من وجهة نظر طبية، تعتبر الليزر مصدرًا مريحًا ولكنه معقد من الضوء في الطيف المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

من السهل التحكم فيها، ويمكن تركيز شعاع الضوء (ذو لون واحد) على نقطة صغيرة وفي العديد من الحالات يمكن نقلها عبر ألياف رفيعة مرنة، مما يجعل توصيل الضوء داخليًا ممكنًا.

نطاق التطبيقات السريرية هائل، بدءًا من الليزر ثاني أكسيد الكربون البسيط(simple carbon dioxide laser)، المستخدم كأداة جراحية بدون تماس أو لإزالة الأنسجة السطحية، إلى دقة الليزر الإكزيمر(excimer)، المستخدم في إعادة تشكيل القرنيات، وليزر صبغة مضخمة بواسطة مصباح فلاش، المستخدم لإغلاق الأوعية الدموية الصغيرة في علامات الولادة المشوهة من نوع بورت واين(port wine).

تستعرض هذه المراجعة كيف أن دقة توصيل الضوء وقابلية التنبؤ بالاستجابة البيولوجية الممكنة مع العلاج بالليزر بدأت تستغل لتدمير الأنسجة المريضة في الموقع وكيف يمكن تطوير هذه التقنيات في المستقبل.

المتطلب الأول للاستخدام السريري الناجح لليزر هو فهم كيفية تفاعل الضوء عند الطول الموجي المستخدم مع الأنسجة الحية. معظم التطبيقات البسيطة حرارية، لكن التأثير الناتج يعتمد على كمية الحرارة التي يتم توصيلها، ومدى سرعة توصيلها، وحجم الأنسجة التي يتم امتصاصها فيها. ومع ذلك، فإن التقنية الجديدة للعلاج الضوئي الديناميكي (التأثيرات غير الحرارية من دمج ضوء الليزر ودواء حساس للضوء) تجذب اهتمامًا متزايدًا.

أنواع الليزر الطبي

تتضمن أنواع الليزر الطبية عدة أنواع مصممة لإجراءات طبية محددة. الأنواع الأكثر شيوعًا من الليزر الطبي هي:

- ليزر ثاني أكسيد الكربون Carbon dioxide lasers يصدر طول موجي قدره 10.6 ميكرومتر، مما يجعله مفيدًا للإجراءات الجراحية التي تتطلب إزالة الأنسجة أو القطع.

- ليزر الأرجون Argon lasers يصدر ضوءًا أزرق-أخضر ويستخدم لعلاج حالات الجلد وفي طب العيون لعلاج الزرق وأمراض الشبكية.

- ليزر الإكسايمر Excimer lasers يصدر ضوءًا فوق بنفسجي ويستخدم في جراحات القرنية.

- ليزر Nd:YAG يصدر ضوءًا قريبًا من الأشعة تحت الحمراء ويستخدم لعلاج حالات مثل الدوالي، آفات الجلد، وإزالة الشعر.

- ليزر الدايود Diode lasers يصدر ضوءًا أحمر أو تحت الحمراء ويستخدم لإزالة الشعر، تجديد البشرة، وعلاج الآفات الوعائية.

- ليزر Er:YAG و Er,Cr:YSGG: يصدر ليزر Er:YAG و Er,Cr:YSGG طول موجي قدره 2.94 ميكرومتر ويستخدم في إجراءات الأسنان، مثل تحضير التجاويف وعلاج اللثة.

العلاج بالليزر الحراري

يعتبر ليزر ثاني أكسيد الكربون (الطول الموجي 10,600 نانومتر في الأشعة تحت الحمراء البعيدة) مُثبتًا كأداة جراحية غير تلامسية في مناطق يصعب الوصول إليها مثل الدماغ والمجاري التنفسية العليا، ولإزالة الآفات الصغيرة كما هو الحال على الجلد. ومع ذلك، لا يمكن نقل الشعاع عبر الألياف المرنة ولا يمكن أن ينتج عنه إرقاء الأوعية الدموية التي يقل قطرها عن 1 مم.

المستقبل المحتمل للعلاج بالليزر

علاجات الليزر الموجهة بالصور في تدمير الحد الأدنى من التوغل لمجموعة واسعة من الأورام.

زيادة استخدام التخثر بالليزر داخل الأنسجة للآفات في الأعضاء الصلبة، مع أهداف محتملة تشمل تضخم البروستاتا الحميد والأورام الصغيرة المحلية أو الآفات الحميدة في الكبد والثدي والرحم وأعضاء أخرى.

زيادة استخدام العلاج الضوئي الديناميكي مع أهداف محتملة تشمل خلل التنسج والأورام المحلية للجلد والفم والمريء والقصبات الرئيسية والمثانة والفرج.

تشمل التطبيقات المحتملة الأخرى للعلاج الضوئي الديناميكي منع إعادة تضيق الشرايين بعد توسيع بالبالون أو وضع دعامة، وإزالة بطانة الرحم، كمساعد في جراحة السرطان، وعلاج التنكس البقعي والعدوى المحلية مع الكائنات المقاومة.

