روش111- کاربرد ليزر در پزشکي
واژه ليزر از حروف نخست Light Amplification by Stimulated Emmision of Radiation به معناي «تقويت نور به روش گسيل القايي تابش» تشکيل يافته و دستگاه توليد آن، به وسيلهاي گفته ميشود که نور را به صورت پرتوهاي موازي بسيار باريکي که طول موج مشخصي دارند، ساطع ميکند. مباني نظري ليزر توسط آلبرت انيشتن در سال 1916 ميلادي طي مقالهاي مطرح شد، اما سالهاي نسبتا زيادي طول کشيد تا صنعت و فنآوري، امکان ساخت نخستين ليزر را فراهم نمايد.
امروزه وسايلي که در صنعت براي توليد ليزر به کار ميرود، شامل يک منبع انرژي، محفظه تشديد و يک واسطه فعالکننده نور ميباشد. منبع انرژي که با عنوان سيستم Pumping نيز شناخته ميشود، اغلب الکتريکال يا اپتيکال است. همچنين، محفظه يا اتاق تشديد اين وسايل، حاوي ماده يا واسطه فعالکننده نور و آينههاي بازتابنده هستند، به طوري که فوتونها ميان اين آينهها، عقب و جلو ميروند. از آنجا که يکي از اين آينهها از بقيه بازتاب انعکاسي بيشتري دارد، بعضي از نورهاي ليزر ميتوانند از دستگاه خارج شوند.
واسطه فعالکننده نور، اتم، مولکول يا يون توليدکننده اشعه است و نوع اين ماده، تعيينکننده نام ليزر ميباشد. به طور مثال ليزر Nd:YAG، ليزري به شکل جامد است که ماده واسطه آن از يونهاي نئوديميوم و کريستالهاي yttrium-aluminum-garnet تشکيل شده و يا ليزر «دياکسيدکربن (CO2)»، ليزري به شکل گاز است که از گازهاي دياکسيدکربن، نيتروژن و هليوم تشکيل شدهاست. نوع ديگر آن، ليزر رنگي که يک ليزر مايع با رنگ ارگانيک فلورسنت در محلول مايع است و براي استفاده از آن، داخل لوله تزريق ميشود.
تداخلات ليزر و بافت
تداخلات ميان بافت و ليزر و پيامدهاي حاصل از آن، به عوامل متعددي وابسته است که از آن جمله ميتوان به: 1) چگالي قدرت، 2) طول موج، 3) تابش پرتو، 4) خصوصيات بافت هدف، 5) طول مدت مواجهه بافت با پرتو ليزر و 6) نوع ماده فعال کننده و منبع انرژي اشاره کرد.
کاربرد ليزر در پزشکي
ليزرهاي دياکسيدکربن، يون آرگون و Nd:YAG، ليزرهاي بيومديکالي هستند که به کرات در کلينيک و بالين استفاده ميشوند.
ليزر دياکسيدکربن به عنوان چاقوي کوچک جراحي بسيار کاربرد دارد. از دلايل انتخاب اين ليزر به اين عنوان، ميتوان به دلايل زير اشاره کرد: 1) ميزان پخش آن به بافتهاي اطراف حداقل است، 2) جذب آن در آب عالي است، 3) تبخير آن در بافتهاي نرم، سريع انجام ميشود و 4) تخريب بافتهاي اطراف ناشي از آن، قابل اغماض است. کاربرد اين نوع ليزر، اگر به صورت صحيح انجام شود، انرژي آن ميتواند دقيقا به بافت هدف برسد و آسيبي هم به بافتهاي سالم اطراف نرساند. به طور مثال، اين نوع ليزر لخته شدن رگهاي خوني را با قطر کمتر از 5 ميليمتر امکانپذير ميسازد.
ليزر يون آرگون، به طور اوليه براي فوتوکوآگولاسيون عروق کوچک در رشتههاي تخصصي پوست و چشم به کار ميرود و اثرات آن روي بافتهاي نرم، غيرقابل پيشبيني است. طول موج اين ليزر ميان 488 تا 514 نانومتر برآورد شده و اشعه آن به رنگ آبي- سبز ديده ميشود. اين نوع ليزر، کاربرد کمي در درمانهاي برونکوسکوپي دارد (نسبت به ديگر ليزرهاي رنگي pump که براي درمانهاي photo derivative به کار ميرود).
ليزر Nd:YAG، شايعترين نوع ليزر به کار رفته در برونکوسکوپي است که دستيابي به آن از طريق فيبرهاي نوري قابل انعطاف (Flexible) نيز امکانپذير است و انرژي اين ليزر در طول موجهاي 1320 و 1064 نانومتر به دست ميآيد. از آنجا که پرتوهاي ليزر قابل ديدن نيستند، اشعه کمکي از جنس هليوم- نئون به آن اضافه ميشود تا منطقه هدف موردنظر ديده شود. برخلاف ليزر دياکسيدکربن که صدمه کمي به بافتهاي مجاور ميزند، اين نوع ليزر باعث انقباض عروقي بافتهاي عميق ميشود و تا عمق 10 ميليمتري نيز نفوذ ميکند.
