大功率半导体激光光动力系统
光动力综述
手术、放疗和化疗是传统的三治疗肿瘤手段，后2方法在杀伤肿瘤细胞的同时，也不可避免的会损伤正常细胞，甚至带来些严重的并发症光动力学疗法（Photodyˉnamic the rapy，PDT）是上世纪70年代初发展起来的一种治疗肿瘤的新型疗法［1］，是指光敏剂（Photosensitizer）通过静脉注射进入人体后，在一段时间里会在肿瘤组织中形成相对高浓度的积聚，此时用特定波长激光照射肿瘤组织，将激活其中的光敏剂分子，在肿瘤组织内引发一系列光化学反应，生成活性很强的单态氧，进而和生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒直接杀死肿瘤细胞。
同时，光动力反应还广泛破坏肿瘤组织内的微血管，进一步导致病变组织的缺血性坏死，后者在肿瘤治疗过程中常常起着关键性作用。
另外，也有证据提示光动力学疗法能启动抗肿瘤免疫反应［2，3］。
本文就光动力学疗法的研究历史、原理、适应证、安全性与局限性以及光动力学疗法中的两关键要素———光敏剂和照射光的研究现状做一综述，旨在让大家对光动力学疗法有一个全面深入的了解。
1 光动力学疗法研究历史光动力学疗法属于光医学范畴。
1903年Niels Finsen因发明紫外线辐射治疗皮肤结核病而获得诺贝尔医学奖。
光动力学疗法应用于肿瘤治疗始于1903年，Jesionek和Tappei ner用伊红致敏肿瘤，引起肿瘤细胞破坏。
1976年Kelly和Snell应用一种血卟啉衍生物（h ematoporphyrin derivaˉtives，HpD）治疗膀胱癌成功，由此开创了光动力学疗法。
近年来由于光敏物质、光激活装置以及导光系统的发展和进步，光动力学疗法已逐步成肿瘤的基本治疗手段之一［4］。
总之，可归纳为3个阶段［5］:（1）经验性应用阶段（萌芽阶段）:时间约从3000余年直到19世纪。
此阶段以应用天然的物质结合阳光来治疗皮肤疾病为主。
（2）实验室研究阶段（光动力学治疗形成阶段）:时间从19世纪至20世纪7 0年代。
大功率半导体激光器驱动电源及温控系统设计
大功率半导体激光器驱动电源及温控系统设计张龙1，陈建生1,2，高静1,2，檀慧明1，武晓东1(1.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室，江苏苏州215163；2.苏州国科医疗科技发展有限公司，江苏苏州215163)摘要:为了解决大功率半导体激光器的输出波长和功率的稳定性问题，设计了一套大功率激光器恒流驱动电源及温控系统。
利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的恒流控制，采用硬件比例-积分(Proportional⁃Integral ，PI)温控电路结合恒流驱动，控制半导体制冷器(Thermoelectric Cooler ，TEC)的工作电流，实现激光器工作温度的精确控制。
所设计的驱动电源可实现输出电流0~12.5A 连续可调，同时具有电流检测、过流保护、晶体管-晶体管逻辑(Transistor⁃Transistor Logic ，TTL)信号调制等功能。
所设计的温控系统的控制精度可达到±0.05℃，同时设定温度连续可调，温度可实时监测。
实验结果表明该设计能够保证稳定的电流输出和温度控制，满足大功率激光器的使用要求。
关键词:半导体激光器；恒流驱动电源；温控系统中图分类号:TN248.4文献标志码:ADOI :10.3788/IRLA201847.1005003Design of driving power and temperature control system for highpower semiconductor laserZhang Long 1,Chen Jiansheng 1,2,Gao Jing 1,2,Tan Huiming 1,Wu Xiaodong 1(1.Jiangsu Key Laboratory of Medical Optics,Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology,Chinese Academy of Sciences,Suzhou 215263,China;2.Suzhou Guoke Medical Science &Technology Development Co.,Ltd.,Suzhou 215163,China)Abstract:In order to solve the output wavelength and power stability of high power semiconductor laser,high power semiconductor laser constant current driver and temperature control system were designed.Deep negative feedback circuit was used to control the laser drive current,the analog Proportional⁃Integral (PI)circuit and constant current driver were adopted to control the working current of Thermoelectric