ستجعل الجيل القادم من الليزرات الموثوقة والرخيصة معظم هذه التقنيات متاحة لجميع المستشفيات الكبيرة.

الضوء في الجزء القريب من الأشعة تحت الحمراء من الطيف - كما هو الحال مع ليزر NdYAG عند 1064 نانومتر أو ليزر ديود شبه موصل عند 805 نانومتر - يخترق الأنسجة بشكل أفضل، مما ينتج عنه آثار تصل إلى 10 مم من الأنسجة. تحت شعاع ليزر NdYAG عالي الطاقة، يتم تبخير الأنسجة. أسفل السطح، يتم تجلط الأنسجة، مع فعالية في السيطرة على النزيف، وقد تتقشر لاحقًا أو تلتئم مع التليف. يمكن نقل هذا الشعاع عبر ألياف رفيعة، لذا فإن التقنية لها قيمة خاصة في إزالة الأورام بالمنظار في حالات السرطان المتقدمة في الجهاز الهضمي العلوي والسفلي والمجاري الهوائية الرئيسية. عند استخدامها مع العلاج الإشعاعي الداخلي (العلاج الإشعاعي داخل التجويف بجرعة واحدة)، يمكن أن توفر تخفيفًا ممتازًا لفترات ممتدة وتكون مكملة لوضع دعامة. هذا التطبيق يعتبر بدائيًا نسبيًا، ولكنه راسخ وفعال.

نفس المبدأ (على الرغم من وجود تبخير أقل فورية) يُطبق في علاج الليزر بالمنظار لتضخم البروستاتا الحميد. تُستخدم ألياف ليزر خاصة لإطلاق الشعاع على سطح الإحليل للبروستاتا تحت رؤية مباشرة. يُستخدم هذا بشكل واسع كبديل لإزالة البروستاتا عبر الإحليل التقليدية، خصوصًا في أمريكا الشمالية. ومع ذلك، فإن طرقًا أكثر تطورًا لاستخدام هذه الليزرات تظهر الآن.

تقنية التخثير بالليزر داخل الأنسجة(Interstitial laser photocoagulation)

تتضمن توصيل ضوء الليزر إلى الآفات الموجودة في مركز الأعضاء الصلبة عبر ألياف موضوعة من خلال إبر يتم إدخالها بشكل خارجي تحت توجيه الصورة. عند استخدام طاقة منخفضة (عادة حوالي 3 واط، بحيث لا يحدث تبخر للأنسجة، مقارنة بـ 60-80 واط المستخدمة بالمنظار)، يتم تخثر الأنسجة المريضة بلطف على مدى بضع دقائق بطريقة تسمح للأنسجة الميتة بأن يتم امتصاصها بواسطة آليات الشفاء الطبيعية دون الحاجة إلى تدخل إضافي.

لا يوجد تأثير على الأنسجة الطبيعية الموجودة فوقها، ولا توجد سمية تراكمية (لذا يمكن تكرار العلاج إذا لزم الأمر)، ولا يوجد جرح جراحي للشفاء، مما يعني أن التعافي يكون سريعًا. ومع ذلك، فإن المفاتيح لتحقيق النجاح هي وضع الألياف في المكان الصحيح، ومطابقة مدى النخر الناتج عن الليزر مع حدود الآفة المعالجة، والتأكد من أن جميع المناطق المعالجة (سواء كانت طبيعية أو غير طبيعية) ستشفى بأمان. تعتمد العملية بأكملها بشكل حاسم على التصوير.

الانبثاث الكبدية (Hepatic metastases)

أفضل استخدام مثبت هو لعلاج الأورام الصغيرة والمعزولة في الكبد (بشكل رئيسي من سرطانات القولون المستأصلة سابقًا) في المرضى غير القابلين للجراحة. تحت التخدير الموضعي والتهدئة، يتم إدخال الإبر عبر الجلد تحت توجيه التصوير المقطعي المحوسب، ويتم تقييم النتيجة على الصور المحوسبة المعززة بالتباين التي تؤخذ بعد 24 ساعة. التقنية أكثر تحكمًا من حقن الكحول عبر الجلد وأبسط من العلاج بالتبريد.

سرطان الثدي(Breast cancer)

التطبيق المحتمل الذي يجذب معظم الاهتمام هو استخدام التخثير الضوئي بالليزر الداخلي في العلاج الأولي لسرطانات الثدي الصغيرة كبديل لاستئصال الورم—هذا سيوفر عدم وجود ندبة أو تشوه تجميلي ويمكن أن يكون إجراءً بسيطًا يمكن القيام به في العيادة تحت التخدير الموضعي.

التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالتياين ممتاز في تحديد حدود سرطانات الثدي وحدود النخر الناتج عن الليزر في السرطانات التي تمت معالجتها بالتخثير الضوئي بالليزر الداخلي قبل بضعة أيام من الجراحة النهائية.

