激光医学总结

2021年2月28日发(作者：法式性交)
激光医学总结

光是电磁波
;
光的波动性
(
干涉< br>,
衍射和偏振
);
光的量子性
.


激光产生基本原理
:
1.
自发辐射
;
原子不受外界影响 时，处于高能级的原子有一定的几率自发的向低能级跃迁而发光，这种
发光过程称为自发辐射。


2.
受激辐射
;
处于激发态的原子，若在它发生自发辐射之前受 到频率恰好为
E2-E1=h
υ
21
的外来光子激
发作用，就有可能 从高能级
E2
跃迁到低能级
E1
，同时辐射一个与外来光子同频率、同相位、同方向的光子，这种现象称为受激辐射。


3.
受激吸收

当能量为
h
υ
21= E2-E1
的外来光子在物质中传播时，一方 面可能引起受激辐射，形成光放
大过程；另一方面，也可能被处于基态能级上的原子所吸收，使后者跃迁 到激发态上去，
从而使物质中传播的光子因吸收而减少，这一过程称为受激吸收。



粒子数反转
:
常温下热平冲的原子处于基态
,
光吸收占优 势
.
为了实现光放大
,
须设法使高能级
的原子数多于低能级的原子数
,
使原子获得正常分布的反转状态
.
实现粒子数反转的过程
:激励
,
抽运
,
汞浦
.

激光的参数对生物效 应影响：如波长、功率、能量、相干、偏振、激光振荡方式、激光模
式等，对生物组织作用有不同影响。


激光
4
个基本特性

激光与其它光不同
:
具有

亮度高
,
方向性好,
单色性好
,
相干性好等特点



激光器三 要素
:
工作物质
;
泵浦源
;
谐振腔


Nd:YAG
激光器

?

工作物质：掺钕钇铝石榴石、

Nd:YAG
?

激励方式：光激励（氪灯）

?

激光波长
: 1.06?
m
，为红外不可见光。


?

导光系统
:
石英玻璃纤维光纤输出。

?

临床应用
:
常用作手术刀
,
进行体表和内腔手术。

?

特点
:
光电转换率高，输出功率大。

?

冷却系统：水冷，内循环或外循环水。

























































He-Ne
激光器

?

工作物质：氦气
He
和氖气
Ne
?

激励方式
:
高压直流放电

?

激光波长：
632.8nm
，为可见红光。

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激光医学总结

?

导光系统
:
原光束直接照射、扩束照射、导光













纤维。

?

临床应用：针灸和理疗、内照射等。

?

特点：



设备简单，携带方便；功率
3-30mw
。

?

冷却系统
:
不需冷却。


CO2
激光器

?

工作物质：

CO2
气体

?

激励方式：电激励

?

激光波长：
10.6 ?
m
，为红外不可见光

?

导光系统
:
关节臂

?

临床应用：大功率：凝固、汽化、切割人














体组织；小功率：外照射理疗、














镇痛、消炎等。

?

特点：




光电转换效率高，功率可很大。

?

冷却系统：水冷，内循环水。



?

光热选择 性分解理论：
当脉冲时间等于或小于靶色基的热驰豫时间时，光吸收和产
热主要作用于靶色基， 不引起周围组织的热损伤。


光子携带足够的能量穿透表皮到达靶组织

?

只有小部分光被表皮吸收

?

绝大部分光被靶组织吸收后产生光热作用，导致温度升高

?

高温使靶组织里的蛋白质发生凝固，热量传导至细胞周围，引起细胞的热损伤

?

最后破坏的细胞残余颗粒被免疫系统清除








热驰豫时间：
指物体冷却所用时间的< br>63%
。随物体直径平方变化而变化
。


激光生物效应的概念







用激光照射生物时，对细胞的生命过程产生的刺激和破坏作用称为生物效应。

强激光疗法
是一种用切割、
汽化、
凝固等破坏手段实现治病目的，
使组织 细胞产生不可逆的
改变。
其定义是激光照射生物组织后，
若直接造成了该生物组织的不 可逆性损伤，
则此受照
射处的激光称为强激光。

弱激光疗法
是用理 疗和穴位照射等方法调整机能，
促进组织修复进行治疗。
其定义是激光照
射组织若不会 直接造成不可逆性的损伤，则受照射处的激光称为弱激光。


激光光动力学疗法是< br>指某些生物染料
（如卟啉、
吖啶橙等）
能被恶性肿瘤组织或某些良性病
变组织摄取和特异性滞留，
在特定波长激光的照射下，
在氧的参与下能起光敏化作用，
破坏
光敏剂所在部位的恶性肿瘤和其它病变组织，这一系列化学反应过程被称为光动力学过程，

