第五節(jié) 激光療法

1、第五節(jié)激光療法,（Laser therapy）,激光即由受激輻射的光放大而產(chǎn)生的光，又稱萊塞（Laser是英語“Light Amplification by stimulated Emission of Radiation”的幾個(gè)字首的縮寫）。是20世紀(jì)最重大的四項(xiàng)科學(xué)成果之一（即原子能、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、激光）。,一、激光的物理特性,激光本質(zhì)上和普遍光線沒有什么區(qū)別，既是電磁波，又是粒子流。它也可受光的反射、折射、吸收、透射等物理規(guī)律的制約。但是由于激光的產(chǎn)生形式不同于一般光線，故它具有一些特點(diǎn)。,（一）激光的高亮度性 激光在亮度上的提高主要是靠光線在發(fā)射方向上的高度集中。激光的發(fā)射角極?。ㄒ?/p>

2、般用毫弧度表示），它幾乎是高度平等準(zhǔn)直的光束，能實(shí)現(xiàn)定向集中發(fā)射。因此，激光有高亮度性。,（二）激光的高單色性 一般理療上常用光源，有熱光源（如白熾燈、紅外線燈）和氣體放電發(fā)光光源（如紫外線燈）。這類光源的發(fā)光物質(zhì)比較復(fù)雜，以自發(fā)輻射形式產(chǎn)生光子，發(fā)出的光線很不純，它們的譜線范圍是連線的或是帶狀的光譜。,激光是物質(zhì)中原子（或分子、離子）受激輻射產(chǎn)生的光子流，它依靠發(fā)光物質(zhì)內(nèi)部的規(guī)律性，使光能在光譜上高度地集中起來。在激光的發(fā)光形式中，可以得到單一能級(jí)間所產(chǎn)生的輻射能，因此，這種光是同波長(zhǎng)（或同頻率）的單色光。光譜高度集中時(shí)，其純度甚至接近單一波長(zhǎng)的光線，例如氦氖激光就是632.8nm 的單色紅

3、光。,（三）激光的高度定向性 激光的散射角非常小，因此，激光幾乎是平等準(zhǔn)直的光束，在其傳播的進(jìn)程中有高度的定向性?？梢詼?zhǔn)直地射向遠(yuǎn)距離目的物。由于激光的單色性和方向性好，通過透鏡可以把光束集中（聚焦）到非常小的面積上，焦點(diǎn)的直徑甚至可以接近激光本身的波長(zhǎng)，聚焦激光光束的能量密度可以達(dá)到很高的程度，這種特點(diǎn)是臨床外科和細(xì)胞外科使用光刀的決定條件。,（1）互為不平行的光束，不能集中到一點(diǎn)上 （2）互為不同波長(zhǎng)光束，不能集中到一點(diǎn)上 （3）嚴(yán)格平行的等波長(zhǎng)光束，能集中到一點(diǎn)上,（四）激光的高相干性 相干性是一切波動(dòng)現(xiàn)象的屬性。光有波動(dòng)性，因此也有相干性。 頻率相同、振動(dòng)方向相同并具有同樣相位差的兩列

4、光波，稱為相干波。激光的頻率相同、振動(dòng)方向和位相相同，因此相干性好。,一般光源發(fā)射出來的光是非相干光，它是波長(zhǎng)不等、雜亂無序的混合光束。由于非相干光的波長(zhǎng)、相位、振幅極不一致。因此它們的合成波也是一條雜亂無章、毫無規(guī)律的曲線，從中不易找出它的周期性來。普通光源如日光、燈光等所輻射的就是這非相干光線。,二、激光的生物學(xué)作用基礎(chǔ),激光生物學(xué)作用的生物物理學(xué)基礎(chǔ)主要是光效應(yīng)、電磁場(chǎng)效應(yīng)、熱效應(yīng)、壓強(qiáng)效應(yīng)。,1、光化學(xué)效應(yīng) 生物大分子吸收了激光光子的能量之后可產(chǎn)生受激原子、分子和自由基，引起機(jī)體內(nèi)一系列的化學(xué)改變，稱為光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致酶、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等活性降低或失活，產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)，如殺

5、菌、紅斑效應(yīng)、色素沉著、維生素的合成等。,激光的光化學(xué)反應(yīng)包括： 光分解反應(yīng) 化學(xué)鍵斷裂，生成新的分子 光氧化反應(yīng) 光致聚合反應(yīng) 分子受激發(fā)成為自由基，引 發(fā)聚合反應(yīng) 光致異構(gòu)反應(yīng) 分子結(jié)構(gòu)的重排 光致敏化反應(yīng) 分兩類：不需氧參與的和需氧參與的光敏反應(yīng),2、熱效應(yīng)激光的本質(zhì)是電磁波，若其傳播的頻率與組織分子等的振動(dòng)頻率相等或相近，就將增強(qiáng)其振動(dòng)，這種分子振動(dòng)即產(chǎn)生熱的機(jī)理，故也稱熱振動(dòng)。在一定的條件下作用于組織的激光能量多轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，故熱效?yīng)是激光對(duì)組織作用的重要因素?？沙霈F(xiàn)熱致溫?zé)帷嶂录t斑、熱致水皰、熱致凝固、熱致沸騰、熱致炭化、熱致燃燒、熱致氣化。,此外，還發(fā)現(xiàn)激光引起的升溫，當(dāng)停止照射

