اصول عمومی و فیزیک لیزر ها

 
 
لیزرها ، اصول عمومی و فیزیک آن

Lasers, General Principles and Physics
Article Last Updated: Feb 13, 2008

AUTHOR: Steve Lee, MD, Physician in Plastic, Reconstructive, and Hand Surgery, Plastic Surgery, PLLC
Steve Lee is a member of the following medical societies: American College of Surgeons and American Society of Plastic Surgeons
 

مقدمه

کلمه لیزر لغت اختصاری مشتق شده از عبارت تقویت نور نشر برانگیخته می باشد. یک دستگاه مجهز به لیزر  می تواند نور با شدت بالا ، تک رنگ ، تک سویه و موازی تولید کند. این ویژگی های منحصر به فرد لیزر را ابزاری سودمند برای کاربرد تجاری و پزشکی معرفی می کند.

تاریخچه

فهم خواص عمومی لیزر به پزشک و کاربر دستگاه درک بهتری از تکنولوژی لیزر و قابلیت ها و محدودیت ها ی لیزر می دهد. اصول نظری لیزر در سال 1917 تکوین یافت زمانی که انشتین اساس تابش تحریکی را در مقاله نظریه تشعشع کوانتومی تشریح نمود. در سال 1955 آقای گوردون میزر را که با امواج مایکروویو کار می کرد و جد لیزر می باشد ساخت. در 1958 تانز و شاولو  از آزمایشگاه  بل اصول عملی فیزیک لیزر را شرح دادند. بعدا در سال 1960 آقای میمن اولین لیزر عملیاتی را ساخت.این لیزر توسط تحریک کریستال یاقوت با پالس های شدید نور فلش لامپ ، اشعه قرمزلیزر ساطع می کند.لیزرریاقوت اولین لیزر پزشکی بود که در سال 1963 جهت انعقاد ضایعات شبکیه مورد استفاده قرار گرفت.

سرانجام مواد دیگری یافت شدند که به عنوان محیط فعال دستگاه لیزر عمل نمایند. مواد زیادی (خصوصا عناصر نادر کره زمین ) مانند اربیوم ، گادولینیوم ، هولمیوم ، پرازودیمیوم ، تالیوم ، اورانیوم ویتریوم با موفقیت مورد استفاده قرار گرفتند.

در سال 1961 یک لیزر از کریستال های یتریوم – آلومینیوم – گارنت به همراه ماده کمکی نئودیمیوم 1%تا3%  (ND:YAG)  ساخته شد.این لیزر انرژی خود را در طیف مادون قرمز نزدیک با طول موج 1060 نانومتر ساطع می کند. محققان دریافتند که این اشعه با عمق نفوذ بالا برای تبخیر بافتی و کواگولاسیون حرارتی عروق خونی بزرگ (کوچکتر از 3 میلیمتر ) سودمند است. امروزه اصولا لیزر  ND:YAG جهت حذف تاتو و تومور های دستگاه ادراری تناسلی و جهاز هاضمه استفاده می شود. اگرچه کاربردهای زیاد دیگری مثل جراحی چشمی (ایریدکتومی / ایریدوتومی محیطی ، کپسولوتومی خلفی بعداز جراحی کاتاراکت ) و حذف موهای زائد دارد.

اولین لیزر گازی از مخلوط گاز نئون و هلیوم در سال 1961 ساخته شد. اگرچه اشعه قرمز لیزر آن به قدر کافی قدرت ندارد که واکنش حرارتی ایجاد کند ولی به خاطر رنگ قرمز پرتو لیزرش به عنوان اشعه راهنما در لیزر با پرتو های نامرئی های مثل لیزر CO2 استفاده می شود.اخیرا لیزر هلیوم و نئون در اروپا و آسیا به عنوان محرک بیولوژیک جهت تسکین درد و تسریع ترمیم زخم به بازار عرضه شده است.

