激光醫(yī)療及其原�
激光是一種人造特殊的�，它與一般燈光、太陽光同是電磁�，但其產(chǎn)生機理不�，它是工作物�(zhì)中原子�受激”發(fā)射的光，它的光束中所有光線都具有高單色�� 高方向性、高亮度性和良好的相干��
在醫(yī)�(xué)方面主要是利用激光高亮度、高方向性等特點，激光通過透鏡控制聚焦光斑的大小，改變功率密度，使人體某一點上� 溫度最高可�200�-1000℃，在極短時間內(nèi)(10-2-10-3 �)使病變組織凝�、分解，以至熔融和氣�。例如在co2激光器的輸出端可獲得聚 焦光斑小�0 1 毫米，以一定速度移動代替?zhèn)鹘y(tǒng)的外科手�(shù)刀對人體各種軟、硬病變組織進行氣化切割，而且精度�、傷口小、隨時融合，基本上無�、無�� 少出血�
根據(jù)需要選擇不同波長的激光，�(diào)節(jié)光斑的大�，覆蓋人體病變區(qū)域進行照射，透入不同深度進行治療，或者在計算機與x光等儀器配合下，將激� 通過光導(dǎo)纖維�(dǎo)入體�(nèi)病變器官處進行治療� 等等。目前激光已在心�、癌�、眼、�、鼻、咽、牙、皮膚、婦�、骨科以及美容等方面開展臨床�(yī)療，形成全新 的醫(yī)�(xué)分支----激光醫(yī)�(xué)。與此同�，各類激光醫(yī)療系�(tǒng)�(shè)備的�(shè)計與制造也日趨勢完�，又推進各�(yī)�(xué)專科激光醫(yī)療向縱深�(fā)�。根�(jù)激光治療的特點，確保治 療方案正確實�，關(guān)鍵在于醫(yī)生的治療前的認真準備和治療過程中精心的操作，才能成功�
一、激光治療機�
激光治療時光對生物體的各種作用�(jié)�，由于激光的高強�，他將產(chǎn)生強烈的熱效�(yīng)� 光化�(xué)反應(yīng)，光壓和電磁場作�，根�(jù)這些作用可以進行各種臨床治療�
（一）激光熱效應(yīng)
高功率激光可以焊接高熔點材料，切割金屬板，所以對人的肌肉和皮膚進行切割�(dāng)然不在話�。將100瓦的連續(xù)激光用光學(xué)鏡頭進行聚焦，在0.1 秒鐘�(nèi)可以� �1000 度的高溫，使肌肉組織在瞬間汽�。當(dāng)聚焦光點縮小到微米量�，激光束便等效于光刀，可以進行各種切割手術(shù)。當(dāng)激光用于理療的時�，其低溫?zé)�?�(yīng)可以起到消炎、止痛和�(diào)節(jié)人體機能的作��
（二）光化學(xué)反應(yīng)
生物有機體吸收激�，是細胞�(nèi)的某些大分子�(chǎn)生分�，失去再生機能。人提組 織內(nèi)含有大量各種色素，對激光進行有選擇的吸收并產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。例�，在細胞�(zhì)和細胞之間含有大量的黑色素顆�，吸收一定波長的激光并�(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)� 從而破壞整個細�。如果這些細胞是病變組�，則激光照射變起到抑制或根除病變組織的療效。醫(yī)療中總是希望病變組織能大量吸收激光而破�，而對正常組織不產(chǎn) 生影響�
（三）光壓作�
光具有壓力是一般常�，但普通光源的壓力很小，不為人們所感知。但強激光，特別是強脈沖激�，產(chǎn)生的光壓是明� 的，�(dāng)用金屬板或紙板阻擋激光時便可以聽到激光光壓發(fā)出的聲音，有時還可以使輕微的紙片�(fā)生振�。已通過實驗證明，如果激光能量密度達 71080w/cm2，產(chǎn)生的光壓力約�3.4 達因/cm2，相�(dāng)�3.4 • 10 大氣�。此壓力作用于人體組織是不可忽略 �，它將使人體局部組織發(fā)生膨�、變形等
（四）電磁場效應(yīng)
