u Srem kom jom akupunkturnih tačaka. Analiza je uključila 50 pacijenata sa Ins

skoj Kamenici koji su tretirani tokom 3 godine, tačnije top2000.,2001. i 2002. godine. Zajedno s konzervativnim tretmanom sadašnje bolesti, pacijenti su tretirani laserskom stimulacijom akupunkturnih tačaka u trajanju od deset dana. Tokom samog tretmana sve promene u disanju su odnosno respiratornom sistemu su zabeležene. Rezultati su bili upoređeni sa onima u kontrolnoj grupi tj. grupi koja se sastojala od takođe istog broja pacijenata koja nije koristila lasersku terapiju. Pacijenti sa bronhijalnom astmom osetili su značajno poboljšanje samo nakon 30 minuta stimulacije. Poboljšanja su bila zabeležena kod trećine pacijenata dok su desetog dana tretmana, ista znatno porasla kod ispitivane u odnosu na kontrolnu grupu.

- 106 -

Page 107: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Dalja istraživanja utvrdila su da je značajniji rezultat postignut kod mlađih pacijenata dnosno kod pacijenata kod kojih bolest traje kraće, kao i kod žena. Kod pacijenata sa stmom koji su tretirani tri meseca u godini, zabeležena je niža, kako frekvencija tako i

oaintenzitet napada.

8.4. Efekti stimulacije laserom talasne dužine 650 [nm]

Stimulacija laserom z

niske snage bila je veoma uspešno korišćena pri tretmanima arastanja rana, kibroblasti su ćelije ko

ao i ostalih bolesti. je su uključene u obnovu tkiva koji podrazumevaju adekvatnu F

lasersku dozu za stimulaciju istih. Sam cilj ovog učenja jeste saznati efekte lasera talasne dužine od 650 nm u povećanju broja ljudskih fibroblasta, koristeći kliničke doze. Ljudski fibroblasti su se *sinhronizovali* u Go fazi, i zračili kontinualnim talasom od 650 nm pri dozama od 0.5, 1, 3, 5 i 7 J/cm2, sa gustinom od 30 mW/cm2. Povećanje broja fibroblasta mereno je takozvanom 3H-timidin-inkorporiranje metodom (3H-tymidine-incorporation method). Merenje je bilo obavljeno na 24, 48, 72 i 96 časova. Povećanje fibroblasta nije pokazalo nikakve statističke razlike između kontrolnih. To se dogodilo verovatno usled neadekvatne doze ili je možda potrebna manja ili veća gustina.

8.5. Efekti LLL terapije kod HIV pozitivnih pacijenata nakon eksodontične procedure

Cilj ovog proučavanja bio je verifikacija efikasnosti GaAlAs lasera pri popravci tk i r iva i delovanju analgetika nakon gubitka zuba kod HIV pozitivnih pacijenata. Laserskak talasne dužine od 790 nm i snage 30 mW koristio se kod 15 HIV pozitivnihz

pacijenata koji su izgubili svih 36 zuba. Pored ovoga, za svakog pacijenta bio je pregledan broj T-limfocita kao i količina virusnog *tovara*. Nakon vađenja i zašivanja, laserski zrak bio je primenjen na područje operacije u trajanju od dva minuta. Ni jedan od pacijenata nije uzimao nikakve lekove ili koristio tretman druge vrste. Postoperativni pregled izvršen je nakon osam dana uključujući uklanjanje šavova, rendgensko snimanje kao i popunjavanje upitnika o ocenjivanju postoperativnog bola. Generalno, pacijenti su imali ugodan postoperativni period. Ukoliko je bol i postojao, bio je vrlo niskog intenziteta i nije bila potrebna ni jedna vrsta leka. Pored ovoga, proces regeneracije tkiva kao i zarastanje rana, bio je mnogo kraći u odnosu na vreme koje je potrebno u slučaju konvencionalnih procedura.

8.6. Efekti laserskog zraka talasne dužine 830 nm u obnovi kostiju

Cilj ove studije bio je p o

roceniti histološki efekat LLLT talasne dužine 830 nm pri bnavljanju trauma ili osledica h a procesu

kosti. Gubitak kosti bi mogao biti rezultat nekoliko patologija, irurških postupaka. Navedeno je dovelo do opsežnih studija np

koštanog obnavljanja kao i razvoj tehnika za korekciju koštanih nedostataka, uz upotrebu nekoliko tipova membrana, određenih oblika proteza kao i kombinovanje pomenutih tehnika.

- 107 -

Page 108: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Naravno, treba reći da u literaturi postoje dokazi o pozitivnim efektima LLLT na lečenju ekog tkiva. Međutim, efekat LLLT na kosti nije u potpunosti jasan. Naime, proučavano pet različitih grupa: grupa I (kontrolna); grupa IIA (Gen-ox); grupa IIB (Gen-ox

mje+LLLT); grupa IIIA (Gen-ox + Gen-derm) i grupa IIIB (Gen-ox + Gen-derm + LLLT). Oštećenje koje je tretirano bilo je na femuru životinja. Životinje koje su bile u grupama koje su podrazumevale iradijaciju, tretirane su svaki 48 sati tokom 15 dana. Prva iradijacija bila je izvedena odmah nakon operacionog zahvata i to u četiri tačke oko samog oštećenja. Svaka tačka podrazumevala je dozu od 4 J/cm2 tako da je celokupna doza bila oko16 J/cm2. Nakon 15 dana uočen je veliki napredak kod one grupe životinja koje su bile pod LLLT u odnosu na grupe koje su podrazumevale samo upotrebu membrana (Gen-ox i Gen-derm).

8.7. LLLT u tretiranju ožiljaka nastalih opekotinama

Poznato je da je tretiranje ožiljaka nastalih opekotinama veoma složeno odnosno ći probl fijom. Različiti

ksperimentalni i klini ovih efekata, ali bolje re ematično usled tendencije pogoršanja sa hipertro

čki napori bili su uloženi u cilju ublažavanja njihepostojeći problem nije rešen. Međutim, upotrebom LLLT stvari postaju drugačije. Naime, 19 pacijenata sa istim brojem ožiljaka bilo je tretirano takozvanim Soft laserom, snage 400 mW i talasnom dužinom 670 nm, dva puta nedeljno tokom osam nedelja. Kod svakog pacijenta *izdvojeno* je kontrolno područje koje nije bilo pod iradijacijom. Parametri koji su dobijeni, procenjeni su preko tzv. Vancouver Scar Scale (VSS)- za makroskopsku procenu i preko tzv. Visual Analogue Scale (VAS) za svrab i bol. 17 od 19 ožiljaka su pokazala poboljšanja nakon tretmana.

8.8. Uticaj doze i talasne dužine laserskog zraka na obnavljanje kožnih rana

Cilj ove studije bio je uporediti histološki efekat GaAlAs (talasne dužin s

e 830 nm i nage ili sa ozamreme

35 mW) i InGaAlP (talasne dužine 685 nm i snage 35 mW) lasera, samiha od 20 ili 50 J/cm2 na kožnim ranama. d

V zarastanja hirurške rane je od velikog značaja i obično je povezan sa post-operativnim periodom kao i umanjenjem bola i smanjenjem rizika od zapaljenja. Naime, 60 pacova bilo je podeljeno u sedam grupa: grupa I- kontrolna, koja nije bila pod uticajem laserskog zraka; grupa II- tretirana laserskim zrakom talasne dužine 685 nm i dozom od 20 J/cm2; grupa III- tretirana zrakom dužine 830 nm i dozom 20 J/cm2; grupa IV- zrak dužine 685 nm i 830 nm; grupa V- talasna dužina 685 nm i doza od 50 J/cm2; grupa VI- dužina od 830 nm i doza od 50 J/cm2; grupa VII- tretirana zrakom talasne dužine 685 nm i 830 nm i dozom od 50 J/cm2. Životinje su bile žrtvovane treći, peti i sedmi dan nakon operacije. Posle izvršenih potrebnih analiza utvrđeno je da je grupa VI pokazala najbolje rezultate, pa se stoga može zaključiti da terapija LL laserom ima veoma pozitivne efekte na obnovu odnosno zarastanje kožnih rana.

- 108 -

Page 109: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

8.9. GaAlAs laser u tretma zubne hipersenzitivnostinu

Sam cilj o otrebe galijum-aluminijum-arsenid lasera, pri m čuje proizvođač, u tretmanu zubne hipersenzitivnosti. Inače, zubna hipersenzitivnost

ve studije bio je ocenjivanje delotvornosti kliničke upaksimalnoj i minimalnoj energiji koju preporu

predstavlja odgovor na nadražaj koji se u zdravom zubu nikada ne javlja. Pomenuti odgovor je okarakterisan kao kratkotrajan, oštar bol na mestima gde nema dentina. Sama etiologija odnosno uzrok ovome nije poznat. U ovoj studiji, 25 pacijenata, sa ukupno 106 slučajeva zubne hipersenzitivnosti, tretirano je GaAlAs laserom. Zubi pacijenata tretirani su dozom od 3 i 5 J/cm2, u šest faza, sa intervalom od 72 sata između svakog tretmana. Pored toga, efekti su bili beleženi nakon svake aplikacije. Posle svega, postignuti su veoma dobri rezultati, odnosno tretman je bio efikasan u 86.53% i 88.88%, sa minimalnom odnosno maksimalnom energijom,respektivno, koju je preporučio proizvođač. Treba reći i da nije zapažena velika razlika između minimuma (3

2J/cm ) i maksimuma (5 J/cm2) aplikovane energije.

8.10. Komparacija efekata između pulsnog i kontinualnog lasera CW (Continual Wave) u slučaju zarastanja rana

Da ja rana, upotrebljen a. Ovo se uradilo upravo iz razloga što je prim

bi se ispitali efekti gore pomenutih lasera u slučaju zarastana su oba, tj. na miševim pulsni i CW laser talasne dužine 635 nm i to

ećeno znatno brže zarastanje rana kod životinja posle tretmana koji je podrazumevao različite lasere sa kontinualnim talasima. Pored ovoga treba reći da postoje i drugi izveštaji koji ocenjuju zarastanje rana primenom pulsnog lasera. Materijali i metode: rana na epitelu bila je napravljena skalpelom, nakon anestezije, na delu koji je prethodno obrijan. Pri samom eksperimentu korišćen je tzv. Erkonija pulsni laser (Erchonia). Ono što je bilo računato tokom eksperimenta jeste procenat relativnog zarastanja rane. Rezultati pokazuju sledeće: procenat relativnog zarastanja rane bio je 4.32 pri frekvenciji od 100 Hz, 3.21 za frekvenciju od 200 Hz, zatim 3.83 pri 300 Hz, 2.22 za 400 Hz, 1.73 za 500 Hz, a 4.81% kod CW. Zaključak: dobri rezultati dobijaju se ukoliko se koristi frekvencija od 100 Hz, dok se najbolji dobijaju korišćenjem kontinualnog ili CW lasera.

