高考数学配方法.ppt

1、激光技术,在医学中的应用,2014-3-12,参考文献：1高永春，许贺菊，等.激光技术在医学中的应用与进展J.华北煤炭医学院学报，2009,11（3）：330-332.2李艳华，康志龙，胡黎明.半导体激光器在医疗领域的新应用J.激光杂志，2010，,31（6）：73-75.3李海涛，杨继庆.激光生物效应及医学应用研究J.第四军医大学学报，2007,28（14）：1341-1342.4Oliver D E,Rohrbaugh J W,Papadopoulos C.Novel Applications of Laser Doppler Vibration Measurements to Medic

2、al ImagingJ.Sens and Imaging,2013,14:13-28.5刘昊，陈美兰，郭仁舆.激光荧光检查法在肿瘤定位诊断中的应用J.西安交通大学学报(医学版),2007,28(4):455-457.,激光在临床诊断治疗中的应用,激光医学,激光医学应用领域,激光技术在医学中的应用,激光在基础医学研究中的应用：主要是通过激光与人体器官组织、细胞和生物分子的相互作用来研究激光的生物效应。激光诊断：以激光作为信息载体，利用激光单色性好的特点，对组织病理形态、病理情况下的功能及找出某些致病因素等方面进行光谱分析。激光治疗：以激光作为能量载体，利用激光对组织的生物学效应进行治疗.,激光的

3、生物效应,激光在基础医学研究中的应用,热效应：强激光照射生物组织时，瞬间可产生几百度甚至上千度高温，其热效应可使生物组织的蛋白质变性凝固，甚至组织炭化或气化。,激光的生物效应,激光在基础医学研究中的应用,光化学效应：指物质的分子吸收了外来光子的能量后激发的化学反应。,激光的生物效应,激光在基础医学研究中的应用,机械效应：由激光照射产生的机械作用可分为两部分：激光本身的辐射压力对生物组织产生的压强，生物组织吸收强激光造成的热膨胀和相变以及超声波、冲击波、电致伸缩等引起的压强。在临床上，利用激光引起的压强作用可治疗多种疾病，如眼科中的压力打孔等。,激光虹膜打孔,激光的生物效应,激光在基础医学研究中

4、的应用,电磁场效应：激光是一种电磁波，因此激光产生电场、磁场，当激光光功率密度为5X1014Wcm2时，产生的电场强度可达41010mVm，在此强电场作用下，生物组织会产生电离，使该处的组织细胞受到破坏。,激光的生物效应,激光在基础医学研究中的应用,刺激效应：当低功率激光照射生物组织时，不对生物组织直接造成不可逆性的损伤，而是产生某种与超声波、针灸、艾灸等机械的和热的物理因子所获得的生物刺激相类似的效应。,患处产生热效应和生物刺激：,激光在基础医学研究中的应用,He-Ne激光血管内照射治疗仪,He-Ne激光血管内照射治疗仪,激光在基础医学研究中的应用,He-Ne激光血管内照射治疗法的治疗原理是

5、采用特定波长的632.8nm的He-Ne的激光束通过光纤耦合器导入人体血管内对血液进行一定时间的照射，在激光的生物效应、热力效应、光化学效应、电磁效应和相干效应的相互作用下，使离体红细胞膜稳定性增高，膜能量酶激活、活化了红细胞表面各种ATP酶。使红细胞变形性增加，提高了细胞膜功能，改善了血液流变学性质。使纤维蛋白原下降，降低红细胞、血小板聚集性，增强纤溶活性。内源性肝素水平增高，从而导致了血粘度下降，血液处于低凝状态，改善了组织器官微循环和血液动力学，另一方面，用He-Ne激光对血管内进行照射，可清除体内的中分子物质。,激光在医学诊断中的应用,laser doppler vibrometer（

6、LDV,激光多普勒振动位移计 ）,Introduction,A laser Doppler vibrometer is a special kind of optical interferometer . Within the LDV hardware, the laser beam is first split into two beams (reference and measurement). The measurement beam with frequency fo is focused onto the measurement point on the test surface.

7、The reflected beam, experiencing afrequency shift fd, proportional to the velocity of the test surface, is re-combined with the reference beam at an optical detector.,激光在医学诊断中的应用,laser doppler vibrometry（LDV,激光多普勒振动位移计 ）,（非接触式单点激光在人手腕处测得的因心脏的泵动作用而产生的振动）,From a superficial view, Fig. 6 looks similar

8、to an ECG chart. It has similar peaks and valleys. However, the two tests measure different parameters. ECG charts are records of the electrical activity of the heart as measured by electrode pairs (leads) attached to the skin.,激光在医学诊断中的应用,laser doppler vibrometry（LDV,激光多普勒振动位移计 ）,（非接触式单点激光在人手腕处测得的因

