Laser applications in nephrology and urology 

  b-biotech-blog

1. مقدمة :

تعرفنا في  مقالات  سابقة على  تعاريف البيو تكنولوجيا الرسمية والدولية وكذا تاريخها ومستقبلها     . كما تعرفنا على علم  ليزر البيوضوئيات و تاريخ الليزر  وخصائصه  وعلى مبادئى عمله و أسس تصنيفه  وخطورته  وعلى أنظمة استلامه وتوصيله وتطبيقاته الطبية  واستخداماته في التصوير والتشخيص الطبي و العياني  وفي الجراحة وفي  التحفيزه الحيوي وعلى إستخداماته  في الجراحة المجهرية  والطباعة الحيوية وفي طب الكسور والمفاصل و طب العيون  و النساء والجلد والاسنان  والمعدة والأمعاء وعلى تأثيره الحراري الضوئي والميكانيكي  والكيميائي الضوئي.  وفي هذه المقالة سنتعرف  على  التطبيقات الليزرية في طب الكلى والمسالك  البولية 

2 - التطبيقات الليزرية في طب الكلى والمسالك  البولية 

تم استخدام الليزر لأول مرة في ممارسة جراحة المسالك البولية في السبعينيات. حدث تقدم كبير في التسعينيات مع اختراع ليزر Ho:YAG النبضي، والذي يمكن استخدامه لاستئصال أنسجة البروستاتا، وشق تضيق دقيق في جميع أنحاء المسالك البولية بأكملها، واستئصال ورم المثانة البولية واستئصاله، وتفتيت الحصوات بالتلامس. حصوات المسالك البولية. تم تحسين أنواع أخرى من الليزر مع زيادة قوة العمل. تعتبر أشعة KTP (LBO) وأشعة الليزر التي يتم إدخالها في الممارسة السريرية مناسبة بشكل خاص لاستئصال الأنسجة في علاج تضخم البروستاتا الحميد (BPH). يتمتع ليزر الثوليوم: YAG بخصائص تخثر واستئصال رائعة تستخدم في الغالب في علاج تضخم البروستاتا الحميد. وتشمل الأنواع الأخرى التي يتم اختبارها ليزر Er:YAG، بطول موجة يبلغ 2940 نانومتر، وهو ممتاز لتفتيت الحصوات وشق الأنسجة الرخوة. تشمل تقنيات المسالك البولية الروتينية الحديثة بضع البطانة الداخلية بالهولميوم، وبضع باطن الحالب، واستئصال أورام المسالك البولية العلوية.

اعتمادًا على الطول الموجي وامتصاص الماء والهيموجلوبين وعمق الاختراق، يمكن استخدام الليزر في عمليات التخثر والتبخير والاستئصال. في العديد من المراكز، وبعد استنفاد كافة إمكانيات العلاج الدوائي، يتم استخدام الليزر كعلاج أولي لمرضى تضخم البروستاتا الحميد، وتكون النتائج العلاجية أفضل من تلك التي يتم الحصول عليها من خلال العمليات المفتوحة أو بالمنظار. إن استخدام الليزر في علاج تحص بولي وتضيقات بولية وأورام المثانة جعل علاج المرضى الأكبر سناً الذين يعانون من أمراض مصاحبة متعددة آمنًا، دون الحاجة إلى تعديل العلاج بالأدوية المضادة للتخثر. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر إجراءات الليزر أقل توغلاً، وتقلل من وقت الإقامة في المستشفى وتتيح وقتًا أقصر لقسطرة المثانة، وفي بعض الأحيان تلغي الحاجة إلى قسطرة المثانة تمامًا. تتميز هذه الإجراءات أيضًا بنتائج أكثر استقرارًا وعدد أقل من عمليات إعادة العملية.

شكل1: بعض التطبيقات الليزرية في طب الكلى والمسالك البولية

أنواع الليزرات المستخدمة في أمراض الكلى والمسالك البولية

حاليًا، الليزر الأكثر استخدامًا في جراحة المسالك البولية هو KTP:YAG (فوسفات البوتاسيوم تيتانيل)، LBO:YAG (بورات الليثيوم)، ليزر الصمام الثنائي، ليزر Holmium (Ho):YAG وThulium (Tm):YAG. في الماضي، تم استخدام العديد من الأنواع الأخرى، ولكن بسبب العدد الكبير من المضاعفات، توقف استخدامها

 

خصائص بعض الليزرات الفردية معينة

كان ليزر Nd:YAG هو الليزر الأكثر استخدامًا في الماضي وبالتالي فهو الأكثر دراسة. ويتميز باختراق الأنسجة أكثر من 1 سم وطول موجي 1064 نانومتر. يسبب نخرًا تخثريًا عميقًا وإصابة كبيرة في الأنسجة الحرارية. يمكن استخدام ليزر Nd:YAG في "استئصال البروستاتا بالليزر البصري" بدون تلامس (VLAP)، أو الاستئصال التلامسي أو تخثر البروستاتا بالليزر الخلالي (ILC). تؤدي الوذمة التي تحدث بعد الإجراء في كثير من الأحيان إلى متلازمة المسالك البولية السفلية المهيجة (LUTS) واحتباس البول، الأمر الذي يتطلب غالبًا قسطرة طويلة الأمد.

