الليزر السني وتطبيقاته

‫الليزر السني وتطبيقاته‬ ‫م‪.‬د‪.‬اياد أبو ربيع‬

‫الليزر‬ ‫‪‬‬

‫الليزر )بالنجليزية‪ LASER :‬وهي اختصار لعبارة ‪Light‬‬ ‫‪Amplification by Stimulated Emission‬‬ ‫‪ of Radiation‬وتعني تضخيم الضوء بانبعاث الشعاع‬ ‫المستحث(‬

‫مبدأ توليد الليزر‬ ‫‪‬‬

‫تحتوي الذرة على النواة )المكونة من البروتونات‬ ‫والنيوترونات( واللكترونات التي تدور حول النواة في‬ ‫مدارات مختلفة كل مدار هو عبارة عن مستوى طاقة‪.‬‬

‫مبدأ توليد الليزر‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫إذا زودت الذرة بطاقة حرارية أو طاقة من مصدر ضوئي أو‬ ‫كهربائي فإن بعض اللكترونات في الذرة سوف تنتقل من‬ ‫المدار ذو مستوى الطاقة الدنى إلى مدار طاقته أعلى وأبعد‬ ‫من النواة‪.‬‬ ‫هذه الفكرة تعتبر الساس في دور الذرة لنتاج الليزر‪.‬‬

‫مبدأ توليد الليزر‬ ‫‪‬‬

‫عندما ينتقل اللكترون إلى المدار ذو مستوى الطاقة العلى‬ ‫فإنه ما يلبث إل أن يعود وينتقل إلى المستوى الطاقة الدنى‪،‬‬ ‫وعندها فإن اللكترون يحرر طاقة في صورة فوتون )ضوء(‪.‬‬

‫مبدأ توليد الليزر‬ ‫‪‬‬

‫الفوتونات المنبعثة لها طول موجي محدد )ضوء بلون محدد(‬ ‫يعتمد على فرق مستويات الطاقة التي انتقل بينها اللكترونات‬ ‫المثارة‪ .‬وإذا كان النتقال لكافة اللكترونات بين مستويين‬ ‫طاقة محددين فإن كل الفوتونات المنبعثة سيكون لها نفس‬ ‫الطول الموجي‪.‬‬

‫الليزر‬ ‫‪‬‬

‫العامل المهم في انتاج الليزر هو المرايا المثبتة على جانبي‬ ‫مادة انتاج الليزر‪ .‬تساعد المرايا على عكس بعض الفوتونات‬ ‫إلى داخل مادة الليزر عدة مرات لتعمل هذه الفوتونات على‬ ‫استحثاث الكترونات مثارة أخرى لتطلق مزيدا من الفوتونات‬ ‫بنفس الطول الموجي ونفس الطور‪ ،‬وهذه هي عملية التكبير‬ ‫للضوء ‪ .light amplification‬تصمم إحدى هاتين‬ ‫المرأتين لتكون عاكسيتها اقل من ‪ %100‬لتسمح لبعض‬ ‫الفوتونات من الخروج عبرها وهو شعاع الليزر الذي نحصل‬ ‫عليه‪.‬‬

‫الليزر‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫الليزر عبارة عن حزمة ضوئية ذات فوتونات تشترك في‬ ‫ترددها وتتطابق بحيث تحدث ظاهرة التداخل البناء بين‬ ‫موجاتها لتتحول إلى نبضة ضوئية ذات طاقة عالية نسبيا‪.‬‬ ‫المسؤول عن هذه خصائص الليزر هي عملية النبعاث‬ ‫الستحثاثي ‪ stimulated emission‬بينما في‬ ‫الضوء العادي يكون النبعاث تلقائي حيث يخرج كل فوتون‬ ‫بصورة عشوائية ل علقة له بالفوتون الخر‪.‬‬

‫الليزر‬ ‫‪‬‬

‫يعتبر الليزر نوعًا من الضوء الذي يختلف عن ضوء الشمس‪ ،‬أو‬ ‫الضوء الصادر من مصباح كهربائي‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫الضوء المنبعث أحادي اللون ‪ monochromatic ‬أي أن له طول‬ ‫موجي واحد‪ .‬يحدد الطول الموجي لون الضوء الناتج وكذلك طاقته‪.‬‬ ‫الضوء المنبعث من الليزر يكون متزامن ‪ coherent‬أي ان الفوتونات كلها‬ ‫في نفس الطور مما يجعل شدة الضوء كبيرة فل تلشي الفوتونات الضوئية‬ ‫بعضها البعض نتيجة لختلف الطور بينها‪.‬‬ ‫الضوء المنبعث له اتجاه واحد ‪ directional‬حيث يكون شعاع الليزر‬ ‫عبارة عن حزمة من الفوتونات في مسار مستقيم بينما الضوء العادي يكون‬ ‫مشتت وينتشر في أنحاء الفراغ‪.‬‬