磁療法現(xiàn)在已人所共知，磁療是靠磁�，人體細胞的原子和分子是按一定的�(jié)�(gòu)� �(guī)律構(gòu)造的，如果由于某種病變或傷害，大量細胞內(nèi)部結(jié)�(gòu)會產(chǎn)生畸變，會使細胞功能受到障礙，人體便感不適。電磁場能使分子、原子產(chǎn)生極�，從而矯正畸�� 交變場還可使原子、分子產(chǎn)生激勵振動，從而恢�(fù)細胞的活��
目前，關(guān)于激光治療機理的研究還有待深�，需要醫(yī)�(xué)專家和激光專家共同去探討這些問題�
�、激光技�(shù)在多種醫(yī)科上的應(yīng)�
（一）光驗血與麻醉驗血是治療病人之前常用的診斷方法之一，傳�(tǒng)的方法是抽血化驗，既費時間又不精�。美 國桑迪亞國家實驗室科�(xué)家最近發(fā)明一種激光測量的血細胞形態(tài)的儀器，它可在幾分種�(nèi)測出血細胞的多種數(shù)�(jù)。該儀器只有郵票大�，可�(chǎn)生上千條極細激光，激 光發(fā)射器的下面放置內(nèi)徑只有頭�(fā)�1/10 粗的血液試樣的細管，經(jīng)上千條激光照射的血樣管的周圍激光傳感器采集血細胞反射和折射的激光，再經(jīng)放大�(zhuǎn)�?yōu)?電信號輸入到一臺便攜式計算機中，計算機則根�(jù)這些信號顯示出合成血細胞的圖像，并測量出大量血細胞的精確數(shù)�(jù)。過去醫(yī)院長期存在病人懼怕打針和注射 � � 藥物，以及廢棄針頭也常有傷人事故�
為此，近年來美國科研人員開發(fā)一種無痛微型激光麻醉器，它以紅色激光脈沖在病人皮膚的上層表皮上燒掉一個直� 2 毫米�20 微米的小 洞，不傷及神�(jīng)組織，不會有任何痛感，使用利多卡因一類液體麻 � 藥直接進入體內(nèi)，皮膚在3 分種�(nèi)完全麻醉，在6 分鐘�(nèi) 可麻�2 5 厘米深處的組�。這一新的打針和麻醉方法深受醫(yī)護和病人的歡迎�
（二）激光眼病治療激光自1961 年首先在眼科�(yī)療應(yīng)用。例如� 年白�(nèi)障是因眼球透明晶體表面蒙上一層云霧狀的膜，傳�(tǒng)�(yī)療方法是更換晶體，用人眼 � 膜或人造角膜移植手�(shù)使患者重見光�?，F(xiàn)用低功率紅外激光照�� 可迅速將其一層云霧狀膜氣化剝離，還原透明晶體，恢�(fù)視力；又如青光眼癥狀是眼�(nèi)流動液體通道堵塞，內(nèi)部液壓過�，以�?lián)p壞視覺神�(jīng)，引起視力模糊失�� �(xiàn)在采用適�(dāng)波長與能量的激 � 氣化方法，可以打開一個微細通道，使眼內(nèi)液體獲得流動，恢�(fù)視力；又如視�(wǎng)膜脫�，同樣可以用很細的激光束從瞳孔射入眼 �(nèi)，使病變部分的細胞和蛋白�(zhì)熔融成膠體狀，從而將視網(wǎng)膜重新焊固在眼底�，恢�(fù)正常視力�
以上三種激光治�� �80 年代國外先進國家已臨床�(yīng) �。近幾年�，歐美等國用激光矯正近�、遠視與散光又取得新進展。如近視眼因角膜凸起或眼球過�，結(jié)果光線聚焦成像在視網(wǎng)膜之�，現(xiàn)用激光將角膜中央凸起 部分“刮平”，使光線成像恢復(fù)在視�(wǎng)膜上；對遠視眼則因角膜中央過于平�，使光線聚焦在視�(wǎng)膜之�，這用激光去除角膜周邊組�，中央部分相對凸�，成像正 好在視網(wǎng)膜之�；對于散光眼因其角膜表面一些細小的凹凸�(jié)�(gòu)使入射光線向各個方向無�(guī)則偏折，致視�(wǎng)膜上無法形成對比度強的清晰圖�，這樣用激光使角膜 平整化，達到恢復(fù)視力�
