激光在医学上的应用

激光在医学上的应用一、激光的特性及激光医学发展进程特性：理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点：即三好一高，即单色性好、相干性好、方向性好、亮度高，利用激光器的特性，在1961年，第一台医用激光机问世。二、激光治疗的应用：眼科：焊枪和钻头在眼科，激光主要是用来治疗视网膜剥离。视网膜剥离是一种很棘手的疾病，患者的视网膜与眼球内壁脱开，无法产生视觉。在激光没有问世之前，病人恐怕难免失明的苦难。现在，医生可以用激光器对准病人眼底，使激光器发射出一束激光，通过加热使视网膜重新与眼球内壁合在一起。整个过程要不了几分钟，激光束就像焊枪一样，将病人的视网膜焊接好了。除了焊接外，激光这把焊枪也可以用于切割。白内障是老年人的常见病。病人的眼球前部的凸透镜--晶状体，由原来透明的弹性体渐渐变得混浊无弹性，光线就不能通过晶状体，落到眼底的视网膜上，病人逐渐看不见东西。治疗白内障的传统办法是，将眼球前部切开一条口子，然后从小口子中伸进一根细金属针。这根金属针温度极低，将浑浊的晶状体冻得粘在针上，然后一起从小口子中带出，显然，整个手术比较麻烦。如果用医用激光器来治疗，不仅方便，而且效果好。只要将激光束对准眼球内晶状体的前表面或后表面发射，就可以迅速切除掉晶状体表面的混沌膜。牙科：在牙科，激光可以代替牙钻。根据世界卫生组织统计，儿童的龋齿发病率是相当高的，大约达到75％。用激光治牙，病人几乎没有不舒服的感觉，而且只要不发炎，一次治疗就能解决问题。牙科激光器它的功率很小，只有3瓦，相当于一支节能灯，几乎不产生热量。它的发射端实际上是像头发丝那么细的光导纤维。治疗时，只须将光纤发射端接近龋齿灶，发出激光束，龋处组织会分解，然后用清水冲洗掉。如果龋齿仅是浅度的牙珐琅质受损，激光束会将受损处的细微孔隙一一封死，这样便可以阻止乳酸腐蚀牙本质。如果已出现了龋孔，用激光束钻孔、清洗后，即可将人造珐琅质材料填入空洞中，再用激光加热接合处，使人造珐琅质材料与牙珐琅质融为一体。激光治牙不仅无痛、迅速，而且治疗后的效果也好。内窥镜：激光手术刀如果要使用激光刀给病人的膀胱、心脏、肝脏、胃、肠等重要内脏动手术，难度就大了。激光怎么能进入到人的内脏里去呢？这就要靠医生手中的一件宝贝了，这件宝贝就是激光纤维内窥所谓内窥镜，是医生用来插到人体内直接观察器官的光学装置。但通常的内窥镜体积比较大，也比较粗糙，只能从病人口腔沿食道插到胃里观察。插胃是十分难受的，病人会感到很痛苦。激光纤维内窥镜则完全不同。用光导纤维做成的内窥镜又软、又细、又能弯曲，当它插入病人胃里时，不会有痛苦。除了胃，光纤内窥镜还能进入其他重要的脏器内。激光纤维内窥镜一方面可用来检查病人的脏器是否有病变，更主要的是可以将激光能量输入体内脏器中，对病变组织进行照射，也即加以切除，起到手术刀的作用。而且，用激光刀切割，伤口能自动止血，不需要结扎出血点，大大缩短了手术时间，伤口也不会发炎。如果用激光刀切除恶性肿瘤，还可以防止癌细胞扩散呢。激光美容：1、色素痣生长在面部或身体暴露部分的色素痣，从美容和防止其恶变等方面考虑，应予激光去除，目前通常采用CO2激光汽化的方法。激光汽化应以色素完全去除为度，一般汽化至真皮浅层，特殊情况汽化至真皮中层，超过此深度，创面愈合后会留下疤痕。2、血管瘤血管瘤临床上可分为鲜红斑痣、单纯性血管瘤、海绵状血管瘤、混合性血管瘤、血管角皮瘤、老年性血管瘤、血管球瘤、其它类型血管瘤等。血管瘤的激光治疗常采用Ar+激光、CO2激光和Nd:YAG激光，Ar+激光易为血红蛋白吸收，可以选择性地破坏色素性皮肤损害，故能在真皮内产生热固效应。Nd:YAG激光机理与Ar+激光相似，但Nd:YAG激光在组织表面产生的热效应较小，而在组织深部引起的温升较大，故Ar+激光常应用于浅表血管瘤，而Nd:YAG激光应用于深部血管瘤;CO2激光是气体激光器中连续输出功率最高的激光之一，CO2激光器的输出功率可以几十瓦到数千瓦，它的热效应好、血管封闭好、止血效果显著，广泛应用于治疗各类型血管瘤。3、外源性皮肤色素性疾病外源性皮肤色素性疾病，指患者主动或被动对某一部位进行有颜色文刺、加工但效果不满意而欲复原者，常见于面部及四肢易暴露部位。包括刺青、洗眉、洗眼线、洗唇线、洗纹身等，传统方法采用烧灼、腐蚀、皮肤摩削或手术切除，常留有疤痕，采用激光治疗可取得满意疗效，激光治疗外源性色素性疾病具有损伤轻、痛苦小、恢复快、不留疤痕的良好效果，对深度较浅的皮肤色素性损害基本上一次能治愈，个别文身药液不纯，使用自行生产未经检测的药液，其中含有铁离子等成份，治疗过程中可出现褪色变棕红、黄色等现象，此时可用多种波长交替治疗，但对红色唇线、文身则效果欠佳。三、未来激光医学的发展激光器的小型化、智能化未来在医学上用以治疗的激光器将向大功率、小型化、智能化方向发展。随着半导体激光器波长范围的扩展、功率的提高，它逐渐取代气体、固体激光器，在医学上获得广泛的应用。激光器与微机联用实现激光器的智能化，这种激光器瞄准目标后，先发射低能量激光束，其反射光作为病变(靶)组织的探查光，用微机及图像处理系统，采集人体生理或病理原因引起的微弱信息变化，经计算机辅助分析，对病员进行早期诊断、分析预报，建立计算机健康管理系统。对其所探查的光谱特征进行分析。多波长激光在空间、时间上的组合使用多波长激光的组合使用可以产生优于单一波长的医疗效果。如在激光美容中，通常用CO2激光(10.6μm)作大面积去皱后，再用铒激光(2.94μm)作精细修整。在治疗过程中还可以根据反馈的情况，实现功率和时间的自动调节。激光与光纤技术相结合激光应用中，主要有两个关键所在，一是符合要求的激光器的研制，另一个则是激光的传输。毫无疑问，光纤是最为理想的激光传输载体，它具有高度灵活性，但它的使用还有一定的局限，目前只能用于传输可见光(0.77~3.0μm)和近红外激光。对于紫外，特别是193nmArF光，还没有光纤能予以有效传输。但若λ0.89μm的红外激光在光纤中传输时，当光能密度D1.0106mW/mm2时，可看到光纤中GaAs激光器的红色光线。光通信、红外报警、区域警戒等技术就是应用它的可见性。如何解决高能激光脉冲的传输也是很重要的问题。高能脉冲在进入光纤时会产生冲击波，会造成光纤的重大损伤，限制了进一步的传输。美国、日本等很多国家都在积极进行特殊光纤的研制，并取得了一定的进展。光纤技术的突破将会为激光在医学领域开辟更为广阔的应用前景。