Biofotonika.pdf

TECHNIKI LASEROWE W BIOMEDYCYNIE

(przedmiot obieralny wydziałowy)

Instytut Mikromechaniki i Fotoniki

Autor programu : prof. dr hab. in Ň . Krzysztof Patorski

Godziny zaj ħę tygodniowo według planu studiów

Semestr Wykłady Ę wiczenia Laboratorium Projektowanie

VIII 2(z) -

Powi Ģ zania z innymi przedmiotami

PoŇĢdana znajomoĻę zagadnieı optycznych wykładanych w ramach zajħę z Fizyki

i Podstaw InŇynierii Fotonicznej

Techniki laserowe w biomedycynie - wykład obieralny wydziałowy – K.Patorski

Zakres wykładu

Podstawy techniki laserowej . Promieniowanie Ļwietlne w medycynie – rys histo-

ryczny. Promieniowanie laserowe. Podstawowe typy i grupy laserów. WłaĻciwoĻci

promieniowania laserowego. Lasery najczħĻciej spotykane w zastosowaniach

medycznych. Przykładowe zastosowania w medycynie.

Oddziaływanie promieniowania na tkank ħ. GłħbokoĻę wnikania i absorpcja promie-

niowania dla wybranych tkanek. Mechanizmy oddziaływania promieniowania na tkan-

kħ. Dawkowanie promieniowania laserowego. Aparatura.

Wybrane zagadnienia terapii laserowej . Niskoenergetyczna laseroterapia

wybranych jednostek chorobowych. Leczenie laserami energetycznymi (w tym PDT,

gastroenterologia, rekanalizacja naczyı krwionoĻnych, okulistyka, choroby układu

krĢŇenia – angioplastyka, mioplastyka).

Nowe optyczne metody obrazowania wewn Ģ trztkankowego . Propagacja Ļwiatła

w oĻrodku rozpraszajĢcym. Metody sortowania fotonów (przestrzenne, czasowe,

czħstotliwoĻciowe). Obrazowanie metodami LTPS i z zastosowaniem bramki Kerra.

Laserowe obrazowanie optoakustyczne.

Optyczna tomografia koherencyjna.

Demonstracje laboratoryjne . Spektroskopowe badania tkanki krĢŇka miħdzykrħgo-

wego i cieczy anastezjologicznych. Obrazowanie i pomiar obiektów trójwymiarowych

(wspomaganie chirurgii plastycznej, badanie wad postawy). Mikroskopia

koherencyjna.

LASERY W MEDYCYNIE

Krótki rys historyczny

Historia zastosowania lasera w medycynie – około 40 lat.

Wykorzystanie Ļwiatła do celów leczniczych – staroŇytny Egipt ( ~ 4000 lat temu),

Ļwiatło słoneczne do leczenia chorób skóry.

Od XIX w. – leczenie skóry, krzywicy, gruŅlicy.

1903r. – nagroda Nobla dla Nielsa R. Finsena za Ļwiatłolecznictwo.

ĺwiatłolecznictwo w Polsce – podstawy fizyczne i biologiczne podaje prof. Tadeusz

Mika w ksiĢŇce „Fizykoterapia”, PZWL, Warszawa 1986.

Promieniowanie lasera wykorzystano do celów leczniczych – nieinwazyjnie –

w 9 lat po skonstruowaniu pierwszego w Ļwiecie lasera (1960r.). Dr E. Mester

z Wħgier zastosował laser małej mocy do biostymulacji przemian biologicznych

(leczenie trudno gojĢcych siħ ran i owrzodzeı).

Terapia Ļwiatłem laserowym małej lub Ļredniej mocy – Low Level Laser Therapy

(LLLT) . W polskim Ļrodowisku medycznym spotyka siħ nazwy: terapia laserowa,

laseroterapia, biostymulacja.

1976r. – pierwsza praca z zakresu akupunktury laserowej.

PiĻmiennictwo z zakresu terapii laserowej – do 1993r. ukazało siħ ponad 750 000

prac dotyczĢcych zastosowaı laserów w medycynie (około 15% dotyczy terapii

biostymulacyjnej).

PrzewaŇajĢ publikacje poĻwiħcone inwazyjnym zastosowaniom laserów: ciħcie,

odparowanie lub koagulacja tkanek biologicznych. Dobra znajomoĻę zachodzĢcych

procesów (oddziaływania promieniowania na tkankħ), bariera to cena aparatury.

Gorsza sytuacja ze zrozumieniem mechanizmów o zastosowaı laserów małej

i Ļredniej mocy. Mimo nadal istniejĢcych niejasnoĻci i kontrowersji w Polsce

obserwuje siħ Ļmiałe stosowanie laserów terapeutycznych. Czħste konferencje,

seminaria, kursy, itp.

Przykład: VII Krajowa Szkoła Optoelektroniki „Zastosowanie laserów w medycynie”,

10-15.05.1993, Zegrze k/Warszawy

Sympozja Techniki Laserowej, Szczecin-ĺwinoujĻcie (co dwa lata).

Podstawowe wła Ļ ciwo Ļ ci promieniowania lasera

4 (quasi)monochromatycznoĻę;

4 wysoka għstoĻę widmowa;

4 spójnoĻę (koherencja);

4 mała rozbieŇnoĻę.

Ad. 1 ĺwiatło quasi-monochromatyczne wnika selektywnie w niewielki, ĻciĻle

okreĻlony lokalny obszar tkanki bez jej podgrzewania (unika siħ szeregu

niepoŇĢdanych efektów termicznych).

Ad. 2 Małe gabaryty urzĢdzeı w porównaniu ze stosowaniem

polichromatycznych Ņródeł Ňarowych.

Ad. 3 EkwifazowoĻę frontu falowego wiĢzki.

Ad. 4 Ogniskowanie wiĢzki na bardzo małym obszarze (skalpel laserowy,

precyzyjne dostarczanie energii przy biostymulacji, akupunkturze, itp.)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: