فهرست مطالب

فصلنامه لیزر در پزشکی
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 35، تابستان 1389)

  • بهای روی جلد: 10,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1389/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سخن نخست
    صفحه 5
    زبان: فارسی
  • مقالات پژوهشی
  • شبیه سازی مونت کارلوی تخریب تابشی پلاستیک های CR- 39 در اثر فعالیت رادن و دختران آن در هوا
    محمدرضا رضایی، علی نگارستانی، سعید محمدی، داریوش افضلی صفحه 6
    زمینه و هدف
    ماده پلاستیکی CR-39 با فرمول شیمیایی C10H18O7 علاوه بر کاربردهای مختلف علمی و تحقیقاتی، بهترین گزینه برای عدسی های پزشکی می باشد. رنگ CR-39 در اثر تابش لیزر و فوتون های پر انرژی تغییر می کند.
    CR-39 به تابش های آلفا نیز بسیار حساس است. در اثر توقف ذرات آلفا ردپاهایی در آن ایجاد می شود. در طول مسیر هر ردپا جنس ماده CR-39 تغییر می کند و سطح آن مورد تخریب قرار می گیرد. هوا حاوی مقداری گاز رادن رادیو اکتیو است که خود آن و دخترانش به گسیل دهنده ذرات آلفا مشهورند. آلفای ناشی از واپاشی رادن و دختران، عملکرد پلاستیک های CR-39 را تحت تاثیر قرار می دهند و ردپاهای بجا مانده باعث تخریب آن می گردند. در این مقاله سعی می شود تا با استفاده از روش مونت کارلو، چگالی ردپاهای تخریبی و عمق تخریب ایجاد شده در پلاستیک های CR-39 در اثر فعالیت رادن و دختران آن شبیه سازی شود.
    روش بررسی
    در این شبیه سازی به داده های توان ایستانندگی آلفا در هوا و CR-39 نیاز داریم که این داده ها از نرم افزار SRIM 2008 استخراج می شوند. رادن موجود در هوا که در حال حرکت است در یک نقطه تصادفی، بصورت تصادفی واپاشی می کند. در نتیجه ذرات آلفایی که به CR-39 می رسند دارای طیف انرژی گسترده ای می باشند. با این شبیه سازی طیف انرژی و زاویه ای ذرات آلفای فرود آمده بر CR-39 بدست آمده است. عمق نفوذ ذره آلفا در CR-39 بستگی به انرژی ذره فرود آمده دارد. با ارائه روشی جدید سعی شده است تا برد ذره آلفا در CR-39 بصورت تابعی از انرژی ذره آلفای فرودی استخراج شود. فعالیت دختران رادن با فعالیت رادن مساوی نیست. نسبت فعالیت دختران به فعالیت رادن (یا ضریب تعادلی) در حالت واقعی در نظر گرفته شده است.
    یافته ها
    ردپاهای ایجاد شده، زاویه های مختلفی دارند ولی در ردپاهای با زاویه 30 درجه بیشترین فراوانی بچشم می خورد. عمق تخریب ایجاد شده در اثر فعالیت روزانه رادن در حدود μm 35 مشاهده می شود. در عمق μm 25-15 که چگالی ردپاهای تخریبی افت و خیز کمتری دارد، هر ردپایی در اثر فعالیت روزانه رادن، معادل غلظت Bq/m3 100 رادن خواهد بود. چگالی ردپاهای تخریبی در این شبیه سازی برابر (Track/cm2)/(Bq.d/m3) 142/0 است که منطبق بر نتایج آزمایشی است که توسط and et al Lopez ارائه شده است.
    نتیجه گیری
    تخریب های ایجاد شده در اثر فعالیت رادن و دختران آن بتدریج باعث کدر شدن عدسی، ازبین رفتن وضوح تصویر، تغییر ضریب شکست عدسی و در نتیجه پراکندگی نور لیزر در کاربردهای پزشکی پلاستیک های CR-39 می شود.