8.11. Laserska terapija i akupunktura pri tretmanu migrene

U samom eksperimentu učestvovalo je 60 žena koj bile

e su patile od migrene i koje su izložene različitim tretmanima i to: grupa T (električna nervna stimulacija ENS),

grupa L (terapija infracrvenim laserom) i grupa A (akupunktura), pri čemu je svaka grupa pacijenata bila je izložena tretmanu u deset faza.

- 109 -

Page 110: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

U prvo pomenutoj tj. T-grupi, pacijenti su tretirani dve nedelje odnosno (5 dana u nedelji) tri različita parametra stimulacije: pulsni opseg 80 Hz, širine 120 mikrona; pulsni

pseg 120 Hz, širine 90 mikrona; pulsni opseg 4 Hz, širine 200 mikrona. U drugoj grupi saotj. grupi L korišćen je infracrveni laserski zrak talasne dužine 904 nm i snage 27 mW i to svaki drugi dan, na određenim tačkama na glavi. Što se tiče akupunkture, ista je bila izvođena dva puta nedeljno u prve dve nedelje i – nedeljno, u narednih šest nedelja. Rezultati pokazuju da je broj dana sa jakom glavoboljom znatno opao tokom tretmana u svim grupama. Zaključak: električna nervna stimulacija, laserska terapija i akupunktura dokazale su efikasnost u redukovanju frekvencije pojave glavobolje s tim što je akupunktura pokazala najbolje rezultate tokom dužeg vremena.

8.12. Uklanjanje tetovaža Uklanjanje tetovaža vrši se kroz upotrebu rubinskog ili Nd-YAG lasera. Šanse za

t esteziju. Nakon inicijalnih savetovanja u vezi sam , odnosno tretira se ili deo

nastajanje ožiljaka su ispod 5%, a retman na podrazumeva anog zahvata, isti se i sprovodi

koji je određen za test ili se pristupa tretiranju celog područja koje zauzimaviše tretmana, što tetovaža. Uklanjanje cele tetovaže može podrazumevati od 2 do 8, ili

pre svega zavisi od samog načina na koji su boje, od kojih se neke veoma teško skidaju, bile korišćene. Amaterske tetovaže se obično mnogo brže i lakše uklanjaju u odnosu na na one koje su radili profesionalci.

8.13. Otklanjanje staračkih pega

Staračke pege jesu benigne tamne lezije koje se pojavljuju najčešće na mestima oja su izložena delovanju o grudi, ramena i šake. I u

ovom slučaju može se koristiti rubinski kao i ent u

k Sunca odnosno na licu, gornji de

Nd-YAG laser koji uništavaju pigmkoži, pri tom ne oštećujući istu. Ono što je važno naglasiti jeste da deo koji je tretiran treba zaštititi od delovanja sunčevih zraka najmanje 10 dana po prestanku tretmana. Takođe, poželjno je i u budućnosti koristiti određeni vid zaštite od Sunca. Da bi se sprečila repigmentacija, potrebno je koristiti takozvane agense za izbleđivanje kao što su Neostrata HQ ili Ultraquin.

8.14. Hronična angina i neprijatan zadah

Naime, hronična angina i osetljivo grlo često mogu izazvati pojavu tzv. paleta dnosno belih kuglica k ih krajnika. Pomenute

kuglice imaju vrlo neprijatan mo oje se javaljaju u jamama i džepovima sam

iris i mogu dovesti do hroničnog helitozisa odnosno neprijatnog zadaha. Ovakvo stanje se danas može otkloniti koristeći laserski tretman samih krajnika.

- 110 -

Page 111: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Laserski zrak vrši delimično isparavanje tkiva krajnika u jednom ili više tretmana rečavajući nastanak delova koji izazivaju gore pomenuto stanje.

rednost ovakvog tretmana u odnosu na klasičnu operaciju jeste što je isti znatno spPbezbolniji, ne zahteva boravak u bolnici i ne ograničava aktivnosti. Kada su u pitanju teži slučajevi, celokupan tretman se može izvršiti pod totalnom odnosno opšom anestezijom.

8.15. Uklanjanje malja

Za uklanjanje dlaka odnosno malja može se koristiti laserski zrak emitovan iz GentleaseTM i Medlite IV lase ivni samo deo sekunde koji je dovoljan da načini povredu korena dlake, a da u is e ne napravi opekotine u okolin

rskih uređaja koji su atto vrem

i. Rezultat jeste bezbedni i efikasno uklanjanje dlaka. (Upotreba lasera u dermatologiji)

8.16. *Paukove vene* na licu i nogama

Tretman u ovakvom slučaju, kada je u pitanju lice, podrazumeva tzv. KTP laser,

potom pulsni laser sa bo a je bitno da pomenute vene ne potamne i obično je potreban jedan ili, najviše, dva tretm na. Kada

jom ili upotrebu Nd-YAG lasera. Veoma

su u pitanju noge, tretman znači upotrebu Sklerolasera (Sclerolaser-laser koji se koristi samo kada je u pitanju tretman nogu). Ukoliko se koristi terapija laserom, prvo se pristupa lečenju test-oblasti i ako se problemi ne javljaju, tretman može početi za dve nedelje. Veoma tamni delovi se ne mogu otkloniti u potpunosti.

8.17. Upotreba lasera u ortopediji

Kada se govori o gore pomenulaserski sistemi linije Lumeni TM

toj temi treba reći da su edvodili upotrebu lasera

ortopediji tokom osamdesetih godina. s pr

uDanas se umnogome koristi aparat VersaPulse® PowerSuiteTM Holmium/Nd:YAG dokazan u hiljadama postupaka; prestavlja idealan hirurški alat koji se koristi u tretmanu:

• ramena • kolena • ručnog zgloba • skočnog zgloba kao i drugih *malih* spojeva.

anjen bol, neznatan otok i redukovana fizikalna terapija, samo

a se u svestranosti aparata. Drugim rečim

Brz oporavak, značajno umsu neke od prednosti koje su značajne za pacijenta. Korist za samog hirurga ogled

a, isti može veoma precizno vršiti isecanja, koagulaciju, ablaciju tkiva itd. Izvanredni klinički rezultati postižu se upotrebom adekvatne operacije (tehnike) kao i

- 111 -

Page 112: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

odgovarajuće rehabilitacije.

8.18. Upotreba lasera u otorinolaringologiji (ORL)

često nazivana i

an koji pruža ikasnost tradicionalnoj m ringotomiji primenom ne-

akod dece tako i kod odraslih

OtoScanTM Laser Assisted MyringotomyOtoLAMTM jeste revolucionarno nov tretmef iinvazivne laserske tehnike koje se može izvesti i u van bolničkim uslovima uz upotrebu samo lokalne anestezije. Uz pomoć specijalizovano CO2 laserskog sistema, procedura podrazumeva kreiranje otvora na timpaničnoj membrani koja ostaje otvorena nekoliko nedelja. Tokom ovog vremena, srednje uho se *ventilira*, omogućavajući brzo jenjavanje bola kao i dopuštanje infekciji vreme za prolazak. Studije koje su napravljene pokazuju izlečenje infekcije u 60% slučajeva. Sama procedura je jednako uspešna kako osoba.

nakon samo jednog tretman

Proizvodi:

OC 2 ORL laseri visoke i srednje snage Linija LumenisTM nudi četiri različita laserska sistema za aplikaciju u

e se kreću od 40 do 80 W. Naime, sistemi tipa 80S mogu biti opremljeni tzv. SurgiTouchTM

W.

O2 laserski sistem inimalnu

ORL, sa nsagama koj041S, 1055S i 101

skenerom koji automatski podešava laserske i skenerske parametre koji su preporučljivi za različite procedure. Pored ovoga, pomenuti skener pomaže u postizanju što boljih kliničkih rezultata.

nudi i UltraPulse® Encore Lumenis, takođe TM CO2 laserski sistem koji podrazumeva 60

i podrazumevaju veoma precizno rezanje i izrezivanje uz mCtermalnu nekrozu okolnog tkiva. Gore pomenute jedinice mogu veoma lako biti prilagođene za lasersku mikro hirurgiju, rigidnu endoskopiju, ali i za tzv. freehand operaciju odnosno postupak slobodnom rukom doktora. CO2 ORL laseri niske i srednje snage

Laserski sistemi odnosno jedinice 30C i 40C podrazumevaju vrlo

u i omogućavaju postizanje optimalnih kliničkih teme je vrlo lako podesiti i postaviti, čak i na

jednostavnu upotrebzultata. Pomenute sisre

vrlo malom prostoru, a točkovi pružaju veliku mobilnost uređaja.

- 112 -

Page 113: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Gore pomenuti sistem SurgiTouchTM može se videti na sledećoj slici.

8.19. Laserski sistem u otorinolaringologiji

CO2 laserski sistem

redsatviti na sledeći

Osnovni delovi ovog aparata mogu se pnačin:

se može koristiti i za procedure u sledećim oblastima i opšta hirurgija.

8.20. Laserski sistem u ortopediji

Pored ORL, pomenuti sistemmedicine: ginekologija

VersaPulse® PowerSuiteTM – aparat kojise najviše

ili kamena u urinarnom oristiti u:

• ORL

upotrebljava kod tretmana peskatraktu. Pored urologije, može s ke

• ortopedija • gastroenterologija • ginekologija • pedijatrija

ija.• opšta hirurg

- 113 -

Page 114: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

8.21. Laserski sistem u urologiji

GreenLightTM sistem

Specifikacija:

Solid State, Frequency D Nd:YAG (KTP) oubled Tip lasera 532 nm Talasna dužina

30-80 Watts in 5 Watt increments Prosečna snaga Diode laser, crven, 635 nm, Ciljani zrak

Divergencija izlaznog zraka 0.2 - 0.3 radijana

Elektro osobine 200/208/220/23 C @ 50/60Hz 0/240 VA50 A jedna faza sa uzemljenjem

Voda za hlađenje

Eksterna gradska voda • Protok >= 2 GPM • Pritisak 40-50 PSI

) • Temperatura 40° F (4° C) - 75° F (24° C55° F (1 C) 3° C) - 75° F (24° Temperatura pri operaciji

10% cije - 90%, nema kondenzaVlažnost

Dimenzije Širina: 18 inch (45.7 cm)

Dubina: 25.75 inch (65.4 cm) Visina: 46.25 inch (117.5 cm)

Težina 230 pounds (104 kg)

- 114 -

Page 115: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

8.22. Spajanje tkiva

Upotreba lasera pri *spajanju* tkiva zahteva ujednačeno grejanje istog pri temperaturi do 70oC. Na ovoj temperaturi, kolagen menja svoje fizičke osobine i tkivo postaje *lepljivo*. Ukoliko tempe C, protein u tkivu je denaturisan, pa se dešava smrt ćelije. Ukoliko, pak, tem azi i 100oC, voda koja se nalazi u samom

i

ratura raste iznad 80o

p atura preler tkivu isparava i tkivi biva uništeno.

