激光治疗学.ppt

1、第五节 激光疗法 一、激光的生物物理学特征 n 激光是指受激辐射放大的光，又称莱 塞（ Laser）。 n 英文名称 LASER，是取自英文 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写 词。意思是 “通过受激发射光扩大 ”。激光的 英文全名已经完全表达了制造激光的主要过 程。 1964年按照我国著名科学家钱学森建议 将 “光受激发射 ”改称 “激光 ”。 n 激光的理论基础起源于大物理学家爱因斯坦 n 1958年，美国科学家肖洛（ Schawlow）和汤 斯（ Townes）发现了一种神奇的现象：当

2、他 们将氖光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上 时，晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一 起的强光。根据这一现象，他们提出了 “激光 原理 “，即物质在受到与其分子固有振荡频率 相同的能量激发时，都会产生这种不发散的强 光 -激光。他们为此发表了重要论文，并获得 1964年的诺贝尔物理学奖。 激光的实现条件 n 活性物质：可以是气体，液体或固体 n 发生激光的装置 n “激励 ”能源 a.电激励源：常见气体激光器，分直流放电，交流放电 等 b.光激励源：几乎所有的固体激光器 c.化学激励源：军事激光器 d.核激励源：多属军用 e.热激励源：高温非平衡态 激光器的组成 n 激光介质： “激励 ”后

3、能产生粒子数反转的工作 物质 。如 He,Ne,N2,Ar,CO2 n 激活装置：使工作物质发生粒子反转的能源， 为 。 n 光学谐振腔：光线在其中反复振荡和多次被放 大共振后发生激光。 活性物质 全反射镜 部分反射镜谐振腔 玻璃管 （ 100%） （ 80-90%） 激光工作物质 全 反 射 镜 半 反 射 镜 out 激光器工作原理 n 1974年：第一个超市条形码扫描器出现 n 1975年： IBM投放第一台商用激光打印机 n 1978年：飞利浦制造出第一台激光盘（ LD）播放机 ，不过价格很高 n 1982年：第一台紧凑碟片（ CD）播放机出现 n 1983年：里根总统发表了 “星球大

4、战 ”的演讲，描绘了 基于太空的激光武器 n 1988年：北美和欧洲间架设了第一根光纤，用光脉冲 来传输数据。 n 1990年：激光用于制造业，包括集成电路和汽车制造 n 1991年：第一次用激光治疗近视，海湾战争中第一次 用激光制导导弹。 n 1996年：东芝推出数字多用途光盘（ DVD）播放器 激光制导炸弹激光制导炸弹 星球大战 中的激光剑 n 具有以下特点： 高度定向性、高亮度性、高单色性、相干 性好 。 n 高度定向性 n 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝 一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装 置。 n 激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出 ，光束的发散度极小，大约只有

5、 0.001弧度， 接近平行。 n 高亮度性 n 激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光 子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密 度自然极高。 n 在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮 度最高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激 光器的激光亮度，能超过氙灯的几百亿倍。因 为激光的亮度极高，所以能够照亮远距离的物 体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的 照度约为 0.02勒克斯（光照度的单位），颜色 鲜红，激光光斑肉眼可见。若用功率最强的探 照灯照射月球，产生的照度只有约一万亿分之 一勒克斯，人眼根本无法察觉。 n 高单色性 n 波长范围非常小，是光谱最存的光 n 激光的颜色取决于激光的

6、波长，而波长取决于 发出激光的活性物质，即被刺激后能产生激光 的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的 激光束，它应用于医学领域，比如用于皮肤病 的治疗和外科手术。公认最贵重的气体之一的 氩气能够产生蓝绿色的激光束，它有诸多用途 ，如激光印刷术，在显微眼科手术中也是不可 缺少的。半导体产生的激光能发出红外光，因 此我们的眼睛看不见。 n 例如氦氖激光就是 632.8nm 的单色红光。 n 相干性好 n 频率相同、方向相同、光波波动的位相相同。 n 两束光相遇的区域内就会产生干涉现象。 n 普通光源由于原子发光的无规则性，同一个原 子先后发出的波列之间，以及不同原子发出的 波列之间都没有固定的相