Cooler (TEC),the laser working temperature can be kept accurately.The design can realize the linear adjustment of output current from 0-12.5A,and has the function of current detection,over⁃current protection and Transistor⁃Transistor Logic (TTL)modulation.The control precision of the temperature control system can achieve ±0.05℃.Temperature can be adjusted continuously and can be monitored in real time.Experiment results show that the design can guarantee the output current and temperature control stably,which satisfies the requirement of high power semiconductor laser.Key words:semiconductor laser;constant current driver;temperature control system收稿日期:2018-05-11;修订日期:2018-06-10基金项目:(BE2016090,BE2016005-2);(2016YFB0402202)作者简介:(1987-),,,。
光动力治疗口腔黏膜癌及癌前病变的临床进展
•综述•光动力治疗口腔黏膜癌及癌前病变的临床进展**基金项目：国家重点研发计划项目（项目编号：201ZYFB0407204）马"媛 浙江大学医学院附属第二医院口腔内科副主任医师杭州 310002李靖敏通讯作者杭州口腔医院副主任医师杭州310006马"媛李靖敏【摘要】口腔癌是发生在口腔的恶性肿瘤之总称，严重影响人类生命和生活，发病率高，致残率和病死率高。
许多口腔癌由癌前病变发展而来，最常见的是口腔黏膜白斑、扁平苔'等。
目前针对口腔癌一线治疗方案分为：手术切除、放射线治疗、化学治疗以及联合治疗。
特别是高龄口腔癌症患者，传统治疗尚有一定的局限性和毒副作用。
针对癌前病变常用药物和手术治疗，复发率较高，患者精神压力大。
光动力疗法(Photodynamictherapy , PDT)是通过光动力学反应选择性破坏病变组织的微创治疗手段，主要应用于体表和空腔脏器表面肿瘤的非手术治疗。
它具有抗瘤谱广、靶向特异性高、对正常细胞器官损伤小、全身毒副作用低、可以重复治疗等特 点。
在癌症复发或高龄癌症患者不能耐受手术和放化疗的治疗中取得了一定疗效。
PDT 为口腔黏膜病变(特别浅表病变和早期病变)提供了手术或放疗之外的另一种选择。
本文将从PDT 治疗口腔黏膜肿瘤、口腔黏膜癌前病变等疾病的治疗方面进行综述和展望。
关键词：光动力疗法；口腔黏膜病肿瘤；口腔黏膜白斑；口腔扁平苔'［中国图书分类号］R782 ［文献标识码］A DOI&10.19749/.cjgd. 1672-2973.2021.02.012Clinical progress of photodynamic therapy for oral mucosal carcinoma and precancerous lesionsMA Jing —yuan, LI Jing —min. (The Second Affiliated Hospital ofZhejiang University School of M edicine, Hangzhou 310002, China )［Abstract ］ Oral cancer is a general term Abr malignant tumors occurring in the oral cavity, which seriously affects human life. It has a high incidence rate and disability rate ang fatality rate. Many oral cancers develop from precancerous lesions.The common of oral mucosal precancers are oral leukoplakia and oral lichen planus. At present, the first-line treatment for oral cancer is divided into surgical resection, radiotherapy, chemotherapy and combination therapy. Especially for elderly oral cancer patients, traditional treatment has some limitations and toxic side effects. The recurrence rate of precancerous lesions, which used drugs and surgical treatment is