U ovom slučaju najčešće se koriste CO2 laseri sa izlaznom snagom u mW (milivat), koji omogućava zagrevanje tkiva kod struktura sa veoma tankim zidovima, kao što su arterije ili vene npr. Velika prednost ove *metode* ogleda se u tome što nema opasnosti od delovanja odnosno odbacivanja stranog tela (šava) pri spajanju tk va. Pored ovga, čak i mali nervi mogu biti reparirani uz upotrebu laserskih tehnika. Kampion je u svojoj studiji potvrdio, na zečevima, da je korekcija perifernih nerava laserskim tehnikama u velikoj meri superiornija od korišćenja standardnog epineuralnog spajanja šavom, u smislu mnogo brže tj. vremenski kraće vraćanje normalnih funkcija.

8.23. Fotodinamički tretman tumora

Gore pomenuti tretman zavisi, pre svega, od selektivne apsorpcije laserskog zraka d strane tumorskih ćelija koje su pre delovanja senzibilisane kromoforomo

prona. Naime,

đeno je da, nakon in čisti ćelije od kromofora za 24 ili 48 sati, dok se isti zadržava u tum alno 12 dana. Tokom ovog

travenozne injekcije, hematoporfirin o kim ćelijama maksimrs

vremena ćelije bivaju *obeležene* pigmentom koji aktivno apsorbuje lasersku svetlost specifičnih talasnih dužina i, uz prisustvo kiseonika, produkuju slobodne radikale koji uništavaju obeležene tumorske ćelije. Fotodinamička terapija je naročito korisna u tretmanu kožnih metastaza kao i specifičnih gastrointestinalnih i uroloških lezija.

- 115 -

Page 116: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

9.0. KONTRAINDIKACIJE

9.1. Epilepsija

Kada se govori o epil

epsiji treba reći da je ista jedi, koja, zbog svojih karakte

an od najučestalijih i možda najtežih bolesti u neurologij ristika predstavlja ozbiljan medicinski i socijalni problem. Uzro esti i simptomi su veoma raznoliki. Sam naziv epilepsija potiče od gr čni

oreme

emu osoba često poplavi, se najčešće dešavaju u detinjstvu, a nosti i delimičnom odsutnošću.

k nastanka bolčke reči epilepsi- napad, a predstavlja hroni

p ćaj ćelija moždane kore koje iz raznih razloga postaju preosetljive i reaguju sinhronizovanim izbijanjima električnih impulsa, što rezultira epileptičnim napadom. Ovakav napad je vidljiv simptom opisanog poremećaja, a zavisi od toga na kom se mestu u mozgu, poremećaj javlja. Tokom napada mogu se javiti grčevi mišića, smanjenje osetljivosti svih čula, kao i određeni stepen poremećaja svesti. Sve napade možemo podeliti u dve osnovne grupe: - generalizovani (sa potpunim gubitkom svesti) i - parcijalni (bez ili sa delimičnim gubitkom svesti). Kada je reč o prvo pomenutoj grupi treba reći da su najčešći tzv. veliki napadi ili

mišića pri čgrand-mal sa potpunim gubitkom svesti, grčevima jiugrize se za jezik itd., i mali napadi (apsans) ko

odlikuju se kratkotrajnim prekidom dotadašnje aktiv Drugu veliku grupu čine tzv. parcijalni napadi. Osnovna razlika između parcijalnih napada sa tzv. jednostavnim (elementarnim) u odnosu na iste sa kompleksnim simptomima, jeste što kod ovih drugih dolazi do gubitka svesti. Izgled samog napada zavisi od lokalizacije epileptičkog žarišta. Tako će oštećenja motorne kore izazvati

ativnrel o čestu motornu jednostranu simptomatiku (motoričke Jaksonove alatke) koji se ogledaju u kočenju i grčenju mišića odnosno senzora što kod osobe izaziva osećaj utrnulosti u zahvaćenim ekstremitetima, a moguće su i kombinacije simptomatike (senzomotorni napadi). Posebnu kliničku zanimljivost čine kompleksne parcijalne epilepsije temporalnog žarišta (tzv. "psihomotorne" epilepsije) kod kojih je klinička slika vrlo raznolika, praćena poremećajem odnosno gubitkom svesti vrlo često nakon "predosećaja". Kada je reč o uzrocima epilepsije, treba reći da se isti ogledaju u brojnim poremećajima centralnog nervnog sistema (CNS) kao što su: infekcije, bolesti krvnih sudova, tumori, potom degenerativne bolesti- urođene bolesti mozga, zatim metabolički poremećaji, traume itd. U dečijem uzrastu, najčešći uzrok jeste tzv. trauma na porođaju ili neonatalna trauma, potom poremećaj razvoja krvnih sudova, povrede glave ili tumori. Kod odraslog čoveka uzroci su najčešće moždani udari, teže povrede glave, intoksikacije odnosno prekomerno konzumiranje alkohola ili narkotika. Pored ovoga mogu se sresti i tzv. idiopatske (sa naslednom osnovom) i kriptogene (sa nevidljivim oštećenjima). Idiopatske su one epilepsije kod kojih nije pronađen ni jedan uzrok ili oštećenje koje bi dovelo do samog napada. Razvoj nauke, genetska istraživanja i nove tehničke metode u analizi dezoksiribonukleinskih kiselina (DNK) omogućile su pronalaženje gena i njihovih mutacija kod bolesnika sa nekim vrstama epilepsije. Danas su poznati geni kod mnogih primarnih epileptičkih sindroma- udružena je epilep- sija sa oštećenjem mozga i drugim neurološkim znacima.

- 116 -

Page 117: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Kada se postavi pitanje da li epilepsija može biti uzrokovana nekim drugim bolestima treba reći sledeće: uzroci pojave epileptičkih napada, osim nabrojanih bolesti,

rvi), duži i intenzivniji telesni napor (nedovoljna količina kiseonika u mozgu), a u ređim

a jedan napad ne čini bolest, te da je

mogu biti i dugotrajno sprečavanje spavanja, hipoglikemija (niska koncentracija šećera ukslučajevima i emocionalni stres. Takođe, treba naglasiti d

potreban detaljniji neurološki pregled i obrada kako bi se postavila konačna dijagnoza epilepsije. Pored ovoga nešto možemo reći i tzv. posttraumatskim epilepsijama. Posttraumatska epilepsija (PTE) najčešće nastaje kao komplikacija teške, ali ponekad i lakše traume glave, a ukoliko se ne leči adekvatnim lekovima (antiepilepticima) može izazvati i dodatno oštećenje traumatizovanog mozga. Pojava epilepsije nakon traume glave zavisi od mehanizma ozleđivanja i intenziteta traume. Rizik PTE je veći kod onih bolesnika koji

ovani napadi i tatus.

apadi

nakon traume glave imaju krvarenje (u mozgu), posttraumatski gubitak svesti duži od 24 sata, te oni s epileptičkim napadima u prvoj sedmici nakon ozleđivanja. Interval od traume glave do pojave kasne PTE iznosi od 1 sedmice do 7 i više godina. Kada se pominju napadi u neurologiji, treba reći da postoje nekoliko vrsta istih, a to su:

- psihički, - ishemijski, - epileptički, - parcijalni epileptički napadi, - primarno generalizovani napadi, - neklasifik- epileptički s

Epileptički n su prema definiciji iznenadni cerebralni napadi različite klin k ormalnog električkog izbijanja iz različitih delova moždane kore ili iz prednjeg dela moždanog stabla.

ič e slike koji su posledica abn

Parcijalni epileptički napadi izbijaju iz jednog ograničenog mesta u različitim pre i sto zovemo epileptički fokus ili žarište. Postoje dve del ma kore mozga. To meosnovne vrste ovih napada i to: elementarni i kompleksni parcijalni napadi. Elementarni parcijalni napadi zahvataju jednu stranu tela ili delove te strane, suprotne od one iz koje izbijaju i mogu se javljati u vidu grčeva mišića (konvulzija) ili u vidu poremećenog osećaja (parestezija). Osoba ne gubi svest, ali, s obzirom na to da je često poremećena funkcija govora u tom napadu, može se steći utisak gubitka svesti. Kompleksni parcijalni napadi ili psihomotorni napadi izbijaju iz tzv. limbičkog sistema u kojem je za epilepsiju najvažnija struktura- hipotalamus, a nalazi se na dnu moždane mase i okružuje deo centralnih struktura mozga. Primarno generalizirani napadi su oni kod kojih abnormalno električno izbijanje započinje u centrencefalonu (prednjem delu moždanog stabla) i simetrično se širi s jedne strane na centar za svest, a sa druge na čitavu koru mozga. Epileptički status je dugo trajanje epileptičkog napada, duže od pola sata, ili dugo trajanje učestalih kratkih napada. Važan je, jer ponekad ugrožava život, a uvek, u izvesnoj meri, oštećuje mozak. Kada se govori o samoj dijagnostici epilepsije treba reći da glavnu ulogu ima tzv. elektroencefalograf.

- 117 -

Page 118: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Elektroencefalografsko snimanje mozga nam donosi zapis koji se naziva elektroencefalogram (EEG). Snimaju se normalni i abnormalni električni potencijali kore mozga. EEG je bezbolna, jednostavna i jeftina metoda pretrage. U epileptologiji je važna, kao potvrda dijagnoze epilepsije i za određivanje oblika epileptičkog napada odnosno epilepsije. Nedostaci EEG-a leže u činjenici da su granice normalnog i abnormalnog vrlo široke naročito kod dece, što predstavlja teškoće u interpretaciji, te da EEG može biti normalan u bolesnika s epilepsijom, a u različitim oblicima abnormalan kod zdravog čoveka posebno deteta.

9.2. Kancer

Još jedna, u nekim slučajevima, od kontraindikacija za upotrebu lasera jeste i kancer ili često nazivan- rak. Kada je reč o ovoj temi možemo reći da rak predstavlja

dan od oblika zloćudnih tumora (poznato je više od sto različitih vidova). Rak je zloćudni tumor koji proizhodi (izrasta itelnog tkiva (sluzni omotači, koža). Najčešća varijanta tumora koja izlazi iz ćelija sastavnog tkiva (mišića, hrskavice, kostiju)

je) iz ćelije ep

naziva se sarkoma. Rak nije samo jedan tumor, nego cela grupa tumora koja takođe ima svoju klasifikaciju. S ozbirom na to što sluzni omotači postoje u svakom unutrašnjem organu, rak takođe može da se pojavi u svakom od njih (želudac, pluća, mlečna žlezda). Na nekim organima se rak razvija češće. Rak se susreće 1-15 puta češće nego sarkoma i karakterističan je za starije ljude. Sarkome, obrnuto, susreću se češće kod mlađih ljudi. Osim raka i sarkoma (raznih formi, kojih je takođe mnogo), postoji mnogo drugih zloćudnih tumora (verovatno ste čuli za limfogranulematozu, melanomu i dr.). Pored "tradicionalnih" adenokarcinoma, mogu se razviti i: gastrinom i dr. grupe zloćudnih tumora. Svaki tumor ima svoju specifiku rasta odnosno metastaza. U narodu se sve ovi zloćudni tumori nazivaju "rak" što takođe nosi veliki smisaoni teret.

or je posebna

ite strane jednog istog procesa. Danas je jednozn lija na Zemlji sadrži u sebi protoon

Pravilno je govoriti "blastoma", ako je reč o zloćudnom tumoru. Takođe, različito se naziva i u engleskoj literaturi: kancer (cancer) - blastoma, zloćudni tumor; karcinom (carcinoma) - epitelialna blastoma, rak. Na pitanje šta je to zloćudni tumor može odgovoriti sledeće: zloćudni tumforma rasta tkiva, izraštaj koji ima specifična svojstva. Ranije (a i sada mnogi) su se ka priznacima tumora odnosili na sledeci nacin:

- nezaustavljivi nekontrolisani rast u organizmu - sposobnost ka metastaziranju - invazija, infiltrativni, lokalno destruktivni rast.

