激光医疗及其原理

摘要：本文主要介绍激光器的简要发展及医用激光的特点。阐述了激光治疗的机理，进一步叙述激光技术在多种医科的应用，又根据激光医用需求，预示激光医学将有更大的发展。最后给出了高功率激光器的应用激发展前景。

关键词：激光；激光器；激光医学；激光治疗机理；激光动力学法；治疗应用

前言

激光是一种人造特殊的光，它与一般灯光、太阳光同是电磁波，但其产生机理不同，它是工作物质中原子“受激”发射的光，它的光束中所有光线都具有高单色性、高方向性、高亮度性和良好的相干性。在医学方面主要是利用激光高亮度、高方向性等特点，激光通过透镜控制聚焦光斑的大小，改变功率密度，使人体某一点上的温度最高可达200℃-1000℃，在极短时间内(10-2-10-3 秒)使病变组织凝固、分解，以至熔融和气化。例如在co2激光器的输出端可获得聚焦光斑小于0 1 毫米，以一定速度移动代替传统的外科手术刀对人体各种软、硬病变组织进行气化切割，而且精度高、伤口小、随时融合，基本上无痛、无菌、少出血。又可以根据需要选择不同波长的激光，调节光斑的大小，覆盖人体病变区域进行照射，透入不同深度进行治疗，或者在计算机与x光等仪器配合下，将激光通过光导纤维导入体内病变器官处进行治疗， 等等。目前激光已在心脏、癌症、眼、耳、鼻、咽、牙、皮肤、妇科、骨科以及美容等方面开展临床医疗，形成全新的医学分支———激光医学。与此同时，各类激光医疗系统设备的设计与制造也日趋势完善，又推进各医学专科激光医疗向纵深发展。根据激光治疗的特点，确保治疗方案正确实施，关键在于医生的治疗前的认真准备和治疗过程中精心的操作，才能成功。

一、激光治疗机理

激光治疗时光对生物体的各种作用结果，由于激光的高强度，他将产生强烈的热效应， 光化学反应，光压和电磁场作用，根据这些作用可以进行各种临床治疗。

（一）激光热效应

高功率激光可以焊接高熔点材料，切割金属板，所以对人的肌肉和皮肤进行切割当然不在话下。将100瓦的连续激光用光学镜头进行聚焦，在0.1 秒钟内可以达到1000 度的高温，使肌肉组织在瞬间汽化。当聚焦光点缩小到微米量级，激光束便等效于光刀，可以进行各种切割手术。当激光用于理疗的时候，其低温热效应可以起到消炎、止痛和调节人体机能的作用。

（二）光化学反应

生物有机体吸收激光，是细胞内的某些大分子产生分解，失去再生机能。人提组织内含有大量各种色素，对激光进行有选择的吸收并产生光化学反应。例如，在细胞质和细胞之间含有大量的黑色素颗粒，吸收一定波长的激光并产生光化学反应，从而破坏整个细胞。如果这些细胞是病变组织，则激光照射变起到抑制或根除病变组织的疗效。医疗中总是希望病变组织能大量吸收激光而破坏，而对正常组织不产生影响。

（三）光压作用

光具有压力是一般常识，但普通光源的压力很小，不为人们所感知。但强激光，特别是强脉冲激光，产生的光压是明显的，当用金属板或纸板阻挡激光时便可以听到激光光压发出的声音，有时还可以使轻微的纸片发生振颤。已通过实验证明，如果激光能量密度达71080w/cm2，产生的光压力约为3.4 达因/cm2，相当于3.4 • 10 大气压。此压力作用于人体组织是不可忽略的，它将使人体局部组织发生膨胀、变形等。

（四）电磁场效应

磁疗法现在已人所共知，磁疗是靠磁场，人体细胞的原子和分子是按一定的结构和规律构造的，如果由于某种病变或伤害，大量细胞内部结构会产生畸变，会使细胞功能受到障碍，人体便感不适。电磁场能使分子、原子产生极化，从而矫正畸变；交变场还可使原子、分子产生激励振动，从而恢复细胞的活力。

目前，关于激光治疗机理的研究还有待深入，需要医学专家和激光专家共同去探讨这些问题。