higher with commonly treatment. The patient is under great stress.Photodynamic therapy (PDT) is a minimally invasive therapy for selective destruction of diseased tissue through Photodynamic response. It is mainly used for non-surgical treatment of tumors on the surface of the body and the surface of the cavity and viscera. It has the characteristics of wide anti-tumor spectrum, high targeting specificity, little damage tonormal cells and organs, low systemic toxic and side effects. It can be repeated treatment. Some curative effects have beenachieved in the treatment of cancer recurrence or elderly cancer patients who cannot tolerate surgery and chemoradiotherapy. PDT provides an alternative to surgery or radiation therapy for oral mucosal lesions (especially superficial and early stage lesions). In this paper, the treatment of oral mucosal tumors, precancerous lesions and other diseases of the oral mucosa byPDT will be reviewed and prospected.Key words: Photodynamic therapy; oral mucosal tumors; oral leukoplakia; oral lichen planus光动力疗法thera0y , PDT ）是一种温和、局部和相对安全的临床治疗技术。
皮肤疾病光动力治疗的光源和照光参数选择
皮肤疾病光动力治疗的光源和照光参数选择摘要：近些年，光动力治疗在临床中的应用范围得到了很大提升，能够有效针对临床中大多数难治性皮肤疾病展开治疗。
我国每年仍存在大量皮肤疾病患者遭受疾病折磨，光动力治疗的出现不仅可以缓解他们的痛苦，改善疾病现状，而且在短时间内能让患者恢复到日常生活中，在此类疾病的研究中具有重要意义。
治疗期间，可以根据患者的疾病状况来调整光源和照光参数，因此，对光源和照光参数的选择在光动力治疗中起着关键作用。
本文主要从上述两个方面进行分析，分别阐述如何正确调整照光参数以及光源，并对现阶段的研究进行总结，现内容如下。
关键词：皮肤疾病；光动力治疗；光源和照光参数选择皮肤疾病在生活中具有较高的患病风险，主要由于人体皮肤受到其他因素影响，出现感染及过敏等症状，从而致病[1]。
基于对患者健康的考虑，对此类疾病的研究仍在不断深入中，从中发现，光动力治疗能够有效针对患者疾病展开治疗。
光动力治疗利用光动力效应可以将能量进行转化，从而达到消灭细菌的目的，而且光动力治疗不会对患者造成较大伤害，治疗期间的操作更加简便，与传统的治疗方式相比，患者及医护人员对此项技术的接纳度更高，获得了大众的一致认可[2]。
经过大量临床试验发现，对光源及照光参数的选择对光动力治疗的疗效起着决定性作用，因此，需要根据患者的实际病情状况来调整治疗方案，最大化发挥疗效。
1.光源波长的选择光源波长的选择在光动力治疗中有着重要作用，根据在光敏剂吸收光谱中的系数来选择合适的波段，同时也要观察光源自身的穿透能力，过强或过弱都不利于疾病康复。
临床中常用的氨基酮戊酸与甲基-氨基酮戊酸在光敏剂中都属于前体物质，甲基-氨基酮戊酸与氨基酮戊酸相比，具有较高的脂溶性，二者可以转化成为原卟啉IX，综上得出，二者与原卟啉IX的吸收光谱一致。
原卟啉IX有五个吸收峰，依次为410、510、545、580以及630mm，所有吸收峰中临床应用较广的是410nm蓝光以及630nm红光，前者的优势在于具有较大的原卟啉IX吸收系数，后者的优势在于具备更强的穿透能力。
思密达的临床新用途(3)
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羊水 ! 以及吞入含较多母血的 羊 水 均 可 引 起 咽 下 综 合 征 " 由 于 新生儿胃粘膜受刺激导致胃酸 及 黏 膜 的 分 泌 亢 进 而 引 起 呕 吐 ! 口服思密达治 疗 与 传 统 碳 酸 氢 钠 洗 胃 的 疗 效 相 似 " 但 前 者 不
$$ 受技术操作的限制 ! 也易于 患 儿 家 长 接 受 " 顾 筱 琪 等 # 应用思
作用 " 方法 ’ 思密达)’ ! ! #5 ) 次( I (#! $I 为 ! 个疗程 " *! 防治红霉素胃肠道反应
! !$ 阮仙利等 # 报道) 8例患儿在输注红霉素前服用思密达