در 1962 لیزر آرگون ساخته شد. این لیزر انرژی خود را در قسمت آبی – سبز طیف الکترومغناطیس ساطع می کند.انرژی لیزر با این طول موج به راحتی توسط دو کروموفور ( پیگمان های جذب کننده ) طبیعی موجود در بدن انسان ( ملانین و هموگلوبین ) جذب می شود.امروزه از لیزر آرگون جهت فوتوکواگولاسیون ( محو حرارتی بدون تبخیر بافتی ) عروق خونی در درمان رتینوپاتی دیابتی و ماه گرفتگی پورت وین استفاده می شود.

 در سال 1964 آزمایشگاه لیزرCO2    را ساخت.این لیزر انرژی خود را در قسمت آبی – سبز طیف الکترومغناطیس با طول موج 10600 نانومتر ساطع می کند. انرژی در این طول موج به میزان زیادی توسط آب که جز اصلی و کروموفور اساسی سلول های بافت زنده است جذب می شود. بنابراین انرژی لیزرCO2 قادر به برش بافتی یا حذف حجمی ( به وسیله تبخیر بافتی ) می باشد. لیزر CO2 با این ویژگی منحصر به فرد به عنوان رایج ترین لیزر پزشکی در دنیای پزشکی امروز مورد استفاده قرار می گیرد.

فیزیک لیزر

اتم ها به صورت معمول در تراز انرژی استراحت یا پایه   (E0) قرار دارند. وقتی اتمها انرژی الکتریکی ، اپتیکی یا حرارتی جذب کنند تحریک شده و در تراز انرژی بالاتر (E*)  قرار می گیرند.اتم ها در تراز انرژی بالا ناپایدار بوده و خودبخود میل دارند به تراز انرژی پایه اشان بر گردند و بدین ترتیب انرژی دریافتی اولیه را به شکل نور یا فوتون آزاد می کنند.از این پدیده به عنوان تشعشع نشر خودبخودی یاد می شود.

اگر حین زمان کوتاه نزول اتم یا مولکول  ( این زمان به طور متوسط 8-10 ثانیه است )  از تراز انرژی بالاتر (E*) به ترازانرژی پایه  (E0)بار دیگر با همان میزان انرژی قبلی بمباران شود نتیجه نهایی این می شود که دوبرابر انرژی اولیه ، انرزی آزاد شود.بنابراین اگر یک فوتون به اتم با تراز انرژی پایه    (E0)برخورد کند و آن اتم به تراز انرژی بالاتر  (E*)برود ، در صورت اصابت یک فوتون مشابه دیگر حین نزول اتم به  تراز انرژی پایه  (E0) دو فوتون با فرکانس یکسان آزاد می شود.

این نشر هم فاز و هم سو با اولین فوتون بمباران کننده است. این پدیده نشربرانگیخته نام دارد. سپس ممکن است هر کدام از دو فوتون نشر یافته با اتم های دیگر تحریک شده تصادم نموده و نشر برانگیخته بیشتر با همان فاز و فرکانس ایجاد شود.وقتی در محیط فعال  تعداد اتم های با تراز بالای انرژی (E*) بیشتر از تعداد اتم های با تراز پایه (E0) بیشتر باشد پدیده جمعیت معکوس نامیده می شود. این واکنش زنجیره ای سریعا تولید نشر قدرتمند اشعه همدوس (لیزر ) می کند.

اجزا  لیزر

 اساس دستگاه لیزر بر 3 جز می باشد : 1- ماده فعال یا ماده  لیز ؛ 2-محفظه اپتیکی یا تشدید کننده ؛3-منبع انرژی یا پمپ. ماده فعال لیزر می تواند جامد ، مایع یا گاز باشد.تنوع ماده فعال موجب تولید انرژی مختلف یا طول موج گوناگون نوری می شود. اما همه لیزرها با اصول یکسان کلی کار می کنند.

ماده فعال داخل محفظه اپتیکی یا رزوناتور قرار دارد.در هر انتهای محفظه منعکس کننده ها یا آینه ها موازی با هم قرار دارند که روبروی یکدیگر قرار گرفته اند.سطح آینه جلویی ( خروجی)  به گونه ای طراحی شده است که تا حدودی منعکس کننده باشد.این آینه تنها قسمتی از نور برخوردی را منعکس می کند و به بقیه نوریا انرژی برخودی اجازه می دهد که از محفظه خارج شود.آینه عقبی کاملا منعکس کننده می باشد به نحوی که 100% انرژی برخوردی منعکس می گردد.منبع تغذیه (پمپ ) انرژی (حرارتی ، الکتریکی ، یا اپتیکی مثل لامپ فلش ) لازم برای تحریک ماده فعال فراهم می کند.

