激光在医学中的应用

激光在医学中的应用骆旺达(北京工业大学应用数理学院612班15061230)摘要:目的：了解激光的基本特性及激光仪器在医学中的作用。

方法：通过分析激光4个基本特性，对其在医学中的应用进行分类总结。

内容：进行传统医学与激光医学的对比，探讨激光在医学上的应用。

结果：通过对比分析，了解激光为何能在医学中发展。

结论：激光已被广泛应用于基础医学研究及医疗诊断、治疗。

关键词：激光；激光医学仪器应用；激光特性；激光针灸引言激光（laser）是受激辐射光放大的简称。

1964年经钱学森教授建议而得此名，它是20世纪最重大的科技成就之一。

激光医学是激光技术与医学相结合的一们新兴的边缘学科。

上世纪60年代，激光问世不久，就与医学结合起来。

激光技术从临床诊断、治疗到基础医学研究被广泛应用。

目前激光医学已基本上发展成为一门体系完整、相对独立的学科。

在医学科学中起着越来越重要的作用.激光有4个特性：1）方向性好。

普通光源表面所辐射出来的每列光，是向四面八方发散的；而激光束的发散角是很小的，与普通光束相比差10倍～10000倍，是理想的平行光束。

利用激光方向性好的特点，经聚焦后可获得不同尺寸的光斑，分别用做普通手术刀和微手术刀；还可以进一步压缩光斑到1um，直接对DNA等生物大分子进行切割或对接。

2）高亮度，强度大。

激光的方向性好，其能量可以在时间及空间上高度集中起来，使激光的亮度达到普通光的1×1012倍1×1019倍，强度可达1×1017W/cm2,在医学上用其独特的优点，可以对肿瘤及其他病变组织进行照射治疗，可使病变组织立即汽化而消失或做组织的切割及组织焊接。