! 用温开水 ! 每 隔 )<! 次 ! 共)次"结果 密达 !’ #5 #O F冲服 ! 显示 ) 平 均 用 药 !’ $例咽下综合征的总有效率为8 8’ $ &7 ! 8 次! 表明此法可替代洗胃疗法 " $! 疱疹性口炎 细菌及其毒素 等 多 种 攻 击 因 子 有 强 大 的 吸 思密达对病毒 % 附% 固定和清除作用 ! 并能加强粘 膜 的 屏 障 作 用 ! 促进受损粘膜
思密达的临床新用途
胡安新!( ! 路清华"( 综述 ) 审校 )
! 主题词 " ! 硅酸盐类*治疗应用 ! 中图分类号 " 文献标识码 " 文章编号 " % & * ( +!!!!! ! # # * , & & $ ( " # # + # ) , # $ $ # , # ) !!/!!!!! ! !! 随着临床实践 ! 思密 达 在 临 床 上 有 了 多 种 用 途 ! 并 !! 近年来 ! 且效果较佳 ! 综述如下 " !! 母乳性黄疸
艾拉光动力治疗系统ppt课件
疗效不确切
通常不能直接治疗 亚临床感染，复发 率高
能够直接治疗
通常作为辅助治疗
非首选 适应症少，创伤大 一般用于单发巨大尖锐湿疣 的治疗 复发率低 需要3次或3次以上治疗
艾拉产品包装
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Hale Waihona Puke SCC乳房外Paget病
甲下疣
PW
Case A
before treatment three weeks later
艾拉光动力(ALA-PDT)治疗系统
光动力疗法（PDT）简介
光敏剂进入人体内浓集在生长异常的
组织（如肿瘤、病毒疣、鲜红斑痣及 与年龄相关的黄斑病变等）
光敏剂局部富集过程
特定波长的光辐照局部病灶
光敏剂受到激发发生光动力敏化反应 产生单线态氧（1O2）等活性氧物质
光敏剂被激发过程
活性氧物质导致生物大分子光氧化失 活，引起异常增生细胞坏死或凋亡
亚临床病灶
其它说明
治疗范围和深度有 复发率高 限,通常不能直接治 往往需与其它药物联用 疗亚临床感染
涂药区域内疣体和 副作用大 亚临床病灶随皮肤、 会引起特殊部位狭窄、粘连 粘膜腐蚀一起剥脱
免疫疗法 手术疗法
光动力疗法
干扰素凝胶
切除法 刮除法
ALA-PDT
疗效不确切 作用缓慢，周期长 直接切除肉眼可见 的病变部位
粘连，是尿道口、内尖锐湿疣的首选治疗。 （其他物理、化学方法，如CO2激光、鬼 臼毒素均易产生尿道粘连、狭窄，导致治 疗后功能障碍） 无明显的毒副作用
艾拉光动力疗法与CA常规治疗的比较
方法种类
物理疗法 化学疗法
代表药物/ 代表方法
CO2激光、冷 冻、电灼、 微波
高精度半导体激光器驱动电源系统的设计
高精度半导体激光器驱动电源系统的设计刘平英,丁友林(金肯职业技术学院 江苏南京 211156)摘 要:介绍一种以DSP T M S320F2812控制模块为核心的高精度半导体激光器驱动电源系统的设计。
该系统以大功率达林顿管为调整管加电流负反馈电路实现恒流输出,利用DSP 内部集成的模/数转换器对输出电流采样,并经过PI 算法处理后控制PW M 输出实现动态的误差调整,消除电路中的静止误差。
为了提高系统的稳定性,在系统中加入过流、过压保护和延时软启动保护等功能。
结果表明,输出电流范围在10~2500mA 内,输出电流变化的绝对值小于输出电流值的0.1%+1mA,从而确保了半导体激光器工作的可靠性。
关键词:DSP ;半导体激光器;PI 算法;PW M中图分类号:T N248.1 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2009)08-166-04Design of High Precision Semiconductor Lasers Driver Source SystemL IU Ping ying ,DI NG Yo ulin(Ji nken Co ll eg e o f T echno log y,Nanjing,211156,China)Abstract :A highly pr ecise cur rent source dr iver system o f semiconductor laser s is pr esented,w hich ado pts the DSP T M S320F 2812as co ntr ol co re unit.T he system uses a combinatio n of high -pow er Darlingto n tr ansisto r as an adjust or and neg ativ e feedback cir cuit o f cur rent to r ealize constant cur rent output.T he DSP inter ior integr ated A DC is used to sample the cur rent date that co ntr ol the output of P WM after PI algo rit hm pro cessed,w hich is to r ealize dy namic err or regulation and eliminate static er ro r in the circuit.T he pro tect functio n at ov