激光在皮膚病治療及美容方面的應(yīng)用課課件

激光的概念激光的最初的中文名叫做“鐳射”、“萊塞”，是它的英文名稱LASER的音譯，是取自英文LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation的各單詞頭一個字母組成的縮寫詞。意思是"通過受激發(fā)射光擴大"。激光的英文全名已經(jīng)完全表達了制造激光的主要過程。1964年按照我國著名科學(xué)家錢學(xué)森建議將“光受激發(fā)射”改稱“激光”。。激光是20世紀(jì)以來，繼原子能、計算機、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”、

“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。它的亮度為太陽光的100億倍。激光的原理早在1916年已被著名的美國物理學(xué)家愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，但直到1960年激光才被首次成功制造。激光是在有理論準(zhǔn)備和生產(chǎn)實踐迫切需要的背景下應(yīng)運而生的，它一問世，就獲得了異乎尋常的飛快發(fā)展，激光的發(fā)展不僅使古老的光學(xué)科學(xué)和光學(xué)技術(shù)獲得了新生，而且導(dǎo)致整個一門新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段，去獲得空前的效益和成果，從而促進了生產(chǎn)力的發(fā)展。激光除具有與一般光相同的性質(zhì)外，還具有高亮度（高功率）、單色性、方向性、相干性好等特點。利用激光在皮膚組織上所產(chǎn)生的特殊生物效應(yīng)，可以治療多種皮膚病。（1）激光的皮膚生物學(xué)效應(yīng)激光與皮膚組織的生物學(xué)效應(yīng)取決于激光與皮膚組織兩方面：一方面與激光的波長、輸出功率（能量）、輸出方法、作用的劑量等因素有關(guān)；另一方面與皮膚組織的色澤、含水量、導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、致密性有關(guān)。1）激光對皮膚組織的作用皮膚的毛發(fā)、汗腺及皮脂腺等具有不同的光學(xué)性質(zhì)，當(dāng)輻射進入皮膚組織各層中，部分被傳送，部分被吸收，部分在細胞層內(nèi)繼續(xù)透射，直至入射光能量被吸收，較長的波長吸收后有非常少地折射，被重新發(fā)射出來（即熒光）。一般地說，以皮膚顏色的影響最大，如淺色的高加索皮膚在照射可見光和近紅外光時嗎，在皮膚內(nèi)由于膠原而散射，結(jié)果反射大大地減少。在紫外線波長小于320nm，在角質(zhì)層或表皮的吸收量大。從紫外線280nm至紅外線1000nm，波長越長，進入皮膚組織（貫穿）也越深。

a.反射：是由于一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)在界面上折射系數(shù)的改變而引起的。因為空氣和皮膚的折射系數(shù)不同，垂直的入射光5%-7%在角質(zhì)層被反射了。在可見光中這個表面反射系數(shù)相對不變。b.散射：由于分子、粒子、細胞器和細胞而引起的方向性改變。C.吸收：是指光能在組織內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能、化學(xué)能，變成熒光、磷光等能量方式。透射通過皮膚層而光能未被衰減。2）不同波長激光在皮膚組織上的吸收與透射不同波長激光在皮膚組織上的吸收與透射是不同的。為了達到預(yù)期的目的，可選擇相應(yīng)的激光波長，達到一定的組織深度，被生物組織吸收而產(chǎn)生預(yù)期的生物學(xué)效應(yīng)，因此不同波長的光在皮膚各層的吸收和透射是很重要的。1931年A.Bachem對皮膚各層次的吸收與透射的研究至今仍被大家所引用，見表皮膚各層次的吸收度（A）和透射度（T）皮膚層次厚度（mm）A/T%

波長（nm）20025028030048055075010001400角層0.3AT10081198515663420801387227829715644棘細胞層0.5AT8116918162357107713656651628真皮層2.0AT1109016056172044214817208皮下組織25AT5021017080

3）光吸收與皮膚組織的關(guān)系人的皮膚顏色是由表皮下包括細胞和其他一些因素決定的。在近紫外線、可見光、近紅外線中，黑色皮膚的吸收比白色皮膚大，至于有多少，即取決于黑素的多少，又與激光波長有關(guān)，但對于波長小于300nm和大于2000nm的激光，膚色的影響便不起作用了，吸收率都一樣，大約為95%。激光的生物學(xué)作用形式熱效應(yīng)壓強作用電磁場效應(yīng)光化學(xué)反應(yīng)選擇性光熱作用a.熱效應(yīng)其產(chǎn)生方式主要是碰撞生熱和吸收生熱（a）碰撞生熱：當(dāng)可見光、紫外線與生物分子相互作用時，光子被吸收，生物分子被激活，被激活

的生物分子可通過與周圍分子的多次碰撞逐漸失去它所獲得的光能，周圍分子則獲得平移能（振動能和移動能），生物組織溫度上升變熱。(b)吸收生熱：當(dāng)紅外光光子被偶極分子（如水分子）吸收時，光能轉(zhuǎn)變?yōu)樵摲肿拥恼駝幽芎娃D(zhuǎn)動能，使溫度升高。皮膚組織含有75%-95%水分，因而皮膚對紅外光的吸收升溫與水分子有關(guān)。（c）皮膚組織熱作用：皮膚吸收光能后溫度上升，導(dǎo)致皮膚組織損傷，其破壞作用與溫度高低有關(guān)

如當(dāng)溫度為37-39℃時，皮膚有溫?zé)岣校?3-44℃時，皮膚出現(xiàn)潮紅；45℃為皮膚的痛閾；47-48℃時，4-9秒皮膚在表皮和真皮之間有炎性滲出物，形成水泡；45-60℃時，皮膚內(nèi)蛋白質(zhì)凝固；50℃時，傳導(dǎo)熱的神經(jīng)纖維被破壞；55-60℃時，受照射部位皮膚出現(xiàn)凝固性壞死；100℃時，細胞內(nèi)外的水沸騰，水蒸氣將細胞膜和皮膚組織破壞；300-400℃時，皮膚組織碳化（血液和血漿蛋白發(fā)生干性壞死），皮膚呈現(xiàn)棕黑色；530℃以上，皮膚組織燃燒；當(dāng)溫度繼續(xù)升高，照射處皮膚組織氣化。

（d）皮膚組織的熱化作用當(dāng)皮膚組織吸收光能后會發(fā)生某些吸熱的化學(xué)反應(yīng)，即熱化作用。熱化作用和光化作用有兩點區(qū)別：1.熱化作用其反應(yīng)與溫度成正比，因為溫度增加分子間碰撞頻率和使分子所獲得的能量有所增加，而光化作用幾乎與溫度變化沒關(guān)系；2.光化作用產(chǎn)生受激分子、原子和自由基，而這些在熱化作用時是不會產(chǎn)生的。因此低功率激光照射時，它們往往不直接造成組織的壞死，而是通過皮膚組織內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)、類固醇、黑素、尿素等，吸收不同的光譜進行熱傳導(dǎo)，導(dǎo)致組織的損傷。

b.壓強作用：當(dāng)光照在皮膚上，光子與皮膚碰撞形成輻射壓力，一般稱光壓。產(chǎn)生光壓很微小，一般可以忽略不計。但激光的能量密度極高，如將1瓦的氬激光光斑聚集于半徑為0.5nm的微粒時（質(zhì)量約10^12g），其輻射壓力為10^15N，微粒將獲得10^5克的加速度，為地面重力加速度的10萬倍。這種激光輻射壓在皮膚上將是不可忽視的能量，同時會聚在很小一點上的光能瞬時轉(zhuǎn)化為熱能，使組織由液體到氣體，甚至由固體的生物組織直接氣化，在細胞組織內(nèi)產(chǎn)生微型爆炸，壓強急劇增高，以超音速迸發(fā)出來

產(chǎn)生極大的反沖力，可高達幾百千克，壓強可達幾十至幾百個大氣壓。這種壓強叫做激光二次壓強，它比光壓大得多，對皮膚組織的破壞力也是很嚴(yán)重的。c、電磁場效應(yīng)：激光比太陽光亮100萬倍，因此，激光是非常強的電磁波。如果將激光光束聚集為幾個微米時，功率密度可達10^13W/cm^2，此時可產(chǎn)生高壓、高溫、高電磁場強度（可達10^8V/cm^2），在生物體內(nèi)引起一系列的創(chuàng)傷。在組織內(nèi)產(chǎn)生諧波，組織內(nèi)正負電荷在電場作用下振動而產(chǎn)生諧波，導(dǎo)致生物細胞的損傷；產(chǎn)生自由基，在組織內(nèi)可導(dǎo)致細胞水腫、損傷；產(chǎn)生雙光子、多光子吸收致使組織內(nèi)發(fā)生化學(xué)效應(yīng)和自由基的形成，造成生物細胞損傷；產(chǎn)生布里淵散射，激光的強電場在皮膚組織

水分中產(chǎn)生布里淵散射，其脈沖頻率可達兆赫，這種脈沖將造成細胞損傷乃至細胞破裂。d.光化學(xué)反應(yīng)：是指光生物學(xué)改變所產(chǎn)生的反應(yīng)。它有兩種基本的類型：直接的和間接的（敏化的）。直接的光化學(xué)反應(yīng)是生物分子吸收光發(fā)生了化學(xué)改變，或與不同的分子產(chǎn)生反應(yīng)，如光合作用、光異構(gòu)作用、光分解作用、光聚合作用等；間接的光化學(xué)反應(yīng)是指某種能吸收光的物質(zhì)進入生物系統(tǒng)后，在光的照射下引起后者對光的敏感性，從而導(dǎo)致生物體的一系列反應(yīng)，該反應(yīng)有稱光動力學(xué)作用，如血卟啉光敏治療皮膚惡性直徑為400um，TRT為100毫秒。銀屑病、日光性角化、各種皮膚良性腫瘤和早期無轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤，如增殖性紅斑、蕈樣肉芽腫、鱗狀上皮瘤、基底細胞癌、濕疹樣癌和鮑溫病等。它的亮度為太陽光的100億倍。水蒸發(fā)體積發(fā)生急速增大產(chǎn)生的壓力作用導(dǎo)致細胞、血管損傷，當(dāng)溫度進一步升高導(dǎo)致組織凝固壞死、炭化。2、從紫外線280nm至紫外線1000nm，波長越長，進入皮膚組織越淺。壓強作用：當(dāng)光照在皮膚上，光子與皮膚碰撞形成輻射壓力，一般稱光壓。5nm的微粒時（質(zhì)量約10^12g），其輻射壓力為10^15N，微粒將獲得10^5克的加速度，為地面重力加速度的10萬倍。直接的光化學(xué)反應(yīng)是生物分子吸收光發(fā)生了化學(xué)改變，或與不同的分子產(chǎn)生反應(yīng)，如光合作用、光異構(gòu)作用、光分解作用、光聚合作用等；2）激光光束可直接或通過反射損傷眼睛，不同從紫外線280nm至紅外線1000nm，波長越長，進入皮膚組織（貫穿）也越深。（4）色素沉著：多見于CO2激光、Q開關(guān)Nd:YAG激光1064nm波長。為了達到預(yù)期的目的，可選擇相應(yīng)的激光波長，達到一定的組織深度，被生物組織吸收而產(chǎn)生預(yù)3）光吸收與皮膚組織的關(guān)系人的皮膚顏色是由表皮下包括細胞和其他一些因素決定的。熱化作用其反應(yīng)與溫度成正比，因為溫度增加分子間碰撞頻率和使分子所獲得的能量有所增加，而光化作用幾乎與溫度變化沒關(guān)系；因此低功率激光照射時，它們往往不直接造成組織的壞死，而是通過皮膚組織內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)、類固醇、黑素、尿素等，吸收不同的光譜進行熱傳導(dǎo)，導(dǎo)致組織的損傷。非熱作用可由激光直接或熱作用繼發(fā)而形成。（1）光束危險：即與激光光束直接相關(guān)或偶然相關(guān)的危險，如火災(zāi)、燒傷、眼損傷等。另一方面與皮膚組織的色澤、含水量、導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、致密性有關(guān)。皮膚科常用激光器及用途Bachem對皮膚各層次的吸收與透射的研究至今仍被大家所引用，見表