3）单色性好。

一般的激光器只发射单一波长的激光，是世界上最好的单色光源，给医学研究和临床诊断增加了新的手段。

4）相干性好。

激光器发出的激光，具有相对固定的位相差，使得激光的相干性非常好。

激光全息技术已广泛地应用在牙科、眼科和肿瘤科，来观察和分析细胞及其生物组织的形态。

激光仪器在医学上的应用：激光以其上述普通光无可比拟的优点而受到了广泛重视，科学家一直在寻找将激光制成医学仪器的方法，为人类医学服务。

1961年，世界上第一台医用激光器———红宝石视网膜凝固机在美国问世，至20世纪80年代末已建成较为系统、完整的理论体系。

目前应用于医学临床的激光器多达数十种，按照激光器的工作物质不同可以分为5种。

1）气体激光器。

工作物质是气体或蒸汽，如氦氖激光器（He-Ne），用于皮肤、五官、妇产等的低功率照射或修复，效果较好。

2）固体激光器。

其产生激光的工作物质是固体，如掺钕钇铝石榴激光器（Nd:YAG），用于皮肤、内科、外科、肿瘤的光凝固和修复，效果很好。

3）染料激光器。

是一种液体激光器，可通过改变染料和控制泵浦时间等方法在紫外、可见和近红外范围内产生连续可调的激光输出。

缺点是波长可变，可用于眼科、肿瘤的光凝固及光动力学治疗，但效果一般。

4）半导体激光器。

它因工作物质是半导体晶体材料而得名，可用于各种手术，内镜治疗及弱激光治疗。

5）准分子激光器。

该类型激光器的工作物质为惰性气体，卤化物和金属蒸气。

常见的有N2激光器，在对皮肤五官的汽化、光导纤维内窥镜及光动力学治疗中效果较好；但用于低功率照射则效果一般。

传统医学与激光医学（以传统针灸与激光针灸为例）针灸：针灸是一种中国特有的治疗疾病的手段。

它是一种“内病外治”的医术。

是通过经络、腧穴的传导作用，以及应用一定的操作法，来治疗全身疾病的。

在临床上按中医的诊疗方法诊断出病因，找出关键，辨别性质，明确病变属于哪一经脉，哪一脏腑，辨明它是属于表里、寒热、虚实中那一类型，做出诊断。

然后进行相应的配穴处方进行治疗。

以通经脉，调气血，使阴阳归于相对平衡，脏腑功能趋于调和，从而达到防疾病的目的。

针灸疗法是祖国医学遗产的一部分，也是我国特有的一种民族医疗方法。

千百年来，对保卫健康，繁衍民族，有过卓越的贡献，直到如今，仍然担当着这个任务，为广大群众所信赖。

传统针灸：以针刺艾灸防治疾病的方法。

原理：针法是用金属制成的针，刺入人体一定的穴位，运用手法，以调整营卫气血；灸法是用艾绒搓成艾条或艾炷，点燃以温灼穴位的皮肤表面，达到温通经脉、调和气血的目的。

临床应用：1：针灸在长期的医疗实践中，形成了由十四经脉、奇经八脉、十五别络、十二经别、十二经筋、十二皮部以及孙络、浮络等组成的经络理论，和361个腧穴以及经外奇穴等腧穴与腧穴主病的知识，并发现人体特定部位之间特定联系的规律，创造了经络学说，并由此产生了一套治疗疾病的方法体系。

2：由于针灸疗法具有独特的优势，有广泛的适应性，疗效迅速显著，操作方法简便易行，医疗费用经济，极少副作用，远在唐代，中国针灸就如今传播到日本、朝鲜、印度、阿拉伯等国家，并在他国开花结果，繁衍出具有异域特色的针灸医学。

到如今为止，针灸已经传播世界一百四十多个国家和地区，为保障全人类的生命健康发挥了巨大的作用。

3：针灸在中国历代特定的自然与社会环境中生长起来的科学文化知识，蕴含着中华民族特有的精神、思维和文化精华，涵纳着大量的实践观察、知识体系和技术技艺，凝聚着中华民族强大的生命力与创造力，是中华民族智慧的结晶，也是全人类文明的瑰宝，应该受到更好的保护与利用。

4：针灸能治疗很多病情，用于美容，最多的就是治疗成人痘和减肥。

5：针灸去痘原理：根据每个人的长痘具体原因，比如肺火、胃火或者脾胃不调等，有针对性地制订针灸调理的方案，通过治疗病症，实现经络通畅，实现去痘美容的目的。

激光针灸：激光针灸是在中医理论指导下，以低强度激光束直接或聚焦或扩束照射穴位，对穴位进行有效的刺激，以达到防病、治病、保健作用的一种治疗方法原理：激光的生物效应一般认为有热效应、光压效应、光化学反应、电磁效应和刺激效应。

低能量激光主要有抗炎、促进上皮细胞生长等作用。

临床应用：1 ）提高机体免疫力，治疗各种炎症2 ）镇痛作用：研究表明，He—Ne激光穴位照射可使体内的某些致痛物质如组胺明显下降，从而提高痛阈，故有显著的镇痛作用3 ）改善血液循环，增强代谢，促进组织修复：研究表明激光穴位照射可扩张血管，使关闭的小动脉和毛细血管重新开放，使血流加速，改善血液循环，增加细胞膜的通透性，激活酶的活性，促进组织代谢，降低神经的兴奋性，从而达到消肿、营养神经的目的。

4 ）促进生长、抗过敏，治疗各种皮肤性疾病：小功率激光可使成纤维细胞和胶原形成增加，加快血管新生和细胞繁殖，故可加速伤口、溃疡、烧伤和骨折的愈合，促进毛发生长和受损神经的再生。