�(xiàn)在眼科醫(yī)生常�(guī)儀器是放在眼睛之上的接觸式透鏡，或是座式透鏡，從外部檢查患者眼睛內(nèi)部病�，這只是初略的了解。據(jù) 國外最新報�:近來由加拿大安大略省眼科技�(shù)�(xué)院研制出一種新型眼部內(nèi)窺鏡，其體積直徑小于1/3 毫米，配以微型數(shù)字相機和�(jiān)視器，醫(yī)生將窺鏡穿過眼白 在眼�(nèi)詳細的了解眼�(nèi)病情。該鏡有三組光纖，一組是觀察纖�，將窺鏡圖像送到相機� 并由�(jiān)視器顯示；二是提供強氙或鹵素光纖“照亮眼睛�(nèi)�；三是特� 空管輸送激光，用于治療眼內(nèi)疾病。術(shù)后抽出窺�，留下小�，也可用激光愈合。這是一部集檢查、治療和修復(fù)各種眼病于一體的專用�(shè)備�
（三）激光焊 接與愈合迅速止住創(chuàng)傷或肝臟手術(shù)大出血是傳�(tǒng)�(yī)�(xué)的難�?，F(xiàn)采用激光瞬時照射的熱效�(yīng)，控制照射人體的�(chuàng)傷口或血管剛好達到熔融狀�(tài)而未氣化，可以代�?zhèn)?�(tǒng)外科縫合手術(shù)而焊�，且不易�(fā)�，術(shù)后恢�(fù)又快。近年來美國�(yī)�(xué)專家格里高利，又在激光焊接基�(chǔ)上創(chuàng)造出激光愈合技�(shù)成功。他是用一臺手提式紅外激 光器和一種彈性蛋白的止血材料(從生物體中提取的并加工成一種新型止血材料)，手�(shù)時將激光照射彈性蛋白直接融入傷口或手術(shù)切口處的皮膚組織，從而達 到患處迅速愈合，手術(shù)過程簡單易行。激光治牙病
人們常由于不注意口腔衛(wèi)�，牙縫中長期存留食物殘渣�(fā)酵致酸液、微生物和細菌，侵蝕牙齒表面釉質(zhì)� 破壞，在牙齦上出�(xiàn)通向神經(jīng)的小孔或空洞的齲齒，�(dǎo)致對�、熱、酸、甜食物過敏，出�(xiàn)牙痛、牙齦腫脹及出血等病狀�
傳統(tǒng)的方法是用補牙、拔牙等手術(shù)，難� 消除?，F(xiàn)在用激光刮除術(shù)，即運用激光照射使病牙齦氣�，并殺死病變的細胞。對齲齒孔洞用激光切割整形并用陶瓷材料填�。另一種較好方�，是利用激光將牙釉 �(zhì)加熱�1000℃左�，使釉質(zhì)熔融，重新固化釉�(zhì)，整舊如�。最近新加坡國立大學(xué)開發(fā)出一種低能量短脈沖激�，溫度為400℃熔化牙齒表面的有機基質(zhì)� 填塞釉質(zhì)�(jié)�(gòu)之間的空�，形成更好的保護�，防齲效果達�98%�
另外，還有應(yīng)用激光鑲�，即在脫牙的牙基�，用激光打一個洞，擰進一個不銹鋼螺絲，其上固定一條鈦合金金屬棍代替牙�，再用激光把金屬假牙焊接在金屬棍�� 這樣安裝假牙速度�、牢固可�，顯著提高了鑲牙技�(shù)和品�(zhì)�
（四）激光治療心臟病因心臟病患者由于動脈血管內(nèi)有膽固醇或有鈣質(zhì)晶體(晚期)的沉積而使血液受�，以致心肌得不到新陳代謝必須的富氧血�，從而使心肌局 部缺血，梗塞以至壞�?，F(xiàn)有治療方法有�(nèi)科藥物治療及外科手術(shù)治療，外科手�(shù)則是冠狀動脈搭橋和氣囊血管形成法，前者是切除人體下肢一段靜脈血管移植到� 臟主動脈與狹窄血管之間進行搭橋連接。后者則是把空的微形氣囊，經(jīng)過靜脈管緩慢地推到已�(jīng)堵塞冠狀動脈�，再給氣囊充氣，將血斑推向動脈壁，以恢復(fù)血液流��
這兩種技�(shù)在國�(nèi)外醫(yī)院已臨床�(yīng)�，但是有些病人不適應(yīng)上述治療，故�10 年來又有采用光纖傳導(dǎo)激光束到動脈管�(nèi)將堵塞部位打孔形成血管或同時 消融血管內(nèi)血栓的技�(shù)。后又進一步發(fā)展成為一種治冠心病的血管再造技�(shù)，即用激光直接在左心室壁上打�，再造出�(shù)十條直徑1 毫米的血管通道，讓� 心室的富氧血液直接流�(jīng)再造血管內(nèi)，直接改善缺血區(qū)的供血狀�。還有將上兩種技�(shù)兼用，例�，在國內(nèi)�1996 年北京郵電總�(yī)�，對一�47 歲的冠心 病人施行了打�+搭橋手術(shù)，術(shù)后病狀消除，心功能明顯改善，兩周后痊愈出院�
（五）激光治癌癥
�(dāng)人體�(nèi)確診是患惡性腫�(癌癥)，傳 �(tǒng)的治療方法之一是注入帶有放射性化�(xué)物質(zhì)，用放射性射線殺死癌細胞，缺點是將腫瘤周圍的好組織細胞也一起殺死了?，F(xiàn)用激光手�(shù)刀直接切除腫瘤外，還可� 用激光動力學(xué)療法。它是將病人先注入一種血卟啉衍生物光敏藥物，它與癌細胞親合力�，而與正常細胞親合力弱�12-24 小時后藥物便附著在腫瘤上� 這時用一種準分子激光器輸出的激光， 通過一根極細光纖進入腫瘤部位，當(dāng)激光一遇到藥物，即被吸收引起藥物光化學(xué)反應(yīng)，生出單�(tài)�，使接觸組織�(nèi)的細胞產(chǎn) 生強烈氧化反�(yīng)，使生物分子鏈發(fā)生斷裂，即切斷腫瘤供血并將其分裂成碎片氣化�
這種療法同樣可應(yīng)用到婦科的宮頸癌、膀胱癌、食道癌、直腸癌和支氣管癌等� 治療�，成功率�70%-80%� 這一�(yī)療法在美�1996 年約�400 家醫(yī)院采�，年治療�130 萬人�。另外還可用以激光動力學(xué)方法進行癌癥 檢查� 根據(jù)血卟啉衍生物在激光的照射下會�(fā)出橙紅色熒光，故病人注入此藥后，用適�(dāng)波長的激光掃描人�，用人眼直觀或通過�(nèi)窺鏡觀察是否有橙紅色熒光， 如有橙紅�，則說明該部位有癌細胞，這種檢查可靠性高�
（六）激光美�
長期以來人們希望面部皮膚上皺紋、傷�、疣、痣等缺陷得到真實的� 除，增進面部形�(tài)美，傳統(tǒng)的醫(yī)法是多種多樣�。有的收效不明顯，有的惡�。自80 年代美國和澳大利亞等國先后用激光美�。針對皺紋成因是皮膚表層膠原�(zhì) 變長或斷裂導(dǎo)致皮膚皺褶失去彈�，一般是用脈沖式co2 高能量激光照射，可以消除�(chǎn)生缺陷的極薄的外層皮�，以及使表層膠原�(zhì)的長度縮�1/3 恢復(fù)� 膚彈性，修復(fù)傷痕，并使膠原質(zhì)碎片加熱熔融在一�，形成新的膠原質(zhì)� 重新塑造皮膚外表層�
�(jù)一�900 人臨床試驗中，有90%人消除了臉部75%的皺 紋。目前國�(nèi)一些城�(zhèn)�(yī)療單位都�(shè)有這種美容診所，據(jù)稱這種美容診所使用皮膚科激光設(shè)�，開展治療大田痣、鮮紅斑痣、血管瘤、胎�、雀�，祛皺紋、祛除紋 �、紋眉、紋眼線、多毛癥等，能做到安全可�，敏捷美容，無后遺癥�
激光技�(shù)在醫(yī)�(xué)上的�(yīng)�，除了以上介紹的�(yī)科以�，還有用激光技�(shù)在治療膽�(jié) �、骨科、婦�、消化道以及激光滅菌等方面不斷有新的應(yīng)用成果和�(fā)�。此外，激光器件和各類激光專用或多用的醫(yī)療設(shè)�� 也都在迅速發(fā)�，再加上未來世界 �(jīng)濟一體化的促�，各國科研人員與�(yī)生合作創(chuàng)�，可以相信在人類對于激光醫(yī)療更大需求下，一個以治病救人的激光醫(yī)�(xué)正是方興未艾，蓬勃發(fā)��
�、高功率激光的�(yīng)用與�(fā)展前�
高功率激光在�(yī)�(xué)上的�(yīng)用已�(jīng)非常普遍。從體表各種疣、痣、贅生物及良惡性腫瘤的氣化切割，到�(nèi)腔疾病的治療。從最早的二氧化碳、nd:yag激光到準分� 激�、高能超脈沖二氧化碳激�、調(diào)Ｑ的翠綠寶石、ho:yag激光以及高功率半導(dǎo)體激光的�(yīng)�，激光器逐步趨向于小型化、輕便化。柔韌的光纖可選擇性地� 出較高功率的激光�
特別是近幾年出現(xiàn)的ho:yag和高功率半導(dǎo)體激光使激光外科技�(shù)獲得重大進展，在普外、泌�、婦科、耳鼻喉科等多個領(lǐng)域推廣使�。ho:yag-中紅外激光波長為2.15μm左右ho:yag激光，目前脈沖能量可達0.5�2.8j/脈沖；脈沖頻�5�40 �/s；平均功� 1.25�80w。人體組織水吸收率在2.0�3.0 μm光的波長附近有兩個尖銳的吸收�，此波段與組織作用時，光易被體液吸收，對鄰近組織熱擴散作� �，比其它可見光及近紅外激光的熱損傷小，光作用點吸收強[8] ?，F(xiàn)已成功地�(yīng)用于各內(nèi)窺鏡手術(shù):�(jīng)喉鏡治療聲帶息肉；經(jīng)纖維支氣管鏡治療肺癌；經(jīng)� �、胃、腸鏡治療息�、惡性腫瘤；腹腔鏡下治療卵巢囊腫、子宮內(nèi)膜移位癥；膀胱鏡、輸尿管鏡下進行前列腺肥大、碎�、膀胱癌等手�(shù)。氣化切割作用優(yōu)� nd:yag激��
半導(dǎo)體激光早期的半導(dǎo)體激光因不能輸出高功率激光而受到限�。關(guān)鍵在于微型大功率半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)技�(shù)。隨著高功率半導(dǎo)體激� 陣列技�(shù)、可兼容的光�(dǎo)纖維以及參量計算精密控制技�(shù)的出�(xiàn)，醫(yī)�(xué)多科�(yīng)用的前景十分可觀。英國研制的805nm波長的砷化鎵鋁半�(dǎo)體激光，不需水冷�� 體積很小，能同時完成氣化和凝固作用。它具有五種工作模式:�)接觸式手�(shù):非常適合在內(nèi)窺鏡下進行最小侵入式手術(shù)，如膀胱腫瘤、前列腺切除、懸雍垂及鼻 息肉切除。②非接觸式手術(shù):主要通過其脈沖模式和熱效�(yīng)進行骨科手術(shù)，包括關(guān)節(jié)鏡手�(shù)、椎間盤切除等。③插入式或光凝固手�(shù):激光束從光纖末端的探頭刺入 組織�，由縱向傳導(dǎo)�(zhuǎn)�?yōu)閺较蛏⑸洌怪車M織升�，引起變�、凝固壞�，用于腫瘤的治療。④光動力療�:隨著新的光敏劑的開發(fā)使用，波長在 630�980nm的半�(dǎo)體激光對光動力學(xué)療法極為有效。⑤組織焊接:波長808nm的半�(dǎo)體激光產(chǎn)生損傷較小的，有選擇的組織反�(yīng)，從而使組織粘連。半 �(dǎo)體激光生物效�(yīng)介于nd:yag及ho:yag之間，氣化作用優(yōu)于nd:yag激光，凝固止血作用�(yōu)于ho:yag激光，�(fā)展前景非常廣泛�
新型高能超脈沖二氧化碳激光美國的高能超脈沖二氧化碳激光近兩年進入我國。它具有精美的觸摸式熒屏控制�，有多種可調(diào)光斑手具，光束精細得像手�(shù)刀樣在紙上 劃過而不留痕�，又可通過電腦圖形�(fā)生器，變換多圖形大光�，發(fā)生均勻注入式輸出。脈沖能量大�200mj，脈沖頻率及峰值能量高，激光波型呈矩形，波� 均在有效范圍�(nèi)，間隙對周圍組織無損�� 在去除皮膚皺紋和色素斑塊、整�(fù)眼袋、重瞼成形等美容手術(shù)方面療效顯著�
多功能多波長的維納斯多功 能多波長的維納斯激光美容系�(tǒng)，它是集755nm翠綠寶石�1064nmnd:yag、可�(diào)脈寬532nm和倍頻yag為一體，在去除色素性病�?nèi)? 太田�、錯誤紋�、紋�、血管瘤、鮮紅斑痣的治療中能�(fā)揮很好的作用。它配有藍寶石冷卻頭，對周圍組織的熱損傷較小，疤痕發(fā)生機率明顯下�。在�(yī)�(xué)的診� 與治療中，小型微型化、多波段、長壽命、可靠性和高效率的激光已成為激光醫(yī)療技�(shù)�(fā)展的方向。激光的�(fā)明者tmaiman 博士曾預(yù)言，下世紀每個醫(yī)生都 �(yīng)有一臺激�。激光技�(shù)已深入到生命科學(xué)的各�(lǐng)域，成為解決臨床治療難題的有力武��