Naime, postoji mnogo teorija razvoja raka (nasledna, hemijska, virusna, hromozomska), ali sve one u suštini oslikavaju samo različ

ačno poznato i dokazano da bilo koja ćekogene (posebne polipeptidne supstance), koje pri ovim ili onim uslovima prelaze

u aktivnu formu - onkogene. A onkogeni grade zloćudne varijante ćelija koje daju, podstiču početak rasta tumora. Faktori koji omogućavaju prelaz protoonkogena u aktivnu formu su mnogobrojni - hemikalije, radijacija, virusi itd. Svi ovi faktori su po svojoj suštini kancerogeni. Radijacija, o kojoj se sada jako mnogo govori, zauzima mnogo skromnije mesto u poređenju sa hemijom. Pod uticajem kancerogenih faktora dolazi do blasttransformacije (zloćudnog preporađanja) ćelije. Ovaj proces je neprekidan i smatra

- 118 -

Page 119: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

se da za dan u organizmu može da nastane od hiljade do sto hiljada (a može i više) - ćelija raka, u suštini mutiranih ćelija. Deo se transformiše obratno - u normalne. Istovremeno, većina biva uništena od strane organizma kao strano telo. Uspostavlja se i poseban vid imuniteta - protivtumorski. Zašto i zbog čega poremećaj u sistemu imuniteta, zašto se redovna ćelija raka "propušta"

istača" organizma, na taj način "vodeći lov u

- to pitanje nije do kraja izučeno. Iako je mnogo toga poznato, i to što je poznato govori o promenljivosti takvih poremećaja (analogno mnogovarijabilnosti kancerogenih uticaja). Poznato je npr. da neke ćelije raka umeju čak da odbace markere sa membrane koje ih "odaju" u slučaju opasnosti od strane "čstranu". A sada je poznata još jedna interesantna osobina ćelija raka - pri hemioterapiji, u njoj se uključuje specijalna pumpa koja izbacuje preparat iz sebe napolje, na taj način se boreći za život. Pored ovoga, može se postaviti pitanje šta su to kancerogeni? Treba reći sledeće: kancerogeneza je proces preporađanja ćelija od normalnih u zloćudne, proces blasttransformacije ćelije. On ima svoje zakone i stadijume. Naravno, mnogo još predstoji da se izučava u tom procesu, ali mnogo je već i poznato. Danas kancerogeneza predstavlja nekoliko posledičnih stadijuma: inicijacija, promocija, kloniranje blasttransformiranja ćelije i dalji razvoj ćelije. Prve dve faze su uslovljene uticajem ćelija. U prvoj fazi - inicijacije - dolazi do nepopravljivih poremećaja genotipa ćelije (genske mutacije, hromozomske aberacije - različite perestrojke genetskog materijala), i ćelija postaje predodređena ka transformaciji. To je latentni (skriveni) rak. Tako ćelija može da i ostane, može i da pogine, ne prelazeći u rak. U drugoj fazi - promociji - ćelija preokreće fenotip koji odgovara izmenjenom genotipu, fenotip transformisane ćelije - fenotio - kao "spoljašnja" realizacija unutrašnjeg, "založenog" genotipa, razvoj fenotipa zavisi od moderirajućih faktora okolne sredine - u datom slučaju okoline organizma, gde mogu dugo da utiču kancerogeni faktori. Razvoj takvog fenotipa je obrnuta pojava, tj. ćelija može obratno da se vrati ka normalnom

a. U prvom redu to su, naravno

ki drugi. Osim toga, primećuje se slučaj čestog oboljevanja u okviru jedne p

fenotipu. Zbog toga, da bi transformišući fenotip postao stabilan, neophodan je dug uticaj kancerogena. Kloniranje takve transformisane ćelije i jeste početak rasta tumora, koji skoro odmah prihvata autonomni karakter rasta. Kako vidimo, proces kancerogeneze je složen, i nije tako jednostavno običnoj ćeliji da pređe u zloćudnu.

Pored ovoga, treba obratiti i pažnju na pitanje da li je kancer nasledan? S tim u vezi važno je naglasiti da direktna naslednost raka ne postoji. U nekim porodicama primećuje se povećana sklonost ka onkološkim bolestimtakve NASLEDNE bolesti kao porodična difuzna polipoza, sindrom Pejtsa Jegersa, sindrom Linca i ne

orodice od raka želuca, raka dojke i drugim tumorima bez naslednog koda. Pri citogenetskim istraživanjima otkriveni su konkretni geni koji su odgovorni za nasleđivanje gore ukazanih sindroma. Na taj način, nasleđuje se ne rak, nego ka njemu povišena predispozicija. Razlika je u tome, da se pri takvoj utvrđenoj predispoziciji moguće prihvatiti preventivnih mera koje su usmerene na prevenciju razvoja raka. Razvoj citogenetskih metoda istraživanja i njihovo uključivanje u praksu, dozvoliće da se objasni većina takvih sindroma i da se blagovremeno sprovede prevencija raka. Sledi zaključak - ako u vašoj porodici niko nije oboleo od raka, to ne znači da vi ne možete da obolite od njega i obrnuto, na žalost.

- 119 -

Page 120: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Kada govorimo o povezanosti kancera i stresa, možemo reći da je to veoma interesantno, ali i diskutabilno pitanje i da se nikako nije pojavilo slučajno, zato što se često početak bolesti povezuju sa nekim stresom. Češće, preživljeni stres manifestuje latentni (skriveni) protičući rak. Ali zašto je tada tako mnogo podudaranja? Možda je to povezano sa osobenostima zemlje, naroda? Validnih podataka i nekih istraživanja u vezi

ihičkps og uticaja na razvoj zloćudnih tumora nema. A pretpostaviti to, nije teško. Psihičko, tj. pravilnije rečeno psihofiziološko stanje je jedno od modelujućih faktora životne sposobnosti organizma uopšte i u različitom vidu razmene materija. Naravno, ne postoji nikakav "psihogeni" rak, rak je genetski opredeljena bolest. Ali, evo kako moderirajući faktor koji bezuslovno opredeljuje psihofizičko stanje igra određenu ulogu. Verovatno pored imuno-ugnjetavajućeg uticaja emotivnog stresa, mogući su i drugi mehanizmi. Mislim da prisustvo iniciranih, genetski izmenjenih ćelija stresa može posredno da utiče na dalje razviće raka. Tom pitanju je naravno, potrebno i istraživanje. Ali, praktičan zaključak se već sada može napraviti - izbegavajte nervna naprezanja, stresove i negativan odnos prema ljudima koji vas okružuju. U svakom slučaju je to dobro za zdravlje. Metode lečenja kancera- osnovni vidovi lečenja raka su hirurški, zračenjem, hemioterapija. Praktično je ušla u upotrebu imunoterapija raka (na žalost, ne priznaju je svi- ni onkolozi). I nije tako daleko, nego "na pragu" novi vid - genetska terapija raka. Hirurški metod je operativno lečenje, neposredno udaljenje "naraslog" tumora, kao rad specifičnog principa onkohirurgije koji nije poznat svim hirurzima opšte praktike, a ako su i poznati, nisu uvek prihvaćeni. Terapija zračenjem je delovanje na tumor potokom jednog ili drugog vida zračenja (rendgenski zraci, gama zraci, protok brzih elektrona itd). Hemoterapija je unos u organizam lekova koj imaju pogubno dejstvo na ćelije raka, koji mogu ili da u potpunosti unište iste, ili da značajno uspore njihov razvoj. Hirurški metod i terapija zračenjem su lokalne metode lečenja, utiču neposredno na zonu rasta samog tumora, okružujuće tkivo, i u boljem slučaju, puteve regionalne metastaze. Hemioterapija - sistematski metod lečenja, tako što preparati dejstvuju na ćelije tumora na bilo kom mestu u organizmu. Zato što je rak bolest sistema, a ne samo lokalno oboljenje nekog organa, najpotpunija i zasnovana je baš hemioterapija. Čak i u slučajevima ranih stadijuma zloćudne tvorevine, najviše opravdano i efektivno danas je lečenje operacijom koje je jos uvek osnovni metod lečenja u onkologiji. Savremeni razvoj onkologije zahteva kombinovane i kompleksne metode lečenja. Kombinovanim lečenjem se naziva kada se ubrajaju dva vida lečenja (npr. operacija + hemioterapija). Kompleksno – tri i više (npr. preoperativno zračenje+operacija+hemioterapija). Samo primenjivanje tih vidova je dozvolilo veliko poboljšanje rezultata lečenja raka. Izolovani vid lečenja je danas nedopustiv. On se primenjuje sa izvesnim uspesima samo u 1. stadijumu, ponekad pri 2. stadijumu nekih bolesti. Najvažnije što imamo danas jeste obavezno sprovođenje u kompleksnom lečenju imunoterapija raka.

- 120 -

Page 121: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

9.2.1. Laser u tretmanu kancera – pitanja i odgovori

Šta je laserska terapija i kako se koristi u tretmanu kancera?

Laserska terapija koristi visoko-intenzivnu svetlost pri tertmanu kancera i ostalih bolesnih struktura. vršinskih tumora odnosno tumora k utrašnjih organa.

tzv. cervikalni, aginal a

ora

aserska svetlost je veoma reciznaser-i

Međutim, laseri se najčešće koriste pri tretmanu pooji se nalaze na samoj površini tela ili površini un

Ovde spadaju tumor kože kao i neki tumori u ranoj fazi kao što su ni itd. Pored ovoga, laseri se mogu koristiti za *olakšanje* nekih simptomv

tum kao što su kravarenje ili obstrukcija. Na primer, laser se upotrebljava za uništavanje tumora koji blokira traheju ili ezofagus pacijenta. Isto tako, koriste se za uklanjanje polipa na crevima ili tumora koji ometaju/blokiraju normalan rad sistema za varenje. Laserska terapija se može sprovoditi sama, ali se veoma često kombinuje sa ostalim tretmanima kao što je hirurgija, na primer, ili hemoterapija, terapija zračenjem itd. Dalje, laseri mogu *zapečatiti* nervne završetke u cilju smanjenja postoperacionog bola i isto učiniti sa limfnim sudovima u svrhu ograničenja rasta odnosno širenja tumorskih ćelija. Na koji način se laserska terapija *daje* pacijentu?

