لیزر دایود

لیزر دایود و کاربرد آن در پزشکی :

دستگاه‏های لیزر عمدتاً جعبه‏های بزرگ و سنگینی هستند که در آزمایشگاه‏ها و کلینیک‏ها مورد استفاده قرار می‏گیرند؛ جالب است بدانید ،

امروزه ماشین‏های کوچکی مانند سیستم پخش DVD , CD و اسکنر بارکد در فروشگاه‏ها به کمک لیزر ساخته شده‏اند، لذا چگونه ممکن است،

از لیزر در دستگاه‏های کوچک استفاده نمود؟ پاسخ، استفاده از لیزرهای نیمه هادی است. این لیزر که توسط دکتر رابرت هال «مهندس الکترونیک آمریکایی» ،

در سال 1962 ثبت اختراع گردید؛ امروزه به دلیل حجم کم و هزینه پایین، در صنایع مختلفی کاربرد دارد.

دایود، لیزری اقتصادی :

از اوایل دهه 80 میلادی، دانشمندان به دنبال راهی بودند که بتوانند علاوه بر افزایش اثربخشی دستگاه‏های لیزر،

هزینه‏ های مربوط به آن را نیز کاهش دهند.از این رو تکنولوژی لیزر دایود به بازار معرفی گردید.

در زیر به بررسی برخی از مزایای این تکنولوژی در مقایسه با لیزرهای دارای کاواک می‏پردازیم.

مکانیزم تولید لیزر دایود :

لیزر دایود یکی از انواع لیزرهای نیمه هاید است که در آن برای تولید نوری خالص‏‎تر و قدرتمندتر از یک آلیاژ آلومینیوم و کریستال به نام گالیوم آرسیند (GaAs)،

به جای ماده فعال استفاده می‏شود. البته استفاده از فسفید ایندیوم گالیوم آرسیند (InGoAsP) نیز در ساخت اینگونه دایوها رایج است.

در این تکنولوژی به جای بهره‏گیری از (Flash Lamp) از اعمال جریان الکتریکی مداوم استفاده می‏گردد که باعث تزریق مداوم الکترون به این ماده فعال شده ،

و فرآیندی ایجاد می‏نماید که نتیجه آن تولید انرژی به شکل فوتون‏های نوری است. به این فرآیند تولید و تقویت «تشدید یا رزونانس» گفته می‏شود،

که مشابه فرآیند گسیل القایی در لیزرهای دارای کاواک است.فوتون‏های نوری تولیدشده باعث ایجاد پرتوهای لیزر می‏گردند. از این رو برای هدایت نور لیزر ،

به خارج از یک پایانه دایود، یک سمت پایانه را صیقل داده تا نور لیزر خارج و از طریق فایبر یا هندپیس دستگاه بر روی موضع درمانی ساطع گردد.

دلایل برتری لیزر دایود نسبت به سایر لیزرها :

لیزر دایود نسبت به سایر لیزرها دارای برتری‏هایی است که موجب شده امروزه رایج‏ترین و پرکاربردترین لیزر در مطب پزشکان و کلینیک‏های زیبایی باشد.

از جمله این مزایا می‏توان به حجم کم لیزر دایود نسبت به سایر لیزرها، هزینه‏های تولید پایین‏تر و اثربخشی بالای آن اشاره کرد.

با پیشرفت هر چه بیشتر تکنولوژی، بسیاری از صنایع لیزر نیمه هادی تلاش کرده‏اند تا لیزرهای دایود پرتوانی را تولید کنند که بتوانند ،

جایگزین لیزرهای دارای کاواک مانند Nd:Yag و KTP شوند و علاوه بر رفع موهای زائد ،

در اموری همچون برش، انعقاد، درمان‏های فتوداینامیک و غیره مورد استفاده قرار گیرند.

کاربرد لیزر دایود در تخصص‏های مختلف پزشکی :

امروزه لیزرهای دایود در حوزه‏های مهم پزشکی مانند درمان‏های فتوداینامیک (PDT)، درمان‏های زیبایی‏، تشخیصی و جراحی مورد استفاده قرار می‏گیرند ،

و مزایای بسیاری را از جمله عمل‏های بدون خونریزی، حداقل تورم و زخم و نیز عدم احساس درد یا درد کم پس از جراحی را به ارمغان آورده‏اند.

