لیزر و عمق نفوذ آن (۲) (بخش پایانی)

۲ـ جذب (Absorbtion) :

با عبور طول موج اشعه پرتاب شده از سوی لیزر، از سطح پوست و به‌محض ورود آن به داخل بافت پوست، دو قانون دیگر علم فیزیک؛ بر‌‌این طول موج عبور نموده از سد دفاعی بدن(پوست) حاکم می‌گردد:

براساس قانون جذب، هرچقدر طول موج اشعه لیزر کوتاه‌تر بـاشد، پر انرژی‌تر و قوی‌تر بوده و پس از ورود آن به داخل پوست، عمده انرژی آن توسط ارگانل‌ها یا عناصر تشکیل دهنده‌ی پوست، جذب گشته و مقدار اندکی از آن از لایه‌های مختلف پوست می‌تواند انتشار یافته و خارج گردد.

بدیهی است که تشعشعاتی که طول موج آنها بلند بوده، دارای حرارت و انرژی کمتری نسبت به تشعشعاتی که طول موج کوتاه دارند بوده و هنگام ورود به پوست، مقدار کمتری از انرژی‌شان جذب ارگانل‌های لایه‌های مختلف پوست شده، و عمده انرژی‌شان در بافت‌ها و اعضای بدن انتشار (Diffusion) می‌یابد.

۳ـ انتشار (Diffusion):

هر مقداری از انرژی وارد شده به داخل پوست، که جذب ارگانل‌ها و اجزای لایه‌های مختلف پوست نشده و از آنها عبور کرده و به ارگان‌ها و اعضای دیگر بدن وارد و انتشار (Diffusion) یافته است.

برای درک روشنتر از این سه قانون فیزیـک، ضروری دانستـه که مثالی از طیف‌های مختلف اشعه مـاورای ‌بنـفش بـزنیم:

UVC: که کوتاه‌ترین طول موج و بالطبع بالاترین انرژی را دارا می‌باشد، هنگام برخورد با لایه‌ی خارجی پوست، عمدتاً منعکس شده و آن مقداری که وارد پوست می‌شود، چون دارای کوتاه‌ترین طول موج و انرژی و حرارت بالا بوده، تماما جذب ارگانل‌های پوست شده و هیچ طول موجی از بدن خارج نمی‌گردد و به‌علت ایجاد حرارت بالا در حیات سلول را دچار تهدیدی جدی می‌ساخته و مرگ سلولی را برای اعضای بدن بوجود می‌آورد.

UVB: که دارای طول موجی بلندتر از UVC بوده، و بالطبع حرارت و انرژی آن هم ضعیف‌تر می‌باشد، در سطح پوست کمتر منعکس شده و عمده حرارت و انرژی آن به پوست وارد می‌گردد. این طول موج، به‌لحاظ دارا بودن انرژی کمتر، توسط ارگانل‌های پوست، کمتر جذب شده و در بافت پوست و دیگر اعضای بدن، انتشار (Diffusion) می‌یابد و مابقی آن از بدن خارج می‌گردد.

UVA: که از دو طول موج یادشده در فوق، بلندتر و در طبع آن، انرژی و حرارت‌اش نیز کمتر می‌باشد، کمتر برسطح پوست منعکس (Reflexion) شده و عمده انرژی و حرارت‌اش وارد پوست گشته، ولی برخلاف دو طول موج قبلی، و براساس قوانین یاد شده، کمتر جذب ارگانل‌ها گشته و عمدتا از لایه‌های مختلف پوست و بافت‌های بدن عبور‌کرده و با کمترین جذب، از بدن خارج می‌گردد.

حال با این مثال، روشن‌تر می‌توانیم بحث خود را دنبال کنیم:

تمامی دستگاه‌های لیزر، بنا به رسالت‌شان که به چه‌منظور و برای چه درمان و یا زیبایی درست شده‌اند، براساس شناخت از این سه قانون فیزیک، عمق نفوذ تشعشعات لیزر را تنظیم ساخته و به بازار ارائه می‌نمایند.

پس از آنکه هدف یا  لیزر درCible بدن (پوست، عروق، فولیکول مو و...)، مشخص گردید که برای چه هدف درمانی و زیبایی می‌خواهند دستگاه لیزری را بسازند، پس آنگاه، باید طول موجی را در دستگاه لیزر تولید نمایند که برای درمان و یا تحقق زیبایی، چه مقداری از این تشعشعات لیزر، در اثر انعکاس (Reflexion)، وارد پوست نشده و در همان ابتدا، در فضا منتشر شود.

