高分子材料系學(xué)年第學(xué)期光電原理作業(yè)單

1、高分子材料系99學(xué)年度第2學(xué)期光電原理雷射單元作業(yè)單班級(jí)： 四高分子一A 姓名：何志鴻 學(xué)號(hào)：4990G036說(shuō)明：請(qǐng)蒐集雷射的相關(guān)用途資料後，彙整編輯本篇讀書(shū)報(bào)告。自行訂定個(gè)人讀書(shū)報(bào)告的題目?？傋?jǐn)?shù)需多於400字，字型12字，列距單行間距，得圖、文並具。報(bào)告主題： 醫(yī)療雷射與雷射醫(yī)療資料來(lái)源出處： HYPERLINK 5/science/content/1985/00080188/0002.htm 5/science/content/1985/00080188/0002.htm報(bào)告內(nèi)容： 雷射為一兼具診斷與治療的萬(wàn)用工具，可深入人體器官或組織內(nèi)部施行體外手術(shù)，並促進(jìn)我們對(duì)神經(jīng)生理以及大腦反應(yīng)

2、機(jī)制的基礎(chǔ)研究，以及研究各種快速生化現(xiàn)象的過(guò)程。未來(lái)的醫(yī)師們將人手一支雷射槍，成為拯救世人的太空英雄。雷射與生物組織雷射光的基本性質(zhì)是單色性、高亮度、同調(diào)性與平行性。它對(duì)生物組織的作用，視不同組織對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收能力而定，分成以下八項(xiàng)：一、切割作用：組織吸收過(guò)量光能；二、凝結(jié)作用：組織吸收光能不足；三、剝落作用：組織細(xì)胞中鏈狀長(zhǎng)分子吸收適量光能（以上三項(xiàng)為熱效應(yīng)）；四、鑑別作用：特殊組織或細(xì)胞經(jīng)著色光照射後發(fā)出螢光（光效應(yīng)）；五、毒殺作用：某種螢光破壞細(xì)胞膜或降低的活性；六、溶解作用：增加血液對(duì)特定組織的溶解度（五、六兩項(xiàng)為光生化效應(yīng)）；七、引發(fā)神經(jīng)電位：改變細(xì)胞膜對(duì)鈉、鉀等離子的穿透性（光

3、化效應(yīng)）；八、快速生化反應(yīng)分析：利用其對(duì)微微秒（ps,10-12秒）與毫微秒（ns,10-9秒）級(jí)雷射脈衝的吸收與放射（光譜效應(yīng)）。由於這些作用，雷射對(duì)生物組織具有如下特殊的性質(zhì)：一、可發(fā)射高能量密度的光束，切割組織，同時(shí)又可將其燒結(jié)而止血。二、在雷射光輸出端加接光纖後，可將雷射光的能量傳送至人體內(nèi)部，小而又不易達(dá)到的器官或組織中。三、雷射光的單色性有助於生物醫(yī)學(xué)上與波長(zhǎng)有關(guān)的光生物（photobiological）現(xiàn)象研究。醫(yī)療雷射的發(fā)展雷射的發(fā)展與用途在所有醫(yī)療與外科手術(shù)領(lǐng)域中，日新月異，現(xiàn)分述如下用於眼科手術(shù)的石榴石雷射：石榴石雷射（即釹釔鋁石榴石雷射，簡(jiǎn)稱石榴石或YAG雷射，參閱科學(xué)月

4、刊74-5 月號(hào)各型雷射（四）p364）的輸出經(jīng)鎖模方式處理後可產(chǎn)生短而強(qiáng)力的脈衝，其強(qiáng)度可直接使施行手術(shù)部分的眼組織汽化，而對(duì)鄰接部分組織或液體不會(huì)留下顯著的後遺熱效應(yīng)。早期虹彩切除術(shù)所採(cǎi)用的Q-開(kāi)關(guān)脈衝式（Q-switched）紅寶石雷射與染料雷射，由於其能量可有效地被有色組織吸收，故只對(duì)有色組織產(chǎn)生切割作用。新型鎖模式石榴石雷射則對(duì)有色與透明組織均起作用。鎖模式石榴石雷射光束手術(shù)刀在安全上的特徵，就是當(dāng)雷射脈衝光束第一次接觸組織使組織汽化後所產(chǎn)生的電漿汽（plasma），可吸收緊接主脈衝後殘餘波列（pulse train）的殘餘能量，以防止其影響眼部的下層組織。若因脈衝波束萬(wàn)一聚焦不當(dāng)，