وقتی ماده فعال با انرژی کافی پمپ شود ، پدیده جمعیت معکوس رخ می دهد. این پدیده موجب نشر خودبخودی فوتون ها می شود.شماری از این فوتون ها بین دو آینه منعکس می شوند ( فوتون ه ای منعکس نشده به شکل گرما محو می شوند). سپس این فوتون های انعکاس یافته در مسیر رفت وبرگشت بین دو آینه با دیگر اتم های برانگیخته شده  تصادم می کنند. این برخوردهای متوالی ایجاد تشعشع نشربرانگیخته می کند.هرچه فوتون های بیشتری با اتم های برانگیخته شده تصادم نمایند انرژی بیشتری داخل محفظه ساخته می شود واین انرژی به دلیل انعکاس فوتون ها مابین دو آینه موازی رودروی هم تقویت می شود.قسمتی از انرژی از سطح آینه جلویی( که نقشه خروجی محفظه را ایفا می کند) اجازه خروج دارد.این انرژی به شکل اشعه با شدت بالا می باشد که خواص تکرنگی (طول موج یکسان شعاع های نوری) ، تک سویگی ( شعاع های نور با هم موازی هستند) و همدوسی ( شعاع های نور هم فاز هستند) دارد.

دانسیته توان

 اغلب قطر پرتو خروجی لیزر از محفظه به قدری بزرگ و گسترده است که توان کافی جهت بهره وری درمانی ندارد.بنابراین پرتو لیزر از یک عدسی همگرا عبور داده می شود تا قطر پرتو کاهش یافته و شدت و انرژی آن افزایش یابد. این کار باعث می شود اندازه مناسبی از پرتو لیزر جهت بهره وری استادانه وعملی فراهم شود. از شدت پرتو به عنوان چگالی توان (Pd) یا درخشندگی (E)  یاد می شود . تعریف چگالی توان  میزان انرژی رسیده به واحد سطح بافت برخوردی می باشد. واحد اندازه گیری چگالی توان وات بر واحد قطر پرتو می باشد. بنابراین چگالی توان رابطه معکوس با مجذور سطح مقطع پرتو لیزر دارد.

Pd = (100w/d2 )      Wبیان گرواحد توان لیزر به  وات و d واحد قطربه cm2 ( مثلا 100 W/cm2  ) است.

برای میزان مشخصی توان( وات) در یک دستگاه لیزر یک پرتو عریض و غیر متمرکز قدرت کمتر نفوذ دارد و بیشتر برای کارهایی مانند لایه برداری پوست ، تبخیر بافتی و کواگولاسیون عروق خونی سودمند است. اما یک پرتو متمرکز (فوکوس شده) به عمق بیشتری از بافت نفوذ می کند و بیشتر برای برش ظریف و حذف حجمی بافت مناسب است.

Fluency (جریان لیزر)

مدت تابش لیزر جهت تعیین دقیق کل میزان انرژی رسیده به بافت مهم است. تابش طولانی لیزر به بافت موجب تخریب بافتی می شود و مدت زمان کوتاه تابش باعث می شود اثر درمانی لیزر ظاهر نشود. به میزان کل انرژی دوز یا  Fluency گفته می شود. برای محاسبه دوز بایستی  چگالی توان در زمان تابش  ضرب شود.