‫توليد الليزر )ليزر الياقوت ‪( Ruby Laser‬‬ ‫‪‬‬

‫مكونات ليزر الياقوت عبارة عن مصدر ضوء فلش وساق‬ ‫من الياقوت ومرأتين مثبتتين على طرفي الساق احدى هاتين‬ ‫المرأتين لها مقدار انعكاس ‪ .%90‬يعتبر المصدر الضوئي‬ ‫ل عن عملية الضخ وساق الياقوت هو مادة انتاج الليزر‪.‬‬ ‫مسؤو ً‬

‫توليد الليزر )ليزر الياقوت ‪( Ruby Laser‬‬

‫مكونات‪ ‬ليزر‪ ‬الياقوت‬

‫توليد الليزر )ليزر الياقوت ‪( Ruby Laser‬‬ ‫فرق‪ ‬جهد‪ ‬عالي‪ ‬‬ ‫يعمل‪ ‬على‪ ‬تزويد‪ ‬‬ ‫الفلش‪ ‬بالطاقة‪ ‬‬ ‫الكافية‪ ‬لتوليد‪ ‬‬ ‫ضوء‪ ‬ذو‪ ‬شدة‪ ‬‬ ‫عالية‪ ‬ولفترة‪ ‬‬ ‫زمنية‪ ‬قصيرة‪  .‬‬ ‫هذا‪ ‬الضوء‪ ‬يعمل‪ ‬‬ ‫على‪ ‬اثارة‪ ‬الذرات‪ ‬‬ ‫في‪ ‬بلورة‪ ‬‬ ‫الياقوت‪ ‬إلى‪ ‬‬ ‫مستويات‪ ‬الطاقة‪ ‬‬ ‫العلى‬

‫توليد الليزر )ليزر الياقوت ‪( Ruby Laser‬‬

‫تطلق‪ ‬بعض‪ ‬‬ ‫الذرات‪ ‬فوتونات‬

‫توليد الليزر )ليزر الياقوت ‪( Ruby Laser‬‬ ‫تنطلق‪ ‬‬ ‫الفوتونات‪ ‬‬ ‫بموازاة‪ ‬محور‪ ‬‬ ‫ساق‪ ‬الياقوت‪ ‬‬ ‫لتصطدم‪ ‬بالمرآة‪ ‬‬ ‫وتنعكس‪ ‬إلى‪ ‬‬ ‫داخل‪ ‬الياقوت‪ ‬‬ ‫عدة‪ ‬مرات‪ ‬‬ ‫لتستحث‪ ‬‬ ‫إلكترونات‪ ‬‬ ‫أخرى‪ ‬لتطلق‪ ‬‬ ‫فوتونات‬

‫توليد الليزر )ليزر الياقوت ‪( Ruby Laser‬‬ ‫فوتونات‪ ‬بطول‪ ‬‬ ‫موجي‪ ‬واحد‪ ‬‬ ‫وفي‪ ‬تفس‪ ‬‬ ‫الطور‪ ‬ومتجمعة‪ ‬‬ ‫في‪ ‬حزمة‪ ‬تعبر‪ ‬‬ ‫من‪ ‬المرآة‪ ‬‬ ‫لتعطي‪ ‬ضوء‪ ‬‬ ‫الليزر‬

‫توليد الليزر )ليزر الياقوت ‪( Ruby Laser‬‬

‫أنواع الليزر‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫ليزر‪ ‬الحالة‪ ‬الصلبة‪ solid-state laser ‬هو الليزر الذي ينتج‬ ‫بواسطة مادة أو خليط من مواد صلبة مثل الياقوت ‪ ruby‬أو خليط‬ ‫اللومنيوم واليتريم والنيودينيم ‪neodymium:yttrium-‬‬ ‫‪ aluminum‬ويسمى بليزر الـ ‪ TAG‬اختصارًا ويكون طوله‬ ‫الموجي في منطقة الشعة تحت الحمراء‪.‬‬ ‫ليزر‪ ‬الغاز‪ Gas laser ‬وهو يعتمد على مادة غازية مثل الهيليوم‬ ‫والنيون وغاز ثاني اكسيد الكربون وتكون اطوالها الموجية في مدى‬ ‫الشعة تحت الحمراء وتستخدم في قطع المواد الصلبة لطاقتها العالية‪.‬‬

