العلاج الطبيعي بالليزر والضوء

العلاج بالليزر والضوء:

العلاج بالضوء، المعروف أيضًا باسم العلاج الضوئي، هو مصطلح واسع يشير إلى تطبيق الضوء على مجموعة متنوعة من الأجهزة لمجموعة متنوعة من الأغراض العلاجية. حيث تشمل الأجهزة الليزر والصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) والثنائيات فائقة اللومي (SLDs) والمصابيح الفلورية ومصابيح الأشعة تحت الحمراء ومصابيح الأشعة فوق البنفسجية (UV) والمصابيح غير الإلكترونية ومصابيح الإضاءة المتوهجة للغاية. يتم استخدامها لعلاج إصابات العصب والأمراض الجلدية والمشاكل النفسية مثل الاكتئاب والاضطراب العاطفي الموسمي ولتسمير الجلد.

(LED) اختصار (light-emitting diodes) وتعني الصمامات الثنائية الباعثة للضوء.

(SLDs) اختصار (super-luminous diodes) وتعني الثنائيات فائقة اللومي. 

(UV) اختصار (ultraviolet) وتعني مصابيح الأشعة فوق البنفسجية.

بدأ العلاج بالضوء بالليزر في السبعينيات. الليزر، وهو اختصار لتضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع، هو جهاز يحول الطاقة الكهرومغناطيسية من ترددات مختلفة، في نطاق الضوء المرئي أو بالقرب منه، إلى شعاع شديد الكثافة وصغير وغير متباعد تقريبًا من الإشعاع أحادي اللون مع كل موجاتها في الطور.

النظرية العلاجية هي أن الأطوال الموجية المحددة لضوء الليزر عند امتصاصها، تسبب استجابات فسيولوجية محددة في الجسم. وعلى الرغم من أن القيمة العلاجية لهذه الاستجابات قد نوقشت في العديد من الدراسات، إلا أن الصناعة تستمر في النمو.

أدت العديد من العوامل، بما في ذلك التقدم التكنولوجي إلى استخدام الأجهزة غير الليزرية، مثل (LEDs)، و SLDs والضوء متعدد الألوان المستقطب، لإيصال ضوء أطوال موجية محددة إلى الجسم. العلاج بالضوء هو اليوم المكان الذي تم فيه العلاج بالكهرباء في أوائل الثمانينيات، تشمل المصطلحات والمختصرات المستخدمة لوصف العلاج بالضوء المعالجة الصوتية والليزر البارد والليزر الناعم والليزر منخفض الطاقة والعلاج بالليزر منخفض المستوى والعلاج بالليزر منخفض الطاقة والتحفيز الحيوي المنشط بالليزر منخفض الكثافة والإشعاع المنخفض من الليزر والعلاج بالليزر منخفض الطاق والليزر منخفض الكثاف وطاقة الأشعة تحت الحمراء أحادية اللون. من السهل على الأطباء أن يخدعوا عند قراءة الأدبيات المهنية.

يدعو القادة في هذا المجال الآن الأطباء والعلماء ومهني المؤسسات إلى البدء في استخدام مصطلحات العلاج بالضوء أو العلاج بالليزر.

الليزر والأجهزة غير الليزرية:

توفر كل من أجهزة الليزر وغير الليزرية (LEDs / SLDs) ضوءًا لأطوال موجية محددة، على الرغم من اختلاف طريقة إنشاء الضوء وبعض خصائصه. كما لا يوجد إجماع حول المزايا النسبية لهاتين التقنيتين، ومن الصعب مناقشة القيمة العلاجية لهما، حيث أن المشكلة الرئيسية في المصطلحات.

تستخدم بعض أجهزة الليزر مصابيح LED، لذا لا يمكن أن تكون المناقشة بين الليزر مقابل مصابيح LED، ويستخدم بعض العلماء مصطلحي الليزر وغير المصباح، بينما يستخدم البعض الآخر ضوءًا متماسكًا وغير متماسك للتمييز بين التقنيتين، لفهم الاختلاف، يجب أن تفهم كيف يتم إنتاج كل منهما.