腫瘤。e.選擇性光熱作用（a）熱效應(yīng)：激光光能被生物組織吸收主要被轉(zhuǎn)換為熱能，其生物學(xué)作用與組織上產(chǎn)生溫度直接相關(guān)。當(dāng)溫度高于60℃，大多數(shù)蛋白質(zhì)發(fā)生變性；溫度高于70℃DNA變性；溫度在100℃以下大分子發(fā)生變性，如VanderWaals鍵斷裂；溫度超過100℃細胞內(nèi)水分超過沸點發(fā)生氣化。水蒸發(fā)體積發(fā)生急速增大產(chǎn)生的壓力作用導(dǎo)致細胞、血管損傷，當(dāng)溫度進一步升高導(dǎo)致組織凝固壞死、炭化。組織吸收熱的同時熱向鄰近組織傳導(dǎo)而使組織溫度下降，熱向四周傳導(dǎo)叫作熱弛豫，不同組織的熱弛豫速度不相同。當(dāng)組織因熱傳導(dǎo)溫度下降二分之一所需的時間叫作熱弛豫

時間(thermalrelaxationtime，TRT）。一般說體積小的組織TRT小于體積大的。如黑素小體0.12~1.0um，TRT=1微秒，而直徑為10~50um的毛細血管其TRT=1毫秒；而血管直徑為400um，TRT=100毫秒。組織熱效應(yīng)由最初作用在色基（色基靶基）上的激光能量，和來自繼發(fā)的鄰近組織的熱傳導(dǎo)所引起的。影響熱損傷的程度和范圍，主要是靶上獲得的溫度高低決定了它受損傷的程度，其次是由熱傳導(dǎo)影響了在靶上駐留的時間?？傊M織損傷程度由能量密度（治療劑量）、脈寬（脈沖持續(xù)時間，即治療照射時間）和熱傳導(dǎo)所決定的。

（b）機械作用：激光在組織上的生物學(xué)效應(yīng)主要可分為熱作用和非熱作用兩種。非熱作用可由激光直接或熱作用繼發(fā)而形成。非熱作用主要包括機械作用（photomechanicaleffects）、電磁場作用和光化學(xué)作用。光機械作用在高功率短脈寬治療中尤為突出。它在皮膚組織中產(chǎn)生的熱膨脹熱動力學(xué)作用，光聲學(xué)作用都將對治療靶造成毀滅性損傷。如作用在紅細胞上的脈沖染料激光，可產(chǎn)生100萬℃的高溫，爆炸形成的沖擊波將毛細血管擊破；在色素增生類皮膚病的治療中，調(diào)Q開關(guān)的一些激光器，如調(diào)Q紅寶石激光、調(diào)QNd:YAD激光、調(diào)Q藍寶石激光，在黑色素小體上產(chǎn)生的等離子體溫爆炸式所產(chǎn)生的的沖擊波，對黑色細胞的破壞，也是光機械作用的結(jié)果。（c）選擇性光熱作用（selectivephotothermalysiseffets）：選擇性光熱作用是激光被組織吸收后的相互作用的過程，也是指作用對特定靶的產(chǎn)生預(yù)期希望達到的目的。因為選擇性光熱作用最終是將激光能量直接作用在皮膚治療靶上，如黑色素小體、血紅蛋白、水分子，造成靶的壞死，而對鄰近正常組織不引起損傷。