Laserska terapija se često sprovodi pomoću odnosno kroz fleksibilni endoskop (tanka cev koja se koristi u cilju posmatranja unutrašnjih organa). Endoskop je snabdeven optičkim vlaknima (tanka vlakna koja prenose svetlost). Isti se insertuje kroz neke od otvora na samom telu, kao što su usta, nos, anus ili vagina. L

o usmerena na uništenje tumora. pL nduct interstitial thermotherapy (LITT) takođe koristi lasere pri tretmanu nekih tumora. LITT je veoma slična terapiji kancera koja se naziva hipertermija, koja koristi visoku temperaturu za odstranjenje tumora kroz uništavanje ili ubijanje ćelija kancera. Tokom LITT, optička vlakna se nalaze u samom tumoru. Lasersko svetlo na kraju optičkog vlakna povećava temperaturu tumorskih ćelija, na taj način ih oštećuje ili uništava. U nekim slučajevima, LITT se koristi za operaciju tumora jetre. Photodynamic therapy (PDT) ili fotodinamska terapija predstavlja drugi tip tretmana kancera koji koristi lasere. U PDT-u, specijalan lek, nazvan fotosenzitiv ili fotosenzitivni agens, se putem injekcije daje pacijentu i biva apsorbovan od strane ćelija celog organizma. Posle nekoliko dana, pomenuti agens se nalazi samo u ćelijama kancera. Laserska svetlost se tada koristi kao aktivator agensa koji uništava tumorske ćelije. Iz razloga što fotosenzitiv izaziva osetljivost kože i očiju na sunčevu svetlost, preporučuje se da pacijenti ne izlažu istoj tokom šest nedelja. Koji se tipovi lasera koriste pri tretmanu kancera? Tri tipa lasera se upotrebljavaju pri tretmanu i to: - CO2 laser,

argonsi laser i - - neodijum-itrijum-aluminijum-garnet ili Nd:YAG laser.

- 121 -

Page 122: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Svi pomenuti laseri se mogu koristiti sa endoskopom. CO2 i argonski laser mogu seći samu površinu kože bez zadiranja u dublje slojeve. Dalje, isti mogu biti korišćeni pri

vršinskih tumora, posebno tumora kože. Sa druge strane, Nd:YAG laser se sti uz endoskop pri tretiranju unutrašnjih organa kao što su uterus tj.

AG lasera se može sprovoditi

ravno ožiljak je dosta manji (ukoliko postoji). e. Takođe, laserska procedura

odrazu

u opremu. Takođe, može se desiti da fekti l pletna procedura mora ponoviti što ziskuje

uklanjanju pomnogo više korimaterica, potom ezofagus i debelo crevo. Svetlost Nd:Ykroz optička vlakna do veoma specifičnih oblasti tokom LITT. Argonski laser se obično koristi pri aktivaciji fotosenzitiva u PDT. Koje su prednosti laserske terapije kancera?

Laseri su mnogo precizniji u odnosu na elemente tj. alate koji se koriste u klasičnoj hirurgiji (skalpeli), tako da isti nanose manje štete zdravom tkivu. Kao rezultat, acijent ima manje bolova, krvarenja i nap

Sa laserskom hirurgijom, zahvat traje mnogo kraćmeva kraće vreme oporavka i manji rizik od infekcija. p

Koje su mane laserske terapije kancera?

Laserska hirurgija obično podrazumeva nekoliko ograničenja. Naime, sami hirurzi moraju imati specijalizovan *trening* pre nego što mogu obaviti samu operaciju. Pored

voga, moraju biti osigurani maksimalni bezbednosni uslovi. Naravno, laserska operacija oje veoma skupa i podrazumeva visoko sofisticiran

aserske operacije ne traju dugo, pa se komei znatne finansijske napore, kako lekara tako i samog pacijenta. Ono što je veoma značajno naglasiti jeste da je tumor debelog creva veoma zastupljen u našem narodu. Prva domaća studija koja je obuhvatila 3853 slučaja kancera debelog creva ukazala je da sa 51,3 pacijenta na 100 000 stanovnika imamo najveću učestalost obolelih od kolorektalnog kancera u Evropi, dok najcrnja svetska statistika odrazumeva 60 obolelih. p

Karcinom, kao što je unazad rečeno, nastaje kao posledica poremećaja u mitozi ćelija, a na bazi mutacije gena. Pitanje koje se postavlja jeste šta izaziva kancer?, jer da se zna odgovor, već bi odavno došlo do proizvodnje adekvatnog leka. Danas se pretpostavlja da se potencijalni kancerogeni nalaze u samoj stolici i da zbog dugog zadržavanja (opstipacije), dugotrajnog kontakta stolice i sluzokože debelog creva, dolazi do promena u ćelijama istog, što izaziva njihovu ubrzanu deobu i vodi ka nastanku tumora. Pravilo da ovaj maligni tumor napada ljude između 65 i 70 godina, važi sve manje, pa je i sve više mladih ljudi sa karcinomom debelog creva. Rizična grupa o kojoj bi lekari naročito trebali da vode računa jesu oni u uzrastu od preko 50 godina. Upravo tada bi i trebalo da se započne sa skriningom. Prema statističkim podacima za Srbiju iz 2000. godine, muškarci su najčešće bolovali i umirali od karcinoma pluća i kolorektalnog karcinoma, dok su žene ponajviše obolevale od kancera na dojci i grliću materice, a na kraju i od kolorektalnog tumora.

- 122 -

Page 123: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Gore pomenuti tumor kao i tumor rektuma možemo videti na sledećim slikama.

kancer deblog creva kancer rektuma

9.3. Trudnoća i dijabetes

ća je još jedan od faktora koji onemogućava, u potpunosti, dejstvo lasera. savlja

veoma značajan problem kako za majku tako i za sam plod. Naime, iako se definiše kao poremećaj me lizma šećera, prema procenama Svetske zdravstvene organizacije, od še enija na našoj planeti bolovati

aka druga osoba.

TrudnoU okviru ove teme možemo govoriti o dijabetesu za vreme trudnoće koji pred

taboćerne bolesti će za pet dec

svTrudnoća predstavlja «drugo stanje» organizma, pa se i manifestacije pojedinih oboljenja u ovom periodu drugačije ispoljavaju. Kada je reč o šećernoj bolesti ili dijabetesu, u trudnoći, može se javiti niz komplikacija, koje mogu da ugroze i majku i plod. Pre nego što je u lečenje šećerne bolesti uveden insulin, postojao je veliki rizik za zdravlje majke, kao i za razvoj fetusa. U medicini ovaj problem nije nov. Još 1882. godine je zapaženo (Nunkan) da kod budućih majki koje imaju šećernu bolest dolazi do niza poremećaja, kao

, amniocenteza,

i to da je ishod graviditeta u tom slučaju nepovoljan i po ženu i po plod. Kada je otkriven insulin (Banding i Best), čija je primena počela 1921. godine, ovakve trudnoće dobijaju sasvim novu perspektivu. Zbog toga je danas situacija sasvim drugačija, jer se, njegovom primenom, kao i posebnim dijetama, ovaj problem uspešno rešava. Povoljan tok razvoja i rezultata trudnoće dijabetičarki posledica je i novih saznanja u kontroli glukoze (šečera) u krvi, ali i uvođenja novih dijagnostičkih metoda u porodiljstvu, kao što su: ultrazvuk, kardiotokografija, dozaža hormonakordocenteza, kao i određivanje aktivnosti enzima posteljice. Osim genetske predispozicije, na pojavu šećerne bolesti utiču i infekcije (virusi, bakterije), korišćenje izvesnih lekova, kao i sredina u kojoj živimo. Postoji oblik dijabetesa, tzv. «insulin zavisni», koji je genetski uslovljen i smatra se auto-imunom bolešću. To znači da organizam sam stvara antitela protiv tkiva gušterače, koja produkuje

o mesto zauzima dijabetes insulin, zbog čega i dolazi do dijabetesa. Komitet za Dijabet Svetske organizacije za zdravlje je uradio klasifikaciju ovog oboljenja, u kojoj značajnu trudnoći.

- 123 -

Page 124: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Ona se bazira na promenama koje šećerna bolest izaziva u organizmu (oštećenje na retini - mrežnjači oka, na krvnim sudovima, poremećaj funkcije bubrega...). Danas se najviše koristi klasifikacija po gospođi Vajt; šećerna bolest u trudnoći se deli na dva tipa: gestacijski i pregestacijski. Prvi tip nastaje u bilo kojem periodu trudnoće, nestaje šest

edelja nakon porođaja i nije insulin zavistan. Pregestacijski znači da je bolest postojala i re trudnoće, znatno je teži oblik i pripada grupi insulin zavisnih.

skorišćavanja šećera u mišićim

np

Prema savremenim saznanjima šećerna bolest je oboljenje svake ćelije organizma, iako se definiše kao poremećaj metabolizma glukoze (šećera). Uslovljen je nepravilnom produkcijom, u prvom redu insulina, a zatim hormona rasta, hormona nadbubrega, adrenalina, hormona štitne žlezde itd. Insulin igra glavnu ulogu u metabolizmu ugljenih hidrata (šećera), ali i masti i belančevina. Ako postoji njegov deficit, dolazi do poremećaja nivoa glukoze u krvi. To je i razlog smanjenja i

a, jetri i masnom tkivu, zbog čega dolazi do povećanog stvaranja masnih kiselina. Njihovo sagorevanje uslovljava stvaranje tzv. ketoacidoze, veoma ozbiljne komplikacije koja predstavlja veliku opasnost za trudnicu. Interesantna je činjenica da je metabolizam ugljenih hidrata (šećera) u trudnoći veoma kompleksan, i da se u naučnom svetu još uvek intenzivno izučava, jer sve dileme vezane za njega nisu potpuno rešene. U njoj se stvaraju hormoni - estrogeni, gestageni i laktogen, koji reguliše dotok glavnog materijala za život ploda - glukoze, čiji se nivo sa razvojem trudnoće, odnosno ploda povećava. Međutim, iskorišćavanje glukoze u trudnoći je ipak smanjeno (sporije nestaje iz krvi), pa zbog toga nivo šećera može da bude povišen. Interesantna je činjenica da estrogeni povećavaju iskorišćavanje glukoze kao energetskog materijala u ćelijama organizma trudnica. Treba istaći i to da pankreas (gušterača) povećava lučenje insulina, ali se rezerve u toku trudnoće iscrpljuju i smanjuju. Utvrđivanje da li postoji šećerna bolest u trudnoći vrši se primenom testa opterećenja glukozom-GTT (glukoza tolerans test). Tom prilikom se trudnici daje 50 g šećera, a nakon toga, svakih pola sata se određuje nivo šećera u krvi. Ako se posle dva sata povišeni nivo glukoze ne vrati na normalu, to je znak da se radi o poremećaju metabolizma ugljenih hidrata (šećera), odnosno da buduća majka ima šećernu bolest. Pošto je test pozitivan, neophodno je da se preduzmu ozbiljne mere u terapiji i kontroli trudnoće. Poslednjih godina se u svetu, ali kod nas, razvijaju posebne subspecijalnosti *Perinatologija* i *Dijabetologija*, čime je omogućen još veći napredak u tretmanu dijabetesa za vreme trudnoće.

