激光在醫(yī)學中的應用

激光在醫(yī)學中的應用第1頁/共30頁激光技術在醫(yī)學中的應用2014-3-12第2頁/共30頁參考文獻：[1]高永春，許賀菊，等.激光技術在醫(yī)學中的應用與進展[J].華北煤炭醫(yī)學院學報，2009,11（3）：330-332.[2]李艷華，康志龍，胡黎明.半導體激光器在醫(yī)療領域的新應用[J].激光雜志，2010，,31（6）：73-75.[3]李海濤，楊繼慶.激光生物效應及醫(yī)學應用研究[J].第四軍醫(yī)大學學報，2007,28（14）：1341-1342.[4]OliverDE,RohrbaughJW,PapadopoulosC.NovelApplicationsofLaserDopplerVibrationMeasurementstoMedicalImaging[J].SensandImaging,2013,14:13-28.[5]劉昊，陳美蘭，郭仁輿.激光熒光檢查法在腫瘤定位診斷中的應用[J].西安交通大學學報(醫(yī)學版),2007,28(4):455-457.第3頁/共30頁激光在臨床診斷治療中的應用——激光醫(yī)學第4頁/共30頁激光醫(yī)學應用領域第5頁/共30頁激光技術在醫(yī)學中的應用激光在基礎醫(yī)學研究中的應用：主要是通過激光與人體器官組織、細胞和生物分子的相互作用來研究激光的生物效應。激光診斷：以激光作為信息載體，利用激光單色性好的特點，對組織病理形態(tài)、病理情況下的功能及找出某些致病因素等方面進行光譜分析。激光治療：以激光作為能量載體，利用激光對組織的生物學效應進行治療.第6頁/共30頁——激光的生物效應激光在基礎醫(yī)學研究中的應用熱效應：強激光照射生物組織時，瞬間可產生幾百度甚至上千度高溫，其熱效應可使生物組織的蛋白質變性凝固，甚至組織炭化或氣化?！?頁/共30頁——激光的生物效應激光在基礎醫(yī)學研究中的應用光化學效應：指物質的分子吸收了外來光子的能量后激發(fā)的化學反應?！?頁/共30頁——激光的生物效應激光在基礎醫(yī)學研究中的應用※機械效應：由激光照射產生的機械作用可分為兩部分：激光本身的輻射壓力對生物組織產生的壓強，生物組織吸收強激光造成的熱膨脹和相變以及超聲波、沖擊波、電致伸縮等引起的壓強。在臨床上，利用激光引起的壓強作用可治療多種疾病，如眼科中的壓力打孔等。激光虹膜打孔第9頁/共30頁——激光的生物效應激光在基礎醫(yī)學研究中的應用※電磁場效應：激光是一種電磁波，因此激光產生電場、磁場，當激光光功率密度為5X1014W／cm2時，產生的電場強度可達4×1010mV／m，在此強電場作用下，生物組織會產生電離，使該處的組織細胞受到破壞。第10頁/共30頁——激光的生物效應激光在基礎醫(yī)學研究中的應用※刺激效應：當低功率激光照射生物組織時，不對生物組織直接造成不可逆性的損傷，而是產生某種與超聲波、針灸、艾灸等機械的和熱的物理因子所獲得的生物刺激相類似的效應?；继幃a生熱效應和生物刺激：第11頁/共30頁激光在基礎醫(yī)學研究中的應用※He-Ne激光血管內照射治療儀第12頁/共30頁He-Ne激光血管內照射治療儀激光在基礎醫(yī)學研究中的應用※He-Ne激光血管內照射治療法的治療原理是采用特定波長的632.8nm的He-Ne的激光束通過光纖耦合器導入人體血管內對血液進行一定時間的照射，在激光的生物效應、熱力效應、光化學效應、電磁效應和相干效應的相互作用下，使離體紅細胞膜穩(wěn)定性增高，膜能量酶激活、活化了紅細胞表面各種ATP酶。使紅細胞變形性增加，提高了細胞膜功能，改善了血液流變學性質。使纖維蛋白原下降，降低紅細胞、血小板聚集性，增強纖溶活性。內源性肝素水平增高，從而導致了血粘度下降，血液處于低凝狀態(tài)，改善了組織器官微循環(huán)和血液動力學，另一方面，用He-Ne激光對血管內進行照射，可清除體內的中分子物質。第13頁/共30頁激光在醫(yī)學診斷中的應用——laserdopplervibrometer（LDV,激光多普勒振動位移計）IntroductionAlaserDopplervibrometerisaspecialkindofopticalinterferometer.WithintheLDVhardware,thelaserbeamisfirstsplitintotwobeams(referenceandmeasurement).Themeasurementbeamwithfrequencyfoisfocusedontothemeasurementpointonthetestsurface.Thereflectedbeam,experiencingafrequencyshiftfd,proportionaltothevelocityofthetestsurface,isre-combinedwiththereferencebeamatanopticaldetector.第14頁/共30頁激光在醫(yī)學診斷中的應用——laserdopplervibrometry（LDV,激光多普勒振動位移計）（非接觸式單點激光在人手腕處測得的因心臟的泵動作用而產生的振動）Fromasuperficialview,Fig.6lookssimilartoanECGchart.Ithassimilarpeaksandvalleys.However,thetwotestsmeasuredifferentparameters.ECGchartsarerecordsoftheelectricalactivityoftheheartasmeasuredbyelectrodepairs(leads)attachedtotheskin.