（d）選擇性光熱作用包括三個方面內(nèi)容：根據(jù)不同靶基對作用波長有選擇性吸收的。靶基對波長的選擇有兩個因素：首先，該波長對靶基有較高的吸收率（此相對于鄰近組織而言），以避免對周圍組織因吸收而導(dǎo)致熱損傷。其次，不同波長的光對皮膚組織吸收與透射是各不相同的。在可見光范圍內(nèi)，隨著波長的增加，其在皮膚組織內(nèi)透射作用也加深，為了對不同深度的靶基治療，選擇相應(yīng)透射深度的波長也是重要的，如含氧血紅蛋白在可見光光譜中雖然都有吸收作用，但它有三個吸收峰值，即418nm、577nm、542nm，臨床上除418nm波長因其在組織上作用甚為表淺，故很少應(yīng)用之外，577nm、542nm這兩個波長使用較多，因577nm波長含氧血紅蛋白的吸收率高于542nm波長外，其波長作用深度也較之更深些，所以臨床上常選用578.2nm（銅蒸汽激光），585nm（染料激光）波長的光治療位于真皮中的鮮紅斑痣；542nm或532nm波長的光治療淺表的毛細血管擴張。治療的激光劑量能夠在靶上有足夠的能量。簡而言之，即對治療靶造成壞死。臨床上選擇的高功率短脈沖激光器，如調(diào)Q紅寶石激光、調(diào)QNd:YAG激光、脈沖染料激光等在靶上功率可達10^9~10^12W，產(chǎn)生的熱可達10^7℃。可見該類激光對靶的破壞是充分的，是以往使用的連續(xù)激光器件所不可比擬的。短脈寬以照射時間（治療時間）短于靶的熱弛豫時間（TRT），使熱損失局限在治療靶上，不會因熱傳導(dǎo)造成鄰近周圍組織的損傷。TRT與生物組織性質(zhì)、個體大小相關(guān)，如黑素小體的TRT為1微秒，皮膚組織TRT為1毫秒，管徑不同的血管TRT也不相同，直徑為50um，TRT為1~2毫秒直徑為400um，TRT為100毫秒。波長的選擇、劑量的控制、脈沖寬度的設(shè)定是構(gòu)成選擇性光熱作用的關(guān)鍵所在，只有對治療的疾病醫(yī)學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)全面的了解和正確運用波長、劑量和TRT才能達到選擇性光熱作用預(yù)期的目的，取得最佳的治療效果。激光在皮膚科的應(yīng)用近40年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，激光在皮膚組織上生物學(xué)作用研究日益深入，應(yīng)用新的醫(yī)學(xué)激光理論指導(dǎo)臨床實踐，出現(xiàn)了許多新型醫(yī)學(xué)皮膚科常用激光器及用途見表激光的波長必須為靶色基優(yōu)先吸收；石激光、Q開關(guān)翠綠寶石激光。“最準(zhǔn)的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。當(dāng)溫度高于60℃，大多數(shù)蛋白質(zhì)發(fā)生變性；非熱作用可由激光直接或熱作用繼發(fā)而形成。靶基對波長的選擇有兩個因素：首先，該波長對靶基有較高的吸收率（此相對于鄰近組織而言），以避免對周圍組織因吸收而導(dǎo)致熱損傷。選穴原則、療程及適應(yīng)癥與傳統(tǒng)針灸相同。（b）機械作用：激光在組織上的生物學(xué)效應(yīng)主要可分為熱作用和非熱作用兩種。產(chǎn)生雙光子、多光子吸收致使組織內(nèi)發(fā)生化學(xué)效應(yīng)和自由基的形成，造成生物細胞損傷；影響熱損傷的程度和范圍，主要是靶上獲得的溫度高低決定了它受損傷的程度，其次是由熱傳導(dǎo)影響了在靶上駐留的時間。組織熱效應(yīng)由最初作用在色基（色基靶基）上的激光能量，和來自繼發(fā)的鄰近組織的熱傳導(dǎo)所引起的。熱效應(yīng)其產(chǎn)生方式主要是碰撞生熱和吸收生熱溫度超過100℃細胞內(nèi)水分超過沸點發(fā)生氣化。影響熱損傷的程度和范圍，主要是靶上獲得的溫度高低決定了它受損傷的程度，其次是由熱傳導(dǎo)影響了在靶上駐留的時間。近40年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，激光在皮膚組織上生物學(xué)作用研究日益深入，應(yīng)用新的醫(yī)學(xué)激光理論指導(dǎo)臨床實踐，出現(xiàn)了許多新型醫(yī)學(xué)產(chǎn)生布里淵散射，激光的強電場在皮膚組織率短脈沖激光器，如調(diào)Q紅寶石激光、調(diào)QNd:YAG激光、脈沖染料激光等在靶上功率可達10^9~10^12W，產(chǎn)生的熱可達10^7℃。它有兩種基本的類型：直接的和間接的（敏化的）。選擇性光熱分解的條件是：光化學(xué)反應(yīng)：是指光生物學(xué)改變所產(chǎn)生的反應(yīng)。種類激光器波長工作方式制式脈寬主要途徑氣體He-Ne632.8nm連續(xù)

普通理療、針灸、光動力學(xué)CO210600nm連續(xù)超脈沖

普通普通毫秒級凝固、氣化、切割磨皮、袪化、切割A(yù)r+488.0nm連續(xù)

普通表皮色素及血管增生性疾病514.5nm連續(xù)

