現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中應(yīng)用

1、會(huì)計(jì)學(xué)1現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中應(yīng)用2022-5-12022-5-14.3.1 激光生物體光譜測量及診激光生物體光譜測量及診斷斷4.3.2 激光斷層攝影激光斷層攝影4.3.3 激光顯微鏡激光顯微鏡4.3.4 視網(wǎng)膜檢測中的自適應(yīng)光視網(wǎng)膜檢測中的自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)學(xué)技術(shù)4.3.5 人眼視力人眼視力CCD測量技術(shù)測量技術(shù) 4.4 醫(yī)用激光裝置醫(yī)用激光裝置 4.5 醫(yī)用光纖醫(yī)用光纖4.5.1 實(shí)心光纖實(shí)心光纖4.5.2 空心光纖空心光纖4.5.3 成像光纖束（內(nèi)窺鏡）成像光纖束（內(nèi)窺鏡） 4.6 國內(nèi)外激光醫(yī)療技術(shù)的現(xiàn)狀國內(nèi)外激光醫(yī)療技術(shù)的現(xiàn)狀2022-5-12022-5-12022-5-12022-5

2、-1)exp(00 xII)exp(0 xIItst00為吸收系數(shù)，為吸收系數(shù)，但是，由于生物體對光是很強(qiáng)的但是，由于生物體對光是很強(qiáng)的散射體，因此生物體內(nèi)光的衰減不僅由于吸收，散射體，因此生物體內(nèi)光的衰減不僅由于吸收，而且取決于散射的影響。在不能忽略散射的條件而且取決于散射的影響。在不能忽略散射的條件下，上式可用衰減系數(shù)下，上式可用衰減系數(shù) t，和散射系數(shù)，和散射系數(shù) s改寫為改寫為：2022-5-1)exp()1 (0 xIRIt圖圖4-1 4-1 生物體中的光衰減生物體中的光衰減2022-5-1圖圖4-2 4-2 生物體中散射光的特性生物體中散射光的特性2022-5-1生物體的主成分是水

3、，生物體的主成分是水，此外還有蛋白質(zhì)、脂肪此外還有蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)質(zhì)等。皮膚、肌、無機(jī)質(zhì)等。皮膚、肌肉、內(nèi)臟等軟組織的水肉、內(nèi)臟等軟組織的水分約為分約為70。水對紅外。水對紅外域有著很強(qiáng)的吸收，因域有著很強(qiáng)的吸收，因此，若在這些軟組織上此，若在這些軟組織上照射紅外光，則可以高照射紅外光，則可以高效地把光能轉(zhuǎn)換成熱量效地把光能轉(zhuǎn)換成熱量。圖圖4-3 4-3 生物體與光的各種相互作用的示意圖生物體與光的各種相互作用的示意圖2022-5-1由圖由圖4-4可知，各可知，各種組織在種組織在700nm1500nm的紅外光的紅外光譜帶的吸收都比較譜帶的吸收都比較小，因此該光譜帶小，因此該光譜帶稱為稱為生物

4、體光譜學(xué)生物體光譜學(xué)窗口窗口 。圖圖4-4 4-4 軟組織上各種物質(zhì)的吸收系數(shù)與波長的關(guān)系軟組織上各種物質(zhì)的吸收系數(shù)與波長的關(guān)系2022-5-1光穿透深度在近紅外附近光穿透深度在近紅外附近較深，在較深，在3 um以上的紅以上的紅外域或外域或300nm以下的紫外以下的紫外域中較淺。域中較淺。組織的種類不同，光穿透組織的種類不同，光穿透深度對波長的依賴性也變深度對波長的依賴性也變化。化。例如牙齒、骨等硬組織例如牙齒、骨等硬組織(hardtissue)中，藍(lán)綠色中，藍(lán)綠色波長的穿透深度深。波長的穿透深度深。2022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-

5、12022-5-12022-5-12022-5-1圖圖4.6 4.6 眼的構(gòu)造眼的構(gòu)造2022-5-1圖圖4.7 4.7 眼球的成像特性眼球的成像特性2022-5-12022-5-1圖圖4.8 4.8 激光角膜手術(shù)示意圖激光角膜手術(shù)示意圖圖圖4.8 用于角膜手術(shù)的準(zhǔn)分用于角膜手術(shù)的準(zhǔn)分子激光裝置子激光裝置2022-5-12022-5-1圖圖4.9 4.9 皮膚的斷面構(gòu)造皮膚的斷面構(gòu)造 2022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-1某些光敏感性物質(zhì)具有腫瘤親和性，容易某些光敏感性物質(zhì)具有腫瘤親和性，