9.4. Pejsmejker (davač ritma)

Kada su u pitanju pejsmejkeri, treba reći da se isti tiču rada srca odnosno uspostavljanja srčanog ritma. S tim u vezi, možemo posvetiti pažnju, kao prvo, normalnoj funkciji srca. Srce je organ koji se sastoji iz četiri dela odnosno četiri komore. Dve gornje komore se nazivaju se levi i desni atrijum va odnosno desna ventrikula.

esni atrijum prima takozvanu vensku krv (krv koja je siromašna kiseonikom) iz organizma i pumpa je u desnu ventrikulu. Krv iz desne ventrikule, preko plućne arterije, odlazi do pluća, gde se obogaćuje kiseonikom koji je vezan za hemoglobin.

, dok se dve donje nazivaju leD

- 124 -

Page 125: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Preko plućne vene krv dolazi do levog atrijuma odakle prelazi u levu ventrikulu. Iz pomenute ventrikule, preko arterije aorte, krv odlazi do svih organa u organizmu.

entrikularnog vora ili AV-čvora. AV-čvor možemo opisati kao malu električnu stanicu između

Veoma

stvar.

inijaturnih kablova

enta kuca suviše sporo, pejsmejker generiše signale koji su veoma ični prirodnim srčanim signalima, uzrokujući brže srčane otkucaje. Prema tome, svrha

alni i

mejkeri

Da bi se ovakva funkcija odžala, srce mora imati adekvatan broj otkucaja. Sam otkucaj otpočinje u, tako reći, prirodnom pejsmejkeru odnosno mestu koje se naziva sino-atrijalni ili SA-čvor. Iz ovog čvora se generišu se električni signali koji podražavaju otkucaje srca. SA-čvor se nalazi na zidu desnog atrijuma. Signali od SA-čvora putuju, preko zidova atrija, uzrokujući kontrakciju mišića istih, do tzv. atrijo-včatrijuma i ventrikula. Električni signali sa AV-čvora uzrokuju kontrakcije mišića ventrikula.

spor rad srca naziva se bradikardija i najčešće je rezultat određenih bolesti ili oštećenja koja prouzrokuju poremećaj funkcije SA-čvora. Kada srce radi suviše sporo, organi ne dobijaju dovoljnu količinu krvi, odnosno kiseonika i hranljivih materija, što može dovesti do smanjenja funkcije ili, pak, oštećenja organa. Organ koji je najviše pogođen nedostatkom kiseonika i glukoze, jeste mozak. Simptomi koji ukazuju na nedovoljnu količinu krvi u mozgu jesu zaboravnost ili gubitak svesti. Naime, kada bradikardija uzrokuje simptome i/ili oštećenja organa, tretman postaje nezobilazna U gornjem tekstu pomenut je prirodni pejsmejker odnosno SA-čvor. Pored ovog, prirodnog, postoje i tzv. veštački pejsmejkeri tj. uređaji koji se upotrebljavaju pri tretmanu pacijenata, a koji funkcionišu na bazi baterija i pomažu da srce radi u određenom ritmu. Elektrode ovog uređaja postavljaju se na srčani zid, a signali preko mdolaze do srca. Ukoliko srce pacijslpejsmejkera sastoji se u održavanju ritma srca, kako bi kiseonik i ostale hranljive materije mogle, putem krvotoka, doći do svih organa u organizmu. Kada se govori o tipovima ovih uređaja, treba reći da postoje: - permanentni ili st- privremeni pejsmejkeri. Privremeni pejs obično se upotrebljavaju prvi, posebno ako se veruje da je

stoga što u svom sastavu kada se ukaže potreba.

abnormalno spor rad srca privremen odnosno kratkotrajan (traje nekoliko dana). Privremeni pejsmejkeri se veoma lako *diskonektuju* kada se srčani otkucaji vrate u normalu. U skladu sa rečenim, može se reći da ova vrsta uređaja spada u takozvane *uslužne* pejsmejkere (eng. demand pacemakers), podrazumevaju senzor koji uključuje odnosno isključuje signalPermanentni pejsmejkeri su neophodni kada se radi o hronično sporom radu srca (traje

na) i kada se veruje da neće nestati.

mnogo više od nekoliko daKada se govori o baterijama koje se koriste za rad samog uređaja, treba reći da moderni pejsmejkeri poseduju baterije koje traju od 7 do10 godina. Kada baterija oslabi, sam uređaj će poslati signal koji će biti detektovan od strane doktora tokom rutinskog pregleda.

- 125 -

Page 126: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Obzirom da je baterija zapečaćena unutar komore pejsmejkera, zamena baterije

era sa ostalim uređajima.

ne mogu unuštiti pulsni generator pejsmejkera ili pak potpuno inhibirati izlaz mog uređaja. Neki od ovih uređaja mogu inhibirati jedan *otkucaj*.

ored ovih uređaja možemo pomenuti i medicinsku opremu gde je posebno značajna

rgana. Metalni delovi bivaju privučeni od strane agnet

podrazumeva zamenu cele komore. Na kraju nešto možemo reći o interferenciji pejsmejkNaime, ukoliko pacijent poseduje davač ritma, mora biti svestan svog okruženja i da uređaj može biti u interferenciji sa drugim uređajima, kao što su: električna bušilica, električni brijač, detektori metala, daljinski upravljači, mikrotalasne pećnice itd. koji, generalno, saPmagnetna rezonanca, tj. uređaj za magnetnu rezonancu koji koristi veoma jak magnet u cilju produkcije slike pojedinih om a, pa nije poželjno da se pacijenti koji poseduju pejsmejker izlažu dejstvu magneta iz razloga što magnet može prekinuti ritam i inhibirati izlaz samog uređaja. Ukoliko se MRI ipak mora uraditi, izlaz kod nekih tipova pejsmejkera se može reprogramirati. Takođe, treba reći da snimanje uz korišćenje X-zraka nema nikakve efekte na davač ritma.

- 126 -

Page 127: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

10.0. LASERSKI SISTEMI NA INTERNETU

10.1. Rođenje atomskog lasera

Pojam lasera kao posebnog izvora svetlosti velike snage i usmerenosti danas je

oznat velikom broju ljudi kroz njegovu primenu kako u medicini tako i u svakodnevnom ivotu. Ono što laser čini posebnim, ogleda se u koherenciji svetlosti (fotona) koju zrači,

što znači da svi talasi imaju identičnu frekvenciju u prostoru i vremenu. Atom, najmanji deo na koji se materija mo đenim uslovima tzv. talasna svojstva, a naučnici uspevaju da iskoriste talasnu prirodu atoma u praktične svrhe. Da je moguće konstuisati u emitovati koherentni snop atoma, pokazala je grupa istraživača dr Wolf anga Katterlea sa Massachusetts Institute of

entnog zračenja

physics (JILA), SAD, predvođeni

atoma u magnetskom kavezu

zi li u atomskom laseru do takvog

že razdeliti, pokazuje u odre baš kao i svetlost. Tek u zadnjih nekoliko godin

ređaj, koji će analogno laseru,g

Tehnology (MIT), SAD. Optički laser zahteva optički rezonator, aktivni medijum i izlazno ogledalo. U atomskom laseru MIT grupe, rezonator je magnet u kome su atomi zarobljeni pomoću *magnetnih ogledala*. Aktivni medijum predstavlja oblak veoma hladnih atoma, a ulogu izlaznog ogledala igraju pulsevi radio-frekvkojima se upravlja refleksivnošću magnetnih ogledala. Osnovu za njihov uređaj dalo je je dostignuće Bose-Einsteinove kondenzacije. Tada su istraživači sa Joint Institute for Laboratory AstroErickom Cornellom i Carlom Wiemannom uspeli da u atomskom *kavezu* ohlade razređeni gas (paru) atoma rubidijuma do te mere, da su atomi izgubili svoj identitet. Stvoreno je posebno stanje materije u kojem veliki broj čestica ima identičnu makroskopsku kvantnu talasnu funkciju. Time je eksperimentalno potvrđeno predviđanje Bosea i Einsteina još iz dvadesetih godina XX veka. Prvi korak ka atomskom laseru učinila je grupa dr. Ketterlea, kada su uspeli primenom radio talasa na kondenzat natrijumovihizbacivati pulseve kondenzata u formi snopa, analogno izlaženju svetlosti (fotona) kroz jedno od ogledala laserskog rezonatora. U sledećem koraku pokazali su da su kondenzati koherentni. U tu svrhu stvorili su dva kondenzata "režući" početni kondenzat laserom i pustili ih da se nakon pada kroz vakuum ponovo prekriju i interferiraju, pokazavši pri tom atomsku verziju tamnih i svijetlih pruga u interferentnom uzorku. To znači da, kao fotoni u laseru, svi atomski talasi u kondenzatu putuju u istoj fazi. Nakon prve objave rezultata ostalo je nejasno dolaprocesa kao što je stimulisana emisija kod konvencionalnog lasera, koja dovodi do stvaranja jakog koherentnog snopa. To je nateralo mnoge skeptike da tvrde kako termin atomski laser uopšte nije prikladan, s obzirom na druge velike razlike između fotona i atoma. Međutim, nedavno, ista Ketterleova grupa načinila je nov prodor pokazavši da je proces kojim se formira Bose-Einsteinov kondenzat analogan procesu stimulisane emisije, na način da atomi koji se već nalaze u kondenzatu privlače dodatne atome iz okoline kaveza. Nazvali su taj proces bozonskom stimulacijom odnosno koherentnim pojačanjem talasa materije i prisilili skeptike da priznaju kako naziv atomski laser ima svoje puno opravdanje.

- 127 -

Page 128: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Još je rano za potpunije sagledavanje posledica ovog velikog otkrića, ali već sada se može s pravom očekivati procvat atomske optike, ogranka atomske i molekularne fizike u kojem se atomima manipuliše kao što se u klasičnoj optici manipuliše svetlošću, posebno u razvoju atomske interferometrije. Ne manje važno jeste očekivanje unapređenja primarnih standarda vremena - atomskih satova i preciznosti merenja osnovnih fizičkih konstanti. Značajne su i moguće primene u nanotehnologiji, npr. tomskoj litografijia (proizvodnji elektroničkih sklopova pomoću atomskih snopova). gornjem tekstu su pomenute atomska optika i atomska interferometrija, pa nešto

em se oristeći međudelovanje atoma i laserskog svetla, manipuliše atomskim snopovima

đudelovanje atoma kad se očekuje da pokažu talasna svojstva.

