الليزر في مجال الطب

	Sign In Sign-Up

1 ) في مجال الطب الجراحي :

جذبت خواص تلك الأشعة انتباه الأطباء من سائر الاختصاصات وسرعان ما تمكنوا من استخدامها فيالطب الجراحي . فكانت بيدهم مبضعاً ( مشرطاً ) سحرياً قادراً على شق الأنسجة الحية بدون إسالة دم وبدون أن يسبب ألماً . وأحدث جهاز ليزر غاز الكربون ضجة كبرى لدىالجراحين ، لأن الماء يمتص موجته الضوئية بكاملها ومتحولاً لبخار ماء ذي ضغط مرتفع . ومن المعلوم أن نسبة الماء في الخلية الحية تتراوح ما بين 75% - 90% من محتوياتها . لهذا سكون ضغط بخار الماء فيها مرتفعاً جداً عند تعريض تلك الخلية لشعاع ليزر . مما يسبب انفجارها وتلاشيها . وكل ذلك في أقل قدر ممكن من الأذي للأنسجة الطبيعية المجاورة . ويساعد في ذلك أيضاً أن الخلايا السمراء ( السرطانية ) تمتصها وتتحلل بها . وقد لجأ الأطباء مؤخراً إلى حقن المنطقة المصابة بالورم السرطاني بمواد يتحرر منها الأوكسجين حال تفاعلها مع تلك الأشعة . وهذا بدوره يساعد في حرق الخلية السرطانية إزالتها .

- تجرى حالياً مئات العمليات الجراحية يومياً لإزالة أنواع من الإصابات السرطانية . وأهمها إزالة سرطان عنق الرحم عند النساء . بحيث باتت تلك العملية وكأنها تقليم أظافر لسهولتها الكبيرة .

- تتراوح طاقة شعاع الليزر المستخدم في تلك العمليات الجراحية بين 350-800 جول ووجد أن الخلايا لا تتأثر بشعاع الليزر إذا كانت طاقته أقل من 25جول/سم²

- أما الجهاز الآخر الآندوسكوب . فهو يحتوي بالإضافة لجهاز الليزر على حبل بداخله مجموعة من الألياف الزجاجية المرنة والجوفاء . وهي تسمح بانتشار الضوء عبرها دون أن يتسرب من جدرانها . كما أن أطرافه تلك الأليف مجهزة بعدسات مقربة ميكروية وبمصابيح إضاءة عادية ميكروية كما يجهز بكاميرا وبمجهر خارجيان للتصوير والرؤية.

يدخل الطبيب المعالج هذا الحبل في حلق المريض إلى معدته ، حيث يرى الطبيب داخل المعدة بالضوء العادي ويعين موضع الإصابة بالقرحة أو بالسرطان . ثم يعالجها بنبضات الليزر الكربوني .

2- الليزر وطب العيون :

لم يقف شعاع الليزر عند الطب الجراحي فقط بل اقتحم مجال الطب الجراحي العيني ، واستطاع التسلل لأعماق العين برشاقة ولطاقة . وقام بتنظيف داخل العين من الخلايا التالفة وبإصلاح الخلايا المعطوبة ولحم الشرايين الممزقة والمثقبة بفعل مرض السكري ، ويستعمل في تلك العمليات الليزر الياقوتي أو الكربوني أو الغازي من نوع هيليوم نيون - وأخيراً الليزر الزجاج المنشط نيوديميوم ياغ - وبقدرة تتراوح بين 5 - 15 ميلي جول وبقطر بؤري مقداره 25ميكرون . حيث تطلق هذه الطاقة بشكل نبضات وبمعدل 1-9 نبضة خلال جزء من بيليون جزء من الثانية الواحدة .

تقوم الشبكية في العين بدور الفيلم الحساس في آلة التصوير . إذ تتجمع عليها الصور المشاهدة . وبعد ذلك تنقلها الأعصاب البصرية الموجودة خلف الشبكية إلى الدماغ بشكل ومضات وإشارات كهربائية .

عندها ترى العين الصورة المشاهدة . وتعتبر الشبكية أغزر باقي أجزاء العين بالأوعية الدموية . فعند الإصابة بمرض السكري يحدث لها تمزق وتصلب ويرافق ذلك نزفاً دموياً ينتج عنه نقص في ترويتها . فيحدث اضطراب في وظيفتها وتبرز أوعية دموية شعرية بديلة وضعيفة . وتكون سهلة التهتك والتمزق فيحدث نزف داخلي يعكر المائع الزجاجي في العين ومؤدياً لتعتيم الرؤية ثم العمى . وهنا تقم أشعة ليزر بحرق تلك الأوعية الوهمية وتجبر الأوعية الأصلية على العمل وإيصال الغذاء لأجزاء الشبكية السليمة . وهكذا تُنقذ العين من الأذى .