9、心脏的泵动作用而产生的振动）,An ECG measures small electrical change on the skin surface due to depolarization of the heart muscle, and thus does not directly measure actual mechanical effects of the pumping of the heart. On the other hand, the LDV trace in Fig. 6 is a direct result of the vibration induced due t

10、o the pumping action of the heart.,激光在医学诊断中的应用,激光荧光光谱测量技术诊断腔内肿瘤,肿瘤组织对含有荧光物质的趋向性吸收比正常组织多而排泄缓慢，荧光素钠在肿瘤组织及正常组织中的分布存在明显差异性。肿瘤组织中荧光素物质潴留较多，在激光的激发下会呈现出黄白色透亮区，且由于血管壁荧光现象也较强，故常伴有立体感的血管分布，极易将肿瘤组织与正常组织区分开来。激光荧光检查法利用肿瘤组织的这一特性来确定肿瘤的位置和范围，为肿瘤、特别是早期肿瘤的定位诊断和治疗提供帮助。,激光在医学诊断中的应用,激光荧光光谱测量技术诊断腔内肿瘤,激光荧光肿瘤诊断仪,激光在医学诊断中的应

11、用,激光荧光光谱测量技术诊断腔内肿瘤,激光在医学治疗中的应用,弱激光治疗激光理疗：以弱激光为物理因子进行原光束、扩束、光纤与腔内照射的 物理疗法；激光针灸：以弱激光光束直接照射穴位，兼有针与灸的作用；激光血管内照射疗法：以弱激光光针插入静脉照射循环血液的疗法。,激光在医学治疗中的应用,高强度激光手术：以激光束代替金属的常规手术器械对组织进行分离、切割、切除、凝固、焊接、打孔、截骨等以去除病灶以及吻合组织、血管、淋巴管、神经等。优点：激光手术具有不出血或出血少、感染机会少、手术时间短、精确度高等优点，激光刀还能通过光导纤维进入人体内施行手术而不用剖腹等开腔手术，能透过眼屈光介质对眼底施行手术而不

12、用切开任何部位，这是传统手术做不到的。,激光在医学治疗中的应用,利用激光与心肌组织产生的热效应，用高强度激光束在缺血的心肌区内打数个微孔，通过这些微孔把心腔内的血液引回到心肌区域，改善心肌血液微循环来达到治疗的目的。,激光心肌血管重建术,激光在医学治疗中的应用,肾结石和胆结石激光碎石法原理是利用光纤将脉冲激光引入到体内结石的部位，对着结石发射脉冲激光，结石吸收了激光的能量之后，产生冲击波，将结石震碎。,激光碎石术,激光在医学治疗中的应用,激光在屈光性角膜切削术(PRK)和激光角膜原位磨镶术(LASIK)中得到广泛应用。,激光眼科手术,PRK是利用紫外激光的高光子能量打断角膜基质内的分子链，造成

13、非热致汽化来改变角膜的厚度和曲率，以治疗近视、远视和散光。,激光在医学治疗中的应用,LASIK是先用手术刀在角膜前部区域内切开一皮瓣层，然后用准分子激光切削角膜瓣下的角膜基质层，永久性地改变角膜形状。切割完毕后，将切开的角膜恢复到原位，不需缝合，术后角膜自然愈合，且颇光滑。,激光眼科手术,激光在医学治疗中的应用,铒激光器依工作性质不同可发出波长分别是2194m和2178m的红外激光，它能切割牙釉质、牙本质、龋坏组织和软组织。此波长接近水吸收曲线及羟基磷灰石吸收红外线峰值。这类激光可以被水强烈吸收，产生光电解效应，使水温急剧上升，蒸汽压从组织分子中放出产生微小的爆炸，结果升温的靶组织被爆裂性的去

14、除。,激光修复牙齿,激光在医学治疗中的应用,激光可去除和改善影响美观的瑕疵或缺陷，如激光祛斑。,激光美容,激光能产生具备高强度瞬间能量的可见光，不同波长的激光会被皮肤中特别的颜色或色素吸收，将光线和色素结合，使之被分解，当色素渐渐被身体吸收后，色斑的颜色就会随之变淡。,激光在医学治疗中的应用,半导体激光应用：皮肤重建手术，用于除皱、嫩肤。激光被真皮胶原组织中的水分吸收，产生热效应，刺激胶原蛋白的再生和重塑，使皮肤变得光滑细嫩，恢复弹性，,激光激光美容,激光在医学治疗中的应用,此外，激光治疗在泌尿科、口腔科、肿瘤科及美容等其他方面均有较多应用。激光技术在现代医学中发挥着越来越大的作用。激光在医学中的研究也在不停进行着，我们期待着激光技术更多的造福人类。,Thanks for your time!,Thanks for your time!,