همچنین، برای رسیدن به هدف موردنظر، چه طیفی از طول موج‌ها و انرژی این تشعشعات، باید جذب (Absorbtion) ارگانل‌های پوست شده و چه مقدار آن طول‌موج‌ها، باید جذب سلول نشده و در بافت پخش و منتشر(Reflexion) گردد.

حال با این توضیحات، دیگر تعیین مقدار عمق نفوذ هر لیزر در هر بافت وارگانی در بدن، کاملا روشن می‌باشد:

اگر بخواهیم انرژی و حرارت لیزر، به عمق نرفته و در سطح عمده انرژی و توانش جذب سلول شود، باید طیفی از نورا انتخاب کرد که طول موج آن کوتاه باشد بطوری‌که پس‌از تماس با پوست و ورود به لایه‌های سه‌گانه‌ی آن، انرژی آن، عمدتا جذب ارگانل‌های موردنظر گشته (Absorbtion) و مقدار اندکی از آن در بدن منتشر شده (Diffusion) و پخش گردد.

به‌عنوان مثال، برای درمان موهای بدن، باید لیزری انتخاب نمود که طول موج‌اش بتواند از سد پوست عبور کرده (کمترین Diffusion را داشته باشد) و حداقل حرارت و انرژی‌اش را در لایه‌های بالایی پوست از دست داده و بتواند در لایه‌ی عمقی پوست (درم)، بیشترین حرارت و انرژی‌اش توسط ملانوم موجود در فولیکول‌های مو جذب گردد.

حال درمورد عمق نفوذ طیف‌های مختلف نور، ضروری است که به‌طول موج‌های بلند که دارای کمترین حرارت و انرژی بوده و توسط این طیف از طول موج‌ها، سیستم‌هایی همچون: سی‌تی‌اسکن، ام.آر.آی، سونوگرافی، اکوگرافی و... ساخته می‌شوند، توضیح مختصری داده شود:

عمق نفوذ این تشعشعات ساطع شده از دستگاه‌های یاد شده، بسیار زیاد می‌باشد، که براساس نکات اشاره شده در فوق، این دستگاه‌ها، به طول موج‌هایی از طیف نور نیاز دارند که حداقل جذب را توسط ارگان‌ها و بافت‌های بدن داشته و بتواند با از دست دادن کمترین انرژی و حرارت، به‌راحتی از بدن خارج گردد.

باتوضیحات فوق، به روشنی مشخص است که اگر طیف نوری که دارای طول موج آن بلند باشد را به داخل بدن هدایت کنیم، براساس سه قانون علم فیزیک که در فوق ذکر گردید، باید:

اولاً: انرژی اندکی در تماس با سطح خارجی پوست، براساس قانون Reflexion ، به محیط خارج از بدن منعکس نماید.

ثانیاً: چون این طول موج بلند، دارای حداقل انرژی و حرارت می‌باشد، از ارگانل‌ها و لایه‌های سه‌گانه پوست و نیز دیگر بافت‌ها و اعضای بدن، به‌راحتی عبور نموده و کمترین جذب (Absorbtion) را در بدن خواهد داشت.

ثالثاً: این طول موج بلند و کم انرژی و کم حرارت، برخلاف جذب اندک و حداقلی‌اش در بدن، بیشترین انتشار (Diffusion) را دارا بود و بنا به نوع دستگاه در آن بافت یا عضو مورد نظر (قلب، ریه، استخوان و...) انتشار مورد نظر را انجام داده و اطلاعات به‌دست‌آمده از این انتشار را ازطریق دستگاه مورد نظر (اکوگرافی، سونوگرافی، ام.آر.آی، سی.تی. اسکن و...) ثبت می‌نماید.

این خصیصه آخری است که نور هدایت شده توسط دستگاه‌هایی همچون سی.تی. اسکن یا ام.آر.آی، سونو و یا اکوگرافی در بدن، با حداقل جذب توسط اعضا و ارگان‌های بدن، بدون هیچ‌گونه آسسیب و عارضه‌ای، بیشترین انتشار را داشته و بتواند تمامی بافت‌ها و سلول‌های بدن، همچون قلب، ریه، استخوان و... و یا تومورهای سرطانی رامورد هدف و بررسی قرار‌داده و اطلاعات بسیار دقیق و قابل استنادی را گزارش نماید، عمدتاً براساس شناخت از چگونگی عمق نفوذ طیف‌ها و طول موج‌های مختلف نور در بافت‌ها و اعضای مختلف بدن، حاصل گردید که تحولی شگرف در شناخت انسان را نسبت به تشخیص و درمان بیماری‌ها به‌وجود آورده است.