激光在醫(yī)學中的應用

激光在醫(yī)學上的應用分為兩大類：激光診斷與激光治療，前者是以激光作為信息載體，后者則以激光作為能量載體。多年來，激光技術已成為臨床治療的有效手段，也成為發(fā)展醫(yī)學診斷的關鍵技術。它解決了醫(yī)學中的許多難題，為醫(yī)學的發(fā)展做出了貢獻。現(xiàn)在，在基礎研究、新技術開發(fā)以及新設備研制和生產(chǎn)等諸多方面都保持持續(xù)的、強勁的發(fā)展勢頭。當前激光醫(yī)學的出色應用研究主要表現(xiàn)在以下方面：光動力療法治癌；激光治療心血管疾病；準分子激光角膜成形術；激光治療前列腺良性增生；激光美容術；激光纖維內(nèi)窺鏡手術；激光腹腔鏡手術；激光胸腔鏡手術；激光關節(jié)鏡手術；激光碎石術；激光外科手術；激光在吻合術上的應用；激光在口腔、頜面外科及牙科方面的應用；弱激光療法等。第十二章激光在醫(yī)學中的應用1、臨床上激光的用途不外乎切割、分離；汽化、融解；燒灼、止血；凝固、封閉；壓電碎石；局部照射等，這些治療種類就是利用激光對生物體的光熱作用、壓電作用和光化學作用。一、激光臨床治療的種類與現(xiàn)狀2、激光在焦平面上的光點最小，激光能量最集中。激光束經(jīng)聚焦后形成極小的光點，由于能量或功率的高度集中，人們把它當作手術刀用來切割組織。激光的高溫還起了殺菌的作用。3、高功率輸出的二氧化碳激光，光點具有200攝氏度以上的高溫和一定的壓強，不但能熔融而且具有極強的穿透破壞作用。激光的光點聚焦后異常細小的組織可以極精確地消除。4.激光經(jīng)過聚焦后會產(chǎn)生極大的功率密度，是一種很好的燒灼工具。5.激光止血效果也很令人滿意，激光止血方法比目前所應用的電烙法快60倍，失血量大大減少。6.激光是非?？煽康酿ぶぞ?，眼科利用激光凝結(jié)視網(wǎng)膜剝離癥和眼內(nèi)封閉止血已經(jīng)有幾十年的歷史。第一節(jié)激光臨床應用激光治療是適當?shù)卣{(diào)整照射條件,在不損壞正常組織的情況下,有選擇地破壞病變組織的治療方法。痔的種類和部位（深度）不同時，激光照射條件也大不一樣，因此治療前準確地進行診斷是很重要的問題。下圖所示為皮膚組織。二、激光在皮膚科及整形外科領域中的應用皮膚的斷面構(gòu)造示意圖

1.、眼底治療三、激光在眼科中的應用眼的構(gòu)造

眼睛中光的聚光特性示意圖激光眼科手術原理激光眼科手術2、近視治療中的應用激光角膜手術的示意圖治療近視是利用燒蝕對角膜表面進行精密加工，控制折光率（矯正）的過程。如圖所示為采用激光角膜手術的示意圖。目前近視矯正有對角膜表面進行二維切削手術使其曲率半徑增大（作成平坦的）的PRK（photorefractivekeratectomy）方法和將角膜表面放射狀切開的RK(radialkeratotomy)方法兩種。但目前以副作用小的PRK方法為主流。光源一般采用能得到高質(zhì)量燒蝕表面的193nmArF準分子激光器。1、1986年首先報道了激光前列腺切除術，但真正廣泛的應用是在1990年后角度光導纖維的發(fā)明后。自此，各種光導纖維和激光設備都被嘗試用來進行此項手術。最常用的激光是Nd：YAG激光，當然其他激光如KTP:YAG激光、半導體二極管激光和最近的Ho：YAG激光都可用來治療BPH。四、激光在泌尿外科中的應用2.有以下三種技術用來切除前列腺（1）經(jīng)尿道激光誘導的前列腺切除術（Transurethrallaser-inducedprostatectomy,TULIP）