خصائص العلاج بالليزر:

لإنتاج إشعاع الليزر، يجب أن يحتوي جهاز الليزر على مصدر طاقة وبنية ميكانيكية ووسيط ليزر، والذي يمكن أن يكون غازًا أو سائلًا أو بلوريًا أو كيميائيًا أو أشباه موصلات (مثل مصابيح LED). سيؤدي الاختلاف في وسيط الليزر إلى اختلاف الأطوال الموجية ومستويات تماسك الضوء ومستويات تباعد الضوء ويختلف ضوء الليزر كثيرًا عن الضوء العادي.

ضوء الليزر أحادي الطور، أحادي اللون، متماسك وغير متشعب (اتجاهي) – بمعنى أنه يتكون من أجزاء من الضوء ذات طاقة متساوية ومن طور أحادي ولون يتحركان في خطوة مع بعضها البعض.

تصف قائمة المصطلحات والتعريفات التالية خصائص الليزر:

• الضوء: الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يمكن أن ينتج إحساسًا بصريًا.

• التضخيم: لزيادة الحجم أو الحجم أو القدرة الكبيرة.

• التحفيز: للإثارة أو التنشيط. لتشجيع أو دعم شيء ينمو أو يتطور أو يصبح أكثر نشاطًا.

• الانبعاث: بسبب إطلاق الإلكترونات من الذرات الأم.

• الإشعاع: نقل الطاقة على شكل أشعة أو موجات أو جسيمات، غالبًا من مصدر مركزي وتسمى أيضًا الطاقة المشعة، الطاقة الكهرومغناطيسية، وهي أحد الأشكال الأساسية للطاقة في الكون، كما تتغير خصائصه شعاعيًا اعتمادًا على التردد وطول الموجة، والتي تميل إلى الترابط الوثيق مع بعضها البعض.

• التردد: معدل اهتزاز قوة أو موجة، يتم قياسه عادةً بالنسبة إلى التوقيت المحلي.

• الضوء المرئي: موجة كهرومغناطيسية متباينة ومتعددة الألوان وغير متماسكة ومتعددة الأطوار.

• غير متشعب: غير قادر على الفصل أو الاتساع. قارن الضوء من مؤشر الليزر (غير متشعب) مع الضوء القادم من ضوء الرماد (متباعد). حيث يُعرف الضوء غير المتباين أيضًا باسم الضوء الاتجاهي.

• أحادي اللون: له تردد واحد ولون واحد (إذا كان في طيف الضوء).

• متماسك: منظم منطقيا أو متكامل. نوعية الموجات الكهرومغناطيسية التي لها نفس الطول الموجي وعلاقة طور ثابت.

• المرحلة الثابتة: الإطلاق الموحد لموجة الجسيمات الضوئية لشعاع الليزر.

الليزر ليس جهازًا واحدًا، ولكنه مجموعة متنوعة من الأجهزة، لكل منها تردد محدد وتضخيم وتركيز شعاعها المنبعث. كما لا يمكن استخدام الطريقة العلاجية المستخدمة في علاج الجروح للتحكم في التلفاز أو لحام أجزاء السيارة، والعكس صحيح.

تحتوي بعض أنواع الليزر العلاجي على رؤوس قضيب مع مجموعة متنوعة من الثنائيات (أجهزة انبعاث الليزر) حتى تتمكن من توصيل مجموعة متنوعة من الترددات أو أشعة الليزر في وقت واحد، كما يتم استخدام كلمة ليزر كجزء من العديد من المفاهيم ذات الصلة:

• جهاز الليزر: آلة أو جهاز ينتج أو يولد ويصدر شعاع ليزر. هذا بشكل عام ما يقصد عند استخدام الليزر من تلقاء نفسه.

• شعاع الليزر: خرج جهاز الليزر، مضخمات عالية التردد، أحادية اللون، غير متباعدة، ضوء متماسك.