‫أنواع الليزر‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫ليزر‪ ‬الكسيمر‪ Excimer laser ‬وتطلق على أنواع الليزر التي‬ ‫تستخدم الغازات الخاملة مثل غاز الكلور أو الفلور أو الكربتون أو‬ ‫الرجون وتنتج هذه الغازات اشعة ليزر ذات أطوال موجية في مدى‬ ‫الشعة فوق البنفسجية‪.‬‬ ‫ليزر‪ ‬الصباغ‪ Dye laser‬وهي عبارة عن مواد عضوية معقدة‬ ‫مثل الرودامين ‪ rhodamine 6G‬مذابة في محلول كحولي وتنتج‬ ‫ليزر يمكن التحكم في الطول الموجي الصادر عنه‪.‬‬ ‫ليزر‪ ‬أشباه‪ ‬الموصلت‪ Semiconductor laser‬ويطلق‬ ‫عليه احيانًا بليزر الديود ويعتمد على المواد شبه الموصلة ويمتاز بحجم‬ ‫ليزر صغير ويستهلك طاقة قليلة ولذلك يستخدم في الجهزة الدقيقة مثل‬ ‫أجهزة السي دي وطابعات الليزر‪.‬‬

‫أنواع الليزر‬ (nm) ‫الطول الموجي لليزر‬

‫نوع الليزر‬

193

(Argon fluoride (UV

248

(Krypton fluoride (UV

308

(Xenon chloride (UV

337

(Nitrogen (UV

488

(Argon (blue

514

(Argon (green

543

(Helium neon (green

633

(Helium neon (red

570-650

(Rhodamine 6G dye (tunable

694

(Ruby (CrAlO3( (red

1064

(Nd:Yag (NIR

10600

(Carbon dioxide (FIR

‫استخدامات الليزر‬ ‫‪‬‬

‫‪ ‬يستخدم الليزر حاليا في مجالت‬ ‫متعددة‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫كاستعمالها في القراص المدمجة‬ ‫وفي صناعة اللكترونيات‬ ‫وقياس المسافات بدقة ‪-‬خاصة أبعاد‬ ‫الجسام الفضائية‪-‬‬ ‫وفي التصالت‬

‫تأثيرات الليزر الحيوية‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫الميزة لليزر عن قطع النسيج بالمبضع هو عدم حدوث النزف‬ ‫طالما ل توجد الشرايين الكبيرة ) أكبر من ‪0.5‬مم قطرا ( ‪.‬‬ ‫أحدث الليزر ‪ CO2‬ضجة كبرى لدى الجراحين لن الماء‬ ‫يمتص موجته الضوئية بكاملها ومتحول لبخار ماء ذي ضغط‬ ‫مرتفع ) نسبة الماء في الخلية الحية ‪ (%90 -75‬مما يسبب‬ ‫انفجارها وتلشيها وكل ذلك مع اقل ضرر للنسجة الطبيعية‬ ‫المجاورة بعكس المشرط لن الخليا البشرية تعتبر موصلت‬ ‫رديئة للحرارة‬

‫استخدامات الليزر الطبية‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫أمراض العيون حيث يتم تسليط أشعة ليزر عالية الطاقة على شكل ومضات في نقطة‬ ‫معينة في العين لزمن قصير ‪-‬أقل من ثانية‪ .-‬ومن أمراض العيون التي يستخدم فيها‬ ‫الليزر‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫اعتلل الشبكية السكري‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ثقوب الشبكية‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫انسداد أو تخثر الوريد الشبكي‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫الزرق )إرتفاع ضغط العين(‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫عيوب النكسار الضوئي في العين )طول أو قصر النظر واللبؤرية(‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫انسداد القنوات الدمعية‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫بعض الورام داخل العين‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫عمليات التجميل حول العين‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫حالت اندثار البقعة الصفراء‪.‬‬ ‫كما يستخدم الليزر في العمليات الجراحية مثل جراحة المخ والقلب والوعية‬ ‫الدمويةوالجراحة العامة‬

‫استخدامات الليزر الطبية‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫الليزر يستعمل للعلج في المراض التالية ‪ :‬المراض الجلدية‬ ‫) حب الشباب‪-‬الكزما‪-‬العقبول البسيط‪-‬الندبات والثآليل‪-‬‬ ‫الحروق( وغيرها‬ ‫يستعمل في المراض الرثيوية والطب الرياضي )التهاب‬ ‫المفاصل شبيه الروماتيزمي‪-‬النهاب العظم المفصلي –التهاب‬ ‫الوتار الخلوع المفصلية –الوذمات ‪.‬الخ… (‬