علاوة على ذلك، إذا تم إجراء الإجراء مع وجود المريضة في جهاز الرنين المغناطيسي، يمكن رؤية التغيرات في الصور أثناء تشغيل الليزر، لذا يمكن تعديل مواقع الألياف إذا كان العلاج غير كامل أو في المكان الخطأ. ومع ذلك، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل أن يتضح ما إذا كان يمكن أن يكون للتخثير الضوئي بالليزر الداخلي دور في الإدارة الروتينية لسرطان الثدي، حيث من المهم التأكد من تدمير جميع الخلايا السرطانية قبل أن يمكن ترك الأنسجة التي تم نخرها بالليزر بأمان في مكانها.

علاج الورم الحميد بالليزر

تقنية التخثير الضوئي بالليزر قد تلعب دورًا في إدارة الأورام الليفية الحميدة في الثدي.

العديد من هذه الأورام لا تحتاج إلى علاج، ولكن بالنسبة لتلك التي تحتاج، فإن التخثير الضوئي بالليزر الداخلي هو بديل بسيط للاستئصال يجب أن يترك ندبة، وهذا جذاب بشكل خاص للمرضى الذين يميلون إلى تكوين الكيلويد(keloids). النتائج المبكرة من التجارب السريرية واعدة.

بشكل مشابه، يتم استكشاف التخثير الضوئي بالليزر الداخلي لعلاج الأورام الليفية الرحمية الصغيرة والأعراض كبديل لتقنيات الليزر لعلاج تضخم البروستاتا الحميد(prostatic hypertrophy.). من حيث المبدأ، يمكن تطبيق التخثير الضوئي بالليزر الداخلي على الآفات المحددة جيدًا في أي عضو صلب حيث يمكن تحديد التأثير بشكل كافٍ لتجنب أي ضرر غير مقبول للأنسجة الطبيعية المحيطة.

العلاج الضوئي الديناميكي(Photodynamic therapy)

هو شكل من أشكال العلاج المعتمد على الضوء الذي يحتمل أن يكون له أكبر إمكانات شاملة، على الرغم من عدم وجود تطبيقات مثبتة حتى الآن. تتضمن هذه التقنية العلاج باستخدام ضوء أحمر منخفض الطاقة (عادةً من الليزر) بعد إعطاء دواء حساس للضوء. لا يحدث زيادة في درجة حرارة الأنسجة. الجاذبية الحقيقية تكمن في طبيعة تلف الأنسجة. على عكس التلف الحراري، فإن الأنسجة الضامة مثل الكولاجين والإيلاستين تتأثر بشكل كبير، لذا فإن هناك خطرًا أقل على السلامة الميكانيكية للأعضاء المجوفة وتتم عملية الشفاء مع المزيد من التجديد وأقل ندوب.

ومع ذلك، فإن العلاج الضوئي الديناميكي أكثر تعقيدًا لأنه يتطلب توصيل كل من الدواء والضوء، وللحصول على أفضل النتائج، فإن التعاون الوثيق بين العلماء والأطباء أمر ضروري.

جذبت العلاج الضوئي الديناميكي الانتباه على نطاق واسع لأن العديد من المواد الحساسة للضوء يتم امتصاصها بشكل أكبر قليلاً بواسطة الأورام مقارنةً بالأنسجة الطبيعية المجاورة. للأسف، لم يتحقق الحلم بأن يتم استغلال ذلك لتحقيق نخر انتقائي للأورام دون إلحاق الضرر بالأنسجة المجاورة، وبشكل عام، فإن المنطقة المتضررة هي المنطقة المعرضة للضوء. ومع ذلك، فإن الضرر الناجم عن العلاج الضوئي الديناميكي في العديد من الأنسجة الطبيعية يشفى بشكل جيد لدرجة أن النتيجة النهائية قد تكون فعليًا نخرًا انتقائيًا للأورام الصغيرة.

العلاج الضوئي الديناميكي هو على الأرجح الأكثر فائدة للأورام الغازية المبكرة في المرضى الذين لا يصلحون للجراحة. تم إجراء معظم الأبحاث على الأورام الموضعية في تجويف الفم باستخدام مواد حساسة للضوء مثل صوديوم بورفيريمر (Photofrin) وميزو-تترا هيدروكسي فينيل كلورين (mTHPC, Foscan). لا تظهر هذه العوامل أي انتقائية في تأثير النخر بين الغشاء المخاطي والأنسجة الأساسية، ويمكن أن يكون عمق النخر 5 مم أو أكثر، ولكن المناطق المعالجة تشفى بشكل ملحوظ. تم الإبلاغ عن نتائج جيدة للعلاج الضوئي الديناميكي بالمنظار للأورام الصغيرة في المسالك الهوائية الرئيسية، والمريء، والمعدة، والقولون، ولكن لا يمكنه معالجة الأورام التي انتشرت خارج جدار العضو الأصلي.

تشير الأعمال التجريبية إلى أن العظم الطبيعي مقاوم بشكل ملحوظ للعلاج الضوئي الديناميكي، لذا قد يكون علاجًا مفيدًا للأورام الفموية التي اجتاحت الفك السفلي أو العلوي، مما يتجنب الحاجة إلى جراحة تشويه أو علاج إشعاعي (radiotherapy)جذري.