- وعادة يتم اختيار الشعاع بحيث لا تتجاوز طاقته 0.11 جول وبزمن تعريض نبضي قصير جداً ، مما يرفع استطاعته بضع آلاف المرات عن أي شعاع ضوئي عادي آخر .

- لقد تم توسيع الليزر في جراحة العين بحيث أصبح يستخدم في معالجة داء الساد وترقيع القرنية وزرع العدسات فيها . كما يستخدم في فحص قصر النظر أو مده أو حرجه ( قذعة ) .

3 ) في الجراحة الأذنية :

يحدث أحياناً التهابات في العظيمات الداخلية في الأذن ، مما يسبب تآكلاً فيها وتحطم بعض أجزائها ، وربما حدث نزيف شرياني دموي خلف طبلة الأذن ، عنذئذ يمرر شعاع ليزر مناسب عبر طبلة الأذن . فيمر فيها دون ان يثقبها ويصل لتلك العظيمات أو الشريان المنفجر طبلة الأذن .

وكل ذلك يتم بدون ألم أو تلف لأي جزء من أجزاء الأذن . ولا يكون المريض بحاجة لمخدر أثناء إجراء مثل تلك العمليات الجراحية .

4 ) في طب الأسنان :

غدا شعاع الليزر في السنوات الحالية حجر الأساس في عالم طب الأسنان وجراحتها فهو يحفر السن ويزيل البقع الناشئة من التسوس .

ويوقف انتشاره في أجزاء السن السليمة . إذ يقوم بتعقيمها من الجراثيم والبكتيريات ويساعده في ذلك اللون القاتم لموضع التسوس . فالجزء القاتم من السن أشد امتصاصاً لطاقة الليزر من باقي أجزاء السن السليمة البيضاء . والتي تمتاز بإنعكاسية شديدة له .

- تتم عملية حفر السن عادة بإرسال نبضات ليزر قوية خلال مدة قصيرة جداً حوالي واحد بالألف من الثانية وربما أقل من ذلك . فيحدث تسخين شديد موضعي لا تنتقل حرارته لباقي أجزاء السن إطلاقاً . لأن تركيز الطاقة يتم على منطقة لا متناهية في الصغر وخلال زمن قصير جداً .

وقد مكنت التقنية الحديثة في الليزر من التوصل لبقع ليزرية ( بؤر ) ميكروية الأبعاد وإمرارها في ألياف زجاجية أو بلاستيكية دقيقة . وذلك كي يساعد في تسليط على نقاط لا يتعدى قطرها بضع ميكرونات في السنة .

يحاول الأطباء حالياً تطوير طريقة لوقاية السن من التسوس في بداية حدوثه . وذلك عن طريق تلحيم ميناء السن بشعاع ليزر فور حدوث الشرخ أو الصدع في جدار السن . ويتم ذلك بسد الشق بمادة قابلة للانصهار بالشعاع كالبورسلين ، ثم السماح لها بالتصلب داخل الشقوق وبسرعة كبيرة لا تنتقل معها الحرارة لباقي أجزاء السن .

يجب أن لا نتجاهل إطلاقاً تطبيقاته في المجال الزراعي . وخاصة مع تزايد أهمية الزراعة في العقود الحالية من الزمن . وأن اتجاه معظم الدول حالياً هو تحقيق الأمن الغذائي فيها . فكان من الضروري الانتباه لاهمية الليزر في الزراعة فهو حل جاهز يبحث عن مشكلة . ويمكن تصنيف تطبيقاته في الزراعة ضمن المجالات التالية :

- يستعمل كمبيد حشري وجرثومي . فهو يقتل الحشرات والجراثيم والبكتيريات والفيروسات وغيرها فوفي أية مرحلة من مراحل تنموها وتطورها . فهو يخترق النباتات أو البذور بدون أن يسبب لها أي ضرر لكنه يتعامل مع الحشرات والهوام وغيرها وبمنتهى السهولة .أي أنه يعقمها ويزيل خطر إبادة المحاصيل الزراعية وتحسني نوعيتها .

- الأمر الثاني الهام هو موضوع إكثار البذار النقية والمعقمة والحصول على أفضل نوعية لها . إذ أن هدف علماء الزراعة الحاليون هو زيادة الإنتاج الزراعي تدون تكاليف باهظة وتحسين نوعيته بإلغاء الأسمدة ، ويجعل الغراس تتكيف مع المناخ في المنطقة المزروعة . ولقد أمكن لعلماء وراثة النبات من زيادة نسبة البروتين في النباتات مما أكسبها قوة في مقاومة الطقس والأمراض التي تسببها تقلباته . باختيار نباتات ذات نوعية جيدة , ثم تثبيت جيناتها الوراثية في النباتات الأخرى الضعيفة . وتتم عملية التثبيت بلحم الجينات الضعيفة على الجينات الأصلية. فتم بذلك الحصول على أنواع جديدة مستنبطة لها مناعة ومقاومة أكثر وأغزر إنتاجاً .