رفع موهای زائد به وسیله لیزر دایود :

امروزه تمایل به رفع موهای زائد به کمک لیزر در میان مردم افزایش چشمگیری داشته است و از بین تمام روش‏ها ،

و دستگاه‏های لیزر و زیبایی موجود در بازار دستگاه‏های رفع موهای زائد پرفروش‏ترین و پرطرفدارترین دستگاه‏ها می‏باشند.

لیزرهای دایود، پرتو لیزر با طول موجی در محدوده 800 نانومتر را بر سطح موردنظر می‏تابانند، که در مقایسه با لیزر Alex  و Ruby،

دارای طول موج‏ بلندتری هستند. در این بازه، طول موج بلندتر به معنای عمق نفوذ بیشتر است،

در نتیجه پرتو لیزر دایود به طور کامل جذب ملانین پوست نمی‏شود، و از اپی‏تلیوم (لایه سطحی پوست) عبور کرده ،

و فولیکول‏های مو را به صورت مؤثرتری تخریب می‏نماید و باعث افزایش اثربخشی رفع موهای زائد می‏شود.

براساس مطالعات انجام شده، دو مکانیزم و رویکرد اصلی که موجب رفع موهای زائد می‏شوند عبارتند از:

• تبدیل موهای ضخیم به موهای نازک (vellus hair)

موهای ولوس اشاره به موهایی دارد که معمولاً در زمان تولد در سراسر بدن وجود دارند.

در این روش موهای ضخیم به کمک اثر گرمایش لیزر به موهای نازک‏تر (ولوس) تبدیل می‏شوند.

• تخریب کامل فولیکول

این رویکرد به معنای از بین بردن بقایای فولیکول‏ها به طور کامل از طریق افزایش تعداد جلسات جهت اطمینان از ریشه‏کن شدن مو است.

در رفع موهای زائد به وسیله لیزر دایود از هر دو رویکرد فوق جهت افزایش اثربخشی استفاده می‏شود.

شکل و سایر اسپات و تأثیر آن بر اثربخشی و سرعت رفع موهای زائد :

در دستگاه‏های لیزر رفع موهای زائد، خروجی اشعه لیزر و اسپات دارای دو شکل دایره‏ای و مربعی می‏باشد.

در زیر به شرح مختصری از این دو شکل و سایز آن‏ها و همچنین تأثیر اسپات سایز بر روی سرعت و کیفیت رفع موهای زائد می‏پردازیم.

اسپات دایره‏ای شکل :

این نوع اسپات، معمولاً در لیزرهای غیرتماسی مانند Alex و Nd:Yag مورد استفاده قرار می‏گیرد اما لیزرهای دایودی هم هستند،

که اسپات دایره‏ای دارند.به طور کلی این شکل اسپات برای اپراتور در حین فرآیند رفع موهای زائد مشکلاتی را ایجاد می‏نماید؛

از آن جمله می‏توان به ایجاد فاصله بین هر شات (شکل 4) و در نتیجه کاهش اثربخشی درمان به دلیل عدم لیزر برخی از نقاط یا هم‏پوشانی،

بین دو شات (شکل 5) و در نتیجه احتمال سوختگی اشاره کرد. علاوه بر موارد فوق، طبق مطالعات پژوهشگرانی مانند دکتر باملر و همکارانش در سال 2002،

در صورت افزایش سایز اسپات دایره‏ای از حدی بیشتر، اثربخشی درمان به دلیل یکسان‏ نبودن انرژی در مرکز و اطراف بیم (شکل 6) کاهش می‏یابد.

در این پژوهش که اسپات‏های دایره ‏ای شکل دستگاه دایود با سایزهای 8، 12و 14 میلی‏متر بررسی شدند، 20 نفر به صورت داوطلب ،

با فواصل زمانی استاندارد 3 هفته ‏ای تحت 3 جلسه درمان قرار گرفتند. میزان رشد موهای زائد،

پس از درمان در بین این افراد با توجه به اسپات سایز استفاده شده بررسی گردید،

همانطور که در جدول روبه رو آمده است، در اسپات سایز 12 میلی‏متر میزان رشد مجدد مو پس از سه ماه از شروع درمان، کمتر از دو سایز دیگر،

و معادل 54 درصد است و با افزایش اسپات سایز به 14 میلی‏متر، رشد مجدد مو افزایش یافته و برابر با 55 درصد است ،

که نشان‏ دهنده کاهش اثربخشی درمان با افزایش بیش از حد سایز اسپات‏های دایره‏ای شکل می‏باشد.