普通固體半導(dǎo)體800脈沖普通毫秒級脫毛紅寶石694.3nm脈沖普通毫秒級調(diào)Q納秒級表皮色素及血管增生性病變翠綠寶石755nm1064nm脈沖連續(xù)普通毫秒級調(diào)Q納秒級普通脫毛真皮色素增生性病變凝固、融合、氣化Nd:YAG倍頻532nm脈沖脈沖調(diào)Q納秒級普通毫秒級調(diào)Q納秒級真皮色素增生性病變表皮血管增生性病變表皮色素增生性病變Er:YAG2940nm脈沖普通毫秒級磨皮、袪皺種類激光器波長工作方式制式脈寬主要途徑液體有機染料585nm395nm脈沖脈沖普通微秒級普通毫秒級表、真皮血管增生性病變其他半導(dǎo)體800脈沖普通毫秒級脫毛激光治療激光治療分為弱激光治療、強激光治療、光動力學(xué)治療三種。（1）弱激光治療：通常利用弱激光的生物刺激用于理療和針灸治療。1）激光理療：激光理療的生理作用可因激光波長不同而不同，紅外光波長如散焦CO2激光和Nd-YAG激光、砷化鎵激光的主要作用是溫度效應(yīng)，用于改善局部血液循環(huán)及組織營養(yǎng)、促進炎癥吸收及肉芽和激光治療上皮生長如慢性潰瘍、凍瘡、寒冷性多形紅斑等；可見光波長如He-Ne激光、He-cd激光及Ar激光有提高機體免疫功能及白細胞吞噬功能、鎮(zhèn)痛及促進傷口愈合等作用，用于治療帶狀皰疹、單純皰疹、斑禿、白癜風(fēng)等；紫外線波長（短于400nm）小劑量時可增強RNA和DNA活性，促進創(chuàng)口愈合，中等劑量則抑制其活性，故用于治療增殖性皮膚病，大劑量可使RNA和DNA失活甚至細胞死亡，故用于清創(chuàng)殺菌。激光理療通常應(yīng)遵循小劑量和短療程原則。激光治療2）激光針灸：用He-Ne激光或N2激光、Ar+激光束作光針，用散焦CO2激光或砷化鎵激光、Nd:YAG激光作光灸照射穴位治療多種疾病，具有無痛、無菌、安全等特點。選穴原則、療程及適應(yīng)癥與傳統(tǒng)針灸相同。（2）強激光治療的主要生物效應(yīng)為熱效應(yīng)，在一定溫度和時間的聯(lián)合作用下，激光熱能可以導(dǎo)致組織細胞變性、凝固和汽化，因而治療大體上分為凝固和汽化兩類。凝固時組織吸收的能量密度較低，溫度超過60℃可以使蛋白質(zhì)凝固變性、組織喪失生理功能，止血及融合（血管、神經(jīng)、輸卵管吻合）亦是凝固的結(jié)果，只是破壞程度較輕。激光治療氣化時組織吸收的能量密度較高，溫度達200℃以上時，組織中的水分被瞬間汽化而發(fā)生爆炸變成氣體，切割是汽化作用的應(yīng)用。通常臨床上將強激光分為連續(xù)、半（準(zhǔn)連續(xù)）波激光和脈沖激光。1）連續(xù)、半（準(zhǔn)）連續(xù)波激光：大多數(shù)普通制式連續(xù)、半連續(xù)波激光如CO2激光、Nd:YAG激光、氬激光、銅蒸汽激光和溴化銅激光等，其熱效應(yīng)是非特異性的、無選擇的，尤其是激光與組織作用的時間沒有得到有效控制，使病變組織吸收的熱能有足夠時間擴散至周圍正常組織中，造成不必要的熱激光治療損傷。因此連續(xù)、半連續(xù)波激光治療時較難避術(shù)后瘢痕形成。2）脈沖激光：脈沖激光的治療原理是利用組織中的靶色基如血管中的氧合血紅蛋白、黑素小體、染料顆粒等優(yōu)先吸收某一波長激光能量而導(dǎo)致熱損傷，同時通過調(diào)Q鎖膜技術(shù)及頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)，大大縮短激光與組織的作用時間，有效避免激光熱能彌散對正常組織造成熱損傷，這種原理稱選擇激光治療性光熱分解。脈沖激光根據(jù)脈寬時間分為長脈沖激光和短脈沖激光，長脈沖激光的脈寬時間為毫秒級，如翠綠寶石激光、半導(dǎo)體激光、染料激光、超脈沖CO2激光、鉺激光等，可選擇性治療多毛、血管增生性病變和磨皮術(shù)。短脈沖激光亦稱Q開關(guān)激光，其脈寬時間為納秒級，如Q開關(guān)紅寶石激光、Q開關(guān)Nd:YAG激光、Q開關(guān)翠綠寶石激光，可選擇性治療色素性疾病。目前這類激光已廣泛用于臨床，尤其對太田痣、雀斑、某些咖啡斑等色素增生病變、各種文刺的清除和脫毛治愈率很高，但對血管增生性病變?nèi)珲r紅斑痣、血管激光治療瘤、血管擴張治愈率相對較低。選擇性光熱分解的條件是：