er-curr ent o r ov er-vo ltag e protection circuit and delay star tup unit is added into the sy stem t o impro ve its st abilit y.T he r esult s o f ex periments show that the curr ent output o f the system is betw een 10~2500mA ,and the absolute v alue of the chang ing curr ent output is smaller than 0.1%+1m A,and ensure that lasers diode runs r eliably.Keywords :DSP;semico nduct or lasers diode;P I alg or ithm;P WM收稿日期:2008-07-22基金项目:江苏省高校高级人才科研基金资助资助(04JDG021)0 引 言半导体激光器(LD)是一种固体光源,由于其具有单色性好,体积小,重量轻,价格低廉,功耗小等一系列优点,已被广泛应用。
大功率半导体激光器合束技术及应用研究
大功率半导体激光器合束技术及应用研究一、概述随着现代科技的飞速发展，大功率半导体激光器在工业加工、医疗、通信等领域的应用愈发广泛，其高效、可靠、体积小的特点使得它在众多领域展现出巨大的潜力。
单个半导体激光器的输出功率往往难以满足实际应用的需求，激光束组合技术应运而生，为提升激光器的输出功率开辟了新的途径。
大功率半导体激光器合束技术，作为一种将多个激光器的输出组合以实现更高功率激光输出的技术手段，正逐渐成为激光技术领域的研究热点。
该技术不仅能够有效提高激光器的输出功率，而且通过优化合束方式，还可以改善光束质量，使激光束更加稳定、均匀。
在实际应用中，大功率半导体激光器合束技术的应用场景十分广泛。
在金属材料焊接、熔覆、表面硬化等工业领域，高功率、高质量的激光束是实现高效加工的关键。
在医疗领域，大功率半导体激光器合束技术也被广泛应用于激光手术、激光治疗等方面，其高精度、高能量的特点为医疗技术的发展提供了有力支持。
1. 半导体激光器的发展历程与现状半导体激光器，作为一种以半导体材料作为工作物质的激光器，自其诞生以来便以其独特的优势在多个领域展现出广泛的应用前景。
从早期的理论探索到如今的成熟应用，半导体激光器的发展历程可谓是波澜壮阔，且不断推动着激光技术的革新与进步。
半导体激光器的早期研究可追溯至上世纪六十年代，当时科学家们开始对半导体材料的激光发射特性进行深入研究。
随着半导体物理和量子理论的不断发展，人们逐渐认识到半导体材料在激光产生方面的巨大潜力。
到了七十年代，随着制造技术的不断进步，半导体激光器开始实现室温下的连续工作，这为其后续的商业化应用奠定了坚实基础。
进入八十年代，随着光纤通信技术的迅猛发展，长波长、长寿命的半导体激光器成为研究热点。
科学家们通过不断优化材料结构和制造工艺，成功研制出了一系列性能优异的半导体激光器，满足了光纤通信对高速、大容量传输的需求。
量子阱激光器的出现，更是为半导体激光器的性能提升开辟了新的道路。
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大功率半导体激光光动力系统
一、概述
大功率半导体激光光动力系统（High Power Semiconductor Laser Photodynamic System）是一种利用高功率半导体激光器产生的能量进行治疗的技术。
该技术可以用于多种医学领域，如皮肤科、口腔科、眼科等。
二、原理
大功率半导体激光光动力系统的原理是通过将特定波长的激光束照射
到人体组织中，使得组织中的某些分子（如血红素、叶绿素等）吸收
能量并发生化学反应，从而达到治疗作用。
三、设备组成
大功率半导体激光光动力系统主要由以下几个部分组成：
1. 大功率半导体激光器：产生高能量密度的激光束。
2. 光纤输送系统：将激光束输送到治疗区域。
3. 光学透镜：调节和聚焦激光束。
4. 治疗控制系统：控制设备运行，并记录治疗过程和结果。
5. 冷却系统：保持设备正常工作温度，防止过热损坏设备。
四、应用领域
大功率半导体激光光动力系统可以用于多种医学领域，如：
1. 皮肤科：治疗青春痘、色素斑、血管瘤等皮肤问题。
2. 口腔科：治疗口腔溃疡、牙周病等口腔问题。
3. 眼科：治疗视网膜病变、白内障等眼部问题。
五、优点
大功率半导体激光光动力系统具有以下优点：
1. 非侵入性：不需要手术或注射，对人体造成的伤害较小。
2. 精准性高：可以精确控制激光束的位置和强度，避免对健康组织的损伤。
3. 治疗效果好：可以有效地治疗多种医学问题，且效果明显。
4. 操作简单：操作简单易学，且不需要特殊的设备和环境条件。
六、注意事项
在使用大功率半导体激光光动力系统时需要注意以下事项：
1. 设备操作必须由专业人员进行，并按照说明书进行操作。
2. 治疗前必须进行全面的评估和检查，确保治疗的安全性和有效性。
3. 治疗过程中必须注意患者的反应和症状，及时调整治疗方案。
4. 设备维护保养必须按照说明书进行，避免设备损坏或出现故障。
七、发展前景
随着医学技术的不断发展，大功率半导体激光光动力系统将会在更多
领域得到应用。
同时，随着设备技术的不断提升和成本的降低，该技术将会更加普及和广泛应用。