7、位关系，且振动方向 与频率也不尽相同，这就决定了两个独立的普 通光源发出的光不是相干光，因而不能产生干 涉现象。 电灯的光中光子排列不整齐，步调也不一致。而激光呢， 像队伍一样整齐划一地前进 。 相干性好 二、激光的生物学效应 1热效应 2压强效应 3光化效应 4电磁场效应 1热效应 n 热效应是激光对组织作用的重要因素。 n 激光的能量越大，产生的温度越高，这种热 作用使蛋白子凝固、变性、甚至碳化、汽化 。 n 临床利用激光不同的热效应治疗不同的疾病 。 热 效 应 治 疗 疾病 激光的汽化作用 内 脏 及 脑 部 肿 瘤的切 除 激光的汽化碳化作用 治 疗 皮肤病和 妇 科疾 患 激光的凝

8、固作用 治 疗 眼底和血管疾患 2压强效应 o 激光比普通光的辐射压强得多。 o 两种压强作用： 一次压强：激光本身的辐射压力形成的压强 二次压强：机体组织吸收高能量压强后再次产生的 压强 o 激光压强效应的临床应用：眼科疾病、泌尿系结石 。 3光化效应 n 组织吸收激光的光子之后，产生光化学反应、光 电效应、电子跃迁、热能、组织分解等。 n 光化学反应产生相应的生物学效应，如杀菌、红 斑效应、色素沉着、维生素的合成。 4电磁场效应 n 利用激光的高聚焦产生的高温高压和高电场强 度，可以使细胞损伤、破坏，用于治疗肿瘤。 三、治疗作用 （一）低强度激光 低强度激光具有明显的生物刺激作 用和调节作

9、用，其治疗基础是光的 生物 化学反应 。 低强度激光的发展 n 1962年德国 Bessis等人发表了 “激光对血细胞 的作用研究 ”； n 1965年匈牙利 Mester研究了 He-Ne激光生物效 应； n 1973年奥地利 Plog用激光代替针灸做实验，并 于 1975年研制出第一台 He-Ne激光针灸仪用于 经络穴位治疗疾病取得成功。 n 20世纪 70年代，我国开始就激光针灸用于临床 。 低 中能量激光疗法 n 采用氦 -氖 (He-Ne)激光器，近年还采用砷化镓 (AsGa)与镓铝砷 (Ga-Al-As)半导体激光器，输出红 光、红外激光 n 这些激光器的功率均为毫瓦级，可直接或通

10、过光 导纤维照射，每次 15 20min，穴位或伤口照射时 每部位 3 5min，每日或隔日一次， 10 15次为 一疗程 治疗作用（低强度激光） 1生物调节作用 2消炎作用 3镇痛作用 4促进酶的活性作用 5对穴位的作用 6调节神经及免疫功能作用 （二）高强度激光 n 高强度激光对组织有损害作用，当聚焦 照射时对组织产生 高热、高压强、高电 磁场 作用，主要引起损伤性的热效应， 可使蛋白质变性凝固、甚至炭化、气化 ，使组织 止血、粘着、焊接或切割、分 离 。 高能量激光疗法 n 采用二氧化碳 (C02)激光器、掺钕钇铝石榴石 (Nd- YAG)激光器，输出红外激光 n 这些激光器的功率均为瓦

11、级 n 进行激光外科治疗时，将聚集光束对准病患部位，瞬 间产生组织凝固、炭化、汽化 n 较小病灶可一次消除，较大病灶可分次处理，也可以 通过内窥镜进行体腔内治疗 高强度激光的治疗作用 n 高强度激光是指激光作用于生物组织后造成不 可逆的损伤，输出功率在瓦级以上。 n 高强度激光对生物组织的作用：可使受照组织 凝固、止血、融合、气化。或将病变组织切除 。包括： n 1、凝固术： n 2、气化术 n 3、切割术 n 1、凝固术：主要作用是 A、对出血的凝固止血 B、抑制血管的异常增生 C、气化病灶组织 n Ar+激光、适宜进行光凝固治疗，尤是 YAG激光 。 n 2、气化术 利用激光的热效应将病变

12、组织气化 、炭化（超过 100度以上的温度）。 n 用于体表赘生物、褥疮、慢性溃疡的清创。 n CO2激光在人体组织表层附近几乎完全被吸收， 组织气化破坏，主要用于表浅病变。 n 3、切割术 n 用激光切割组织，最大优点是不出血或出血极 少。强激光作为手术刀作用于人体，可同时进 行烧灼、凝固、气化、切割。 激光刀的临床特点 1.出血少 ,封闭 0.5mm动脉 ,1.0mm静脉 2.无直接接触 ,无感染 3.疼痛轻 神经末梢被封闭 4.精确度高 ,损伤小 5.手术时间短 无须止血 ,视野清楚 6.防止肿瘤转移 封闭小血管和淋巴管 7.腔内精确手术 光导纤维 （二）激光光敏 n 肿瘤细胞对光敏剂有