6、容易聚留在生物體內(nèi)的腫瘤處。癌癥患者靜脈聚留在生物體內(nèi)的腫瘤處。癌癥患者靜脈注射了這種光敏感性物質(zhì)，經(jīng)一定時(shí)間后注射了這種光敏感性物質(zhì)，經(jīng)一定時(shí)間后，就可顯示出病變部位，再照射激光，可，就可顯示出病變部位，再照射激光，可以有選擇地破壞癌細(xì)胞，被稱為光化學(xué)治以有選擇地破壞癌細(xì)胞，被稱為光化學(xué)治療或光動(dòng)力學(xué)治療療或光動(dòng)力學(xué)治療(Photodynamic Therapy，PDT)。圖圖4.10 光敏感物質(zhì)血卟啉衍生物光敏感物質(zhì)血卟啉衍生物(HpD)的吸收光譜的吸收光譜2022-5-1PDT的作用機(jī)理尚未完全解的作用機(jī)理尚未完全解析清楚，一般認(rèn)為有光敏性析清楚，一般認(rèn)為有光敏性分子的直接作用分子的直接

7、作用(類型類型I)與活與活性氧的作用性氧的作用(類型類型II)兩類機(jī)兩類機(jī)制，如圖制，如圖4.11所示。所示。圖圖4.11 光動(dòng)力治療的反應(yīng)機(jī)制圖光動(dòng)力治療的反應(yīng)機(jī)制圖2022-5-12022-5-1圖圖4.12 NPe64.12 NPe6的吸收光譜與熒光光譜的吸收光譜與熒光光譜 2022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-1圖圖4.13 4.13 血紅蛋白質(zhì)的吸收光譜血紅蛋白質(zhì)的吸收光譜2022-5-12022-5-

8、12022-5-12022-5-12022-5-1圖圖4.14 4.14 生物體生物體( (散射介質(zhì)散射介質(zhì)) )中的透中的透射光示意圖射光示意圖 1 1一任意方向擴(kuò)散的成分；一任意方向擴(kuò)散的成分；2 2一具有小散射角而向前傳播的成一具有小散射角而向前傳播的成分；分；3 3一向前散射，以直線傳播的成分一向前散射，以直線傳播的成分( (近似于直線傳播的成分近似于直線傳播的成分) )。 2022-5-12022-5-1圖圖4.15 4.15 利用外差法的光學(xué)利用外差法的光學(xué)CTCT檢測實(shí)驗(yàn)裝置檢測實(shí)驗(yàn)裝置2022-5-12022-5-1圖圖4.16 OCT4.16 OCT的原理圖的原理圖2022-

9、5-1圖圖4.17 4.17 利用光纖干涉利用光纖干涉儀的儀的OCTOCT的裝置原理的裝置原理2022-5-12022-5-1圖圖4.18 4.18 激光共焦點(diǎn)顯微激光共焦點(diǎn)顯微鏡的原理圖鏡的原理圖2022-5-1圖圖4.19 4.19 反射型激反射型激光共焦點(diǎn)顯微鏡光共焦點(diǎn)顯微鏡 2022-5-12022-5-1圖圖4.20 4.20 鄰近場光學(xué)顯微鏡與鄰近場光學(xué)顯微鏡與普通光學(xué)顯微鏡普通光學(xué)顯微鏡 2022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-14.21 4.21 視網(wǎng)膜圖像視網(wǎng)膜圖像 (a)(a)正常的視網(wǎng)膜；正常的視網(wǎng)膜；(b)(b)糖尿??；糖尿?。?c)(c)高血壓；高血壓；(d)(d)動(dòng)脈硬化動(dòng)脈硬化 2022-5-12022-5-12022-5-12022-5-12022-5-14.24 4.24 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)光學(xué)圖光學(xué)圖2022-5-12022-5-1圖圖4.26 4.26 電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2022-5-12022-5-12022-5-12022-5-1圖圖4.27 4.27 掃描視度與環(huán)掃描視度與環(huán)像直徑的關(guān)系像直徑的關(guān)系2022-5-12022-5-12022