5、而達(dá)於眼的透明部分時(shí)，即產(chǎn)生一個(gè)小泡，便可將能量在幾秒內(nèi)消蝕盡。這種新手術(shù)刀可改正白內(nèi)障手術(shù)後，尤其水晶體外殼後部的霧變問(wèn)題，以免除再次手術(shù)的困擾。Q-開(kāi)關(guān)式石榴石雷射與同時(shí)並用Q-開(kāi)關(guān)式與鎖模式石榴石雷射的優(yōu)劣，過(guò)去數(shù)年在眼科手術(shù)上曾引起頗大的爭(zhēng)論，論點(diǎn)主要在於脈衝光束殘餘能量的隔離問(wèn)題。Q-開(kāi)關(guān)式所產(chǎn)生的強(qiáng)烈光束主脈衝持續(xù)10或20ns，若將Q-開(kāi)關(guān)式輸出脈衝再作鎖模處理，則每一主脈衝將再分裂成6或10個(gè)特別短的脈衝，各長(zhǎng)約數(shù)十ps。這兩種雷射對(duì)眼內(nèi)膜（intraocular membranes），例如水晶體殼外白內(nèi)障摘除後的切割，均為有效，但主要的缺點(diǎn)是怕雷射光束傷害鄰近的視網(wǎng)膜。鎖模式

6、石榴石雷射的擁護(hù)者認(rèn)為它比較安全，主脈衝產(chǎn)生的電漿汽隔離層，可阻斷尾隨的殘餘脈衝列，不使視網(wǎng)膜受到傷害。但僅用一種Q-開(kāi)關(guān)式雷射的擁護(hù)者認(rèn)為，它也有同樣保護(hù)視網(wǎng)膜的功能且曾用實(shí)驗(yàn)加以公開(kāi)證實(shí)。並且還指出，鎖模式石榴石雷射主脈衝所產(chǎn)生的電漿汽隔離功能，僅及其尾隨的殘餘脈衝列的短暫時(shí)間，而在兩主脈衝間的大部分時(shí)間內(nèi)消失，其功效不彰。因此，認(rèn)為對(duì)Q-開(kāi)關(guān)式脈衝輸出再加鎖模式處理，對(duì)眼科手術(shù)而言，並無(wú)多大裨益。由於倍頻石榴石雷射的小巧而便於使用，未來(lái)數(shù)年內(nèi)，它將取代現(xiàn)有氬離子雷射在眼科手術(shù)上的若干應(yīng)用，現(xiàn)用倍頻石榴石雷射的532nm（10-9m）波長(zhǎng)與氬離子（Ar+）雷射的488514nm波長(zhǎng)對(duì)血紅素

7、與黑色素而言，吸收率頗大。但由於倍頻石榴石輻射中無(wú)氬離子輻射之藍(lán)色光成分，有時(shí)會(huì)發(fā)生問(wèn)題。最近，由於新型倍頻用晶體KTP（Potassium titanyl phosphate）的發(fā)展進(jìn)步，石榴石532nm波長(zhǎng)的輸出已可達(dá)1820瓦。二氧化碳雷射及氬雷射一般而言，二氧化碳系統(tǒng)利於切割手術(shù)，氬離子系統(tǒng)則優(yōu)於凝結(jié)手術(shù)，這是經(jīng)過(guò)二年，對(duì)大約60次中央神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤切除手術(shù)後的醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)談。對(duì)顯微手術(shù)而言，兩者精密度都佳，惟對(duì)氬離子系統(tǒng)評(píng)價(jià)略高，因它使用同樣焦距鏡頭時(shí)，聚焦點(diǎn)較小。不過(guò)，氬離子系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，電氣效率低，因此型體大，冷卻水系統(tǒng)尤其笨拙。100瓦的二氧化碳系統(tǒng)的汽化切割能力，大致相當(dāng)於20瓦的