‫استخدامات الليزر في طب الفم والسنان‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫التهاب اللوزات والتهاب الجيوب‪.‬‬ ‫التهاب اللثة والتهابات ماحول السن‪.‬‬ ‫التهاب اللب واحتقانه ‪ .‬لين العظام ‪.‬‬ ‫رفع عتبة اللم أثناء العمل الجراحي وبعده‬ ‫يقلل من النزف‬ ‫علج الفات الذروية‬ ‫معالجة حساسية العناق‬ ‫القلع والتواج‬

‫أنواع الليزر المستخدمة في طب السنان‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫أهم ما يستعمل في طب السنان‪:‬‬ ‫‪ .1‬ابريوم ليزر‬ ‫‪ .2‬نيوديم ليزر‬ ‫‪ .3‬ديودون ليزر‬ ‫‪ .4‬ليزر ثاني أكسيد الكربون‬ ‫‪ .5‬هوليوم ليزر‬ ‫تكمن أوجه الخلف بين أنواع الليزر بدرجة‬ ‫المتصاص والرتشاح ومجالت العمل‬

‫ليزر ابريوم باج‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫يحتاج إلى نظام تبريد كبير عند استخدامه داخل الفم‬ ‫ويمتص من الماء بشكل سريع‬ ‫سرعته بالعمل بطيئة وغير كافية‬ ‫تحضير السنان بهذا الليزر ل يولد حرارة كبيرة‬ ‫خطيرة لنها تتلشى مع تبخر الماء في نظام التبريد‬ ‫العالي‬ ‫الشق الجراحي بهذا الليزر يولد ندبات وليمكن تخثير‬ ‫الشعريات الدموية بهذا النوع وهذه سيئاته‬

‫نيوديوم باج ليزر‬ ‫‪‬‬

‫أهم استطباباتة‬ ‫‪ .1‬تعقيم الفنية الجذرية ) معالجات العصب (‬ ‫‪ .2‬تجريف الجيوب اللثوية ) تراجع والتهابات اللثة(‬ ‫‪ .3‬الجراحة البسيطة و تخثير الوعية الدموية النازفة‬

‫‪‬‬

‫ليستخدم في حفر السنان لنه يخترق هذه النسجة بعمق‬ ‫ويسبب التهاب لب دائم وغير ردود ) التهاب سن حاد ( أثبتت‬ ‫الدراسات افضليةاستخدامة في تعقيم القنية وحتى القنية‬ ‫الملتوية والضيقة الصعبة‬

‫ليزر ثاني أكسيد الكربون‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫وهو اقدم ليزر مستخدم في المجال الطبي وهو يمتص بالماء‬ ‫ويستفاد من هذه الميزة بأن اختراقه للنسجة قليل حيث يحدث‬ ‫رد فعل حراري يوضح ميزة التخثير النسيجي له ويحتاج‬ ‫العمل به إلى خبره ودقه ومهارة لن قوة الشعاع في مركزه‬ ‫وليس في محيطة لذلك يجب النتباه في العمل ‪.‬‬ ‫استعماله في الماكن الضيقة غير مجد مثل القنية الجذرية‬ ‫والجيوب اللثوية ولكن نستطيع أن نعقم منطقة النخر المتبقية‬ ‫ثم يتم تجريف النخر بالدوات المعروفة حتى ل نحدث التهاب‬ ‫عصب‪.‬‬

‫ديودون ليزر‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫تمتص أشعته من قبل المواد الداكنة مثل الهيموغلوبين ومن‬ ‫هنا تأتى ميزة القدرة على إجراء شق جراحي والقدرة على‬ ‫تخثير الوعية الدموية النازفة‬ ‫نتائج استخداماته في تعقيم القنية الجذرية مشابهة لليزر نيوديم‬ ‫ياج‬ ‫تأثيره في النسج الصلبة ملموس في معالجة فرط الحساسية‬ ‫وذلك في إغلق الشقوق والميازيب‬

‫ليزر الهليوم‬ ‫‪‬‬

‫ليزر الهليوم يستخدم في تخثير النزف الدموي ويستعمل في‬ ‫المجالت الجراحية ولكن قوة قطعه للنسج أضعف من ليزر‬ ‫ثاني أكسيد الكربون‬

‫استطبابات الليزر السريرية‬ ‫‪‬‬

‫إن استخدام الليزر في الجراحة الفموية يجب أن تكون نتائجه‬ ‫وحسناته اكبر بكثير من الجراحة العامة فساحة العمل هنا في‬ ‫الليزر خالية من النز وف الدموية الحاجبة للرؤية ول يوجد‬ ‫أي رض أو أذى للنسيج المجرى عليه الجراحة أو مجاوراته‬