برونکوسکوپها و ليزر
ترکيب ليزر و برونکوسکوپ براي اهداف تشخيصي و درماني کاربرد زيادي پيدا کرده، به طوري که از برونکوسکوپ که از گذشتهها براي اهدافي چون شناسايي علايم مرضي استفاده ميشده و با اين دستگاه، کاربرد ليزر براي ايجاد برشهاي لازم و قطع تومورها بهينه شده است. به اين معنا که براي برداشت ضايعات راههاي هوايي ابتدايي و پروگزيمال، داخل جداري و اگزوفيتيک که باعث ايجاد علايم تنفسي مانند هموپتيزي، سرفه، تنگينفس، اختلال در پاک کردن ترشحات راههاي هوايي و پنوموني ناشي از انسداد ميشوند، استفاده ميگردد. کاربرد اين دستگاه، هم در بيماران مبتلا به تومورهاي خوشخيم و هم بدخيم اثربخش است. بهطور مثال، انسداد راههاي هوايي ناشي از کارسينوم برونکوژنيک، شايعترين علت به کار بردن همزمان ليزر و برونکوسکوپي است. هر چند بعضي بيماران، کانديد انجام براکيتراپي، شيميدرماني بهبوده دهنده يا روشهاي جراحي براي برداشت تومور هستند، اما به اين روشها پاسخ درماني مناسب نميدهند.
ديگر علل اختصاصي انسداد راههاي هوايي مرکزي که ميتوانند با برش توسط ليزر درمان شوند، شامل کارسينوم سيستيک آدنوييد، تومورهاي موکواپيدرموييد، اندومتريوز داخل برونشي، انواع ديگر تومورهاي خوشخيم و متاستازهاي اندوبرونکيال از سوي ملانوما، سرطانهاي کولون، کليه و پستان ميباشند. همچنين برش با ليزر در درمان تنگيهاي خوشخيم راههاي هوايي (ناشي از بافت گرانوله)، تنگيهاي پرده مانند ساده يا پيچيده (ناشي از صدمات تنفسي)، صدمات پس از انتوبه شدن، تنفس جسم خارجي، پيوند ريه و آناستوموز دوباره تراشه يا برونش، پس از برداشت آنها نيز کاربردهاي مناسبي دارد.
بيماراني که به دلايلي مانند سن بالا، وضعيت کلي پزشکي، ترس از جراحي، شدت ديگر بيماريهاي زمينهاي و گسترش، موقعيت و درجه تنگي، کانديد مناسبي براي جراحيهاي باز قفسه سينه نيستند، به بهترين نحو ممکن از درمان با برونکوسکوپي و ليزر بهره ميبرند.
از سويي، برش با ليزر، به راحتي و ايمني کامل با ديگر روشهاي درماني برونکوسکوپيک مانند ديلاتاسيون، کرايوتراپي، گذاشتن استنت، الکتروسرجري و براکيتراپي تلفيق ميشود.
ليزر Nd:YAG
شايعترين ليزر به کار رفته در برش ليزري برونکوسکوپيک است؛ به طوري که انرژي از ميان فيبرهاي قابلانعطاف که درون برونکوسکوپهاي غيرقابل انعطاف و هم قابل انعطاف کار گذاشته ميشود، رد ميشود. طول موج ليزر، غيرقابل رويت است و يک اشعه کمکي از جنس هليوم- نئون قرمز، همزمان براي مشخص کردن منطقهاي که انرژي ليزر بايد در آن استفاده شود، به ياري آن ميآيد. خصوصيات اين ليزر که آن را براي استفاده در راههاي هوايي مناسب کرده است، شامل موارد زير است:
1) نفوذ عمقي و فراهم نمودن فوتوکوآگولاسيون قابل اطمينان، 2) داراي طول موج 1064 نانومتر است که به خوبي توسط بافتهاي رنگدانهاي جذب ميگردد و 3) جذب نسبي مناسب توسط آب که تبخير سريع بافت را آسان ميکند.
انرژي حرارتي اين ليزر تا عمق 10 ميليمتري به سمت بافت هدف و به صورت مخروط وارونه فرستاده ميشود. با نزديک يا دور کردن فيبر نسبت به بافت هدف، قدرت ليزر تغيير ميکند. رنگهاي تيره مانند بافتهاي داراي کربن بالا يا خون، جذب بافتي را افزايش ميدهند، ولي نفوذ عمقي بافت را محدود مينمايند، بنابراين فوتوکوآگولاسيون عمقي کاهش مييابد و بايد در مواردي به جز نياز به تبخير سطحي، استفاده نشود.
بيشترين عارضه اين نوع ليزر، ناتواني فرد انجام دهنده براي پيشبيني ميزان گسترش عارضه ليزر عمقي در بافت هدف است.