    کلیدواژگان: رادن، مونت کارلو، ذرات آلفا، عمق تخریب پلاستیک های CR، 39
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • شبیه سازی پالس اکسی متری بازتابی جنین به روش مونت کارلو
    سمیرا غضنفری، سعید راحتی قوچانی، آمنه سازگارنیا، زهرا حسن زاده، شهرام بیانی رودی صفحه 16
    مقدمه
    پالس اکسی متری و مانیتورینگ اشباع اکسیژن موجب بهبود مراقبت های پزشکی شده و نسبت به روش پایش نرخ ضربان قلب جنین برتری دارد، زیرا طی آن امکان بررسی مستقیم وضعیت اکسیژن خون جنین فراهم می شود. همچنین در پالس اکسی متری بازتابی امکان اندازه گیری پیوسته درصد اشباع اکسیژن خون جنین فراهم است. به دلیل حساسیت بالای دستگاه پالس اکسی متر بازتابی نسبت به عمق و اندازه پالس دهی شریانی، کالیبراسیون دستگاه اهمیت ویژه ای دارد. این تحقیق به کمک روش مونت کارلو، برهم کنش نور و بافت را در طول موج های مختلف شبیه سازی کرده و با استفاده از 106 فوتون و 49 آشکارساز انجام گرفته است.
    روش ها
    ابتدا یک مدل 10 لایه با ضخامت های متفاوت که شامل اطلاعات پالس سرخرگ در دو فاز سیستول و دیاستول می باشد، در نظر گرفته شد. در این شبیه سازی ضمن بررسی برهم کنش نور با بافت، جداسازی اطلاعات مادر و جنین صورت گرفت. در ادامه با تعیین طول موج های بهینه اثر شات نویز و نویز الکترونیکی دستگاه ها نیز به مدل اعمال گردید.
    نتایج و بحث: با توجه به بهترین محل آشکارساز، به روش سعی و خطا طول موج های بهینه، 675 و800 نانومتر به دست آمد. پس از اعمال شات نویز و نویز الکترونیکی به مدل مشاهده گردید که هر کدام از آنها به تنهایی موجب بروز اختلاف زیادی بین درصد اشباع اکسیژن به عنوان ورودی و نتایج می گردد ولی با اعمال هم زمان دو نویز، اختلاف کمتر می شود. درصد اشباع اکسیژن به دست آمده نسبت به اطلاعات ورودی 2% خطای انحراف از صفر دارد. نتایج این تحقیق می تواند برای طراحی و کالیبراسیون دستگاه پالس اکسی متر مفید واقع شود.
    کلیدواژگان: درصد اشباع اکسیژن، پالس اکسی متری بازتابی، شبیه سازی مونت کارلو
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تاثیر تابش لیزر Er-YAG بر سازگاری زیستی دیسک های تیتانیومی SLA و مورفولوژی سلول های شبه استئوبلاست انسانی SAOS-2
    نادر ایوبیان، طاهره فروتن، عطیه زحمتکش صفحه 26
    هدف
    اتصالات و چسبندگی استئوبلاست ها روی سطوح تیتانیومی جهت رسیدن به شکل گیری نهایی و یکپارچگی استخوان ضروری است. هدف از این مطالعه ارزیابی اتصالات و چسبندگی استئوبلاست ها روی دیسک های تیتانیومی پرتو دیده می باشد.
    مواد و روش ها