Fluency = Pd(t) = J/A   J          واحد انرژی به ژول           A واحد قطر پرتو به سانتیمتر مربع

طول موج

تاثیر نور روی پوست بستگی به طول موج نور دارد. قسمت ماورا بنفش نور (400-100 نانومتر ) غیرقابل رویت برای چشم انسان است و مشخص گردیده است اثرات مخربی مثل قرمزی ، هیپرپیگمانتاسیون و کانسر پوستی دارد.غالبا انرژی نور در طیف مرئی( 700-380 نانومتر) بی خطر است اما اگر با شدت بالا به پوست تابیده شود ممکن است پوست براثر پدیده جذب دچار آسیب حرارتی گردد. قسمت مادون قرمز نزدیک طیف نوری (3000- 780 نانومتر) غیرقابل رویت است و در درمان ضایعات پوستی و شبکیه استفاده می شود.عموما اثر نور در قسمت مادون قرمز میانه و دور (1000-3 میکرون) محدود به لایه های سطحی پوست است.

میزان جذب و اثر حرارتی لیزر روی پوست بسته به میزان و نوع کروموفور (جاذب پیگمان) بافت در معرض تابش متفاوت است. همانطور که قبلا ذکر شد هموگلوبین و ملانین کروموفور های اندوژن طبیعی بدن هستند.جوهرتاتو نمونه کروموفور اگزوژن ست.کروموفورهای مختلف ضریب جذب متفاوت دارند. میزان جذب انرژی در یک طول موج مشخص توسط کروموفور ضریب جذب کروموفور نامیده می شود.نور لیزربه دلیل  تک رنگی و پهنای باریک باند نوریش قادر است به صورت انتخابی کروموفورهای بافتی را جهت درمان هدف گیری کند.

فوتوترمولیز انتخابی

پارامترهای فوق الذکر لیزر (چگالی توان ، fluence و طول موج )اصول اولیه و اساسی لیزرهای پزشکی در شکل گیری نظریه فوتوترمولیز انتخابی (SP ) می باشد.اندرسون و پریش نظریه SP را در سال 1983 شرح دادند وقتی که آنها عوامل اساسی ایجاد آسیب  انتخابی بافتی توسط لیزررا شناسایی کردند. SP روشی است که با جذب در کروموفور اختصاصی هدف  آسیب موضعی در سطح سلولی ایجاد کند.بنابراین قادر است از آسیب ناخواسته به بافت مجاور ناحیه تابش به سبب انتشار گرما جلوگیری کند.

میزان انتشار گرمای داده شده به بافت بعنوان زمان استراحت حرارتی(TR  ) تعریف می شود. زمان لازم برای این که بافت 50%مقدار گرمایی را که بر اثر تابش لیزر جذب کرده است از طریق انتشار از دست بدهد(TR  ) می گویند.این میزان مطابق فرمول زیر وابسته به قطر سطح در معرض تابش و ضریب انتشار گرما در بافت هدف ( D)می باشد:

شعاع بافت هدف در معرض تابش می باشد= r2 / 4D              TR                    r
بنابراین اگر زمان تابش لیزر کوتاه تر از TR بافت هدف  باشد  ، آسیب عمده حرارتی حداقل خواهد بود.

برای مثال  آب (جز اصلی  سلول های زنده) ضریب جدب 2 در طول موج 10600 نانومتر لیزر  CO2  دارد و زمان TR آن 326 میکروثانیه است. اگر لیزر  CO2 برایث مدت کمتاز 326 میکروثانیه به پوست تابش داده شود ، بیشتر تابش جذب آب پوست ناحیه درمان شده می شود و تقریبا هیچ انتشار گرمایی نخواهیم داشت.اما اگر زمان تابش بیشتر از 326 میکروثانیه شود ، گرما بافت غیر هدف مجاور را آسیب رسانده و موجب صدمه حرارتی ناخواسته می شود.

بنابراین برای انجام صحیح SP  بایستی بافت هدف (کروموفورهای آن) ضریب جذب اپتیکی بیشتری از بافت مجاور غیر هدف داشته باشد و مدت انتخابی پالس لیزر کمتر از TR بافت هدف باشد. عموما TR   بافت های نرم بدن انسان کمتر از 1 میلی ثانیه است. بنابراین پالس لیزری مورد استفاده در پزشکی بایستی خیلی کوتاه باشد و درعین حال توان بالا داشته باشد تا تاثیر درمانی خوب و تخردب حرارتی کم داشته باشد.انتخاب صحیح لیزر درمانی به علت وجود انواع گسترده لیزرها مهم است و بسته به روش جراحی خاص نیاز به تیپ مناسبی از لیزر داریم.