8、氬離子系統(tǒng)。切除纖維密度高而鈣化的腫瘤，選用二氧化碳系統(tǒng)較佳。此外，氬離子光束為可見(jiàn)光，可經(jīng)由柔軟的光纖束傳送至手術(shù)組織；二氧化碳光束為非可見(jiàn)光，目前尚無(wú)良好的光纖。同時(shí)，機(jī)械臂的笨拙與對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的失配也是一個(gè)缺點(diǎn)。二氧化碳系統(tǒng)對(duì)凝結(jié)效果也很好，只需將光學(xué)系統(tǒng)散焦即可，但有的系統(tǒng)將應(yīng)用氦氖光束觀察系統(tǒng)與二氧化碳光束共用一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。因此，施行凝結(jié)手術(shù)時(shí)、散焦時(shí)將連同觀察系統(tǒng)一併散焦，因而視線不清，兩者最好分開(kāi)。雷射的控制裝置最好能設(shè)計(jì)在手術(shù)醫(yī)師的掌握中，手術(shù)時(shí)可自行依需要而調(diào)整輸出功率，脈衝寬度及其他等等，不僅可減少助理人員，同時(shí)可免除因某些語(yǔ)言傳達(dá)上的偏差而造成意外失誤或困擾。最好能使用一個(gè)完

9、整的多波長(zhǎng)雷射系統(tǒng)，將切割用光束波長(zhǎng)與凝結(jié)用光束波長(zhǎng)分開(kāi)，則兩皆蒙利。外科醫(yī)師使用二氧化碳雷射刀已有相當(dāng)多年的經(jīng)驗(yàn)，下面是他們所指出的一些在設(shè)計(jì)及技術(shù)上應(yīng)該改進(jìn)的項(xiàng)目：主要的問(wèn)題在雷射能量傳送系統(tǒng)，設(shè)計(jì)的創(chuàng)新未能配合醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步、手術(shù)室的勤務(wù)、消毒技術(shù)或手術(shù)中的操作過(guò)程，包括醫(yī)師開(kāi)刀時(shí)所持用的機(jī)械手臂與一些配合新醫(yī)療技術(shù)的配件（例如顯微手術(shù)裝置等），都嫌笨拙，使用也不方便。功率輸出表上所顯示的讀數(shù)只指雷射本體輸出端的功率，而醫(yī)師最關(guān)切的是在手術(shù)中當(dāng)光束與人體接觸時(shí)，所能發(fā)揮的實(shí)際功率，卻無(wú)法確知。同時(shí)，目前使用的機(jī)械臂有慣性，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各段關(guān)節(jié)間的同軸性欠佳，光束的對(duì)準(zhǔn)常有失誤，有時(shí)醫(yī)師們不知道

10、光束跑到那裡去了。又在施行口腔與咽喉手術(shù)時(shí)，需要配屬一根非可燃性氣密式的柔軟內(nèi)導(dǎo)管。雷射儀具及其使用時(shí)的安全防護(hù)與措施亦應(yīng)特別改進(jìn)。就神經(jīng)外科而言，雷射最吸引人的特點(diǎn)也正好是它的最嚴(yán)重的缺點(diǎn)。施行神經(jīng)外科手術(shù)時(shí)，由於雷射不產(chǎn)生機(jī)械性的創(chuàng)傷，故可減少對(duì)肌腱組織的損害，但因而對(duì)經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師而言，也失去了極其重要的觸覺(jué)感受。對(duì)容許度極小的精微神經(jīng)手術(shù)而言，這是非常敏感的問(wèn)題。因此就神經(jīng)外科而言，希望能發(fā)展出一種技術(shù)，例如超音波技術(shù)，可立即顯示及記錄光束透入的深度。最近發(fā)展出的多波長(zhǎng)的自由電子雷射系統(tǒng)，頗引起神經(jīng)外科醫(yī)師們的興趣。笨拙而帶有長(zhǎng)機(jī)械臂的二氧化碳雷射裝置，的確為手術(shù)更增加了一分累贅，房間

11、擠滿了手術(shù)助理，隨時(shí)會(huì)被控制光束的腳踏開(kāi)關(guān)長(zhǎng)電纜引線所絆倒。機(jī)械臂的碰撞或過(guò)度拉曳常使光束的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)失準(zhǔn)。因此，最好的辦法是把整套雷射儀具安置在手術(shù)室的隔壁，而經(jīng)由光纖束系統(tǒng)由天花板引下而達(dá)於手術(shù)醫(yī)師的掌握中。使用二氧化碳雷射手術(shù)刀的潛在危險(xiǎn)性尤不可忽視，強(qiáng)力光束的誤投常會(huì)引起手術(shù)房火災(zāi)或人體腔道，如胃腸、口腔、咽喉、氣管內(nèi)的意外小爆炸。因此，內(nèi)導(dǎo)管管道無(wú)論對(duì)直射或間接照射的雷射光束而言，應(yīng)該加裝套管防護(hù)。手術(shù)室中的玻璃等光滑反射面亦應(yīng)作適當(dāng)措施，防止光束的散射。氧氣管道、麻醉氣體等最易引發(fā)爆炸而釀成火災(zāi)。意外災(zāi)害發(fā)生的主因是：某些頗有手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生，太急迫的使用雷射手術(shù)刀，使用前未經(jīng)適當(dāng)

