激光医疗及其原理.pdf

激光是一种人造特殊的光,它与一般灯光、太阳光同是电磁波,但其产生机理不同,它是工作物质

中原子“受激”发射的光,它的光束中所有光线都具有高单色性、高方向性、高亮度性和良好的

相干性。在医学方面主要是利用激光高亮度、高方向性等特点,激光通过透镜控制聚焦光斑的大

小,改变功率密度,使人体某一点上的温度最高可达200℃-1000℃,在极短时间内(10-2-10-3秒)使

病变组织凝固、分解,以至熔融和气化。例如在ＣＯ2激光器的输出端可获得聚焦光斑小于01毫

米,以一定速度移动代替传统的外科手术刀对人体各种软、硬病变组织进行气化切割,而且精度

高、伤口小、随时融合,基本上无痛、无菌、少出血。又可以根据需要选择不同波长的激光,调节

光斑的大小,覆盖人体病变区域进行照射,透入不同深度进行治疗,或者在计算机与Ｘ光等仪器配

合下,将激光通过光导纤维导入体内病变器官处进行治疗,等等。目前激光已在心脏、癌症、眼、

耳、鼻、咽、牙、皮肤、妇科、骨科以及美容等方面开展临床医疗,形成全新的医学分支———

激光医学。与此同时,各类激光医疗系统设备的设计与制造也日趋势完善,又推进各医学专科激光

医疗向纵深发展。根据激光治疗的特点,确保治疗方案正确实施,关键在于医生的治疗前的认真准

备和治疗过程中精心的操作,才能成功。

一、激光治疗机理

激光治疗时光对生物体的各种作用结果，由于激光的高强度，他将产生强烈的热效应,光化学

反应，光压和电磁场作用，根据这些作用可以进行各种临床治疗。

（一）激光热效应

高功率激光可以焊接高熔点材料，切割金属板，所以对人的肌肉和皮肤进行切割当然不在话下。

将100瓦的连续激光用光学镜头进行聚焦，在0.1秒钟内可以达到1000度的高温，使肌肉组

织在瞬间汽化。当聚焦光点缩小到微米量级,激光束便等效于光刀，可以进行各种切割手术。当

激光用于理疗的时候,其低温热效应可以起到消炎、止痛和调节人体机能的作用。

（二）光化学反应

生物有机体吸收激光,是细胞内的某些大分子产生分解,失去再生机能。人提组织内含有大量各种

色素，对激光进行有选择的吸收并产生光化学反应。例如，在细胞质和细胞之间含有大量的黑

色素颗粒，吸收一定波长的激光并产生光化学反应，从而破坏整个细胞。如果这些细胞是病变

组织，则激光照射变起到抑制或根除病变组织的疗效。医疗中总是希望病变组织能大量吸收激

光而破坏，而对正常组织不产生影响。

（三）光压作用

光具有压力是一般常识，但普通光源的压力很小，不为人们所感知。但强激光，特别是强脉冲

激光，产生的光压是明显的，当用金属板或纸板阻挡激光时便可以听到激光光压发出的声音，

有时还可以使轻微的纸片发生振颤。已通过实验证明，如果激光能量密度达71080W/cm2，产

生的光压力约为3.4达因/cm2，相当于3.4·10大气压。此压力作用于人体组织是不可忽略

的，它将使人体局部组织发生膨胀、变形等。

（四）电磁场效应

磁疗法现在已人所共知，磁疗是靠磁场，人体细胞的原子和分子是按一定的结构和规律构造的，

如果由于某种病变或伤害，大量细胞内部结构会产生畸变，会使细胞功能受到障碍，人体便感

不适。电磁场能使分子、原子产生极化，从而矫正畸变；交变场还可使原子、分子产生激励振

动，从而恢复细胞的活力。

目前，关于激光治疗机理的研究还有待深入，需要医学专家和激光专家共同去探讨这些问题。

二、激光技术在多种医科上的应用

（一）光验血与麻醉

验血是治疗病人之前常用的诊断方法之一,传统的方法是抽血化验,既费时间又不精确。美国桑迪

亚国家实验室科学家最近发明一种激光测量的血细胞形态的仪器,它可在几分种内测出血细胞

的多种数据。该仪器只有邮票大小,可产生上千条极细激光,激光发射器的下面放置内径只有头发

丝1/10粗的血液试样的细管,经上千条激光照射的血样管的周围激光传感器采集血细胞反射和

折射的激光,再经放大转变为电信号输入到一台便携式计算机中,计算机则根据这些信号显示出

合成血细胞的图像,并测量出大量血细胞的精确数据。过去医院长期存在病人惧怕打针和注射麻

醉药物,以及废弃针头也常有伤人事故,为此,近年来美国科研人员开发一种无痛微型激光麻醉器,

它以红色激光脉冲在病人皮肤的上层表皮上烧掉一个直径2毫米深20微米的小洞,不伤及神经

组织,不会有任何痛感,使用利多卡因一类液体麻醉药直接进入体内,皮肤在3分种内完全麻醉,在

6分钟内可麻醉25厘米深处的组织。这一新的打针和麻醉方法深受医护和病人的欢迎。（二）

激光眼病治疗

激光自1961年首先在眼科医疗应用。例如老年白内障是因眼球透明晶体表面蒙上