13、特殊的亲和作用 n 定位诊断 n 杀灭肿瘤细胞 应用 (一 )眼科 1.治疗进行性近视 2.治疗青光眼 3.其他眼科疾病 角膜炎，角膜色素膜炎，脉络膜视网膜变性等 4.利用激光眼科手术 (二 )生物刺激和调节 1.对神经系统的影响 (1)对大脑的影响 可逆性形态学和功能的改 变。 (2)对周围神经的影响 治疗面神经麻痹，三 叉神经痛。 (3)对植物神经的影响 用 He-Ne激光配合药 物治疗，可治心律失 常。 2.对心血管系统的影响 治疗高血压，冠心 病及心肌梗塞。 3.调节机体的免疫功能 例： He-Ne激光照射胸腺区，增强细胞的 免疫功能，照脾区巨噬细胞活性增强。 4.调节内分泌的影响 5

14、.加速溃疡和伤口的愈合 6.加速骨折的愈合 7.消炎止痛作用 8.植皮术可促进皮瓣成活 (三 )手术切割，焊接，烧灼 1.外科疾病 (1)骨科 腰椎间盘突出 (2)普外 食管疾患，胃肠吻合术，痔，甲状 腺 (3)肝胆 肝脏手术 (4)神经外科 颅内手术 (5)泌尿外科 尿道狭长，前列腺手术 2.皮肤疾患 (1)疣及疣状物 (2)血管病变和色素性皮肤病 3.妇科疾患 (1)慢性宫颈炎 (2)子宫颈癌 (3)尖锐湿疣 4.内科疾患 (1)冠状动脉粥样硬化 (2)上消化道出血，消化性息肉， 消化道癌 (四 )穴位治疗 1.照穴位拔牙 2.中耳炎 3.颈椎病 4.肩关节周围炎 (五 )肿瘤治疗 激光器

15、的种类 n 分类： n 按工作物质分气体、液体、固体、半导体激光 器等 n 按光输出方式分连续、重复脉冲、单脉冲激光 器等 n 按波长范围分紫外、红外、可见光激光器 医疗常用激光器种类 1、气体激光器 n He-Ne激光器 n CO2激光器 n Ar+激光器 n Kr+激光器 n He-Cd激光器 n Cu-Au蒸气激光器 n N2激光器 2、 固体激光器 n 红宝石激光器 皮肤科用于文身 n 钕玻璃激光器 n Nd 3： YAG激光器 n 倍频 Nd： YAG激光器 n Ho： YAG激光器 n Er： YAG激光器 n 3、染料激光器 n 4、准分子激光器 n 5、半导体激光器 . 常用医

16、用激光器简介 属于气体激光器， 工作物质为 He与 Ne 混合气体，发出红 色激光（波长 632.8nm） ,用其小 剂量照射对人体有 明显的消炎、止痛作用。 一、 He-Ne激光器 二、二、 CO2激光器激光器 属于气体激光器， 工作物质为 CO2气体， 输出激光为不可见 的远红外线，波长 10.6m , 多为导 光关节臂输出 ,聚焦 后常用做光刀手术 , 由于不可见 ,常用 He-Ne红色激光作指示光 . 三、 YAG激光器 属于固体激光器，工作物 质为掺钕乙铝石榴石（ YAG）， 输出激光为不可见的近红 外光，波长为 1.06m， 多用光导纤维传输，可 通过内窥镜做腔内治疗 （气管，胃肠

17、或膀胱等） 四、红宝石（ Ruby） 激光器 它是世界上研制出的第一台固 体激光器（ Maiman， 1960） 也 是最早用于医学（眼科）治疗 的激光器。输出红色激光，激 光波长 694nm。 五、半导体（ Diode） 激光器 n 它是所有激光器中效率最高体积最 小的激光器，目前应用最多的是砷 化镓（ GaAs） 激光器，可输出多种 波长的激光。例如用 850nm 半导体 激光照射患部，消炎、止痛效果非 常好。 六、准分子 (Eximer)激光器 工作物质为惰性气体原子， 常用为 Ar-F， 波长为 193nm 紫外光，如用于激光屈光性 角膜切削术（ PRK）， 是以 紫外激光的高分子能量