（2）直視下激光前列腺消融術（Visuallaserablationoftheprostate,VLAP）

（3）間質(zhì)內(nèi)凝固（Interstitialcoagulation,ILC）該方法使用特殊的光導纖維，能夠反復、直接地刺入前列腺，照射后能夠產(chǎn)生大范圍的凝固性的壞死及其后的萎縮，而且組織不會發(fā)生腐爛現(xiàn)象使用側(cè)面發(fā)射光導纖維，以造成有效的凝固性壞死和組織汽化。Nd：YAG激光通過幾種不同的光導纖維傳送均有報道。UrolaseTM是目前使用和評價最多的非接觸性纖維，它能夠在預先設定的點上通過照射造成組織的凝固。該系統(tǒng)包括經(jīng)尿道進入的激光探針(偏屈的光束可以達到90°)，一個7.5MHz適時超聲換能器以及一個Nd：YAG激光發(fā)生器。目前，激光在耳鼻喉科領域的研究，主要包括兩個方面：內(nèi)耳耳蝸方面的顯微外科和氣管激光手術。五、激光在耳鼻喉科中的應用1、在影像學設施的導引下，通過經(jīng)皮穿刺針將置于其內(nèi)的光導纖維送到實質(zhì)性器官的病損中心，并通過此設備傳導激光。本治療方法成功的關鍵在于將光導纖維放置到正確的部位，恰到好處地將治療的部位和所使用激光造成壞死的程度進行嚴格匹配，并確認正常和不正常的區(qū)域都能夠安全地愈合。所以整個過程取決于顯像。六、最新的技術－間質(zhì)激光光凝術2、乳房癌是一種潛在的應用領域。最吸引人的是，對于小的乳房癌使用間質(zhì)激光光凝技術可以取代腫塊切除術，這樣不會留下疤痕或者外觀畸形，同時因為方法簡單，可以作為門診手術在局麻下進行。3、間質(zhì)激光光凝術主要應用于任何實質(zhì)性器官的明確定性的病損，而且該技術可以被良好地定位，對于周圍正常組織也沒有任何不良損害。2.使用的光敏感性物質(zhì)有血卟啉衍生物（HpD），如圖所示，它在紫外域上具有稱為Soret帶的強的吸收帶，又在可見域中具有稱為Q帶的弱的吸收帶。

光敏感物質(zhì)(血卟啉衍生物（HpD）的吸收光譜七、光動力學治療1.某些光敏感性物質(zhì)具有腫瘤親和性，因此給癌癥患者靜脈注射這種光敏感性物質(zhì)，經(jīng)一定時間后，在病變部位照射激光?？梢杂羞x擇地破壞癌癥細胞，這種方法稱為光動力治療（PDT:photodynamictherapy）或光化學治療光動力治療的反應機制的示意圖激光手術刀

將激光光束能量集中在一塊微小區(qū)域，可產(chǎn)生高熱，能切割金屬或割除身體上的痣、息肉、腫瘤等激光針灸

以激光光束取代傳統(tǒng)金屬刺針，插入穴位可治療疾病、疼痛等激光光照射人體皮膚后，經(jīng)由電磁效應或光化學作用，會刺激淺層皮膚內(nèi)種種生理及代謝反應，例如血管擴張、去氧核糖核酸（DNA）合成增加、膠原組織增生、免疫功能增進等激光美容治療是利用激光的選擇性吸收原理.研究表明,針對不同的色素性病變組織,只要選擇合適的激光能量、照射時間、功率密度等參數(shù)都可以使病變組織達到有效的治療效果.激光美容目前的焦點集中在色素性病變、血管性病變、除皺、減肥及激光脫毛等.其中,治療色素性病變需用短脈沖激光器,治療血管性病變需用長脈沖激光器,除皺則需用超短脈沖CO2激光器,減肥須使用半導體激光器.由于激光美容具有非侵害性、術后恢復快、效果好等特點,目前正逐漸被人們所接受.激光美容一、激光生物光譜

基本原理：激光吸收光譜應用實例：

代謝功能測量，熒光光譜診斷病變

二、光學CT（OpticalComputedTomography)光學計算機斷層掃描技術三、激光共焦顯微鏡OCT（OpticalCoherenceTomography)技術，光學相干層析術第二節(jié)激光在生物體檢測及診斷中的應用激光全息診斷以往的CT或MR檢查只能獲得有關人體某一部位的二維圖像,既使使用標準軟件使之變成三維透視圖,也要受平面顯示的限制.但采用激光全息技術則可將所有數(shù)據(jù)都顯示出來,使之變成三維圖像.將CT或MR片投影到離全息片一定距離的屏幕上,第一片被投影時,用Nd:YAG激光器照射,將全息圖記錄在膠片上.然后,將屏幕移動一定距離,再將第二片投影產(chǎn)生的全息圖疊加在第一個全息圖上,多次重復疊加,就相當于在同一底片上進行多次曝光,這樣,全息圖可將深度和曝光強度的信息也包括在內(nèi),一個全息圖有時需要曝光200多次.三維全息照片得到之后,再通過激光照射就可得到一個三維全息立體圖像。激光掃描共焦顯微鏡技術及應用ThetechniquesandapplicationofConfocalLaserScanningMicroscopy一、激光掃描共焦顯微鏡技術人眼分辨率： 0.2mm光學顯微鏡分辨率：0.25μm電子顯微鏡分辨率：0.2nm共焦顯微鏡分辨率：0.18μm二、原理:Confocal利用放置在光源后的照明針孔和放置在檢測器前的探測針孔實現(xiàn)點照明和點探測，來自光源的光通過照明針孔發(fā)射出的光聚焦在樣品焦平面的某個點上，該點所發(fā)射的熒光成像在探測針孔上，該點以外的任何發(fā)射光均被探測針孔阻擋。照明針孔與探測針孔對被照射點或被探測點來說是共軛的，因此被探測點即共焦點，