مدهای لیزر: موج پیوسته ، پالس و Q Switching

عموما نور تولیدی لیزر به دو شکل آزاد می شود:جریان پیوسته انرژی (CW) لیزر یا پالس های متعدد مجزا (pulsed laser) . لیزرهای تیپ 2 تفاوت اساسی در نحوه عملکرد و تخلیه انرژی دارند.

یک لیزر با موج پیوسته تا نیل  به تراز بالای انرژی در شمار زیادی از اتم ها  و ایجاد حالت برانگیخته و تابش فوتون ها نیاز به پمپاژپیوسته انرژی به داخل ماده فعال دارد. امکان تخلیه پیوسته موج لیزر در چنین تراز بالای انرژی وجوددارد. مدت پالس موج پیوسته لیزر حدود 0.25 ثانیه است.آسیب عمده حرارتی  با این مدت زمانی و توان نسبتا ثابت رسیده به بافت صورت می گیرد. پرتو تابشی لیزرهای CW با طراحی کلید الکترونیکی ،  دریچه مکانیکی و شاترهای زمانی تعدیل گردیده اند به نحویکه نور خروجی پالسی شکل شده و حین تابش انقطاع اشعه لیزر صورت  بگیرد.این سیستم یک لیزر پالسی حقیقی نیست زیرا نور لیزر به صورت فیزیکی جهت  ایجاد اثر پالسی شرحه شرحه (تکه تکه) می شود.

در مقابل ، لیزرهای پالسی انرژی با شدت بالا به شکل پالس های کوتاه لیزر در فواصل کوتاه زمانی (در طیف میلی ثانیه) بدون استفاده از شاتر آزاد می کنند. وقتی پمپ جهت تولید پالس های مجزا لیزر( که معمولا پهن و به شکل تصادفی هستند) تنظیم می گردد شعاع های لیزری تولید می شوند.

در هردو نوع لیزر می توان با استفاده از روش  Q Switching جرح و تعدیل بیشتری انجام داد تا به پالس های کوتاه تر (معمولاپالس های با زمان 10 تا 250 نانو ثانیه)  نائل شویم. با این روش پدیده جمعیت معکوس عظیم قبل از القا نشر صورت می گیرد.این پدیده جمعیت معکوس با استفاده از شاتر اپاک مکانیکی یا توسط قرار دادن یک شاتر اپتیکی پولاریزه حساس الکتریکی با سرعت بالا (که  سلول pockel نامیده می شود)مابین دو آینه محفظه لیزر صورت می گیرد.

از آنجا که به صورت موثری شاتر مسیر عبور فوتون ها را بین دو آینه مسدود می کند و مانع رزونانس آنها می شود پدیده نشر خودبخودی رخ نمی دهد.وقتی پدیده جمعیت معکوس به حد اعلای خود برسد ، شاتر اپاک مکانیکی باز می شود.وقتی از سلولpockel  اسفاده می شود یک پالس الکتریکی به سلول وارد می شود که موجب تغیر  سلول اپاک به حالت شفاف می گردد و به فوتون ها اجازه انعکاس وحرکت رفت و برگشت بین دو آینه و درنتیجه تولید اشعه با شدت بالا میدهد.

اولین استفاده لیزر در سال 1963 مربوط به کواگولاسیون ضایعات شبکیه بود.اما اکنون تقریبا در همه زیر گروه های تخصصی پزشکی ابزار مجهز به لیزر مورد استفاده قرار می گیرد.آنها در علم پزشکی انقلابی به پا کرده اند و نقش انکار ناپذیر و ارزشمندی در علم پزشکی یافته اند.احتمالا با گام های سریع پیشرفت تکنولوژی دیگر کاربردهای نوین آنها کشف خواهد شد.

زمینه های کاربردی

تکنولوژی لیزر به صورت  گسترده ای در تحقیقات پزشکی ، تشخیص و درمان بیماری ها استفاده می شود.اثرات بالینی لیزر درمانی به خوبی شناخته شده است و در خیلی از میادین و اماکن مورد استفاده است.