    دیسک های تیتانیومی استریل SLA توسط لیزر YAG - ER با طول موج μm 94/2 و توان های mJ/pulse 100 و mJ/puls 60 و فرکانس Z 10 تحت water Irrigation با فاصله ای در حدود mm 7 از بالای دیسک با زاویه تابش 90 درجه و قطر کانونی mm 2 و با حرکات جارویی مورد تابش قرار گرفتند. متعاقب لیزر تراپی تمام دیسک ها در دمای 120درجه اتوکلاو شدند و در پلیت های 24 خانه قرار گرفتند به میزان 5×105 سلول انسانی شبه استخوانی saos-2 پاساژ 4 بر روی آنها افزوده گردید. سلول های شبه استئوبلاستی رده saos-2 در محیط کشت حاوی DMEM، 5% CO2، 1% پنی سیلین- استرپتومایسین در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت اینکوبه شدند. جهت بررسی توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ (SEM)، نمونه های انتخابی پس از سه روز از محیط کشت خارج شده و عکسبرداری توسط SEM در بزرگنمایی های 1000، 2000 و 5000 صورت پذیرفت.
    یافته ها
    پس از بررسی تصاویر بدست آمده توسط SEM در سه گروه تجربی و کنترل مشاهده شد که در گروه کنترل بالغ بر 73% تصاویر، سلولهایی با مورفولوژی گسترده (spread) همراه با فیلوپودیاهای فراوان که مورفولوژی یک سلول بالغ استخوانی است را نمایش دادند. این تعداد در ارتباط با گروه های 1 (توان mJ/pulse 100 Er -YAG) و 2 (توان mJ/pulse 60 Er-YAG) به ترتیب 60% و 50% بود که از نظر آماری این تفاوت معنی دار نبود (p<0.393).
    بحث و نتیجه گیری
    با توجه به اینکه توان mJ/pulse 100 احتمالا کارایی بیشتری در بر داشت پلاک میکربی دارد، تابش توان mJ/pulse 100 لیزر Er-YAG جهت درمان peri-implantitis پیشنهاد می شود، هر چند تابش توانmJ/pulse 60 نیز همچون تابش توان mJ/pulse 100 تاثیر سوئی بر سازگاری زیستی سطح ایمپلنت نداشت.
    کلیدواژگان: دیسک تیتانیوم، لیزر، سلول استئوبلاستیsaos، 2، Er، YAG
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی اثر فوتوگرمایی لیزر CO2 بر روی پوست
    حمید نادگران، پرویز الهی، لیلا خلفی صفحه 33
    زمینه و هدف
    در این مقاله برهمکنش فوتوگرمایی لیزر CO2 با لایه اول پوست به ضخامت 100 مدلسازی شده است. برای اینکار توزیع دما ناشی از گرمای ایجاد شده تحت تابش لیزر برروی پوست به طور کامل و به صورت تحلیلی بررسی گردیده و تغییر دمای ایجاد شده برای لیزر با توان های مختلف در نقاط گوناگون پوست در زمان های مختلف محاسبه شده است.
    روش بررسی
    در این نظریه بخشی از پوست را به صورت صفحه شبیه سازی کرده با توجه به معادله انتقال گرما در حالت غیر پایا، دمای درون پوست تحت تابش بررسی گردیده است. تاثیر زمان، عمق و توان بر تابع توزیع دمای پوست مورد تحلیل قرارگرفته است. همچنین دما بر روی سطح پوست در زمان های مختلف و توان های مختلف نیز بررسی شده است.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان می دهند که یک بیشینه افزایش دما در عمق 23/1 و بعد از گذشت 1 میلی ثانیه در ناحیه اپی درمیس اتفاق می افتد که بکارگیری لیزرهایی با توان های بیشتر از mW 700 را با مشکل مواجه می کند. اهمیت این افزایش سریع دما که با چگالی های تابشی بیشتر از 16 اتفاق می افتد، می تواند پوست را به آستانه سوختگی ببرد.
    کلیدواژگان: لیزر CO2، اثرات فوتوگرمایی پوست انسان، اپی درمیس
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • مقاله مروری
  • فتودینامیک تراپی در سرطان دهان: مروری بر مقالات
    حسین بصیر، نسیم چینی فروش، نرگس عزتی گیوی، ندا مسلمی * صفحه 38
    مقدمه