12、的訓(xùn)練，而使用時(shí)又對(duì)新儀器過(guò)分自信。紅外線光纖傳送系統(tǒng)及雷射掃描器內(nèi)視鏡加裝光纖式紅外光傳送系統(tǒng)後，由原來(lái)的診斷工具一變而兼具治療用的工具。惟目前所能傳送的功率尚嫌小且光纖材料本身先天上具有毒性，雖可加一保護(hù)套管，但對(duì)人體仍有安全上的顧慮。在手術(shù)房待過(guò)的人，都能回憶起手術(shù)緊要關(guān)頭，在醫(yī)師的焦急與咆哮下，護(hù)理人員穿梭式地將刀、剪、刮骨器、牽引器等傳遞到醫(yī)師手中的情景?，F(xiàn)在使用微處理機(jī)控制的雷射掃描器，即可改善此種情景，而無(wú)形中為醫(yī)師增加一個(gè)得力助手。使用時(shí)，醫(yī)師只需將要切除的部分，先用氦氖導(dǎo)引光束經(jīng)由操縱桿的控制，在它的周圍畫(huà)上一圈，然後，踩下腳踏開(kāi)關(guān)，均勻的二氧化碳雷射光束的能量，便會(huì)著落在整

13、個(gè)要切除的部分上，而將它燒去。這種裝置已使用在腦瘤的摘除上，摘除的速度已超過(guò)人工所能達(dá)到的程度。Er：YLF雷射Er：YLF雷射即將為美國(guó)FDA（食品及藥物局）核準(zhǔn)供眼科手術(shù)使用，功率515毫焦耳，脈衝寬5ns，波長(zhǎng)1.228m。此一雷射與波長(zhǎng)1.06m的常用石榴石雷射比較的優(yōu)點(diǎn)是在白內(nèi)障手術(shù)方面，例如，可提高視網(wǎng)膜的安全臨限，由於當(dāng)波長(zhǎng)大於1.100m的光通過(guò)ocular medium時(shí)，其功率快速下降。同時(shí)，自行聚焦的問(wèn)題也較1.06m波長(zhǎng)小。該系統(tǒng)包括氦氖對(duì)準(zhǔn)雷射、微處理機(jī)及光檢測(cè)器；微處理機(jī)可監(jiān)視Er：YLF最佳聚焦點(diǎn)的大小、脈衝能量及其與氦氖標(biāo)示點(diǎn)的重疊情況，更可使Er：YLF光束聚

14、焦，而使醫(yī)師無(wú)需對(duì)聚焦點(diǎn)作目測(cè)判斷。預(yù)料此種Er：YLF雷射將為目前使用的石榴石雷射的最大競(jìng)爭(zhēng)者。氟化氬準(zhǔn)分子雷射氟化氬（ArF）雷射最初用於半導(dǎo)體加工方面，之後發(fā)現(xiàn)對(duì)眼科醫(yī)師極為有用，可用蝕磨方式將目標(biāo)上的物質(zhì)，依照預(yù)定圖樣及深度除去，例如眼角膜的邊緣雕切成槽，以便移植?；蚴┬薪悄で谐中g(shù)，即在角膜外表面上，雕切成輻射狀的槽紋，以減少曲率半徑而使表面扁平化，可使近視恢復(fù)成為正常視力。依據(jù)研究報(bào)告指出，準(zhǔn)分子（excimer,參閱科學(xué)月刊73-4月號(hào)各型雷射（三），P282）雷射可除去組織而對(duì)其周圍之細(xì)胞似無(wú)損害。此種雷射計(jì)包括193nm的氟化氬與248nm氟化氬，兩者效果相同，但均有別於常見(jiàn)