a.激光的波長必須為靶色基優(yōu)先吸收；

b.激光的脈沖時間（脈寬）必須≤靶色基熱馳豫時間（靶色基溫度冷卻時間的63%）；

c.激光的能量密度必須足夠引起靶色基損傷。通常熱馳豫時間（秒）約等于靶色基大小的平方毫米，如一個10^-3mm黑素小體熱馳豫時間為（10^-3）^2即1微秒。（3）激光光動力學(xué)治療：激光光動力學(xué)療法是光敏治療的一種，有分子氧參與的光敏反應(yīng)稱為動力學(xué)治療(FDT)，用激光作為光動力學(xué)療法的光源稱激光FDT。臨床常用的光敏劑主要有血卟啉衍生物HpD、5-氨基酮戊酸激光治療（5-ALA）、苯卟啉衍生物（BPB)、間四羥基苯二氫卟吩和酞菁類。光敏劑易滯留于腫瘤組織內(nèi)，被注射后，用620-640nm波長的激光照射腫瘤組織激活光敏劑，處于激發(fā)態(tài)的光敏劑可將能量共振轉(zhuǎn)移給周圍環(huán)境中存在的分子氧，使之變成活性很強的單態(tài)氧，而單肽氧可與組織和細胞中的磷脂不飽和脂肪酸的酰基鏈、蛋白質(zhì)的色氨酸、組氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、核酸的鳥苷等發(fā)生氧化反應(yīng)，這些物質(zhì)是細胞的基本組成部分，若被氧化破壞可發(fā)生不可逆損傷細胞死亡。臨床上激光FDT用于治療鮮紅斑痣、血管瘤、如果將激光光束聚集為幾個微米時，功率密度可達10^13W/cm^2，此時可產(chǎn)生高壓、高溫、高電磁場強度（可達10^8V/cm^2），在生物體內(nèi)引起一系列的創(chuàng)傷。表皮色素及血管增生性病變光化學(xué)反應(yīng)：是指光生物學(xué)改變所產(chǎn)生的反應(yīng)。熱效應(yīng)其產(chǎn)生方式主要是碰撞生熱和吸收生熱反射：是由于一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)在界面上折射系數(shù)的改變而引起的。530℃以上，皮膚組織燃燒；這種激光輻射壓在皮膚上將是不可忽視的能量，同時會聚在很小一點上的光能瞬時轉(zhuǎn)化為熱能，使組織由液體到氣體，甚至由固體的生物組織直接氣化，在細胞組織內(nèi)產(chǎn)生微型爆炸，壓強急劇增高，以超音速迸發(fā)出來應(yīng)及時用集煙、排煙設(shè)備排除。水分中產(chǎn)生布里淵散射，其脈沖頻率可達兆赫，這種脈沖將造成細胞損傷乃至細胞破裂。直接的光化學(xué)反應(yīng)是生物分子吸收光發(fā)生了化學(xué)改變，或與不同的分子產(chǎn)生反應(yīng)，如光合作用、光異構(gòu)作用、光分解作用、光聚合作用等；TRT與生物組織性質(zhì)、個體大小相關(guān)，如黑素小體的TRT為1微秒，皮膚組織TRT為1毫秒，管徑不同的血管TRT也不相同，直徑為50um，TRT為1~2毫秒當(dāng)溫度高于60℃，大多數(shù)蛋白質(zhì)發(fā)生變性；銀屑病、日光性角化、各種皮膚良性腫瘤和早期無轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤，如增殖性紅斑、蕈樣肉芽腫、鱗狀上皮瘤、基底細胞癌、濕疹樣癌和鮑溫病等。熱化作用其反應(yīng)與溫度成正比，因為溫度增加分子間碰撞頻率和使分子所獲得的能量有所增加，而光化作用幾乎與溫度變化沒關(guān)系；c、電磁場效應(yīng)：激光比太陽光亮100萬倍，因此，激光是非常強的電磁波。組織吸收熱的同時熱向鄰近組織傳導(dǎo)而使組織溫度下降，熱向四周傳導(dǎo)叫作熱弛豫，不同組織的熱弛豫速度不相同。為了達到預(yù)期的目的，可選擇相應(yīng)的激光波長，達到一定的組織深度，被生物組織吸收而產(chǎn)生預(yù)選擇性光熱分解的條件是：55-60℃時，受照射部位皮膚出現(xiàn)凝固性壞死；直徑為400um，TRT為100毫秒。激光治療銀屑病、日光性角化、各種皮膚良性腫瘤和早期無轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤，如增殖性紅斑、蕈樣肉芽腫、鱗狀上皮瘤、基底細胞癌、濕疹樣癌和鮑溫病等。激光治療的臨床實例見以下圖片激光治療分為弱激光治療、強激光治療、光動力學(xué)治療三種。在近紫外線、可見光、近紅外線中，黑色皮膚的吸收比白色皮膚大，至于有多少，即取決于黑素的多少，又與激光波長有關(guān)，但對于波長小于300nm和大于2000nm的激光，膚色的影響便不起作用了，吸收率都一樣，大約為95%。壓強作用：當(dāng)光照在皮膚上，光子與皮膚碰撞形成輻射壓力，一般稱光壓。這種壓強叫做激光二次壓強，它比光壓大得多，對皮膚組織的破壞力也是很嚴(yán)重的。A、418nmB、280nmC、577nmD、542nm非熱作用可由激光直接或熱作用繼發(fā)而形成。50℃時，傳導(dǎo)熱的神經(jīng)纖維被破壞；組織熱效應(yīng)由最初作用在色基（色基靶基）上的激光能量，和來自繼發(fā)的鄰近組織的熱傳導(dǎo)所引起的。1、一般說體積小的組織熱弛豫時間小于體積大的組織。另一方面與皮膚組織的色澤、含水量、導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、致密性有關(guān)。石激光、Q開關(guān)翠綠寶石激光。它的亮度為太陽光的100億倍。溫度超過100℃細胞內(nèi)水分超過沸點發(fā)生氣化。