اگر چگالي قدرت ليزر در عمق کافي و زير سطح بافت هدف افزايش يابد، دماي آن بيشتر از دماي نقطهجوش آب خواهد شد. اين عامل باعث ايجاد «اثر پاپکورن» ميشود (زيرا مانند پاکت آن ميترکد!) و ممکن است پارگي بافت، از هم گسيختگي و خونريزي ايجاد نمايد.
چگونگي انجام
بيشتر پزشکان براي اين کار، برونکوسکوپي غيرقابل انعطاف را همراه با بيهوشي عمومي ترجيح ميدهند، هر چند با استفاده از برونکوسکوپهاي فيبراپتيک قابل انعطاف که تنها نياز به بيحسي موضعي دارند، نيز قابل انجام است. بيشتر اين اعمال در کمتر از يک ساعت به سرانجام ميرسند.
برونکوسکوپي غيرقابل انعطاف: بيشتر متخصصان برش ليزري را از راه اين برونکوسکوپها انجام ميدهند تا فوتوکوآگولاسيون عميقي تومورها و بافتهاي اطراف آن انجام شود، آنگاه بافت تضعيف شده با به کار بردن لبه مورب برونکوسکوپ سخت، فورسپس و ساکشن خارج ميگردد. بايد توجه داشت که نبايد ليزر به صورت عمودي به ديواره راه هوايي برخورد کند، زيرا خطر پارگي ديواره را افزايش ميدهد.
برونکوسکوپي قابل انعطاف: با به کار بردن برونکوسکوپهاي فيبراپتيک، درآوردن يا تضعيف بافت هدف مشکل ميشود، هر چند شايد استفاده ماهرانه از فورسپس، درآوردن بافت را تسهيل نمايد.
احتياطات
چشمان بيمار بايد با بالشتکهاي مرطوب شده با سالين و فويلهايآلومينيومي، به منظور جلوگيري از صدمات ناگهاني ناشي از پخش ليزر پوشيده شوند. هرگاه از برونکوسکوپهاي سخت استفاده ميشود، بهتر است نوع قابل انعطاف آن نيز در دسترس باشد تا بتوان خون و ذرات گرفته شده از انتهاي راههاي هوايي را خارج کند. به اين منظور، بايد مقدار زيادي سالين نيز در دسترس باشد. از سويي بايد بعضي جوانب احتياط براي به حداقل رساندن خطرات اشتعال به کار گرفته شود:
1) در طي استفاده از ليزر، بايد نسبت اکسيژن استنشاقي، زير 40 درصد نگاه داشته شود، 2) مواد قابل اشتعال از ميدان جراحي دور نگه داشته شوند و قبل از کاربرد ليزر، استنتهاي سيليکوني درآورده شوند، 3) وقتي بافت از برونکوسکوپ خارج شد بايد هميشه ليزر در حالت Standby حفظ شود، 4) اگر از برونکوسکوپهاي قابل انعطاف استفاده ميشود، براي جلوگيري از خطر آتشسوزي، بايد ليزر در فاصله مناسبي از سر برونکوسکوپ نگاه داشته شود و 5) قدرت بيشتر از 40 وات، هيچگاه مورد نياز نيست.
عوارض جانبي
آمبولي هواي شريان از عوارض بسيار نادر برش ليزري با برونکوسکوپ است که ميتواند باعث ايجاد ايسکمي ميوکارد يا يک حادثه مغزي- عروقي شود. مطالعات انجام شده حاکي از نقش گاز سردکننده در شکلگيري اين آمبولي هواست. اين گاز براي خنک کردن پروب ليزر به کار ميرود. کاهش اين عارضه با در حداقل سطح نگهداشتن جريان گاز سردکننده فيبر ليزر و جلوگيري از تماس مستقيم پروب ليزر و بافت، امکانپذير است.
پيامدها
با بررسي اطلاعات بهدست آمده از اين روش، برش ليزري برونکوسکوپيک، شيوهاي بيخطر، کارآمد و هزينه- اثربخش در درمان انسدادهاي راههاي هوايي مرکزي است، به طوري که تا 90 درصد بيماران، بهبود لومينال و تسکين علايم را تجربه ميکنند.
ميزان مرگ و مير ناشي از اين روش، کمتر از يک درصد، طي 7 روز پس از انجام روش است. به علاوه، برش ليزري اورژانس، اثرات مطلوبي بر کاربري متخصصان دارد. اغلب، بهبود سريع بيماران مشاهده ميشود و گرفتن آنها از دستگاه تنفسي مکانيکي، سريعتر و راحتتر انجام ميگردد که به اقامت کوتاهتر در بيمارستان نيز منجر خواهد شد.
منبع: نشریه سپید شماره های ۱۳۶ و ۱۳۸، فریبا فرد
فهرست تجهیزات بالینی
فهرست روش های بالینی