18、打断 角膜基质内的分子链，造成 非热性汽化，改变角膜的厚度和曲率 多种激光 综合工作台 . . He-Ne激光器 1963年 7月 邓锡铭等 掺钕玻璃激光器 1963年 6月 干福熹等 GaAs同质结半导体激光器 1963年 12月 王守武等 脉冲 Ar+激光器 1964年 10月 万重怡等 CO2分子激光器 1965年 9月 王润文等 CH3I化学激光器 1966年 3月 邓锡铭等 YAG激光器 1966年 7月 屈乾华等 . 我国各类激光器的 “ 第一台 ” 四、治疗技术 （一）设备 1低强度激光 （ 1）氦 -氖（ He-Ne） 激光器 （ 2）砷化镓（ AsGa） 半导体激光器 （ 3

19、）镓铝砷 (GaAlAs)半导体激光器 氦氖激光治疗仪 n 小剂量 He-Ne激光多次照射过程中可有累积效应 ，在临床工作中我们体会到：在激光照射的前两 次往往不出现效果，而在三、四次照射后即可出 现疗效，因此要呈现激光照射的疗效，需经过一 定作用的累积过程。当然，也有一次照射后即出 现疗效的情况，但这往往是局部症状的改善。 n 小功率的 He-Ne激光多次照射的生物学作用和治疗作用 具有抛物线特性，即在照射剂量不变的条件下，机体的 反应从第 3 4天起逐渐增强，至第 10 17天达到最大 的限度，此后，作用效果逐渐减弱，若继续照射下去， 到一定的次数后可出现抑制作用。根据上述的基本规律 ，我

20、们认为，小功率的 He-Ne激光照射同一部位的次数 ，在一般情况下不宜超过 12 15次，如需作第二疗程照 射，则两疗程应有两周左右的间距。 半导体激光 2高强度激光 （ 1）二氧化碳（ CO2） 激光器 （ 2）氩离子（ Ar+） 激光器 （ 3）掺钕钇铝石榴石（ Nd-YAG） 激光器 （ 4）掺钬钇铝石榴石（ Ho-YAG） 激光器 （ 5）红宝石激光器 二氧化碳激光 n 红外线 n 外科切割 n 美容 激光医疗机 3其他用品 激光防护眼镜、血卟啉类光 敏剂、光导纤维等。 激光聚于感光细胞时产生过热而引起的 蛋白质凝固变性是不可逆的损伤。一旦 损伤以后就会造成眼睛的永久失明。 (二 )操

21、作方法 1.氦 -氖激光器操作方法： 接通电源，依次调整电压和电流，使激光管发光稳定（ 3- 5分钟） 照射前，清洗创面并对照射部位做好标记 照射不到的部位可用反射法或光导纤维照射 照射区舒适体位，暴露治疗部位，垂直照射 照射距离一般视病情及激光器功率而定，照射距离 30 100cm不等； 照射时间： 3-5分钟 /部位， 20-30分钟 /次， QD*10-15次 连续治疗时无需关机。 不便直接照射的部位，如耳、鼻、喉、口腔、阴道和窦道 等部位可通过导光纤维照射到治疗部位。 2二氧化碳激光器操作方法 检查各旋钮均在零位，然后接通电源，后依次开启低压和 高压开关，并调至最佳状态。 取舒适体位，

22、暴露治疗部位，消毒 手术者自我保护措施 调整激光器，照射治疗部位 照射距离 150-200厘米？ 脚踏开关控制输出实践，逐点扫描 治疗后创面处理 治疗同时启动吸尘器，治疗后按开机相反顺序关闭各组按 钮 3.光敏疗法操作方法 五、临床应用 氦 -氖激光： 二氧化碳激光 红宝石激光 氩离子激光 掺钕钇铝石榴石激 光 氮分子激光 准分子激光 半导体激光 光敏疗法 l适应症： 适应证 低 中能量激光治疗器 n 内科疾病 原发性高血压、低血压、哮喘、肺炎 、支气管炎、胃肠功能失调、肝炎、类风湿性关 节炎、肿瘤患者放疗或化疗反应、白细胞减少症 、 n 外科疾病 慢性伤口、慢性溃疡、褥疮、烧伤疮 面、甲沟炎

