臨床生物效應(yīng)應(yīng)用 - 半導(dǎo)體激光器應(yīng)用
2 臨床生物效應(yīng)應(yīng)用
生物組織吸收激光能量后將其光能轉(zhuǎn)變成熱能,在此過程中因熱反應(yīng)所致的局部組織效應(yīng)程度不同而又有不同的應(yīng)用。半導(dǎo)體激光輸出波長600-8500nm,連續(xù)或脈沖,功率從幾毫瓦到上百瓦,小功率可用于血管或體外照射,大功率則可用于外科手術(shù)。
組織焊接
激光焊接技術(shù)始于(“世紀(jì))”年代,主要應(yīng)用于神經(jīng)、血管、腸管、皮膚以及視網(wǎng)膜的焊接。半導(dǎo)體激光焊接組織具有炎癥反應(yīng)輕、形成粘連少、愈合快、瘢痕不明顯、操作簡單、手術(shù)時間短等特點(diǎn)。H.Sprague Eustis等利用半導(dǎo)體激光結(jié)合冷凍療法治療早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜疾病,效果明顯好于單獨(dú)使用冷凍療法也好于單獨(dú)使用激光治療,術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率降低。根據(jù)I.C.D.Y.M.Wolf –de Jonge2的統(tǒng)計(jì),使用半導(dǎo)體激光焊接血管其焊接點(diǎn)平均破裂壓力為409mmHg,與其它常用激光相比居中,但其術(shù)后動脈瘤生成概率最低。研究表明,激光焊接組織時使用蛋白質(zhì)等生物焊接劑將增加抗拉強(qiáng)度,而焊接劑的濃度和染色濃度對半導(dǎo)體激光焊接組織的抗拉強(qiáng)度都有很大影響。,隨著焊料的不斷發(fā)展,半導(dǎo)體激光組織焊接牢固性也不斷增強(qiáng),同時其具有功率大、使用方便、操作簡單、價格低的優(yōu)點(diǎn)。因此,半導(dǎo)體激光在組織吻合方面大有取代傳統(tǒng)縫合的趨勢。
組織切割
繼Nd:YAG激光之后,高功率半導(dǎo)體激光已成為目前最新一代的醫(yī)用光刀,對組織照射較深穿透,因此,進(jìn)行組織切割比較理想。龔卓對168例半導(dǎo)體激光手術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后得到各科室手術(shù)的平均功率為: 婦產(chǎn)科11.25W,耳鼻喉科11.59W,神經(jīng)外科8.67W,泌尿外科28.70W。不同科別之間有極顯著差異,從而提示半導(dǎo)體激光的功率預(yù)置應(yīng)根據(jù)不同組織類型和使用環(huán)境有所區(qū)別。王勉鏡對980nm半導(dǎo)體激光刀與810nm半導(dǎo)體激光刀進(jìn)行比較,前者平均使用功率均低于后者,認(rèn)為980nm半導(dǎo)體激光在切割、凝固等方面應(yīng)用效果好于$H“&’半導(dǎo)體激光刀。Bertrand C.Devaux M.D等對中樞神經(jīng)腫瘤應(yīng)用半導(dǎo)體激光切割,輸出功率從1W到25W不等,深色腫瘤使用接觸式連續(xù)波散焦3-10W止血,10-25W汽化或脈沖聚焦汽化;而對淺色組織由于半導(dǎo)體激光的穿透較深,應(yīng)選用接觸模式,輸出功率則有相應(yīng)變化。
照射、理療
弱激光的刺激效應(yīng)可以加強(qiáng)局部血液循環(huán)、提高免疫功能、調(diào)整機(jī)能、促進(jìn)細(xì)胞生長、組織修復(fù)等作用,達(dá)到治療疾病的目的。
半導(dǎo)體激光在口腔科的照射應(yīng)用較廣,對于急性根尖炎、急性冠周炎、干槽癥、根充后疼痛、口腔潰瘍、糜爛型扁平苔蘚、顳頜關(guān)節(jié)功能紊亂、牙齦炎、牙本質(zhì)過敏等等各種口腔疾病都有應(yīng)用7H(8。半導(dǎo)體激光照射治療對口腔科常見的急慢性疾病有著較好的療效,總有效率可達(dá)86.25%,值得臨床推廣應(yīng)用。在楊淑蘭、張潔等比較半導(dǎo)體激光和He-Ne激光照射治療五官科疾病中,半導(dǎo)體激光治療有效率明顯高于He-Ne激光治療有效率。沈國榮,金文潮等在830nm半導(dǎo)體激光防齲實(shí)驗(yàn)中:實(shí)驗(yàn)組齲壞率遠(yuǎn)小于非照射組,故半導(dǎo)體激光防治齲也是一種有效、安全,值得繼續(xù)發(fā)展的治療方法。
與Er激光、Ho激光等激光相比,半導(dǎo)體激光對人組織穿透較深,可引起較深層組織的生物效應(yīng)。用其照射患部可改善局部血液循環(huán),增加局部營養(yǎng)物質(zhì)和氧的交換,增強(qiáng)代謝作用,促進(jìn)血管再生、受損神經(jīng)組織的恢復(fù)。楊中偉對比了632.8nm的He-Ne激光和650-810nm雙波長半導(dǎo)體激光在耳鼻喉科疾病中的療效,前者總有效率91.4%,后者總有效率96%以上。葉美云,陳榮利用650nm的半導(dǎo)體激光對各種鼻炎照射治療,輸出功率20-60mW總有效率達(dá)97.5%。其中急性鼻炎、慢性單純性鼻炎,療效顯著;過敏性鼻炎及慢性肥厚性鼻炎次之;萎縮性鼻炎療效稍差。