15、之雷射手術(shù)。193nm的短波長(zhǎng)氟化氬雷射，其輻射為厚1m以內(nèi)的表面層所吸收，光可將長(zhǎng)鏈狀的分子斷裂成為易變的碎片，而自表面剝落，消耗了大部分的雷射能量。常見(jiàn)的較長(zhǎng)波長(zhǎng)雷射，是將組織分子燒去，因而會(huì)留下一熱損壞區(qū)，兩者作用過(guò)程截然不同。由於血對(duì)193nm波長(zhǎng)的光吸收作用強(qiáng)，使用氟化氬雷射的剝除作用，可為血流所阻止，因此，所餘能量不多而將不致使更多組織剝落。波長(zhǎng)248nm的氟化氬雷射則不同，它可透過(guò)血液，而繼續(xù)使組織剝落。氟化氬雷射由於具有此一優(yōu)點(diǎn)，再加上氟化氬光可經(jīng)由石英光纖傳送，它將成為良好的外科手術(shù)工具。波長(zhǎng)308nm的氯化氙雷射也可剝除組織而不致傷害鄰接的細(xì)胞，切除邊緣緣痕銳利，但血液對(duì)它

16、的吸收率則未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。外科手術(shù)中常用低於切割的功率作組織燒結(jié)，若僅作表面組織燒結(jié)時(shí)，以二氧化碳雷射效果最佳，對(duì)深厚組織而言，則以石榴石雷射波長(zhǎng)1.32m的譜線為最佳選擇。其他如氬離子雷射，可打通冠狀動(dòng)脈的阻塞、借助光纖而用3mW氦-氖雷射光作針灸癌癥患者止痛治療，其中有數(shù)十個(gè)病例，是混合應(yīng)用雷射光與金屬針來(lái)止痛。多波長(zhǎng)自由電子雷射以太空衛(wèi)星站戰(zhàn)爭(zhēng)為軍事目的所發(fā)展成的自由電子雷射，將可應(yīng)用在醫(yī)療方面。目前輸出功率達(dá)10100瓦，它的最大優(yōu)點(diǎn)為波長(zhǎng)的連續(xù)可調(diào)性，約在110m之間?，F(xiàn)用醫(yī)療雷射，如氬離子、石榴石與二氧化碳型等波長(zhǎng)，分別在上述波段的兩端。多波長(zhǎng)雷射的功能，除上述切割與燒灼外，若用1.52

17、.5m波長(zhǎng)的光去照射，將可增加血液中骨膠原的溶解度（骨膠原可使關(guān)節(jié)腫大）及其他可能的光化學(xué)作用。有一天，自由電子雷射將成為萬(wàn)用醫(yī)療雷射。銅汽雷射一組醫(yī)療研究人員正在探索銅汽雷射光對(duì)人類皮膚的效應(yīng)。由於銅汽雷射光所發(fā)出的578nm波長(zhǎng)，非常接近於搬運(yùn)氧氣的紅血球吸收率最高值的577nm波長(zhǎng)，因此，此一波長(zhǎng)對(duì)血管將有特別影響。已往曾使用可調(diào)波長(zhǎng)的染料雷射，在577nm波長(zhǎng)時(shí)，證明雷射光可使血管汽化而不為皮膚的黑色素所吸收。此外，銅汽雷射較染料雷射價(jià)廉而形體小，且具較佳的熱穿透性。相反的，氟化氙準(zhǔn)分子雷射則似乎對(duì)黑色化皮膚細(xì)胞的治療有效，而不致影響皮膚下面的血管。雷射的發(fā)展與用途在所有醫(yī)療與外科手術(shù)

18、領(lǐng)域中，將有一天超過(guò)光而成為比光更有用的工具。雷射的醫(yī)療應(yīng)用白內(nèi)障與青光眼手術(shù)的應(yīng)用使用脈衝式石榴石雷射施行白內(nèi)障與青光眼手術(shù)已非常普遍，此項(xiàng)手術(shù)便於取出白內(nèi)障水晶體的表層，而減少引起二次失明（透明）的意外。脈衝式石榴石雷射分二類，即鎖模式微微秒脈衝雷射與Q閘式毫微秒脈衝雷射，二者皆具有切割快速、安全而對(duì)眼睛內(nèi)部又無(wú)侵入性的優(yōu)點(diǎn)，不需全身或局部麻醉以及手術(shù)室，臨床效果良好。雖然石榴石雷射所產(chǎn)生的短而強(qiáng)力的脈衝，已證實(shí)可有效地減少眼部手術(shù)點(diǎn)鄰接組織的損傷，但在青光眼的治療上，近年來(lái)氬離子雷射的使用愈見(jiàn)普遍。在施行標(biāo)準(zhǔn)診斷之前，可先用全像術(shù)偵察出青光眼。許多眼科問(wèn)題並非藉氬離子或氪離子雷射光的照射