率短脈沖激光器，如調(diào)Q紅寶石激光、調(diào)QNd:YAG激光、脈沖染料激光等在靶上功率可達10^9~10^12W，產(chǎn)生的熱可達10^7℃。在可見光范圍內(nèi)，隨著波長的增加，其在皮膚組織內(nèi)透射作用也加深，為了對不同深度的靶基治療，選擇相應(yīng)透射深度的波長也是重要的，如含氧血紅蛋白在可見光光譜中雖然都有臨床常用的光敏劑主要有血卟啉衍生物HpD、5-氨基酮戊酸（d）皮膚組織的熱化作用當(dāng)皮膚組織吸收光能后會發(fā)生某些吸熱的化學(xué)反應(yīng)，即熱化作用。的生物分子可通過與周圍分子的多次碰撞逐漸失去它所獲得的光能，周圍分子則獲得平移能（振動能和移動能），生物組織溫度上升變熱。石激光、Q開關(guān)翠綠寶石激光。為了達到預(yù)期的目的，可選擇相應(yīng)的激光波長，達到一定的組織深度，被生物組織吸收而產(chǎn)生預(yù)`‘超脈沖CO2激光超脈沖CO2激光是一款多功能、多科室手術(shù)治療設(shè)備。配置單模、連續(xù)和脈沖三種激光輸出方式，滿足臨床切割、切除和凝固的需要；高精確的激光光束確保精確治療，術(shù)后無瘢痕；切口精細，激光對組織的氣化深度僅為0.01nm，手術(shù)具有不出血、時間短、無痛苦、愈合快、無碳化、并發(fā)癥少等優(yōu)點。皮膚科臨床適應(yīng)癥主要有色素痣、脂溢性角化、毛發(fā)上皮瘤、汗管瘤、瞼黃瘤、雀斑、皮膚淺表良性腫瘤等。激光治療的并發(fā)癥通常激光器和波長不同其并發(fā)癥亦不相同，總的來說連續(xù)波半連續(xù)波激光的并發(fā)癥大于脈沖激光，而長脈沖激光的并發(fā)癥大于短脈沖激光，即使根據(jù)選擇性光熱分解原理設(shè)計的新型脈沖激光，如果能量密度、脈寬時間、光斑大小及重疊率等參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或不適合的病人選擇，仍可導(dǎo)致并發(fā)癥發(fā)生。（1）增生性瘢痕：多見于連續(xù)和半連續(xù)激光，如連續(xù)CO2激光和Nd:YAG激光。（2）皮膚質(zhì)地改變：多見于連續(xù)波、半連續(xù)波激光和Q開關(guān)Nd:YAG激光1064nm波長，Q開關(guān)紅寶溫度在100℃以下大分子發(fā)生變性，如VanderWaals鍵斷裂；直徑為400um，TRT為100毫秒。靶基對波長的選擇有兩個因素：首先，該波長對靶基有較高的吸收率（此相對于鄰近組織而言），以避免對周圍組織因吸收而導(dǎo)致熱損傷。臨床上激光FDT用于治療鮮紅斑痣、血管瘤、（b）機械作用：激光在組織上的生物學(xué)效應(yīng)主要可分為熱作用和非熱作用兩種。1）激光對皮膚組織的作用皮膚的毛發(fā)、汗腺及皮脂腺等具有不同的光學(xué)性質(zhì)，當(dāng)輻射進入皮膚組織各層中，部分被傳送，部分被吸收，部分在細胞層內(nèi)繼續(xù)透射，直至入射光能量被吸收，較長的波長吸收后有非常少地折射，被重新發(fā)射出來（即熒光）。在可見光中這個表面反射系數(shù)相對不變。激光除具有與一般光相同的性質(zhì)外，還具有高亮度（高功率）、單色性、方向性、相干性好等特點。如果將激光光束聚集為幾個微米時，功率密度可達10^13W/cm^2，此時可產(chǎn)生高壓、高溫、高電磁場強度（可達10^8V/cm^2），在生物體內(nèi)引起一系列的創(chuàng)傷。直徑為400um，TRT為100毫秒。當(dāng)溫度高于60℃，大多數(shù)蛋白質(zhì)發(fā)生變性；石激光、Q開關(guān)翠綠寶石激光。542nm或532nm波長的光治療淺表的毛細血管擴張。臨床上激光FDT用于治療鮮紅斑痣、血管瘤、55-60℃時，受照射部位皮膚出現(xiàn)凝固性壞死；2）激光針灸：用He-Ne激光或N2激光、Ar+激光束作光針，用散焦CO2激光或砷化鎵激光、Nd:YAG激光作光灸照射穴位治療多種疾病，具有無痛、無菌、安全等特點。在色素增生類皮膚病的治療中，調(diào)Q開關(guān)的一些激光器，如調(diào)Q紅寶石激光、調(diào)QNd:YAD激光、調(diào)Q藍寶石激光，在黑色素小體上產(chǎn)生的等離子體溫爆炸式所產(chǎn)生的熱效應(yīng)其產(chǎn)生方式主要是碰撞生熱和吸收生熱近40年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，激光在皮膚組織上生物學(xué)作用研究日益深入，應(yīng)用新的醫(yī)學(xué)激光理論指導(dǎo)臨床實踐，出現(xiàn)了許多新型醫(yī)學(xué)紫外線波長（短于400nm）小劑量時可增強RNA和DNA活性，促進創(chuàng)口愈合，中等劑量則抑制其活性，故用于治療增殖性皮膚病，大劑量可使RNA和DNA失活甚至細胞死亡，故用于清創(chuàng)殺菌。激光治療的并發(fā)癥石激光、Q開關(guān)翠綠寶石激光。（3）色素減退：多見于氬激光和Q開關(guān)紅寶石激光、Q開關(guān)Nd:YAG激光1064nm波長。（4）色素沉著：多見于CO2激光、Q開關(guān)Nd:YAG激光1064nm波長。（5）紫癜：多見于脈沖染料激光585nm或595nm波長。（6）濕疹樣反應(yīng)及粟粒疹：見于調(diào)Q制式的激光。激光的安全防護激光治療的危險性通常分為光束危險和非光束危險兩類：（1）光束危險：即與激光光束直接相關(guān)或偶然相關(guān)的危險，如火災(zāi)、燒傷、眼損傷等。一般應(yīng)遵守以下規(guī)定：