实验分析通过上面论述，我们可以想到激光医学针灸相比与传统医学的优势。

激光医学与传统针灸方法相比，其特点是无针刺引起的疼痛，对组织无损害，无滞针、断针及针穴感染之可能，不但有类似针灸的作用，同时还有激光本身所引起的一系列生物效应。

激光针灸的优势1）无痛，低强度激光刺激，不会破损皮肤。

2）无菌，光针治疗和患者无机械接触，避免带细菌入体的可能。

3）安全，光针可避免毫针所可能发生的弯针、断针晕针和刺伤内脏等危险4）易控，光治疗比艾灸更易控制剂量，可通过对剂量的调节，同一束光既可以做灸又可以做针。

5）操作简便。

实验结果在传统医学独占全球的背景下，为何激光能脱颖而出呢，这显然与激光独特的性质脱不了关系。

1）激光的方向性好。

普通光源表面所辐射出来的每列光，是向四面八方发散的；而激光束的发散角是很小的，与普通光束相比差10倍～10000倍，是理想的平行光束。

利用激光方向性好的特点，经聚焦后可获得不同尺寸的光斑，分别用做普通手术刀和微手术刀；还可以进一步压缩光斑到1um，直接对DNA等生物大分子进行切割或对接。

2）激光高亮度且强度大。

激光的方向性好，其能量可以在时间及空间上高度集中起来，使激光的亮度达到普通光的1×1012倍1×1019倍，强度可达1×1017W/cm2,在医学上用其独特的优点，可以对肿瘤及其他病变组织进行照射治疗，可使病变组织立即汽化而消失或做组织的切割及组织焊接。

3）激光单色性好。

一般的激光器只发射单一波长的激光，是世界上最好的单色光源，给医学研究和临床诊断增加了新的手段。

4）激光相干性好。

激光器发出的激光，具有相对固定的位相差，使得激光的相干性非常好。

激光全息技术已广泛地应用在牙科、眼科和肿瘤科，来观察和分析细胞及其生物组织的形态。

所以，当然医学的发展必然缺不了激光这一强大的科技。

结论随着各种医用激光器的研制和发展，激光的医学应用也更加日新月异，例如准分子激光治疗眼的屈光不正，已从上世纪90年代治疗近视。

到本世纪除治疗近视外，还能治疗远视、散光，而且对老花眼也有较好治疗效果。

激光心肌血运重建术是目前国内、外治疗心肌供血不全的新方法。

激光光动力疗法（PDT）治疗恶性肿瘤，由于光敏剂的研制和改进，使PDT的治疗更加完善，安全有效。

我国解放军总院（301医院）激光科在这方面作出显著成绩，使恶性肿瘤患者得到无痛、安全有效的治疗。

弱激光治疗的发展主要在激光血液照射治疗内科疾病方面。

我国自1991年引进原苏联激光血管内照射疗法后，我国的科技工作者于本世纪初研制出激光鼻腔内照射仪和激光桡动脉照射仪，这两种仪器无需将激光导入血管内照射，而是从血管外照射循环的血液，达到治病的目的。

考虑到皮肤、血管壁对激光的反射与吸收，保障有效的光强照射到血液，这两种激光仪都适当加大了激光功率，这样可以起到和血管内照射相近的疗效。

以上两种照射仪，除方法不同外，其生物作用机理和治疗的病种是基本相同的。

为了某些疾病治疗的需要并加强疗效。

我国又研制出五高半导体治疗仪，不仅把鼻腔内照射和桡动脉照射结合在一起，而且将激光针灸加入，无疑是一种新的创举。

和正医疗激光治疗仪专家指出，激光血液照射可以治疗循环系统、神经系统、呼吸系统及免疫系统等各科多种疾病，安全有效。

鼻腔内照射和桡动脉照射仪可进入家庭，起到治病防病的作用。

目前我国生产的鼻腔及桡动脉或两者结合的激光治疗仪已进入千家万户。

本世纪以来已治疗数十万例患者，相信它将造福于更多的百姓，激光治疗三高、心脑血管疾病显著效果已经得到证实激光已成为临床诊断与治疗的重要手段，可用于近300种疾病的治疗，且兼有中、西医的疗法，其基本方法有4大类：1）激光手术疗法。

用激光来代替金属的常规手术疗法。

用激光来代替金属的常规手术器械对组织进行分离、切割、凝固、打孔等。

手术用激光治疗机统称光刀。

可用来进行各种精细的显微手术。

激光手术止血效果好，感染少，质量高。

2）弱激光治疗。

其方法分为激光理疗、激光针灸与弱激光血管内照射疗法。

3）激光光动力疗法。

是利用光动力学作用，主要治疗恶性肿瘤的方法，有体表间、组织间、腔内照射及综合治疗4种方式。

4）激光内镜术治疗。

是通过内镜对内腔疾病进行激光治疗的方法，可用于腔内手术、理疗等，具有很大的发展优势。