Umožemo reći i o tome. Naime, atomska optika, moderni ogranak atomske i molekularne fizike u kojkanalogno manipulaciji svetlosnim snopovima u klasičnoj optici. Atomski mikroskop, atomski interferometar, atomski laser, i atomski hologram samo su neki od ciljeva atomske optike, koji zbog male talasne dužine atoma (npr. 0.1 nm za spore helijumove atome) u poređenju sa elektronima (10 nm) i svetlošću (500 nm) otvaraju nove perspektive u fizici i tehnologiji u pogledu preciznosti merenja. Sa druge strane, atomska interferometrija, tehnika u atomskoj i molekularnoj fizici kojom se proučava meAtomski interferometar je uređaj u kojem atomski snop deluje kao snop svetlosti u optičkom interferometru. Prvi atomski interferometar konstruiran je 1991. na Massachusetts Institute of Technology, SAD u grupi prof. Davida Pritcharda. Kako je talasna dužina atomskog talasa znatno manja nego talasna dužina svetlosti, preciznost atomskih interferometara može biti i 10000 puta veća nego kod optičkih, što omogućava vrlo precizna merenja.

10.2. Plavi laser

Plavi laser je pojam (sintagma) koji označava poluprovodničke lasere u području 400-450 nm, a čije bi ostvarenje predstavljalo značajan napredak u razvoju laserskih displeja i povećanju kapaciteta optičkih memorija.

Poluprovodnički laser (diodni laser), predstavlja sićušni kristal, proizveden atomskom tačnošću, podeljen u dva osnovna područja, s različitim električnim svojstvima. Na tzv.

-strani višak elektrona predstavlja nosioce struje. Na tzv. p-strani prevladavaju šupljine koje predstavljaju nedostatak elektrona. Kad se na p-stranu primeni pozitivan napon, a na n-stranu negativan, elektroni i šupljine poteknu jedni prema drugima. Čestice se sreću u ultratan

tnih fotona. Energija fotona (boja svetlosti) određena je svojstvima poluvodičkog spoja, iznosom energetskog rascepa

n

kom prostoru koji se naziva kvantna jama, gde se rekombinuju, pri čemu dolazi do emisije fotona. Ako su krajevi diode ujedno i visokoreflektirajuća ogledala, dolazi do laserskog efekta, emitovanja istovrsnih koheren

(engl. band-gap).

- 128 -

Page 129: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

Npr. za GaAs lasere taj energetski rascep iznosi 1.45 eV, što odgovara emisiji fotona talasne dužine 885 nm.

Za ostvarenje plavog lasera potrebni su poluprovodnički materijali s energijskim rascepom od 2-4 eV. Tehnologija proizvodnje obuhvata *naparavanje* tankih slojeva

znovrsnih materijala na odgovarajuću podlogu po sistemu sendviča, aktivnog sloja između n-tipa i p-tipa. Broj kvantnih jama (n-p kontakata) varira od 2 do 10. Takav išeslojni n-p sendvič je debljine samo šest mikrona.

ra

v

Vodeći istraživač u polju, Shuji Nakamura, Nichia Chemical Company, Japan, u intervjuu iz avgusta 1996, predviđa ostvarenje komercijalnog plavog lasera na prelazu 1997/1998. Nichijini su istraživači čarobnu formulu našli u indijum-galijum-nitrid materijalima. I zaista, vest da je "probijen led" pojavila se krajem 1997. godine o plavom laseru sa 300 sati rada, do bi to naraslo na 1500 sati u 1998. i 10000 sati u 1998. Takvom uspešnom razvoju plavih lasera prethodio je razvoj plavih i zelenih LED dioda, prvo temeljenih na SiC materijalima pa zatim InGaN koji emituje fotone talasne dužine 450 nm, koje su dostigle efikasnost i do 9 posto.

Drugi međunarodni simpozijum o plavim laserima i LED diodama, gde su prikazana istraživanja i na drugim materijalima kao npr. BeMgZnSe okupio je početkom oktobra sve značajnije istraživače u tom polju.

Alternativni pristup razvoju plavih lasera zastupa japanska firma Matsushita. Oni su razvili uređaj koji se temelji na udvostručavanju frekvencije zračenja crvenog diodnog lasera pomoću ne-linearnih optičkih kristala.

- 129 -

Page 130: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

O značenju plavih lasera za razvoj memorija (DVD) i displeja puno se piše, npr. o utrostručenju kapaciteta optičkog zapisivanja podataka. (Npr. kapacitet DVD optičkog diska sa crvenom laserskom diodom je 4.7 Gigabajta po strani, dok bi s plavim laserom on bio povećan na 15 Gigabajta po strani). Ukratko radi se o tome da je spot plave boje manji od crvenog što samim tim omogućuje gušći zapis podataka. Iako najavljivani na proleće, komercijalnih plavih lasera sada još nema, no oni sigurno dolaze. Crveni laseri (tipično AlGaInP na GaAs podlozi) već su dugo tu, i našli su vrlo široku primjenu: za štampanje u laserskim štampačima, čitanje bar-kodova, optičkom pohranjivanju podataka (CD-romovi), pumpanju drugih lasera itd. Jednu primenu treba posebno istaći, a to su laserski pokazivači, koji nisu veći od palca, a mogu se kupiti skoro na svakom mestu, bez ikakvih uputstava i upozorenja, tako da su postali igračka. Opasna igračka, jer sa snagom od 5 do 10 mW, kakvih je sada lako naći, mogu dovesti do trajnog oštećenja oka.

emojte biti ravnodušni ako vam po prozoru počnu šetati crveni spotovi - uskoro će im pridružiti plavi i zeleni.

Nse

- 130 -

Page 131: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

11. LITERATURA

1. Ouhayoun M. Le laser: ses indications et limites en odonto-stomatologie:trouve-t-il

sa place en 1983, en pratique quotidinne? Rev odonto-stomatol XIII 1984;4:263-9 2. Nelson DGA, Wefel JS, Jongebloed WL, Featherstone JDB. Morphology, history

and crystallography of human dental enamel treated with pulsed low-energy infrared laser radiation. Caries Res 1987;21:411-26

3. Morioka T, Suzuki K, Tagomori S. Effect of beam absortive mediators on an acid resistance of surface enamel by Nd:YAG laser radiation. J Dent Health 1984;34:40-4

4. Anić I, Pavelić B, Matsumoto K. In vitro pulp chamber temperature rises associated with the argon laser polymeraziation of composite resin. Lasers in Surg and Med 1996;19:438-444

5. Anic I, Tachibana H, Matsumoto K, Qi P. Permeability, morphologic and temperature changes of canal dentine walls induced by Nd:YAG, CO2 and argon lasers. International Endodontic Journal 1996;29:13-22

6. Gordon,J.P., Zeiger,H.J., Townes,C.H.: 1954, Phys.Rev., 95, 282 7. Abergel P. et al: Control of connective tissue metabolism by lasers: Recent

developments and future pros ermatol. 1984; 11: 1142 8. Mester E. et al: Untersuchungen über die hemmende bzw. fördernde Wirkung der

9. .

10.-0.

rgery. 1998; 16 (5): 245-248.

ay 10-13 2000; p. 77

. Australian Dent

15. nd facial

. SPIE Proc. 1995; Vol. 2630: 43-

16. nsity laser therapy is an effective treatment for

2): 221-223

pects. J Am Acad D

Laserstrahlen. Arch Klin Chir. 1968; 322: 1022. Tunér J, Hode L. 100 positive double blind studies - enough or too little? ProcSPIE, Vol 4166, 1999: 226-232. Tunér J, Hode L. Low level laser therapy - clinical practice and scientific background. 1999. Prima Books. ISBN 91-630-7616

11. Tunér J, Hode L. It´s all in the parameters: a critical analysis of some well-known negative studies on low-level laser therapy. Journal of Clinical Laser Medicine & Su

12. Parker J et al. The effects of laser therapy on tissue repair and pain control: a meta-analysis of the literature. Proc. Third Congress World Assn for Laser Therapy, Athens, Greece, M

13. Bouneko J M et al. The efficacy of laser therapy in the treatment of wounds: a meta-analysis of the literature. Proc. Third Congress World Assn for Laser Therapy, Athens, Greece, May 10-13 2000; p 79

14. Gerschman J A et al. Low Level Laser in dentine hypersensitivityJ. 1994; 39: 6. Vélez-Gonzalez M et al. Treatment of relapse in herpes simplex on labial aareas and of primary herpes simplex on genital areas and “area pudenda” with low power HeNe-laser or Acyclovir administred orally50 Schindl A, Neuman R. Low-interecurrent herpes simplex infection. Results from a randomized double-blind placebo-controlled study. J Invest Dermatol. 1999: 113 (

- 131 -

Page 132: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

17.

mucositis: A multicenter phase III randomized

18. laser in the prevention of oral mucositis in

19. l laser treatment on neurosensory deficits

; 82 (2): 132-8

treatment of acute maxillary sinuitis: in patients with exacerbation of a chronic

21. don School of Medicine and Dentistry. 1999

2. Bjorne A. Cervical signs and symptoms in patients with Ménière's disease: a controlled study. J Cranomandib Practice. 1998; 16 (3): 194-202.

24. e K et al. LLLT treatment of post herpetic neuralgia. Laser Therapy. 1988; 1:

25. J Anesth. 1998; 81 (4):

26.us mutans. Caries Res. 1995; 29: 192-197

28.

