章現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)12022-6-22第1頁/共89頁2022-6-22激光生物體光譜測量及診斷激光生物體光譜測量及診斷激光斷層攝影激光斷層攝影激光顯微鏡激光顯微鏡視網(wǎng)膜檢測中的自適應(yīng)光學(xué)技視網(wǎng)膜檢測中的自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)術(shù)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)用光纖實(shí)心光纖實(shí)心光纖空心光纖空心光纖成像光纖束（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)國內(nèi)外激光醫(yī)療技術(shù)的現(xiàn)狀狀第2頁/共89頁2022-6-22第3頁/共89頁2022-6-22第4頁/共89頁2022-6-22第5頁/共89頁2022-6-22)exp(00 xII)ex

2、p(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：第6頁/共89頁2022-6-22)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第7頁/共89頁2022-6-22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第8頁/共89頁2022-6-

3、22生物體的主成分是水生物體的主成分是水，此外還有蛋白質(zhì)、，此外還有蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)質(zhì)等。皮脂肪、無機(jī)質(zhì)等。皮膚、肌肉、內(nèi)臟等軟膚、肌肉、內(nèi)臟等軟組織的水分約為組織的水分約為70。水對紅外域有著很。水對紅外域有著很強(qiáng)的吸收，因此，若強(qiáng)的吸收，因此，若在這些軟組織上照射在這些軟組織上照射紅外光，則可以高效紅外光，則可以高效地把光能轉(zhuǎn)換成熱量地把光能轉(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第9頁/共89頁2022-6-22由圖由圖4-4可知，各可知，各種組織在種組織在700nm1500nm的紅的紅外光譜帶的吸收外光譜帶的吸收都比較小，因此都

4、比較小，因此該光譜帶稱為該光譜帶稱為生生物體光譜學(xué)窗口物體光譜學(xué)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)系第10頁/共89頁2022-6-22光穿透深度在近紅外附近較深，在光穿透深度在近紅外附近較深，在3 um以上的紅外域或以上的紅外域或300nm以下的紫外域中較淺。以下的紫外域中較淺。組織的種類不同，光穿透深度對波長的依賴性也變化。組織的種類不同，光穿透深度對波長的依賴性也變化。例如牙齒、骨等硬組織例如牙齒、骨等硬組織(hardtissue)中，藍(lán)綠色波長的穿透深度深。中，藍(lán)綠色波長的穿透深度深。第11頁/共89頁2022-6-2

5、2第12頁/共89頁2022-6-22第13頁/共89頁2022-6-22第14頁/共89頁2022-6-22第15頁/共89頁2022-6-22第16頁/共89頁2022-6-22第17頁/共89頁2022-6-22第18頁/共89頁2022-6-22第19頁/共89頁2022-6-22圖圖4.6 4.6 眼的構(gòu)造眼的構(gòu)造第20頁/共89頁2022-6-22圖圖4.7 4.7 眼球的成像特性眼球的成像特性第21頁/共89頁2022-6-22第22頁/共89頁2022-6-22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)分子激光裝置用于角膜手術(shù)的準(zhǔn)分子激

6、光裝置第23頁/共89頁2022-6-22第24頁/共89頁2022-6-22圖圖4.9 4.9 皮膚的斷面構(gòu)造皮膚的斷面構(gòu)造 第25頁/共89頁2022-6-22第26頁/共89頁2022-6-22第27頁/共89頁2022-6-22第28頁/共89頁2022-6-22第29頁/共89頁2022-6-22第30頁/共89頁2022-6-22失，因而超脈沖CO2激光磨皮除皺術(shù)難以在我國推廣。第31頁/共89頁2022-6-22第32頁/共89頁2022-6-22第33頁/共89頁2022-6-22某些光敏感性物質(zhì)具有腫瘤親和性，容易聚留在生物體內(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)

7、一定時(shí)間后，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)治療或光動力學(xué)治療某些光敏感性物質(zhì)具有腫瘤親和性，容易聚留在生物體內(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，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)治療或光動力學(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第34頁/共89頁2022-6-22PDT的作用機(jī)理尚未完全解析清楚，一般認(rèn)為有光敏性分子的直接作用的作用機(jī)理尚未完全解析清楚，一般認(rèn)為有光敏性分子的直接作用(類型

8、類型I)與活性氧的作用與活性氧的作用(類型類型II)兩類機(jī)制，如圖兩類機(jī)制，如圖4.11所示。所示。圖圖4.11 光動力治療的反應(yīng)機(jī)制圖光動力治療的反應(yīng)機(jī)制圖第35頁/共89頁2022-6-22第36頁/共89頁2022-6-22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 第37頁/共89頁2022-6-22第38頁/共89頁2022-6-22第39頁/共89頁2022-6-22第40頁/共89頁2022-6-22第41頁/共89頁2022-6-22第42頁/共89頁2022-6-22第43頁/共89頁2022-6-22第44頁/共89頁2022-6-22

9、第45頁/共89頁2022-6-22第46頁/共89頁2022-6-22第47頁/共89頁2022-6-22第48頁/共89頁2022-6-22第49頁/共89頁2022-6-22第50頁/共89頁2022-6-22圖圖4.13 4.13 血紅蛋白質(zhì)的吸收光譜血紅蛋白質(zhì)的吸收光譜第51頁/共89頁2022-6-22第52頁/共89頁2022-6-22第53頁/共89頁2022-6-22第54頁/共89頁2022-6-22第55頁/共89頁2022-6-22圖圖4.14 4.14 生物體生物體( (散射介質(zhì)散射介質(zhì)) )中的透射光示意圖中的透射光示意圖 1 1一任意方向擴(kuò)散的成分；一任意方向擴(kuò)散

10、的成分；2 2一具有小散射角而向前傳播的成分；一具有小散射角而向前傳播的成分；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) )。 第56頁/共89頁2022-6-22第57頁/共89頁2022-6-22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)裝置第58頁/共89頁2022-6-22第59頁/共89頁2022-6-22圖圖4.16 OCT4.16 OCT的原理圖的原理圖第60頁/共89頁2022-6-22圖圖4.17 4.17 利用光纖干涉儀的利用光纖干涉儀的OCTOCT的裝置原理的裝置

11、原理第61頁/共89頁2022-6-22第62頁/共89頁2022-6-22圖圖4.18 4.18 激光共焦點(diǎn)顯微鏡的原理圖激光共焦點(diǎn)顯微鏡的原理圖第63頁/共89頁2022-6-22圖圖4.19 4.19 反射型激光共焦點(diǎn)顯微鏡反射型激光共焦點(diǎn)顯微鏡 第64頁/共89頁2022-6-22第65頁/共89頁2022-6-22圖圖4.20 4.20 鄰近場光學(xué)顯微鏡與普通光學(xué)顯微鏡鄰近場光學(xué)顯微鏡與普通光學(xué)顯微鏡 第66頁/共89頁2022-6-22第67頁/共89頁2022-6-22第68頁/共89頁2022-6-22第69頁/共89頁2022-6-22第70頁/共89頁2022-6-224.21 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)動脈硬化動脈硬化 第71頁/共89頁2022-6-22第72頁/共89頁2022-6-22第73頁/共89頁2022-6-22第74頁/共89頁2022-6-22第75頁/共89頁2022-6-224.24 4.24 測量系統(tǒng)光學(xué)圖測量系統(tǒng)光學(xué)圖第76頁/共89頁2022-6-22第77頁/共89頁2022-6-22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)圖第78頁/共89頁2022-6-22第79頁/共89頁2022-6-22