كما أن لأشعة ليزر تطبيقات في كل مجالات الحياة ، فلابد أن يكون لها العديد منها في مجال الدفاع والامور العسكرية ، فهي تدمر الأهداف المعادية الثابت منها والمتحرك ، وبذلك بملاحقتها بشعاع ليزر مستمر أو نبضي .غذ يكفي طلقة مدفع ليزري واحدة لها استطاعة أقل من واط واحد لكي تشعل الناس في ملابس جندي يبعد أكثر من خمسة كيلومترات . وأن الطاقة اللازمة لسلق بيضة دجاج واحدة تكفي لنسف دبابة كتلتها ستين طناً ، إذا أصدرت بشكل ليزري ، كما أنها تستعمل في تدمير الصواريخ العابرة للقارات والمحمّلة بالرؤوس النووية وتسقطها .

فتكفي بضع طلقات ليزرية سريعة أن تمزق الصاروخ وتجعله يتناثر في الجور بشكل أشاء متبعثرة كما يستخدم شعاع الليزر في مجال التسديد الدقيق في البنادق والمدافع وتوجيه الطائرات عند الإقلاع والهبوط ن وفي ضربها للأهداف المعادية الحصينة . ويكفي أن يطلق جندي صديق شعاع ليرز على هدف معادي ( دبابة مثلاً ) فالشعاع المنعكس على الهدف تكتشفه طائرة صديقة وسرعان ما توجه قذائفها نحوه ويكون احتمال الإصابة هو مائة بالمائة ، كما يستخدم الشعاع في كشف الأهداف البحرية . والألغام وتوجيه الطوربيدات وغيرها مما يعمل تحت سطح الماء بدون أطقم بشرية .

لقد كان هدف العلماء في العصر الحالي هو التوصل لمصادر طاقة عالية مثل طاقة الشمس . وذلك بالسيطرة على عملية انصهار الذرات ، كما يحدث في نجوم الفضاء . وهي عملية تختلف عن الانشطار النووي ، ففي عملية الانصهار تتداخل الجزيئات بعضها ببعض أثناء كون المادة ساخنة لملايين الدرجات . أي في الحالة التي تكون فيها المادة في حالتها الرابعة . وهي البلازما ، ففي هذه الحالة تكون المادة ركاماً سديمياً من الالكترونات والنوى . أي هي ذرات مقشرة في ألكتروناتها . ففي جو الشمس يحدث اندماج لأربع بروتونات هي نوى ذرات الهيدروجين فيتشكل نواة عنصر الهيليوم مع تحرر طاقة كبيرة جداً بالإضافة لإنطلاق البوزيترونات .

قام العلماء بتركيب جهاز مكون من مولد نبضات ليزرية عملاقة الاستطاعة ، وتصل طاقتها 12 مليون واط . وقد تم التوصل لهذه الاستطاعة الهائلة بإصدار النبضات الليزرية خلال فترة زمنية مقدارها أقل من جزء من مليار من الثانية الواحدة وهي تنطلق نحو جميع نقاط الهدف .

والهدف هو كرة صغيرة قطرها ربع ميلمتر ولا يزيد حجمها عن حبة الرمل وهي مجمدة للدرجة مئتين مئوية تحت الصفر (-200ْ م ) ، وهي مكونة من الماء الثقيل الديترويوم والماء الأثقل الترتيبوم . فيحدث حرق لسطحها الخارجي ويصاحبه تبخر لمادة هذا السطح وبشكل مفاجئ تماماً . مما يؤدي لنشوء أمواج ضغط عنيفة تنتشر نحو مركز الكرة وضاغطة ما تبقى من مادتها الداخلية في لب كثيف جداً وترتفع بالتالي درجة الحرارة لتصل مئة مليون درجة كلفن ، عندها يحدث تفاعل مادتي الديتروم والترتيتوم معطياً ذرة هيليوم ونترون له طاقة حركية عالية جداً . وتعتبر هذه اللحظة بداية التفاعلات النووية . ويستخدم في مثل هذه التجارب ليزر من نوع نيوديميوم ياغ.

لا تخلو هذه العملية من فائدة اقتصادية . إذ بالإمكان التحكم بها واستغلالها في إدارة العنفات وتوليد الكهرباء والحصول على طاقة كاملة مثالية ومجانية تقريباً