医学E光激光技术的历史沿革:激光医学的发展史,大体可以划分为三个阶段:六十年代为基础研究阶段,七十年代为临床广泛研究应用阶段,八十年代“激光医学”已形成为一门新兴的边缘学科,并处于进一步开拓和发展阶段。
(一)基础研究阶段
1960年,美国人Maiman在加里福尼亚休斯研究所研制成红宝石激光器,这是世界上第一台激光器。激光新技术的诞生使光学这门古老的学科跨出了划时代的一步,也为光医学跨人激光医学时代创造了物质基础。事实上,这种红宝石激光的第一批应用领域之一便是医学,直至目前,红宝石激光仍然是医学应用领域里常用的一种激光。
六十年代末,激光医学论文已有几百篇,专著出版了十多本,并且相继在美国的佛罗里达州、英国的伦敦和苏联等国家召开了激光生物医学方面的各种专业的学术会议。
六十年代在我国:1961年在长春制成我国第一台红宝石激光器,1965年在北京同仁医院开始了红宝石激光视网膜凝固的动物实验。
(二)临床应用阶段
整个七十年代是激光广泛用于临床的阶段。这阶段在国外用英文发表在各个领域杂志上的激光临床应用的论文平均每年约有70篇,商品化的医用激光机的销售数量和销售金额逐年直线上升,平均每年销售金额达数千万美元。在七十年代掀起了一场全世界范围的激光医疗热。
在我国,1971年,上海第六人民医院发表红宝石激光凝固视网膜的临床应用报导,这是我国第一篇激光临床应用报导。1973年,上海医科大学附属耳鼻喉科医院使用国产二氧化碳激光手术刀施行外科手术成功,这是眼科以外的激光临床应用的开拓性工作。
同年,广东的中山医科大学使用该校激光医学研究室研制的二氧化碳激光治疗机开展了激光在外科、皮肤科、五官科、妇科、理疗科、针炙科和肿瘤科等领域的治疗,取得了满意的效果。
至七十年代末期统计,在我国己用十种常用的医用激光治疗了遍及临床所有各科的250多种疾病,有近一百万位患者接受了数百万人次的激光治疗。在治疗病种和病例数量方面,国外各国加起来也远没有我国的多。
医学激光在国内、发展趋势
开拓者们前二个十年的辛勤工作,为激光医学新学科的形成打下了基础。激光医学发展至八十年代,有两个明显的特征:“激光医学”已经成为一门新的边缘学科;激光医学的发展仍然日新月异。
1. 在八十年代,激光新技术已经比较成熟地用于研究、诊断和治疗疾病,并且已经形成了一支庞大的从事上述工作的专业化队伍,这是激光医学新学科形成的重要标志。
现在,国内外已有激光医学方面的各种级别的专门的学术组织机构及其相应的学术刊物,各种学术会议也已国际化、专业化、定期化。世界市场上已有40多种商品化的医用激光器械销售,且其销售额已超过了每年10亿美元。仅国内就有40多家学术刊物上经常刊登激光医学论文和报道,包括本书在内已出版了激光医学方面的译著、专著、教材、丛书以及临床应用介绍等多种书籍,已有不少医科院校开设了“激光医学”课程。
2 高功率激光的应用与发展前景
高功率激光在医学上的应用已经非常普遍。从体表各种疣、痣、赘生物及良恶性肿瘤的气化切割,到内腔疾病的治疗。从最早的二氧化碳、Nd:YAG激光到准分子激光、高能超脉冲二氧化碳激光、调Q的翠绿宝石、HO:YAG激光以及高功率半导体激光的应用,激光器逐步趋向于小型化、轻便化。柔韧的光纤可选择性地输出较高功率的激光。特别是近几年出现的HO:YAG和高功率半导体激光使激光外科技术获得重大进展,在普外、泌尿、妇科、耳鼻喉科等多个领域推广使用。
2.1 HO:YAG-中红外激光
波长为2.15 μm左右HO:YAG激光,目前脉冲能量可达0.5~2.8 J/脉冲;脉冲频率5~40次/s;平均功率1.25~80 W。人体组织水吸收率在2.0、3.0 μm光的波长附近有两个尖锐的吸收峰,此波段与组织作用时,光易被体液吸收,对邻近组织热扩散作用小,比其它可见光及近红外激光的热损伤小,光作用点吸收强[12]。现已成功地应用于各内窥镜手术:经喉镜治疗声带息肉;经纤维支气管镜治疗肺癌;经食道、胃、肠镜治疗息肉、恶性肿瘤;腹腔镜下治疗卵巢囊肿、子宫内膜移位症;膀胱镜、输尿管镜下进行前列腺肥大、碎石、膀胱癌等手术。气化切割作用优于Nd:YAG激光。
2.2 半导体激光
早期的半导体激光因不能输出高功率激光而受到限制。关键在于微型大功率半导体芯片的生产技术。随着高功率半导体激光阵列技术、可兼容的光导纤维以及参量计算精密控制技术的出现,医学多科应用的前景十分可观。英国研制的805 nm波长的砷化镓铝半导体激光,不需水冷却,体积很小,能同时完成气化和凝固作用。它具有五种工作模式:①)接触式手术:非常适合在内窥镜下进行最小侵入式手术,如膀胱肿瘤、前列腺切除、悬雍垂及鼻息肉切除。②非接触式手术:主要通过其脉冲模式和热效应进行骨科手术,包括关节镜手术、椎间盘切除等。③插入式或光凝固手术:激光束从光纤末端的探头刺入组织中,由纵向传导转变为径向散射,使周围组织升温,引起变性、凝固坏死,用于肿瘤的治疗。④光动力疗法:随着新的光敏剂的开发使用,波长在630~980 nm的半导体激光对光动力学疗法极为有效。⑤组织焊接:波长808 nm的半导体激光产生损伤较小的,有选择的组织反应,从而使组织粘连。
半导体激光生物效应介于Nd:YAG及HO:YAG之间,气化作用优于Nd:YAG激光,凝固止血作用优于HO:YAG激光,发展前景非常广泛。
2.3 新型高能超脉冲二氧化碳激光
2.4 多功能多波长的“维纳斯”
多功能多波长的“维纳斯”激光美容系统,它是集755 nm翠绿宝石、1064 nmNd:YAG、可调脉宽532 nm和倍频YAG为一体,在去除色素性病变如:太田痣、错误纹眉、纹身、血管瘤、鲜红斑痣的治疗中能发挥很好的作用。它配有蓝宝石冷却头,对周围组织的热损伤较小,疤痕发生机率明显下降。
在医学的诊断与治疗中,小型微型化、多波段、长寿命、可靠性和高效率的激光已成为激光医疗技术发展的方向。激光的发明者TMAIMAN博士曾预言,下世纪每个医生都应有一台激光。激光技术已深入到生命科学的各领域,成为解决临床治疗难题的有力武器
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