‫الستطبابات الليزرية في الجراحة‬ ‫‪‬‬

‫الخراجات‪ :‬بالرغم من التخدير الموضعي في اللتهابات الحادة‬ ‫والخراجات إل أن المريض يشغر باللم عند تفجير الخراج‬ ‫ولكن باستخدام ديودون ليزر يقل هذا الشعور مع نتائج مبهرة‬ ‫ونزف اقل عن المعالجة التقليدية‬

‫الستطبابات الليزرية في الجراحة‬ ‫‪‬‬

‫استئصال الحصيات اللعابية في الغدد اللعابية ‪ :‬حيث تؤدى هذه‬ ‫الحصيات إلى إغلق مسار اللعاب وبالتالي تجمعه وحدوث ألم شديد‬ ‫وجفاف في الفم لذلك يجب استئصال الغدة أو الحصاة قبل أن تصاب‬ ‫الغدة بالتهاب مزمن حيث يحدث تغير مورفولوجى مرضى في نسجها‬ ‫فيمكن بواسطة الليزر تحرير النسج وكشف القناة واستئصال الحصاة‬ ‫دون وجود نزف يعيق الرؤيا وفائدة أخرى هنا هي عدم تشكل ندبة‬ ‫نتيجة خياطة القناة اللعابية مما يؤدى إلى تضيقها وانحباس اللعاب‬ ‫ثانية وذلك في الجراحة العادية‬

‫الستطبابات الليزرية في الجراحة‬ ‫‪‬‬

‫الجراحة قبل التعويض الصناعي ) الطقم ( ‪:‬‬ ‫قد يكون هناك ناميات ليفية وأورام تسبب ألم ورض على‬ ‫الغشاء المخاطي فيمكن استئصالها دون أي أخطار جانبية أو‬ ‫نزف ول نحتاج إلى إغلق الجرح بل يتم شفاؤه ويتشكل‬ ‫غشاء مخاطي في فترة قصيرة لحقة‬

‫الستطبابات الليزرية في الجراحة‬ ‫‪‬‬

‫أورام النسج الرخوة ‪:‬‬ ‫إن الورام التي تتوضع بشكل كبير على الغشاء المخاطي للخد‬ ‫أو مجاورة لزاوية الفم أو فوهة القناة النكفية تجعل من‬ ‫استئصالها أمرا صعبا بالطرق العادية نظرا للنزف الذي‬ ‫يحجب الرؤية أما بالليزر فيتم استئصالها بسهولة ودون حاجة‬ ‫لغلق كما يستأصل الكياس اللعابية والطلوة بشكل سطحي‬

‫الستطبابات الليزرية في الجراحة‬ ‫‪‬‬

‫في الجراحة التقويمية ‪ :‬حيث السنان المهاجرة والمنطمرة‬ ‫مثل النياب فيجب تحرير السن من النسج الرخوة المغطية له‬ ‫وجعل ساحة العمل نظيفة خالية من الدم والسوائل ليتمكن‬ ‫طبيب التقويم من عمله بلصق الحاصره التقويمية على السن‬ ‫ويتم ذلك باستخدام ليزر ديودون‬

‫الستطبابات الليزرية في الجراحة‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫زرع السنان ‪ :‬للعمل بساحة معقمة ورؤيا واضحة وخالية من‬ ‫الدم‬ ‫الجراحة اللثوية ‪:‬‬ ‫معالجة الجيوب العميقة وتعقيم الجيب وسطح الجذر‬

‫الستطبابات الليزرية في الجراحة‬ ‫‪‬‬

‫الخلصة ‪ :‬أكثر النواع استخداما هو ليزر ثاني أكسيد‬ ‫الكربون ود يودون ليزر حيث يستخدم في تخثير الوعية‬ ‫الدموية فيقل النزف أو ينعدم مما يخفض نسبة اللتهابات بعد‬ ‫العمل الجراحي وأثناءه وهذا ما يسعى إليه كل الباحثين‬ ‫والعلماء في كل مكان‬

‫استخدام الليزر في مداواة السنان‬ ‫‪‬‬

‫تحضير الحفر )ليزر ابريوم‬ ‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫باج (‬

‫تستخدم موجات قصيرة ذات طاقة عالية‬ ‫لقطع الميناء بفعالية‬ ‫يقال أنها تزيل المناطق المنخورة من‬ ‫الميناء فقط‬ ‫لنحتاج للتخدير في معظم الحالت‬ ‫)لطيفة على اللب(‬ ‫لوجود لطبقة‪smear layer‬‬ ‫تعقيم مباشر للحفرة السنية‬