اسپات مربعی شکل :

امروزه جهت افزایش اثربخشی لیزر رفع موهای زائد، اکثر لیزرهای دیود و برخی از لیزرهای Alex و Nd:Yag دارای اسپات مربعی هستند،

این شکل اسپات امکان بهره‏مندی از بیم لیزر یکنواخت در تمامی نقاط اسپات و همچنین عدم هم‏پوشانی و فاصله بین شات‏های لیزر (شکل 7) را فراهم می‏آورد.

از دیگر مزایای اسپات مربعی، امکان تولید لیزر با بیمی بسیار بزرگتر از بیم‏های دایره‏ای است. با افزایش سایز بیم لیزر،

مساحت بیشتری در هر شات تحت درمان قرار می‏گیرد، و از طرفی عمق نفوذ بیم لیزر نیز بیشتر می‏شود (شکل 8) ،

در نتیجه سرعت و اثربخشی درمان افزایش می‏یابد. نسل جدید لیزرهای دیود ،

دارای اسپات سایز 1/9 و 10 سانتی‏متر مربع می‏باشند که این سایز بزرگ امکان رفع موهای زائد کل بدن را در حدود 20 دقیقه فراهم می‏آورد،

و مراحل رفع  موهای زائد را برای اپراتور و مراجعه‏کننده بسیار کوتاه‏، آسان‏تر و اثربخش‏تر می‏نماید.

درمان‏های ترکیبی :

استفاده از طول موج‏های ترکیبی جهت افزایش اثربخشی یا کاهش درد در فرآیند رفع موهای زائد همواره مورد توجه پزشکان بوده است.

به طور مثال از آنجایی که استفاده از لیزر Nd:Yag جهت رفع موهای زائد در افراد با پوست‏های تیره بسیار دردناک می‏باشد،

پزشکانی همچون راس از ترکیب دو طول موج Alex و Nd:Yag جهت کاهش درد استفاده نموده‏اند؛ در این پژوهش،

دکتر راس بیان نموده است ، که استفاده ترکیبی از این دو طول موج در جهت رفع موهای کرکی مؤثرتر از استفاده‏ ی طول موج Alex به تنهایی است.

علاوه بر این محققان، در حال بررسی تأثیر ترکیب امواج اولتراسوند یا ماکروویو با لیزر موهای زائد جهت کاهش درد می‏باشند،

ولی تاکنون به نتایج اثربخشی نرسیده ‏اند. خلاقیتی قابل تحسین، تکنولوژی طول موج‏های ترکیبی از دیگر پژوهش‏های صورت گرفته در این حوزه،

می‏توان به مطالعاتی که در راستای تحقق هدف رفع موهای زائد ، به صورت مؤثر پرداخته‏اند، اشاره کرد.در این پژوهش‏ها محققان متوجه شده‏ اند که ،

عروق خون‏ رسان و تغذیه ‏رسان به فولیکول مو نقش بسیار اساسی در بقای مو ، و رشد مجدد آن دارند. لذا، برای رفع مؤثر و کامل موهای زائد،

تخریب فولیکول مو به تنهایی کافی نیست. زیرا عروق موجود در ناحیه اپیدرم موجب خون‏رسانی در آن ناحیه شده،

و به بازسازی فولیکول مو پرداخته و موجب رشد مجدد مو در آن ناحیه می‏شوند. در نتیجه تنها راه مؤثر جهت رفع کامل موهای زائد، از بین بردن این عروق است.

طول موج 940 نانومتر تأثیر بسزایی در انعقاد بدون درد عروق سطحی و ظریف دارد. بنابراین اخیراً مهندسان با استفاده از تکنولوژی تولید لیزر توسط دایود ،

موفق به تولید دستگاه لیزر رفع موهای زائدی شده‏اند که قابلیت تولید و انتشار همزمان دو طول موج 810 و 940 نانومتر را دارا است.

استفاده از این دو طول موج به صورت همزمان موجب افزایش اثربخشی فرآیند رفع موهای زائد شده است. به طوری که کاربرد طول موج 810 نانومتر ،

با قابلیت رفع موهای زائد در تمامی تایپ‏های پوستی 1 تا 6 و همچنین طول موج 940 نانومتر با انعقاد عروق خون‏رسان و تغذیه‏ رسان فولیکول مو،

موجب افزایش اثربخشی درمان می‏گردند. از این رو پس از طی‏شدن جلسه درمانی، بیمار شاهد از بین رفتن کامل موهای زائد خواهد بود.

شایان ذکر است که تولیدکنندگان این تکنولوژی موفق به ثبت حق امتیاز اختراع خود و همچنین دریافت FDA گردیده‏اند.