 

ليزر Ho:YAG هو نوع من الليزر النبضي الذي ينبعث من الطاقة التي يمتصها الماء. ويتميز بطول موجي 2140 نانومتر ومدة نبضة 350 مللي ثانية. عمق الاختراق في أنسجة البروستاتا هو 0.4 ملم فقط. ولذلك فإن عمق النخر والأضرار الحرارية محدودة. يسبب Ho-laser تخثرًا سريعًا للأوعية الصغيرة والمتوسطة الحجم إلى عمق حوالي 2 مم. ونظرًا لأن هذا الليزر يتطلب ملامسة الأنسجة، فيمكن قطع البروستاتا وتشريحها واستئصالها بدقة. يستخدم الليزر Ho بشكل رئيسي في إجراءات البروستاتا، وفي تفتيت الحصوات، واستئصال أورام الظهارة البولية، وفي شق تضيقات المسالك البولية العلوية والسفلية.

 

ليزر KTP: YAG، ويسمى أيضًا ليزر الضوء الأخضر، مشتق من ليزر Nd: YAG. تمرير شعاع Nd:YAG غير المرئي عبر بلورة KTP، يضاعف التردد ويخفض الطول الموجي إلى النصف من 1064 نانومتر إلى 532 نانومتر. يتم امتصاص طاقتها بشكل انتقائي عن طريق الهيموجلوبين، ولكن ليس عن طريق الماء. عمق الاختراق حوالي 0.8 ملم. يتميز بتأثير تخثر جيد جدًا، مما يؤدي إلى تحكم جيد في تخثر الدم. نظرًا لأن طاقة ليزر KTP يتم امتصاصها فقط عن طريق الهيموجلوبين، فمن الممكن إجراء عمليات في الاستخدام غير التلامسي تسمى التبخير الانتقائي الضوئي للأنسجة. نظرًا لمعدل الامتصاص الضحل، يكون نخر الأنسجة الموضعية أسفل المنطقة المتبخرة محدودًا. ميزة إضافية هي مسار غير دموي تقريبًا للإجراء.

 

ينتج ليزر Tm:YAG موجة مستمرة بطول 2000 نانومتر. كما هو الحال في ليزر Ho، يتم امتصاص الطاقة عن طريق الماء فقط، كما أن الطول الموجي الأقصر قليلاً لليزر الثوليوم يقلل من عمق الاختراق إلى 0.25 مم. يتم استخدام الليزر Tm لتبخير البروستاتا أو استئصالها أو استئصالها عبر الإحليل.

 

ليزر ثلاثي بورات الليثيوم (LBO) مشتق من ليزر KTP. الطول الموجي لكلا الليزرين متساوي. ومع ذلك، يتمتع ليزر LBO بنقل طاقة أسرع وأكثر كفاءة ومسافة عمل محسنة (من 0.5 مم لـ KTP إلى 3 مم لـ LBO) [9]. العيب الكبير لهذا الليزر هو الانخفاض الملحوظ في قدرة تخثر الدم مقارنة بليزر KTP [10].

 

لقد كان ليزر الصمام الثنائي متاحًا لفترة طويلة، إلا أن تطبيقه السريري كان محدودًا. يصدر ليزر الصمام الثنائي شعاعًا بطول موجي يتراوح بين 940 إلى 1470 نانومتر. يتم امتصاص طاقتهم عن طريق الماء والهيموجلوبين. ونتيجة لذلك، يتم الحصول على تأثيرات جيدة لتخثر الدم وتبخير. تختلف البيانات المتعلقة بعمق اختراق ليزر الصمام الثنائي بشكل كبير بين التقارير المعينة. تظهر بعض التقارير عن ليزر ديود 980 نانومتر تأثيره الأفضل في تخثر الدم أثناء تبخير البروستاتا مقارنةً بليزر 120 واط LBO، ومع ذلك، لوحظ ارتفاع معدل حدوث المضاعفات، مثل الأعراض التهيجية بعد العملية الجراحية والتهاب البربخ. 

 للمزيد من المعلومات الإطلاع على كتاب 

Laser Biophotonics: Principles and Applications in Medicine and

Life Sciences

للمؤلف د. بن عمر شبة