眼科應(yīng)用較多的主要是光凝治療。眼睛不同組織對不同波長的吸收率差別很大,半導(dǎo)體激光波長范圍寬,因此選擇時應(yīng)根據(jù)組織的不同而選擇相應(yīng)的波長。Scott A.Pastor MD在對眼科光凝的回顧研究中指出,半導(dǎo)體激光穿過鞏膜光凝效果與Nd:YAG激光相比無顯著差異,因此可以替代之。司馬晶比較了半導(dǎo)體激光與氬激光,指出半導(dǎo)體激光穿透力較強(qiáng),作用位置較深,可經(jīng)鞏膜行睫狀體光凝術(shù);能穿透混濁的晶體和玻璃體進(jìn)行治療;能透過出血區(qū)直接作用于視網(wǎng)膜色素上皮及脈絡(luò)膜;作用于視網(wǎng)膜色素上皮及脈絡(luò)膜色素上皮時不會因?yàn)樯窠?jīng)上皮受損而造成視力和視野的損害,尤其對黃斑區(qū)的病變及中心凹下脈胳膜新生血管等,具有保留有限的中心視力的優(yōu)點(diǎn)。Edoardo Midena等利用810nm半導(dǎo)體激光經(jīng)瞳孔照射溫?zé)岑煼▽ρ鄣讗盒院谏亓龅臋z測和治療進(jìn)行了初步探討,提示這可能是一種治療脈絡(luò)膜黑色素瘤的新方法。但同時半導(dǎo)體激光也有明顯缺點(diǎn)7(H8:光凝局部視網(wǎng)膜出現(xiàn)反應(yīng)的時間較長,若半導(dǎo)體激光光凝后即刻出現(xiàn)與氬激光相似的反應(yīng),則光凝已過量。因此,半導(dǎo)體激光作為眼底病光凝光斑反應(yīng)較難掌握,后期光斑癱痕擴(kuò)大、光斑融合,色素沉著現(xiàn)象極顯著。
He-Ne激光血管內(nèi)照射治療發(fā)展已有10年,用以治療一些缺血性疾病,如:高脂血癥、高粘血癥、高血壓,腦血栓后遺癥,心腦供血不足,冠心病,動脈硬化,腦梗塞,腦中風(fēng),心絞痛,心肌梗塞等疾病,效果非常好。近年來,半導(dǎo)體激光血管外照射治療此類疾病的研究應(yīng)用也逐漸增多。半導(dǎo)體激光血管外照射治療和藥物治療效果相比,半導(dǎo)體激光血管外照射治療能降低血液流變學(xué)等多項(xiàng)指標(biāo),并且與藥物治療有顯著差異;與He-Ne激光血管內(nèi)照射相比則無顯著差異(數(shù)據(jù)相近)。但半導(dǎo)體激光血管外照射在治療過程中不需刺破皮膚、血管,因此操作、應(yīng)用都優(yōu)于He-Ne激光血管內(nèi)照射。在治療疼痛性疾病方面,Eiichi Sakuraba,Akiko Sekine等研究和評估了連續(xù)波和脈沖式半導(dǎo)體激光對疼痛緩解的療效,指出半導(dǎo)體激光對疼痛緩解有明顯作用,而且當(dāng)輸出總能量相同時,脈沖激光照射對表面的麻醉比連續(xù)激光照射更有效。此外,半導(dǎo)體激光器照射治療糖尿病性潰瘍、皮膚創(chuàng)傷、神經(jīng)衰弱、小兒肺炎、腦梗死、心肌梗塞等等都有應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。
激光針灸與我國傳統(tǒng)的針灸相類似,但它除了刺激穴位外,還加上了弱激光本身的生物效應(yīng)。632nm的光波被稱為“光維他命”,因此利用半導(dǎo)體激光進(jìn)行穴位照射時最好選用與此相近的波長(如632.8nm)。半導(dǎo)體激光穴位照射與常規(guī)治療相結(jié)合在許多疾病的治療上都得到滿意的效果,同時半導(dǎo)體激光器體積小、價格低,在理療保健方面有進(jìn)入一般家庭的趨勢,我們相信,這也是半導(dǎo)體激光器使用的發(fā)展方向之一。
我們知道,半導(dǎo)體激光器缺點(diǎn)是激光性能受溫度影響大,光束的發(fā)散角較大,所以在方向性、單色性和相干性等方面較差。但隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,半導(dǎo)體激光器的研究正向縱深方向推進(jìn),半導(dǎo)體激光器的性能在不斷提高。目前半導(dǎo)體激光器的功率可以達(dá)到很高的水平而且光束質(zhì)量也有了很大的提高。因此半導(dǎo)體激光器在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上將取得更大的進(jìn)展,發(fā)揮更大的作用。
- 第 1 頁:半導(dǎo)體激光器應(yīng)用
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( 發(fā)表人:李倩 )