19、即可輕易解決，染料雷射則介於綠光或紅光之間，而彌補(bǔ)了此項(xiàng)缺失。它的黃色與橙色頻譜輻射對(duì)成打的某些眼疾可提供更佳的療效。主要由於血紅素對(duì)560600nm波段的吸收率的善變性，它改變極快，自70至低於20。因此，醫(yī)師可藉微調(diào)器沿吸收曲線作適意調(diào)整而迎合需要。但上項(xiàng)適調(diào)能力對(duì)某些老年眼疾仍無(wú)所助益。根據(jù)動(dòng)物試驗(yàn)，經(jīng)雷射治療後發(fā)現(xiàn)眼部的glycosidase活性有降低現(xiàn)象。在角膜中，已知有六種為正常新陳代謝功能所必需。但此項(xiàng)研究仍限制於生化層次，對(duì)眼的損害仍難偵知。至於一般經(jīng)不適雷射手術(shù)後，例如對(duì)角膜的霧化後遺現(xiàn)象所造成的視力影響，已有案例可循。使用氪離子雷射治療，研究者初步已注意到所有的活性約降低5

20、0。是項(xiàng)生化作用的改變，應(yīng)可自角膜部分的厚度變化與觀察眼的內(nèi)皮細(xì)胞等的表面結(jié)構(gòu)變化獲知。至於此項(xiàng)生化作用的改變究竟對(duì)眼的長(zhǎng)期損害如何，目前仍為未知。冠狀動(dòng)脈繞道手術(shù)的應(yīng)用除了眼科手術(shù)外，經(jīng)動(dòng)物動(dòng)脈血管實(shí)驗(yàn)已證實(shí)，可用雷射的強(qiáng)力脈衝，使血管中的膽固醇脂肪結(jié)塊汽化而除去，現(xiàn)正試用在人體的腿部大動(dòng)脈與精巧的冠狀動(dòng)脈手術(shù)中，將可造福與日俱增的心臟血管病患。此項(xiàng)手術(shù)的過(guò)程如下：將一組影像觀測(cè)用的光纖束、一根空管及一根輸送雷射光束的光纖，一併經(jīng)由最靠近病患身體表面的一根動(dòng)脈管中插入，一面由監(jiān)視屏上觀察，一面緩慢地送至血管中的阻塞一部分。到達(dá)適當(dāng)位置後，即膨脹一個(gè)小氣球，阻止血液流過(guò)，同時(shí)，經(jīng)由另一光纖釋放

21、雷射光束，將阻塞部分汽化，殘餘物即經(jīng)由空管抽出。目前汽化動(dòng)物血管中的結(jié)塊，使用14瓦的氬離子雷射，大約需數(shù)秒，若使用強(qiáng)力二氧化碳雷射，則時(shí)間或可減少至一秒的幾分之一，只是目前此類紅外線光纖材料尚未發(fā)展成功，上項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在屍體上已完全成功。扁桃腺的摘除與各種胃腸疾患的治療用二氧化碳雷射手術(shù)刀摘除扁桃腺，既可減少痛苦，又可減少流血，病患自三歲至成人已有數(shù)百案例。手術(shù)時(shí)雷射刀可自動(dòng)燒結(jié)血管與淋巴管，減少對(duì)神經(jīng)組織的損傷，尤其以黏膜為主的身體部分，施行手術(shù)時(shí)間約為1015分鐘，手術(shù)後病患即可飲食無(wú)礙。除此外，也可利用雷射治療各種胃腸疾患，如癌、出血性損傷、潰瘍與阻塞等。關(guān)節(jié)扭傷的快速治療應(yīng)用二氧化碳雷射光

22、束的外科臨床試驗(yàn)，已指向關(guān)節(jié)內(nèi)部的整形治療手術(shù)，使遭受嚴(yán)重扭傷的關(guān)節(jié)獲得快速的痊癒。包括治療膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重扭傷引起的兩塊活動(dòng)骨間軟骨墊的撕裂，其中對(duì)關(guān)節(jié)功能並非必要的鬆軟的組織必須除去，以免再度撕裂而引起更大的疼痛。通常所施行的半月形軟骨切除手術(shù)對(duì)關(guān)節(jié)會(huì)引起機(jī)械性傷害，恢復(fù)期長(zhǎng)達(dá)數(shù)月，患者行動(dòng)極感不便。若使用關(guān)節(jié)鏡及新型技術(shù)雖亦可觀察關(guān)節(jié)內(nèi)部傷害，而無(wú)需將關(guān)節(jié)打開(kāi)，或可用微小的活體切片施行半月形軟骨切除，減少機(jī)械性傷害，但仍會(huì)有引起關(guān)節(jié)炎的危險(xiǎn)，影響患者一生。使用10m的二氧化碳雷射光束，經(jīng)由關(guān)節(jié)鏡的光纖送入，施行半月形軟骨切除，則可無(wú)需打開(kāi)關(guān)節(jié)，不用鋼質(zhì)工具，罹患關(guān)節(jié)炎的危險(xiǎn)性小，可在門(mén)診治療，