6、后，其下降的速度比任何方式引起的升溫下降速度慢。例如：數(shù)十焦耳紅寶石或釹玻璃脈沖激光引起的升溫要下降到原正常溫度，約需數(shù)十分鐘。,3、壓強(qiáng)效應(yīng) 當(dāng)一束光輻射到某一物體時(shí)，在物體上產(chǎn)生輻射壓力，激光本身輻射形成的壓強(qiáng)稱為一次壓強(qiáng)。激光比普通光的輻射壓力強(qiáng)的多。 生物組織吸收強(qiáng)激光出現(xiàn)瞬間高熱和急劇升溫時(shí)，因組織沸騰氣化而體積劇增，產(chǎn)生的很大的瞬間壓力，此壓強(qiáng)稱為二次壓強(qiáng)。,臨床上利用激光的壓強(qiáng)治病，如文身的去除，激光碎石，激光治療青光眼等，均是利用激光壓強(qiáng)，產(chǎn)生熱很少或無熱，對(duì)周圍組織沒有損傷，不留疤痕。,4、電磁場(chǎng)效應(yīng) 在一般強(qiáng)度的激光作用下，電磁場(chǎng)效應(yīng)不明顯；只有當(dāng)激光強(qiáng)度級(jí)大時(shí)，電磁場(chǎng)效應(yīng)

7、才較明顯。電磁場(chǎng)效應(yīng)可引起或改變生物組織分子及原子的量子化運(yùn)動(dòng)，可使體內(nèi)的原子、分子、分子集團(tuán)等產(chǎn)生激勵(lì)、振蕩、熱效應(yīng)、電離，對(duì)生化反應(yīng)有催化作用，生成自由基，破壞細(xì)胞，改變組織的電化學(xué)特性等。,5、激光的生物刺激和調(diào)節(jié)作用 激光與其它各種物理因子對(duì)組織器官直至機(jī)體的基本作用規(guī)律是相同的，即小劑量作用時(shí)具有刺激（加強(qiáng)）作用和調(diào)節(jié)作用。原則上不論使用哪一種激光均符合這一概念。,激光在治療中的應(yīng)用,高強(qiáng)度激光在治療中的應(yīng)用 低強(qiáng)度激光在治療中的應(yīng)用,高強(qiáng)度激光的治療作用,高強(qiáng)度激光是指激光作用于生物組織后造成不可逆的損傷，輸出功率在瓦級(jí)以上。 高強(qiáng)度激光對(duì)生物組織的作用：可使受照組織凝固、止血、融

8、合、氣化?；?qū)⒉∽兘M織切除。包括： 1、凝固術(shù)： 2、氣化術(shù) 3、切割術(shù),1、凝固術(shù)：主要作用是 A、對(duì)出血的凝固止血 B、抑制血管的異常增生 C、氣化病灶組織 Ar+激光、適宜進(jìn)行光凝固治療，尤是YAG激光。,2、氣化術(shù) 利用激光的熱效應(yīng)將病變組織氣化、炭化（超過100度以上的溫度）。 用于體表贅生物、褥瘡、慢性潰瘍的清創(chuàng)。 CO2激光在人體組織表層附近幾乎完全被吸收，組織氣化破壞，主要用于表淺病變。,3、切割術(shù) 用激光切割組織，最大優(yōu)點(diǎn)是不出血或出血極少。強(qiáng)激光作為手術(shù)刀作用于人體，可同時(shí)進(jìn)行燒灼、凝固、氣化、切割。,強(qiáng)激光的臨床應(yīng)用,外科疾患 皮膚科疾患 婦科疾患 內(nèi)科疾患 P149,低

9、強(qiáng)度激光在治療中的應(yīng)用,低強(qiáng)度激光是指激光作用于生物體后，不引起生物組織的不可逆損傷，只引起一系列的生理生化改變，調(diào)節(jié)機(jī)體功能達(dá)到治病效果。又稱低功率、低能量、低水平或弱激光。 低強(qiáng)度激光常用的激光器：HeNe激光器、Nd:YAG激光器、N2激光器、Ar+激光器、He-CD激光器、CO2激光器、砷化鎵激光器、砷化鋁鎵激光器、紅外半導(dǎo)體激光器。,低強(qiáng)度激光的作用機(jī)制,目前不明。細(xì)胞水平研究證明，激光的生物刺激分兩類： 1、提供生物能量，與細(xì)胞線粒體的細(xì)胞色素作用，促進(jìn)ATP的合成。 2、提供細(xì)胞信息，光信息通過細(xì)胞膜蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦畔?。低?qiáng)度激光照射后，在開始的23分鐘內(nèi)，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度增加2