دندان پزشکی

لیزرها کاربرد گسترده در رشته های مختلف دندان پزشکی خصوصا وقتی روش های مرسوم ناکارآمد می باشند دارد.تکنولوژی لیزرنقش برجسته ای  در اندودنتیس جهت تعدیل ساختمان دندان ، تمیز کردن و شکل دادن به سیستم ریشه کانال ، تشخیص پولپ و جراحی اندودنتیس دارد.لیزرهایی مانند ND:YAG ,CO2 و لیزرهای دیودی نیمه هادی در درمان بافت نرم حفره دهانی مورد استفاده قرار می گیرند. در پریودنتیس لیزرER:YAG   توان بالقوه کاربرد بالینی در درمان بافت های سخت دارد زیرا لیزر توانائی برش یا تراش استخوان را با حداقل آسیب و تسریع التیام بافتی را دارد.لیزرها در اورتودنسی جهت اسکنینگ لیزری آنومالی های کرانیوفاسیال استفاده می شوند.

 

درماتولوژی

پیشرفت تکنولوژی لیزر متخصصین پوست را قادر به انتخاب روش های بهتر و حصول به نتایج بالینی بالاتر کرده است.لیزرها به صورت گسترده در بیماری های پوستی مانند آکنه ولگاریس ، سودوفولیکولیت barbae و ضایعات عروقی و پیگمانته نموده است.همچنین از لیزرها برای برداشتن مو زائد (توسط لیزر ND:YAG ) ، تاتو و بافت اسکار استفاده می شود.از لیزرها جهت تشخیص سریعتر عفونت ها (درمقایسه با روش های تشخیصی استاندارد مانند PCR ( با تکنیک   Laser-capture microdissectionاستفاده می شود.

 

انکولوژی

لیزرها در درمان فوتودینامیک(PDT  ) بیماران با تومورهای بدخیم  و امراض غیرتومورال استفاده می شود.

درمان فوتودینامیک مشتمل بر وجود عامل حساس به نور (که با نور مرئی واکنش نشان دهد) ،احتباس عامل حساس به نور در بافت تومورال و پرتودرمانی انتخابی بافت تومورال (که قبلا با رنگ حساس به نور شده است ) با لیزر می باشد.این تکنیک نقش مهمی در حفظ ارگان سالم دارد.

لیزرها خصوصا تکنیک   Laser-capture microdissectionبخش برجسته ای از تکنولوژی تشخیص سریع  مارکر های پروتئینی سرطانی در مراحل ابتدایی کانسر می باشند. در جراحی انکولوژی لیزرهای CO2  برای درمان جراحی کارسینومای حفره دهان ، فارنگس و لارنگس استفاده می شوند.

 

چشم پزشکی

منابع تولید انرژِی لیزر شامل لیزرهای ND:YAG و CO2 نقش مهم و فزاینده ای در جراحی چشم پزشکی دارند. خصوصا لیزر ND:YAG ( که می تواند به عنوان یک چاقوی قدرتمند استفاده شود) به علت عمق نفوذ عالی در بافت اپتیکی و خواص هموستاتیکش سودمند است. روش لیزیک یکی از رایج ترین تکنیک های جراحی لیزری می باشد. مزایای لیزیک شامل درد و ناراحتی کمترو همچنین کاهش دوره نقاهت می باشد. اما اشکال لیزیک خطر عفونت بستر استرومای قرنیه بعداز جراحی می باشد که البته عارضه نادری است.

 

گوش ، حلق و بینی

 لیزرها دقت و توانایی فوتوکواگولاسیون بافتی را در جراحی راه هوایی خصوصا در زیر گروه کودکان بالا می برند. لیزر CO2 رایج ترین لیزر مورد استفاده در این نوع جراحی ها است زیرا سایر انواع لیزر خطر ایجاد اسکار بیشتر موضع جراحی را دارند.