第15頁/共30頁激光在醫(yī)學診斷中的應用——laserdopplervibrometry（LDV,激光多普勒振動位移計）（非接觸式單點激光在人手腕處測得的因心臟的泵動作用而產生的振動）AnECGmeasuressmallelectricalchangeontheskinsurfaceduetodepolarizationoftheheartmuscle,andthusdoesnotdirectlymeasureactualmechanicaleffectsofthepumpingoftheheart.Ontheotherhand,theLDVtraceinFig.6isadirectresultofthevibrationinducedduetothepumpingactionoftheheart.第16頁/共30頁激光在醫(yī)學診斷中的應用——激光熒光光譜測量技術診斷腔內腫瘤腫瘤組織對含有熒光物質的趨向性吸收比正常組織多而排泄緩慢，熒光素鈉在腫瘤組織及正常組織中的分布存在明顯差異性。腫瘤組織中熒光素物質潴留較多，在激光的激發(fā)下會呈現出黃白色透亮區(qū)，且由于血管壁熒光現象也較強，故常伴有立體感的血管分布，極易將腫瘤組織與正常組織區(qū)分開來。激光熒光檢查法利用腫瘤組織的這一特性來確定腫瘤的位置和范圍，為腫瘤、特別是早期腫瘤的定位診斷和治療提供幫助。第17頁/共30頁激光在醫(yī)學診斷中的應用——激光熒光光譜測量技術診斷腔內腫瘤激光熒光腫瘤診斷儀第18頁/共30頁激光在醫(yī)學診斷中的應用——激光熒光光譜測量技術診斷腔內腫瘤第19頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用弱激光治療激光理療：以弱激光為物理因子進行原光束、擴束、光纖與腔內照射的物理療法；激光針灸：以弱激光光束直接照射穴位，兼有針與灸的作用；激光血管內照射療法：以弱激光光針插入靜脈照射循環(huán)血液的療法。第20頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用高強度激光手術：以激光束代替金屬的常規(guī)手術器械對組織進行分離、切割、切除、凝固、焊接、打孔、截骨等以去除病灶以及吻合組織、血管、淋巴管、神經等。優(yōu)點：激光手術具有不出血或出血少、感染機會少、手術時間短、精確度高等優(yōu)點，激光刀還能通過光導纖維進入人體內施行手術而不用剖腹等開腔手術，能透過眼屈光介質對眼底施行手術而不用切開任何部位，這是傳統(tǒng)手術做不到的。第21頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用利用激光與心肌組織產生的熱效應，用高強度激光束在缺血的心肌區(qū)內打數個微孔，通過這些微孔把心腔內的血液引回到心肌區(qū)域，改善心肌血液微循環(huán)來達到治療的目的?！す庑募⊙苤亟ㄐg第22頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用腎結石和膽結石激光碎石法原理是利用光纖將脈沖激光引入到體內結石的部位，對著結石發(fā)射脈沖激光，結石吸收了激光的能量之后，產生沖擊波，將結石震碎。——激光碎石術第23頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用激光在屈光性角膜切削術(PRK)和激光角膜原位磨鑲術(LASIK)中得到廣泛應用?！す庋劭剖中gPRK是利用紫外激光的高光子能量打斷角膜基質內的分子鏈，造成非熱致汽化來改變角膜的厚度和曲率，以治療近視、遠視和散光。第24頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用LASIK是先用手術刀在角膜前部區(qū)域內切開一皮瓣層，然后用準分子激光切削角膜瓣下的角膜基質層，永久性地改變角膜形狀。切割完畢后，將切開的角膜恢復到原位，不需縫合，術后角膜自然愈合，且頗光滑。——激光眼科手術第25頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用鉺激光器依工作性質不同可發(fā)出波長分別是2194μm和2178μm的紅外激光，它能切割牙釉質、牙本質、齲壞組織和軟組織。此波長接近水吸收曲線及羥基磷灰石吸收紅外線峰值。這類激光可以被水強烈吸收，產生光電解效應，使水溫急劇上升，蒸汽壓從組織分子中放出產生微小的爆炸，結果升溫的靶組織被爆裂性的去除?！す庑迯脱例X第26頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應用激光可去除和改善影響美觀的瑕疵或缺陷，如激光祛斑?！す饷廊菁す饽墚a生具備高強度瞬間能量的可見光，不同波長的激光會被皮膚中特別的顏色或色素吸收，將光線和色素結合，使之被分解，當色素漸漸被身體吸收后，色斑的顏色就會隨之變淡。第27頁/共30頁激光在醫(yī)學治療中的應