    سرطان های حفره دهان از شایع ترین ضایعات در سراسر جهان می باشند. درمان های متداول سرطان از قبیل جراحی، شیمی درمانی و اشعه درمانی غالبا سبب ناتوانی در بیماران می شوند. فتودینامیک تراپی (PDT) به عنوان روشی از ترکیب داروهای حساس به نور (Photosensitizer) و نور می تواند به طور انتخابی سلول های سرطانی را تخریب کند که این مساله در سرطان های سر و گردن بسیار ارزشمند است زیرا جراحی های وسیع در این ناحیه باعث ایجاد مشکلات زیبایی و فانکشنال زیادی می گردد.
    روش اجرا: جستجو در منابع الکترونیکی سایت pubmed، scopus و google scholar به منظور یافتن مطالعات کلینیکی به زبان انگلیسی، با کلید واژه های “Photodynamic Therapy” و «Oral cancer» در بازه زمانی 1990 تا 2010 صورت گرفت.

    نتایج

    نتایج حاصل از جستجو در کل، 25 مقاله بود، که تنها متن کامل 17 مقاله در دسترس بود. بر اساس نتایج بدست آمده ماده حساس به نور mTHPC نتایج قابل ملاحظه ای را در درمان سرطان های دهان نشان داده است. با وجود بعضی مزایا ماده حساس به نور ALA به دلیل عمق نفوذ کم، تنها در درمان دیسپلازی های سطحی موثر است.

    نتیجه گیری

    فتودینامیک تراپی یک روش درمانی به منظور از بین بردن بافت تورمورال به صورت غیر تهاجمی می باشد اما این روش برای اینکه بتواند در زمره درمان های متداول سرطان قرار گیرد نیازمند مطالعات بیشتری به منظور یافتن مواد حساس به نور ایده آل و ویژگی های منبع تابش مناسب می باشد.

