激光在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

激光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)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(shù)已成為臨床治療的有效手段，也成為發(fā)展醫(yī)學(xué)診斷的關(guān)鍵技術(shù)。它解決了醫(yī)學(xué)中的許多難題，為醫(yī)學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在，在基礎(chǔ)研究、新技術(shù)開發(fā)以及新設(shè)備研制和生產(chǎn)等諸多方面都保持持續(xù)的、強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。當(dāng)前激光醫(yī)學(xué)的出色應(yīng)用研究主要表現(xiàn)在以下方面：光動(dòng)力療法治癌；激光治療心血管疾??；準(zhǔn)分子激光角膜成形術(shù)；激光治療前列腺良性增生；激光美容術(shù)；激光纖維內(nèi)窺鏡手術(shù)；激光腹腔鏡手術(shù)；激光胸腔鏡手術(shù)；激光關(guān)節(jié)鏡手術(shù)；激光碎石術(shù)；激光外科手術(shù)；激光在吻合術(shù)上的應(yīng)用；激光在口腔、頜面外科及牙科方面的應(yīng)用；弱激光療法等。第十二章激光在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)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(duì)生物體的光熱作用、壓電作用和光化學(xué)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(diǎn)最小，激光能量最集中。激光束經(jīng)聚焦后形成極小的光點(diǎn)，由于能量或功率的高度集中，人們把它當(dāng)作手術(shù)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(diǎn)具有200攝氏度以上的高溫和一定的壓強(qiáng)，不但能熔融而且具有極強(qiáng)的穿透破壞作用。激光的光點(diǎn)聚焦后異常細(xì)小的組織可以極精確地消除。4.激光經(jīng)過聚焦后會(huì)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(yīng)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(yīng)用激光治療是適當(dāng)?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(shí)，激光照射條件也大不一樣，因此治療前準(zhǔn)確地進(jìn)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(lǐng)域中的應(yīng)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(yīng)用眼的構(gòu)造

眼睛中光的聚光特性示意圖激光眼科手術(shù)原理激光眼科手術(shù)2、近視治療中的應(yīng)用激光角膜手術(shù)的示意圖治療近視是利用燒蝕對(duì)角膜表面進(jìn)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(shù)的示意圖。目前近視矯正有對(duì)角膜表面進(jìn)行二維切削手術(shù)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(zhǔn)分子激光器。1、1986年首先報(bào)道了激光前列腺切除術(shù)，但真正廣泛的應(yīng)用是在1990年后角度光導(dǎo)纖維的發(fā)明后。自此，各種光導(dǎo)纖維和激光設(shè)備都被嘗試用來進(jìn)行此項(xiàng)手術(shù)。最常用的激光是Nd：YAG激光，當(dāng)然其他激光如KTP:YAG激光、半導(dǎo)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(yīng)用2.有以下三種技術(shù)用來切除前列腺（1）經(jīng)尿道激光誘導(dǎo)的前列腺切除術(shù)（Transurethrallaser-inducedprostatectomy,TULIP）