1）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、注意手術(shù)區(qū)酒精、乙醚、氧氣以及術(shù)者和病人使用的定型發(fā)膠、摩絲等易燃物。應(yīng)常備滅火器和水防患于未然。

2）激光光束可直接或通過反射損傷眼睛，不同波長的激光可引起不同的眼損傷，如co2激光（10600nm）可導(dǎo)致嚴(yán)重的角膜損傷，400-780nm的可見光及近紅外線激光（780-1400nm）可穿透角膜和玻璃體達視網(wǎng)膜，由于視網(wǎng)膜含有大量黑色素，如被照射可引起視覺損傷。因此手術(shù)室內(nèi)所有人員應(yīng)佩戴護目鏡，手術(shù)室房門應(yīng)掛“危險”警示牌，如治療眼周病變應(yīng)放入角膜保護器。工作人員應(yīng)定期查眼底及血常規(guī)。（2）非光束危險：包括激光治療時煙霧、飛濺的組織碎片、血液及組織液等。1）激光煙霧：多由co2激光汽化或切割組織時產(chǎn)生，其中可含完整的病毒及病毒DNA、碳微粒和有毒化合物，如甲醛、苯等，可引起頭痛、惡心、支氣管炎、充血性間質(zhì)性肺炎。對產(chǎn)煙的手術(shù)；應(yīng)及時用集煙、排煙設(shè)備排除。2）濺物：見于調(diào)Q激光治療時，其中含有活性細胞成分、微生物、血液及組織液，以超音速向空氣中傳播，因此術(shù)者除應(yīng)戴口罩、護目鏡、手術(shù)衣外，有條件者應(yīng)戴面罩防護，并安裝換氣設(shè)施保持空氣流通。相關(guān)問題

名詞解釋什么是熱弛豫時間組織因熱傳導(dǎo)溫度下降二分之一所需的時間。填空題1、激光除具有一般光相同性質(zhì)外，還具有（高亮度或高功率）、（單色性）、（方向性）、（相干性好）等特點。2、皮膚的層次包括（表皮）、（真皮）、（皮下組織），表皮由內(nèi)向外又分（基層）、（棘層）、（顆粒層）、（透明層）和（角質(zhì)層）選擇題不同波長的光在皮膚各層的吸收和透射不同，如含氧血紅蛋白在可見光光譜中，有三個吸收峰值，下列哪個波長不是其吸收峰值BA、418nmB、280nmC、577nmD、542nm判斷題1、一般說體積小的組織熱弛豫時間小于體積大的組織。正確2、從紫外線280nm至紫外線1000nm，波長越長，進入皮膚組織越淺。錯誤.謝謝大家激光除具有與一般光相同的性質(zhì)外，還具有高亮度（高功率）、單色性、方向性、相干性好等特點。利用激光在皮膚組織上所產(chǎn)生的特殊生物效應(yīng)，可以治療多種皮膚病。（1）激光的皮膚生物學(xué)效應(yīng)激光與皮膚組織的生物學(xué)效應(yīng)取決于激光與皮膚組織兩方面：一方面與激光的波長、輸出功率（能量）、輸出方法、作用的劑量等因素有關(guān)；另一方面與皮膚組織的色澤、含水量、導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、致密性有關(guān)。

b.壓強作用：當(dāng)光照在皮膚上，光子與皮膚碰撞形成輻射壓力，一般稱光壓。產(chǎn)生光壓很微小，一般可以忽略不計。但激光的能量密度極高，如將1瓦的氬激光光斑聚集于半徑為0.5nm的微粒時（質(zhì)量約10^12g），其輻射壓力為10^15N，微粒將獲得10^5克的加速度，為地面重力加速度的10萬倍。這種激光輻射壓在皮膚上將是不可忽視的能量，同時會聚在很小一點上的光能瞬時轉(zhuǎn)化為熱能，使組織由液體到氣體，甚至由固體的生物組織直接氣化，在細胞組織內(nèi)產(chǎn)生微型爆炸，壓強急劇增高，以超音速迸發(fā)出來

腫瘤。e.選擇性光熱作用（a）熱效應(yīng)：激光光能被生物組織吸收主要被轉(zhuǎn)換為熱能，其生物學(xué)作用與組織上產(chǎn)生溫度直接相關(guān)。當(dāng)溫度高于60℃，大多數(shù)蛋白質(zhì)發(fā)生變性；溫度高于70℃DNA變性；溫度在100℃以下大分子發(fā)生變性，如VanderWaals鍵斷裂；溫度超過100℃細胞內(nèi)水分超過沸點發(fā)生氣化。水蒸發(fā)體積發(fā)生急速增大產(chǎn)生的壓力作用導(dǎo)致細胞、血管損傷，當(dāng)溫度進一步升高導(dǎo)致組織凝固壞死、炭化。組織吸收熱的同時熱向鄰近組織傳導(dǎo)而使組織溫度下降，熱向四周傳導(dǎo)叫作熱弛豫，不同組織的熱弛豫速度不相同。當(dāng)組織因熱傳導(dǎo)溫度下降二分之一所需的時間叫作熱弛豫

（d）選擇性光熱作用包括三個方面內(nèi)容：根據(jù)不同靶基對作用波