    کلیدواژگان: فتوداینامیک تراپی، سرطان دهان، ماده حساس به نور، لیزر
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Monte carlo simulation of radiation damage in CR-39 plastics by air activity of radon and progeny
    Mohammadreza Rezaie, Ali Negarestani, Saeed Mohammadi, Daruoosh Afzali Page 6
    Background And Objectives
    CR-39 plastic material with the chemical formula C10H18O7, addition to various scientific and research applications is the best option for medical lens. The color of CR-39 color changes by to laser irradiation and high-energy photons. CR-39 is also very sensitive to alpha radiation. Tracks make becausestopping of alpha particle in CR-39. Along the every track, CR-39 is changed and its surface is damaged. The air contains radioactive radon gas that with progeny are famous as alpha particles emitter. Alpha that is decayed by radon and progeny, affect the performance of CR-39 plastics and remained tracks damage it. In this paper will tryto use the Monte Carlo method, to simulate the density of damaged tracks and the depth of this damge in CR-39 that is produce by radon and progeny activity.
    Methods
    In this simulation we need the data of stopping power of Alfa in air CR-39. This data are drawn from SRIM 2008 software. Radon in the air that is moving in a random place will randomly decay. Consequently, the alpha particles that arrived to CR-39 have a wide energy spectrum. By this simulation, the angle and energy spectrum of alpha particles that are descended on CR-39 is obtained introducing a new method trying to draw the CR-39 alpha particle range as a function of descended alpha particle energy. Activity of radon progeny is not equal with radon activity. The ratio of Radon progeny Activity’s to radon activity ratio (or equilibrium factor) is taken really.
    Result
    Tracks are different angles, but maximum population is in 300 angles. Depth of damage caused by daily activities of radon is 35μm. In depth of 15-25 μm that the track density is a little fluctuation, every track is corresponding with 100 Bq/m3 due to daily radon activity. Track density in this simulation is equal 0.142(Track/cm2)/ (Bq.d/m3) that coincides with experimental results that reports by Lopez and et al.
    Conclusion
    In medical application of CR-39, damages that produce by radon and progeny, gradually causeopaque lens, loss in resolution, change in refract index and finally produce light scattering in CR-39 plastic.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Monte Carlo's simulation for reflecting fetal pulse oximetry
    Samira Ghazanfari, Saeed Rahati Quchani, Ameneh Sazgarnia, Zahra Hasanzadeh Banabidi, Shahram Bayani Page 16
    Pulse oximetry and oxygen saturation monitoring improve the medical care methods such as anesthesia and infants’ intensive care. Pulse oximetry method is basically more efficient than monitoring the fetal heartbeat since direct oxygen saturation measurement from fetal blood would be possible. The designing of device, including choice of an appropriate wavelength and space for monitoring, plays a significant role in improving its sensitivity to the depth and arterial pulse rate. This study simulates the interaction between lightand tissue based on Monte Carlo’s method and uses the results to construct the pulse oximeter.
    Method
    For this purpose, a 10-layered tissue model, with different sizes of thickness, including artery pulses of systole and diastole phases, has been considered. Also, this study focuses on the separation of information related to mother and fetus.
    Result
    According to the best location of detectors and trial and error method, the optimal wavelengths of 675 and 800 nanometers have been achieved. Studying only the single effect of each one of (shot and electronic noises) on the model shows the significant difference between the percent of input oxygen saturation and outcome results. However, considering these noises simultaneously causes less difference. The simulation results are obtained in different wavelengths, using 106 photons and 49 detectors. The percentage of oxygen saturation,in comparison with the input database, has exhibited 2% error deviation from zero.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Osteoblast like cells saos-2 attachment on SLA titanium disks after ER; YAG Laser Irradation
    Nader Aiubian, Tahereh Foroutan, Atieh Zahmatkesh Page 26
    Background And Objectives
    Osteoblast attachment on titanium surface is necessary to achieve new bone formation and osteogenesis.The purpose of the present study is to analyze the influence of Er- YAG laser irradiation (with two different powers) on titanium disk surface characteristics and human osteoblast like cells, saos-2, morphology.
    Material And Methods
    SLA titanium disks were radiated with two different power (n=10, 100mJ/pulse, n=10, 60 mJ/pulse). A control group of non- irradiated disks was also examined. After laser irradiation, saos-2 cells were cultivated on the titanium disks and examined with scaning electron microscopy.
    Results
    the most finding of spread cells with pseudopodia that demonstrated maturation were observed on all the 3 groups (the irradiated and non- irradiated disks). statiscal analysis with kruskal-wallis test between groups revealed non- significant different (P<0.393).
    Conclusion
    these results indicate that the Er:YAG laser irradiation in the 60mJ/pulse and the 100mJ/pulse power dose not change the biocompatibility of SLA- titanium suface.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Investigation of photothermal interaction of CO2 lasers with human skin
    Hamid Nadgaran, Parviz Elahi, Leila Khalafi Page 33
    Background And Objectives
    In this paper, the photothermal interaction of CO2 laser with human skin of 100 μm thickness was investigated and temperature distribution of the skin was comprehensively analyzed.Procedure: In this paper, the heat equation was applied to the human skin which was assumed to possess a planar shape and the effects of the laser radiation versus time, depth and laser power were investigated.
    Results
    It is shown that there would be a maximum in temperature increase curve versus time occurring at depth of 1.23 μm inside the epidermis. This perhaps shows that laser radiations with powers more than 700 mW which is equivalent about 16 W/cm2 can take the skin and its epidermis section to the region of burning.
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Photodynamic therapy in oral cancers: review of literature
    Hossein Bassir, Nasim Chiniforoush, Narges Ezzati Givi, Neda Moslemi Page 38
    Introduction

    Oral cancers are one of the most common worldwide cancers. Conventional therapies including surgery, radiotherapy and chemotherapy cause patients, disability. Photodynamic therapy (PDT) can destroy cancer cells selectively by preferential concentration of photosensitizer in neoplastic cells followed by local illumination of the tumor by light, an appropriate wavelength. The aim of this study is to review clinical studies focused on treatment of oral cancers by PDT.Search strategies: Data sources included electronic databases of Pubmed, Scopus, and Google Scholar. Key words of "Photodynamic therapy" and "Oral cancer" were used to access articles published between 1990 till 2010.

    Result

    results included 25 articles that full texts of 17 articles were accessible. 5-aminolevulinic acid (ALA) is only suitable for treating extremely superficial oral tumors of 1-2 mm depth. Meta-tetrahydroxyphenylchlorin (mTHPC) is much more potent in destroying tumorous cells.

    Conclusion

    According to the result of this review, photodynamic therapy is a non-invasive method of tumorous tissue destruction. More studies are needed to find ideal photosensitizer and light source to make PDT as a conventional therapy of head and neck cancers.

    Abstract View Paper Original: Persian