23、大大地簡(jiǎn)化了半月形軟骨切除手術(shù)的過(guò)程，手術(shù)後數(shù)週即可行動(dòng)。上項(xiàng)手術(shù)僅以狗做過(guò)實(shí)驗(yàn)。肢體接合外科斷裂神經(jīng)與血管的補(bǔ)修現(xiàn)在進(jìn)行中的雷射對(duì)斷裂神經(jīng)與血管的修補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，對(duì)未來(lái)斷指殘肢的接合手術(shù)，終將產(chǎn)生戲劇化的成效。雷射的修補(bǔ)作用對(duì)重新接合神經(jīng)、肌腱、血管的速率與成功率將大有改善?，F(xiàn)行的外科顯微手術(shù)主要缺點(diǎn)為費(fèi)時(shí)太長(zhǎng)，組織因血液供應(yīng)不足而快速壞死。在二項(xiàng)老鼠實(shí)驗(yàn)，包括將切斷的坐骨神經(jīng)與血管再加以重新接合的實(shí)驗(yàn)中，使用一低功率的TEMoo模式的二氧化碳雷射，血管接合所使用的光點(diǎn)約為0.5mm，經(jīng)過(guò)二、三次的接縫，約五分鐘後即完成手術(shù)，傳統(tǒng)手術(shù)約需半小時(shí)。應(yīng)用此種手術(shù)不會(huì)引進(jìn)異物，接合的強(qiáng)度也大。在神經(jīng)修補(bǔ)

24、過(guò)程中，使用去焦（defocusing）光點(diǎn)，約3mm，可修復(fù)神經(jīng)表層的薄殼而不影響它的內(nèi)部。神經(jīng)表層修復(fù)工作的良好與否，對(duì)防止傳送訊息的神經(jīng)軸突脫離神經(jīng)至為重要。由老鼠實(shí)驗(yàn)顯示，利用雷射修補(bǔ)後，肌肉功能的恢復(fù)較常見(jiàn)手術(shù)為佳，但知覺(jué)與自覺(jué)功能的恢復(fù)仍非常困難。月經(jīng)不調(diào)的治療月經(jīng)過(guò)多或不停，依據(jù)傳統(tǒng)方式是將子宮切除或用激素治療，但兩種方式皆出現(xiàn)問(wèn)題。子宮切除是項(xiàng)大手術(shù)，而甚多婦女則不能安全的接納所需的激素（與口服避孕片中所含的相似）。應(yīng)用雷射光治療法，可以門(mén)診方式處理，已有上百的治癒病例。婦女月經(jīng)過(guò)多是由於激素的不平衡，不斷地傳送信號(hào)給子宮，讓子宮內(nèi)膜不停地剝落。雷射手術(shù)則將此內(nèi)膜汽化，使激素信

25、號(hào)不再發(fā)生作用，最後使出血停止，月經(jīng)週期也永遠(yuǎn)終止。由於月經(jīng)出血不停現(xiàn)象多發(fā)生於停經(jīng)期前的婦女，月經(jīng)的終止應(yīng)不成問(wèn)題。其治療過(guò)程如下：將輸出約50至60瓦的石榴石雷射光（連續(xù)波），經(jīng)由一短而粗芯、折射率為步級(jí)型的光纖，通入子宮中，所選光波波長(zhǎng)為1.06m，它極易透過(guò)手術(shù)時(shí)間以子宮漲大的鹽溶液，但卻為子宮組織所充分吸收（若使用自由電子雷射所發(fā)出可調(diào)整至接近於1.06m波長(zhǎng)的光，則更佳）。手術(shù)時(shí)間約需35分鐘，可將整個(gè)子宮的內(nèi)膜除去。用雷射光的能量所除去的內(nèi)膜約為23mm厚，厚達(dá)15mm的子宮壁則不會(huì)受到任何傷害。足部疾患的治療用二氧化碳雷射可治療慢性瘊子，其成功率達(dá)8590，一般所使用的酸蝕法、