23、、疖、痈、淋巴结炎、静脉炎、血管 闭塞性脉管炎、腱鞘炎、滑囊炎、肩周炎、肱骨 外上髁炎、软组织挫伤、 n 妇科疾病 痛经、附件炎、卵巢功能紊乱、外阴 炎、阴道炎、宫颈炎、盆腔炎。 适应证 低 中能量激光治疗器 n 皮肤科疾病 湿疹、皮炎、斑秃、带状疱疹、皮肤搔痒 症、神经皮炎、单纯疱疹。 n 口腔科疾病 慢性唇炎、地图舌、舌炎、舌乳头剥脱、 创伤性口腔溃汤、复发性口疮、药物过敏性口炎 高强能量激光治疗器 n 采用二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石 (Nd-YAG)激光器，红 宝石激光器，这些激光器的功率均为数十至数百瓦级。 n （ 1）输出功率 10w 30w之间，如为急性疾患多用 10w以内 ，

24、慢性疾患可用 20w左右，治疗的适应证如下：感染伤口、慢 性溃疡、褥疮、肌纤维组织炎、肩周炎、腱鞘炎、滑囊炎、 肱骨外上髁炎、扭伤、慢性腹泻、慢性风湿性关节炎、神经 性皮炎、硬皮症、结节性痒疹、湿疹、手癣、面神经炎、颞 颌关节功能紊乱、牙质过敏、单纯性鼻炎、外阴搔痒症、附 件炎、盆腔炎、宫颈炎、遗尿症等。 n 输出功率 30w 80w之间，治疗的适应证如下：色 素痣、黑色素瘤、血管瘤、鲜红斑痣、疣状痣、 乳头状瘤、寻常疣、老年角化、鸡眼、皮肤原位 癌、基底细胞癌、鳞状细胞癌、唇癌、舌癌、唇 粘液囊肿、肥厚性鼻炎、鼻衄、子宫颈糜烂、宫 颈癌等。红宝石激光主要用于治疗眼科疾病 高强能量激光治疗器

25、n 应用脉冲式输出的红宝石激光，功率在 0.1 0.5焦耳，封闭视 网膜裂孔，用以治疗黄斑部和后极部无积液的视网膜脱离、 封闭孔洞，疗效达 90以上，具有显著的效果 n 应用 1.0 2.0焦尔的红宝石激光做虹膜切除术，治疗瞳孔膜闭 和继发性青光眼、去除晶体前囊色素组织、先天性核性和绕 核性白内障、先天性瞳孔残膜、外伤或手术后瞳孔移位、虹 膜囊肿、结膜色素症、原发性闭角青光眼等均有良效 高强能量激光治疗器 n 输出功率 100w 300w之间，聚焦后做为 “光刀 ”施 行手术，临床上已用二氧化碳 “光刀 ”做了颈部、胸 腔、四肢、体表等部位的手术，其中较多用于切 除肿瘤；在耳鼻喉科用于做扁桃腺

26、切除术，全上 颌骨切除术等；在烧伤方面用于痂皮或疤痕的切 除 n 应用输出功率在 100焦耳以上的红宝石激光可治疗 色素痣、皮脂腺痣、疣状痣、浅表毛细血管扩张 等。 高强能量激光治疗器 禁忌证 n 恶性肿瘤（光敏治疗除外）、皮肤结核、活动性 出血、心、肺、肾功能衰竭等；癫痫病、糖尿病 、有出血倾向的患者；严重的心脏病、高血压患 者、孕妇；皮肤癌患者，与黑色素瘤有关的皮肤 病变；疤痕体质；皮肤急性炎症；光敏性皮肤或 正在服用光敏性药物；凝血功能障碍或正在服用 抗凝剂。 注意事项 n 了解激光仪的性能，熟悉操作规程 n 光导纤维不得挤压、弯曲、防止折断 n 激光光束不能直接照射人眼，操作者及患者均应戴激光 防护眼镜。 n 治疗室保持光线充足，室内四壁应涂成黑色 n 照射伤口前需清除表面分泌物和坏死组织 n 治疗过程中注意询问与调整，防止局部烫伤和伤及正常 组织 n 定期检查机器，操作人员定期健康检查 n 其他：因激光烧灼治疗时产生异味，治疗室应安装通风