10、3倍。 Ca2+是細(xì)胞內(nèi)重要的信息分子，其濃度變化可引起細(xì)胞功能的變化。,低強(qiáng)度激光照射的生物學(xué)作用,1、對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響 大腦 影響大腦組織的代謝與功能 周圍神經(jīng) 可以促進(jìn)神經(jīng)再生 自主神經(jīng)系統(tǒng) 抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)的活性,2、對(duì)心血管系統(tǒng)的影響 作用于心肌細(xì)胞，改變心肌細(xì)胞的搏動(dòng)頻率 使全血粘度下降，射血功能改善。 對(duì)缺血性血管疾病，能夠改善血液循環(huán)。,3、調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能 He-Ne激光照射能夠增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，激光穴位照射能夠提高血清中IgG、IgM的含量,4、加速潰瘍和傷口的愈合 He-Ne激光、半導(dǎo)體激光、CO2激光均能加速潰瘍愈合，促進(jìn)上皮細(xì)胞增生、覆蓋。,5、加速骨折愈合 He

11、-Ne激光照射能夠刺激骨痂部位血管新生，加速骨的形成。激光可能調(diào)節(jié)了骨細(xì)胞的功能，促進(jìn)骨痂代謝。 CO2激光利于骨痂的修復(fù)。,6、激光具有明顯的消炎止痛作用 A、低強(qiáng)度激光照射能夠產(chǎn)生抑菌作用，有消炎作用。 B、低強(qiáng)度激光照射可使炎癥組織5HT含量減少，有鎮(zhèn)痛作用。 C、低強(qiáng)度激光照射生物組織，使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化，利于鎮(zhèn)痛。 D、低強(qiáng)度激光照射后，細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，引起中樞神經(jīng)的抑制。 E、激光穴位照射，可使痛閾升高。,7、促進(jìn)植皮術(shù)皮瓣的成活 8、對(duì)肝膽的影響，促進(jìn)肝線粒體酶的活性增加，促進(jìn)能量代謝，增加枯否氏細(xì)胞的吞噬功能。松弛Oddi氏括約肌，對(duì)膽汁的pH值、電導(dǎo)率、表面張

12、力、粘滯性有良好的影響。 9、對(duì)肺、脾、胃的影響 改善慢阻肺病的通氣量，促進(jìn)脾的造血功能，促進(jìn)潰瘍愈合。,10、對(duì)膽堿能和腎上腺能系統(tǒng)整體效應(yīng)的影響 激光照射后，腦組織中腎上腺素類物質(zhì)增加，膽堿脂酶活性增加 11、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng) 低強(qiáng)度激光照射可調(diào)節(jié)腎上腺功能甲狀腺功能、前列腺功能，對(duì)卵巢功能有刺激作用。,總之，小功率的激光照射具有消炎、鎮(zhèn)痛、脫敏、止癢、收斂、消腫、促進(jìn)肉芽生長(zhǎng)、加速傷口、潰瘍、燒傷的愈合等作用。,激光器的種類,分類： 按工作物質(zhì)分氣體、液體、固體、半導(dǎo)體激光器等 按光輸出方式分連續(xù)、重復(fù)脈沖、單脈沖激光器等 按波長(zhǎng)范圍分紫外、紅外、可見光激光器,醫(yī)療常用激光器種類 P142

13、,1、氣體激光器 He-Ne激光器 CO2激光器 Ar+激光器 Kr+激光器 He-Cd激光器 Cu-Au蒸氣激光器 N2激光器,2、 固體激光器 紅寶石激光器 皮膚科用于文身 釹玻璃激光器 Nd3：YAG激光器 倍頻Nd：YAG激光器 Ho：YAG激光器 Er：YAG激光器,3、染料激光器 4、準(zhǔn)分子激光器 5、半導(dǎo)體激光器,小劑量He-Ne激光多次照射過程中可有累積效應(yīng)，在臨床工作中我們體會(huì)到：在激光照射的前兩次往往不出現(xiàn)效果，而在三、四次照射后即可出現(xiàn)療效，因此要呈現(xiàn)激光照射的療效，需經(jīng)過一定作用的累積過程。當(dāng)然，也有一次照射后即出現(xiàn)療效的情況，但這往往是局部癥狀的改善。,小功率的He-Ne激光多次照射的生物學(xué)作用和治療作用具有拋物線特性，即在照射劑量不變的條件下，機(jī)體的反應(yīng)從第34天起逐