26、切除法的成功率僅為1525。由於經(jīng)過(guò)雷射處理的傷口是灼傷及開(kāi)放性，使出血與感染減少，癒合快，手術(shù)後疼痛也輕。雷射對(duì)灰指甲的療效也佳。通常灰指甲都用外科拔除，以免黴菌蔓延。施行方法是將指甲的角緣與根部汽化，防止黴菌向內(nèi)蔓延，一次門(mén)診手術(shù)便可治療，恢復(fù)快，也無(wú)需特殊鞋襪。向內(nèi)生長(zhǎng)的腳指甲也可用同樣方法治療。足部神經(jīng)瘤（Mortons neuroma）似亦可藉光纖式內(nèi)導(dǎo)管用二氧化碳雷射使它汽化。此外，如手術(shù)後的結(jié)疤組織，深植的腳繭或clogged pores亦可同樣治療。也可校正鎚形腳趾及其他關(guān)節(jié)問(wèn)題，以及足踝部的蛛網(wǎng)式靜脈結(jié)塊等。用光照射治療法可以毒殺癌細(xì)胞用光照射治療法（PRT,photorad

27、iation therapy）毒殺癌細(xì)胞也是一種非常有希望的治療技術(shù)。其過(guò)程是將HPD（hematoporphyrin derivative，一種由血液中抽出再經(jīng)硫酸處理的化學(xué)物），經(jīng)由靜脈注入人體，為癌組織所吸收後，再照射可見(jiàn)光，HPD乃吸收此可見(jiàn)光而發(fā)出螢光，產(chǎn)生一種光毒療效作用，而將癌細(xì)胞殺死。在上項(xiàng)治療過(guò)程中，HPD有選擇性地在惡化組織中滯留較久（原因不明），當(dāng)它吸收可見(jiàn)光（由光纖送入）後，再發(fā)出的螢光可作癌組織的探測(cè)；若吸收足夠的可見(jiàn)光則可使細(xì)胞中光毒而受傷死亡，可用以殺死癌細(xì)胞。上述細(xì)胞中光毒而死亡的作用機(jī)構(gòu)，可能由於一種單一態(tài)（singlet）氧的生成而破壞了細(xì)胞膜所致。光照射療

28、法中用以激起HPD作用的紅光波長(zhǎng)為630nm，此一波長(zhǎng)的光只要組織中不含HPD，可深入正常組織而無(wú)害。有一天，我們將使用光照射療法治療癌癥。當(dāng)經(jīng)敏化處理的癌細(xì)胞用某一特定波長(zhǎng)（約630nm）的強(qiáng)光加以照射，由於注射入患者的某種化學(xué)物HPD,72小時(shí)後會(huì)結(jié)集在癌細(xì)胞組織中，經(jīng)此一照射後，HPD便會(huì)分解而釋出一種自由基氧，破壞鄰近的組織，由於HPD結(jié)集在癌組織中，因而，只破壞癌細(xì)胞，而無(wú)害於正常組織。脈衝式金汽雷射的譜線波長(zhǎng)為628nm，過(guò)去也使用過(guò)可調(diào)式連續(xù)波染料雷射，將輸出波長(zhǎng)調(diào)於630nm。上述兩者孰優(yōu)孰劣，難有定論。大致而言，金汽雷射似較染料雷射殺傷快而劑量低。另外，利用波長(zhǎng)可調(diào)的染料雷射偵察及分析癌細(xì)胞組織，將可開(kāi)啟一項(xiàng)對(duì)癌癥治療的新技術(shù)。神經(jīng)痛的治療利用雷射光的刺激在人體神經(jīng)系統(tǒng)中引發(fā)了並記錄下來(lái)一個(gè)神經(jīng)電位，將是雷射醫(yī)療方面一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)所使用的為lmW氦-氖雷射，脈衝率約為每秒2次，刺激一女病患的手臂尺骨神經(jīng)，4ms後在肩部一點(diǎn)記錄下一個(gè)神經(jīng)脈衝，用不同的對(duì)象，重複記錄了三次。這可能是神經(jīng)生理上的首次表演，在研究與商用上具有同樣重要的意義，可發(fā)展出手提式雷射神經(jīng)刺激器，用以治療疼痛或作其他用