• ضوء الليزر: هو ضوء شعاع الليزر.

•  طاقة الليزر: طاقة شعاع الليزر.

طبيعة الضوء:

الليزر ممكن بسبب الطبيعة المزدوجة للضوء، إنها موجة وجسيم في نفس الوقت. وفي معظم الحالات، بما في ذلك عندما ينتقل من نقطة إلى أخرى، يعمل الضوء كموجة من الحقول الكهربائية والمغناطيسية المتذبذبة. وعندما تمتصه الذرات أو تنبعث منه، فإنها تعمل كجسيم وتسمى الجسيمات أو حزم الطاقة بالفوتونات.

إنتاج الطاقة بالليزر:

يتطلب إنتاج طاقة الليزر أربعة مكونات:

• غرفة تضخيم أو تجويف رنيني يتم فيه التحفيز والتضخيم.

•  وسيط ليزر (غاز، سائل، بلوري، كيميائي أو شبه موصل) يتم وضعه في غرفة التضخيم.

• مصدر خارجي للطاقة (كهربائي أو كيميائي أو بصري).

• زوج من المرايا على طرفي غرفة التضخيم، أحدهما نصف فضي، مما يعني أنه يعكس نصف الضوء فقط ويسمح للنصف الآخر بالمرور.

عندما يتم تطبيق الطاقة الخارجية على وسيط ليزر، فإن بعض ذرات وسيط الليزر تمتص الطاقة. كما تثير الطاقة الممتصة الذرات، مما يجعلها تتحرك إلى مدارات أعلى طاقة. هذه حالة غير طبيعية أو غير مستقرة، لذلك تعود الإلكترونات إلى حالتها الطبيعية.

كما يفعلون، يتم إطلاق الطاقة الممتصة على شكل (apho ton)، جسيم من الضوء والفوتونات التي تعد جزء من حياتنا اليومية، وقد تطلق الذرات الطاقة كفوتونات ضوئية طوال الوقت. إن الضوء المنبعث من المصابيح الكهربائية وأنابيب الصور التلفزيونية والحرائق وملفات التسخين الموجودة في المواقد الكهربائية والأفران والمحامص كلها ناتجة عن إطلاق الفوتونات مع تغير الذرات في مداراتها. على عكس طاقة الليزر، على أي حال، يتم إطلاق هذه الفوتونات في مجموعة متنوعة من الأطوال الموجية، وبالتالي تظهر وتتصرف بشكل مختلف تمامًا عن طاقة الليزر.

تم تصميم الليزر للتحكم في إثارة (تحفيز) الذرات والإفراج اللاحق (انبعاث) هذه الطاقة المحفزة. حيث أن الذرات المتطابقة مع حالات الإثارة المتطابقة ستصدر فوتونات ذات أطوال موجية متطابقة. وهكذا، باستخدام وسيط ليزر محدد والتحكم في العملية، فإن الفوتونات المحررة تكون متجانسة اللون ومتماسكة.

تُفقد غالبية الفوتونات في وسط الليزر، حيث تخرج الفوتونات P1 و P2 و P3 من غرفة التضخيم دون ضرب أي من على الطرفين الأيمن والأيسر من غرفة التضخيم، كما تضرب الفوتونات P4 و P5 مرآة وتنعكس خارج الغرفة. ومع ذلك، فإن الفوتون P6 يصطدم بالمرآة اليمنى بزاوية قائمة ويعيد انعكاسه نحو المرآة الثانية، حيث يضرب ويرتد نحو المرآة الأولى.

عندما ترتد الفوتونات ذهابًا وإيابًا بين طرفي المرآه عبر وسيط الليزر، فإنها تحفز إلكترونات الذرات المثارة للعودة إلى حالتها الطبيعية، مما يؤدي إلى التخلي عن الطاقة على شكل فوتونات إضافية. البعض ضاع، لكن البعض الآخر يرتد ذهابًا وإيابًا.