29.wo fluoride-containing orthodontic bonding materials. J Dent Assoc S

30. ice Victor, and Allan H. Ropper. Principles of

31. n, eds. Handbook

32.

dicine 101 (supplement 1A/1996): 6S

Bensadoun R J, Franqiun J C, Ciais C et al. Low energy He/Ne laser in the prevention of radiation-inducedstudy in patients with head and neck cancer. Support Care Cancer. 1999; 7 (4): 244-252 Cowen D et al. Low energy helium neonpatients undergoing bone marrow transplant: results of a double blind randomized trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1997; 38 (4): 697-703 Khullar S M et al. Effect of low-levesubsequent to sagittal split ramus osteotomy. Oral Surgery Oral Medicine Oral Pathology. 1996

20. Kaiser C et al. Estudio en doble ciego randomizado sobre la eficacia del HeNe en el tratamiento de la sinuitis maxilar aguda: en pacientes con exacerbación de una infección sinusal crónica. [Double blind randomized study on the effect of HeNe in the maxillary sinuitis]. Boletín CDL. 1986; 9: 15. Also in Av Odontoestomatol. 1987; 3 (2): 73-76 Sattayut S. PhD dissertation, St. Bartholomew's and the Royal Lon

2

23. Eckerdal A, Lehmann Bastian H. Can low reactive-level laser therapy be used in the treatment of neurogenic facial pain? A double-blind, placebo controlled investigation of patients with trigeminal neuralgia. Laser Therapy. 1996; 8: 247-252 Moor7 Schlager A et al. Laser stimulation of acupuncture point P6 reduces postoperative vomiting in children undergoing strabismus surgery. Br529-532 Burns T, Wilson M, Pearson G. Effect on dentine and collagen on the lethal photosensitization of streptococc

27. Wilson M, Yianni C. Killing of methicillin-resistant staphylococcus aureus by low-power laser light. J Med Microbiol. 1995; 42: 62-66. Kazmina S et al. Laser prophylaxis and treatment of primary caries. SPIE Proc. 1984; 1994: 231-233 van Rensburg S D, Wiltshire W A. The effect of soft laser irradiation on fluoride release of tAfr. 1994; 49 (3): 127-31 Adams, Raymond D., MaurNeurology. 6th ed. New York: McGraw-Hill, 1997 Tollison, C. David, John R. Satterthwaite, and Joseph W. Tollisoof Pain Management. 2nd ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1994 Iadarola, Michael J., and Robert M. Caudle. "Good Pain, Bad Pain: Neuroscience Research." Science 278 (1997): 239

33. Markenson, Joseph A. "Mechanisms of Chronic Pain." The American Journal of Me

- 132 -

Page 133: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

34. Sykes, J., R. Johnson, and G. W. Hanks. "Difficult Pain Problems: ABC of Palliative Care." British Medical Journal 315 (1997): 867 Bark, Jos35. eph P. Your Skin: An Owner's Guide. Englewood Cliffs, NJ: Prentice

36. rders of

al. New York: McGraw-Hill,

37. ., and James G. Marks. "Dermal and Subcutaneous Growths."

38.n 15 (Feb. 1994): 605-610

ted with the Pulse Dye Laser."

40. The Western

41. , and Ilona J. Frieden. "Growing Up With a

sions." American Family Physician 15 (Feb. 1998): 765-773

Hall, 1995 Fitzpatrick, Thomas B., et al. "Benign Neoplasms and Hyperplasias. Disothe Blood Vessels." In Color Atlas and Synopsis of Clinical Dermatology. Common and Serious Diseases, ed. Martin J. Wonsiewicz, et 1997 Lookingbill, Donald PIn Principles of Dermatology. Philadelphia: W. B. Saunders Co., 1993 Errickson, Carla V., and Nancy R. Matus. "Skin Disorders of Pregnancy." American Family Physicia

39. Morelli, Joseph G., et al. "Initial Lesion Size as a Predictive Factor in Determining the Response of Port-Wine Stains in Children TreaArchives of Pediatrics and Adolescent Medicine (Oct. 1995): 1142-1145 Nanda, Vandana, S. "Management of Capillary Hemangiomas."Journal of Medicine (Apr. 1994): 364 Tanner, J. Lane, Martha P. DechertFacial Hemangioma: Parent and Child Coping and Adaptation." Pediatrics (Mar. 1998): 446-452

42. Vander Schaff, Rachelle. "Lasers Zap Strawberry Birthmarks." Parents, Oct. 1997, 37

43. Wirth Fern A., and Mark H. Lowitt. "Diagnosis and Treatment of Cutaneous Vascular Le

44. Berry J. Recurrent trichiasis: Treatment with laser photocoagulation. Ophthalmic Surgery 1979 Jul;10(7):36-8 Nanni CA, Alster TS. Optimizing treatment parameters for hair removal using a 45.topical carbon-based solution and 1064-nm Q-switched neodymium:YAG laser energy. Archives of Dermatology 1997 Dec;133(12):1546-9 Lawrence WT. Hair removal laser and nonlaser light systems. Pla46. stic Surgery Educational Foundation DATA Committee. Plastic and Reconstructive Surgery. 2000 Jan;105(1):459-61. Available online through PubMed

47. Dierickx CC. Hair removal by lasers and intense pulsed light sources. Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery. 2000 Dec;19(4):267-75. Dierickx discusses "unwanted pigmented hair" here, avoiding a discussion of ineffective laser results on unpigmented hair. This follows her 1998 article proclaiming permanent hair removal by normal-mode ruby laser, but defining success based on

48. rown T, McCarthy EM, McCarthy RA, Uchida T. Dermatologist

"miniaturization" of pigmented terminal hairs only, and not complete hair removal. See the section on "permanent hair reduction" for details Wagner RF Jr, Band electrologist perspectives on laser procedures by nonphysicians. Dermatologic Surgery. 2000 Aug;26(8):723-7

49. See the page on information sources for details on why Kitty's Consumer Beware is a nonrecommend source of hair removal information

50. Raulin C, Greve B, Raulin S. Ethical considerations concerning laser medicine. Lasers in Surgery and Medicine 28:100-101 (2001)

- 133 -

Page 134: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

51. Carlson, Karen J., et al. The Harvard Guide to Women's Health. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, 1996 "Laser Procedures for Nearsightedness." FDA Consumer (Jan52. ./Feb. 1996): 2.

54.

56.57.58.59.

60. 97): 3-4.

62.63. o." San Jose Mercury News, Feb. 1994, 22, 24

53. "Laser Resurfacing Slows the Hands of Time." Harvard Health Letter (Aug. 1996): 4-5. "Lasers." Mayo Clinic Health Letter (July 1994): 1-3.

55. "Lasers: Bright Lights of the Medical World." Cosmopolitan, May 1995, 262-265. "Lasers for Skin Surgery." Harvard Women's Health Watch (Mar. 1997): 2-3. "Lasers -- Hope or Hype?" American Health (June 1994): 68-72, 103. "The Light Fantastic." Helix (Winter 1989): 3-9. "New Cancer Therapies That Ease Pain, Extend Life." Cancer Smart (June 1997): 8-10. "New Laser Surgery for Angina." HealthNews (6 May 19

61. "Saving Face." Essence, Aug. 1997, 24, 26, 28. "Under the Gun." Mirabella, Jan./Feb. 1996, 108-110. "What a Laser Can and Cannot D

64. Littler CM. Hair removal using the Nd:YAG laser system. Dermatologic Clinics 1999 Apr;17(2):401-30, x.

65. Goldberg DJ, Littler CM, Wheeland RG. Topical suspension-assisted Q-switched Nd:YAG laser hair removal. Dermatologic Surgery 1997 Sep;23(9):741-5

66. Rogers CJ, Glaser DA. Treatment of pseudofolliculitis barbae using the Q-switched Nd:YAG laser with topical carbon suspension. Dermatologic Surgery 2000

Aug;26(8):737-42

67. Kilmer SL. 3 Month Clinical Results Using the CoolGlide Long-Pulse Nd:YAGLaser for Hair Removal. (unpublished and undated)

Using the CoolGlide Long-68. Kilmer SL. Summary of 15 Month Clinical Results Pulse Nd:YAG Laser for Hair Removal. (unpublished, June, 2000)

69. Goldberg DJ, Samady JA. Evaluation of a long-pulse Q-switched Nd:YAG laser for hair removal. Dermatologic Surgery 2000 Feb;26(2):109-13

70. Bencini PL, Luci A, Galimberti M, Ferranti G. Long-term epilation with long-pulsed neodimium:YAG laser. Dermatologic Surgery1999 Mar;25(3):175-8 Littler 71. CM. Laser hair removal in a patient with hypertrichosis lanuginosa congenita. Dermatologic Surgery 1997 Aug;23(8):705-7.

72. Albert, Daniel M., Frederick A. Jakobiec, Principles and Practice of

74. y Fauci, Dennis Kasper, Stephen Hauser, Dan Longo, J.

75. ne, 2000

77. , The Massachusetts Eye and Ear Infirmary Review Manual for

78. thalmic Surgery (Looselef and Update Service), 1990, '93, '94, '95

Ophthalmology, 2nd Edition, 2000. 73. Biesman, Brian, Lasers in Facial Aesthetic and Reconstructive Surgery, December,

1998 Braunweld, Eugene, AnthonJameson, Harrison's Principles of Internal Medicine, Feb., 2001 Chern, Kenneth C., Michael E. Zegans, Ophthalmology Review Manual, Ju

76. Gills, James P., Robert Fenzl, Robert G. Martin, Cataract Surgery - The State of the Art, 1998 Lamkin, Jeffrey C.Ophthalmology, Second Edition, October, 1998 Lindquist, Thomas D., Richard L. Lindstrom, Oph

- 134 -

Page 135: Laseri i Njihova Primjena u Medicini

79. Rhee, Douglas J., Mark F. Pyfer, Mark A., Friedberg, Christopher J. Rapuano, The Wills Eye Manual, Office and Emergency Room Diagnosis and Treatment of Eye

80. ry, Bausch and Lomb

81. linical

82. der, Duane's Foundations

83. . Helveston, Strabismus - A Decision Making

84. ecker, Clement A., F.T. Fraunfelder, Richard Tipperman, Physician's Desk

85.

87. (Editor). Lasers in Medicine and Surgery, The Veterinary Clinics of

88. ry Medicine, Textbook of Small

89. y, Small Animal Surgery Secrets, Hanley and

90.Baltimore, MD, pp. 45-52, 1998

peripheral nerves with the argon laser. A functional and histological 92. l Biomechanics of 93. tehnologije, strana 61-63; januar 2005.

Disease, March, 1999 Slade, Stephen G., C-LASIK - Lamellar Refractive SurgeSurgical, Inc., 1999 Tasman, William, Edward A. Jaeger, et. al., Wills Eye Hospital Atlas of COphthalmology, Second Edition, Sep., 2001 Tasman, William, Edward A. Jaeger, Mitchell H. Friedlanof Clinical Ophthalmology, Vol. 21, 2002 von Noorden, Gunter K., Eugene MApproach, 1994 WeisbReference for Ophthalmic Medicines, Edition 30, 2002 Yanoff, Myron, Jay S., Duker, Ophthalmology, 1999.

86. Mihić dr Dragoljub, Osnove fiziologije. Tehnički fakultet Mihajlo Pupin Zrenjanin, 2000. Bartels, KENorth America - Small Animal. WB Saunders, Philadelphia, PA, May 2002 Lucroy, MD, Bartels, KE. Lasers in VeterinaAnimal Surgery, 3rd Edition, WB Saunders, Philadelphia, PA, pp 227-235, 2003 Fry, TR, Bartels, KE. Laser SurgerBelfus, Inc, Medical Publishers, Philadelphia, PA, pp 54-57, 2000 Bartels, KE. Laser Surgery, Current Techniques in Small Animal Surgery IV, Williams and Wilkins,

91. Campion, E. R.; Bynum, D. K.; and Powers, S. K.: Repair of

evaluation. J. Bone and Joint Surg., 72-A: 715-723, June 1990. White, A. A., III, and Panjabi, M. M.: Clinica

the Spine. Ed. 2, p. 446. Philadelphia, J. B. Lippincott, 1990. Magazin *SciTech*, aktuelnosti iz nauke i

- 135 -