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

（3）間質(zhì)內(nèi)凝固（Interstitialcoagulation,ILC）該方法使用特殊的光導(dǎo)纖維，能夠反復(fù)、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(huì)發(fā)生腐爛現(xiàn)象使用側(cè)面發(fā)射光導(dǎo)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(dǎo)纖維傳送均有報(bào)道。UrolaseTM是目前使用和評(píng)價(jià)最多的非接觸性纖維，它能夠在預(yù)先設(shè)定的點(diǎn)上通過照射造成組織的凝固。該系統(tǒng)包括經(jīng)尿道進(jìn)入的激光探針(偏屈的光束可以達(dá)到90°)，一個(gè)7.5MHz適時(shí)超聲換能器以及一個(gè)Nd：YAG激光發(fā)生器。目前，激光在耳鼻喉科領(lǐng)域的研究，主要包括兩個(gè)方面：內(nèi)耳耳蝸方面的顯微外科和氣管激光手術(shù)。五、激光在耳鼻喉科中的應(yīng)用1、在影像學(xué)設(shè)施的導(dǎo)引下，通過經(jīng)皮穿刺針將置于其內(nèi)的光導(dǎo)纖維送到實(shí)質(zhì)性器官的病損中心，并通過此設(shè)備傳導(dǎo)激光。本治療方法成功的關(guān)鍵在于將光導(dǎo)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(jìn)行嚴(yán)格匹配，并確認(rèn)正常和不正常的區(qū)域都能夠安全地愈合。所以整個(gè)過程取決于顯像。六、最新的技術(shù)－間質(zhì)激光光凝術(shù)2、乳房癌是一種潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。最吸引人的是，對(duì)于小的乳房癌使用間質(zhì)激光光凝技術(shù)可以取代腫塊切除術(shù)，這樣不會(huì)留下疤痕或者外觀畸形，同時(shí)因?yàn)榉椒ê?jiǎn)單，可以作為門診手術(shù)在局麻下進(jìn)行。3、間質(zhì)激光光凝術(shù)主要應(yīng)用于任何實(shí)質(zhì)性器官的明確定性的病損，而且該技術(shù)可以被良好地定位，對(duì)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(qiáng)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(dòng)力學(xué)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(shí)間后，在病變部位照射激光。可以有選擇地破壞癌癥細(xì)胞，這種方法稱為光動(dòng)力治療（PDT:photodynamictherapy）或光化學(xué)治療光動(dòng)力治療的反應(yīng)機(jī)制的示意圖激光手術(shù)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(yīng)或光化學(xué)作用，會(huì)刺激淺層皮膚內(nèi)種種生理及代謝反應(yīng)，例如血管擴(kuò)張、去氧核糖核酸（DNA）合成增加、膠原組織增生、免疫功能增進(jìn)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(duì)不同的色素性病變組織,只要選擇合適的激光能量、照射時(shí)間、功率密度等參數(shù)都可以使病變組織達(dá)到有效的治療效果.激光美容目前的焦點(diǎn)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(zhǎng)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(dǎo)體激光器.由于激光美容具有非侵害性、術(shù)后恢復(fù)快、效果好等特點(diǎn),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(yīng)用實(shí)例：

代謝功能測(cè)量，熒光光譜診斷病變

二、光學(xué)CT（OpticalComputedTomography)光學(xué)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)三、激光共焦顯微鏡OCT（OpticalCoherenceTomography)技術(shù)，光學(xué)相干層析術(shù)第二節(jié)激光在生物體檢測(cè)及診斷中的應(yīng)用激光全息診斷以往的CT或MR檢查只能獲得有關(guān)人體某一部位的二維圖像,既使使用標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(shí),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(dòng)一定距離,再將第二片投影產(chǎn)生的全息圖疊加在第一個(gè)全息圖上,多次重復(fù)疊加,就相當(dāng)于在同一底片上進(jìn)行多次曝光,這樣,全息圖可將深度和曝光強(qiáng)度的信息也包括在內(nèi),一個(gè)全息圖有時(shí)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(gè)三維全息立體圖像。激光掃描共焦顯微鏡技術(shù)及應(yīng)用ThetechniquesandapplicationofConfocalLaserScanningMicroscopy一、激光掃描共焦顯微鏡技術(shù)人眼分辨率： 0.2mm光學(xué)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(cè)器前的探測(cè)針孔實(shí)現(xiàn)點(diǎn)照明和點(diǎn)探測(cè)，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(gè)點(diǎn)上，該點(diǎn)所發(fā)射的熒光成像在探測(cè)針孔上，該點(diǎn)以外的任何發(fā)射光均被探測(cè)針孔阻擋。照明針孔與探測(cè)針孔對(duì)被照射點(diǎn)或被探測(cè)點(diǎn)來說是共軛的，因此被探測(cè)點(diǎn)即共焦點(diǎn)，