利用这个过程治疗恶性肿瘤，称为光动力学疗法。

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激光医学总结



热反应分级
:
氦
-
氖（
He-Ne
）激光照射皮肤时，可引起皮肤温度上升
1-20C
（
38-390C
）
，此时有温热感。
这种温度绝不会 引起热损伤，主要引起光化的改变，使机体产生一系列生理生化改变，调
节了机体的功能，达到治疗目的 。

二氧化碳（

CO2
）

激光扩束局部温度达到
43-44C
，几秒钟之内可以出现红斑。
这种红斑
的出现可以使毛细血管扩张，改善局部软组织的营养状态，缓解肌肉痉挛，并有镇痛作用，
在医 疗上可以治疗各种溃疡，软组织扭、挫伤等，对组织不产生破坏作用。

当局部温度上升到55-60C
时，约
10
秒钟之内可致该处细胞热凝固坏死，临床用于治疗血管瘤病变

当局部温度上升到
100C
时组织沸腾，
只要激光功 率密度够高，
就会有大量水蒸气冲破细胞
和组织跑出来，故临床上称为汽化治疗
当皮肤温度高达
300-400C
时，
组织迅速碳化，
即组织发生干性坏 死，
血液和血浆蛋白凝固、
呈棕黑色
.
当光照使皮肤温度上升到
5 30C
以上，皮肤就会起火燃烧起来。继续升温到
5700C
时，则
组织直接 变成气体，以很大的速率从皮肤射出而留下一个洞。可用这种大功率激光进行肿
瘤的治疗，一层层汽化， 直到出现健康组织为止。








激光手术治疗的特点


1
．多功能：取代手术刀的切开，代替手术钻孔、汽化、凝固、止血、焊接、粘合。

2
．出血少或不出血：由于激光的热效应，可以起到凝固止血作用（
<1mm
的血管）
，这样
出血大大减少，甚至不出血。这对年老体弱，有凝血障碍或贫血患者较易于接受 激光手术。

3
．术中防止肿瘤细胞扩散转移：由于热凝固，术中封闭了中小血管和淋 巴管，尤其对恶性
肿瘤，可防癌细胞转移。

4
．防止感染：手术中无机械接触，刀头不接触组织，可避免接触性感染。

5
．手术质量高：光到病除，精雕细刻，尤其是特殊部位，确保器官功能，如生殖器、耳道、
眼 睑等。

6
．术后反应小：由于激光封闭了神经末梢，手术中疼痛轻，术后反应小。

7
．微创治疗：配合内镜技术不必剖胸剖腹。


铜蒸气激光治疗机


波长
510.6nm



578.2nm
功率输出


10w

四合一多波长、多功能激光器

?

Q
开关倍频
Nd
：
YAG



532nm
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激光医学总结







色素性：咖啡斑、老年疣、雀斑

?

Q
开关翠绿宝石



755nm





色素性：褐色斑、老年疣、雀斑、







太田痣、错误文眉、文身

?

Q
开关
Nd
：
YAG



1064nm





色素性：太田痣、错误文眉、文身


?

可调脉宽倍频
Nd
：
YAG


532nm





血管性：鲜红斑痣、毛细血管扩张、草莓状血管瘤



通过激光技 术进行瘢痕磨削和去除面部皱纹又
称激光瘢痕磨削术和激光除皱术或激光换肤
术，是一种剥脱性 治疗方法。

治疗机理





激光其 主要作用机理是通过热效应消除表皮全层，促进新表皮再生，改变真皮厚度并
能使胶原纤维重塑。


雀斑



色素痣

由痣细胞组成的一种良性肿瘤。
CO2
激光


太田痣


良性色素性皮肤病。


激光去除文身
tattoo

（文眉、文眼线、唇线）

黑色文身首选波长
1064nm Q
开关
--Nd
：
YAG
激光器、红宝石激光器。

红色、黄色文身选用波长
532nm Q-
开关倍频
YAG
激光器。

绿色文身用
Q
开关紫翠宝石激光器。



激光脱 毛
是根据
“
选择性激光
——
光热作用
”
原理；
可选用
800nm
、
694nm
、
755nm
波长的激光


通过毛囊中毛球基质细胞间的黑色素吸收激光的热能，
使毛 囊产生光化学作用。
利用激光精
确的破坏毛囊，使毛囊根部萎缩，但不损伤周围正常皮肤组织， 从而去除多余毛发。


选择半导体激光器
，波长
800nm
，处于光谱的近红外区域，黑色素吸收较好，因此能充分
被毛囊吸收并破坏毛囊。


经结膜的激光下睑袋整形术方法用超脉冲
CO2
激光，光刀能量
8-10mJ

激光治疗酒渣鼻

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