 

جراحی پلاستیک

لیزر نقش برجسته ای در جوان سازی پوست دارد.اخیرا با ترکیب لیزر ER:YAG و CO2 تفاوت بالینی نتایج حاصل لز لایه برداری پوستی توسط این دو نوع لیزر کاهش یافته است(همچون اثرات این لیزرها روی بیماران با قوام پوستی مختلف و تفاوت مدت دوره بهبودی بعداز انجام این لیزرها).هنوز این تکنیک جدید در مرحله تحقیقاتی است اما به نظر می رسد آینده درخشانی دارد.

Fractional laser modality (روش استفاده کسری لیزر)یک پیشرفت جدید در جوان سازی و لایه برداری پوست است.در این سیستم  عملا فقط کسری از سطح پوست تحت تاثیر نور لیزر قرار می گیرد.شلیک های لیزر به طورمساوی در تمام سطح پوست تحت تابش توزیع می شود ؛ به گونه ای که هر شلیک لیزری توسط نواحی میکروسکوپیک لیزر نشده ، احاطه شده است.نظریه حامی این شیوه درمانی مبتنی بر این است که این شیوه درمانی به التیام سریع تر سطح در معرض تابش کمک می کند و دوره بهبودی بعداز لیزر را در بیمار کوتاه تر می کند.

کاربردها

ارزیابی سلول ها و اجزا سلولی (Cytometry) به روش اسکنینگ لیزری

یک کاربرد دیگر لیزر ارزیابی سلول ها و اجزا داخل سلولی آنها است. (LSD)Laser scanning cytometry یک تکنیک جدید می باشد که مزایای زیادی نسبت به دیگر روش های سیتومتری دارد. حجم نمونه کم مورد نیاز و توانایی بهره گیری از اطلاعات فلورسانسی و مورفولوژیک از مزایای روش سیتومتری اسکنینگ لیزری است.کاربرد های احتمالی این تکنیک شامل بیوپسی بافتی ، ترسیم نقشه ژنتیک سلولی و تعیین پلوئید سلولی و فنوتیپ ایمنی می باشد.  

جوشکاری لیزری بافتی

جوشکاری لیزری بافتی یک روش جایگزین پیشنهادی جهت بستن زخم می باشد.این تکنیک نقش مهمی را در  بسیاری از جراحی های تخصصی شامل  اورولوژی ، جراحی قلب و توراکس ، جراحی پلاستیک و جراحی اعصاب  پیدا نموده است.به خصوص وقتی دوخت زدن یا بخیه زدن مشکل باشد این روش حائز اهمیت می باشد.معرفی سیستم های بیشتر همچون جوش دهنده های پروتئینی ، تشدیدکننده های کروموفوری و سیستم های بازتاب کنترل حرارتی (temperature-controlled feedback) به شناخت بیشتر این تکنولوژی در پزشکی بالینی کمک می‌کند.

 

درمان با شدت پایین لیزر

لیزر با شدت پایین ، با انرژی کمتر از10-100 W کار می کند و به عنوان ابزار احتمالی درمان ،  مورد بررسی دقیق قرار گرفته است.اگرچه شواهد جدال برانگیز بوده است ، درمان با شدت پایین لیزر (LLLT) ممکن است در ترمیم زخم های پوستی و تسکین درد سودمند باشد. باوجود اینکه در ایالات متحده مورد استفاده وسیع قرار نگرفته است  ، روش درمان لیزر با شدت پایین  (LLLT) به صورت گسترده در دیگر کشورها برای درمان بیماری های پوستی ، دندانی ، عصبی و اختلالات Chiropractic    (علم کاربرد روش های تشخیصی نوروفیزولوژیک و درمان بیماری ها با از بین بردن محرک های عصبی زیان بار)  استفاده می شود

تحقیقات درد

پالس های لیزر ( از آرگون ، CO2 ، ND:YAG و دیگر انواع لیزر) در مطالعات بالینی و تجربی جهت القا درد در انسان و حیوان مورد استفاده قرار گرفته است. فعال شدن گیرنده درد نوسیسپتور nociceptor  با گرما اطلاعات تحقیقاتی در رابطه با مکانیزم های آسیب و تحریک و اثرات درمانی اقدامات مختلف درمانی را فراهم می کند.