激光医学课程激光手术与弱激光生物刺激效应精
激光生物效应及几样技术
一般把产生生物刺激效应的激光称为“弱激光”。
当用弱激光照射生物机体时，激光本身只是一种 刺激源。生物机体对这种刺激的应答反应可能是 兴奋，也可能是抑制 。
7、电磁场效应
激光产生的电磁场作用于生物组织引起生物组织变化 称之为激光生物电磁场效应。
1972年—纽约州立大学 Lauterbur 首先提出了 利用磁场和射频相结合的方法来获得核磁共振 图像（两个充水试管MR像）。
布洛赫 (Felix Bloch)
帕塞尔 (Edward Purcell)
1973年——Lauterbur用反投影法完成MRI实验 室成像的工作。
1974年—Lauterbur 做出活鼠MR像。 1977年—英国阿伯丁大学的Hinshow和
1946年——美国加州大学Bloch和麻省哈佛大学 Purcell发现核磁共振现象，并用于化学分析。
60年代— 人们用磁共振技术检测了动物体内分布 的氢，磷，氮的 NMR 信号，开始了对生物组织 的化学分析研究。
1971年——美国纽约州立大学Damadian发现老 鼠正常组织与癌变组织氢原子核弛豫时间不同， 肿瘤的T1、T2时间延长。
1956年的选美比赛中，选手们甚至拍摄了X线，以展示她们标准的身材
数字化成像技术的出现, 不是为了创造一种满足感官需要的新影像
图像处理的最高原则， 是在优化( 美化?) 图像的同时,保持诊断信
息的正确性
美图秀秀
数字减影血管造影DSA由美国的威斯康星大学 的Mistretta组和亚利桑纳大学的Nadelman组 首先研制成功，于1980年11月在芝加哥召开 的北美放射学会上公布于世。
20世纪90年代中期，随着X线实时高分辨力平板 型探测器（FPD）的发明，数字X线成像（DR） 设备逐步兴起，并逐步推广。
激光治疗的工作原理是
激光治疗的工作原理是
激光治疗利用激光的热效应和非热效应,达到非侵入性疗法的目的,其工作原理主要有:
一、选择性光热效应
1. 激光光子被靶组织选择性吸收,转换为热能。
2. 造成局部组织的热坏死或凝固。
3. 用来治疗病变组织,如血管病变、肿瘤等。
二、光动力效应
1. 特定波长激光激发光敏剂,产生单线态氧。
2. 单线态氧对细菌和组织有毒害作用。
3. 常用来杀灭病原菌,治疗炎症等。
三、光生物刺激效应
1. 低能激光照射可刺激细胞生长代谢。
2. 激活细胞内一氧化氮、DNA合成等生物过程。
3. 促进组织修复,止血、消炎、疼痛治疗。
四、光机械效应
1. 超短脉冲激光产生空化空泡。
2. 泡体在激光作用下产生冲击波。
3. 用于无创穿透、碎石、切割等治疗手段。
五、光免疫调节效应
1. 激光改变细胞免疫活性,增强或抑制免疫应答。
2. 调节机体免疫功能达到治疗目的。
激光医学正在不断发展,开发更多治疗新途径。
激光器的参数调控与优化是实现理想治疗效果的关键。
皮科宝典丨简析“激光”的生物效应机制及其医美应用领域
皮科宝典丨简析“激光”的生物效应机制及其医美应用领域1、激光的发展历程激光与半导体、原子能、计算机一样，是20世纪人类科学进步的典范，激光医学从孕育至今虽仅30多年，但已成为一门新兴的边缘学科。
激光生物学作用机制的研究与激光医疗设备的开发突飞猛进，带动了激光在临床治疗中的创造性应用，并逐渐深入到医学的各领域。
激光的观念最早可诉溯及本世纪初，1905年爱因斯坦依据一般相对性理论首次提出光量子假说，开启激光的观念探讨，紧接在1917年爱因斯坦又提出受激辐射理论，加速了激光理论的成熟。
1960年美国休斯公司实验室，梅曼Maiman工程师制造出全世界第一具红宝石激光，其后数十年激光的各项运用发展得极为快速，尤其是医疗用途最为成功。
激光是一种聚高能量的光束，能在短极的时间内放出能量，对组织产生热作用，造成选择性的破坏；激光并非辐射或放射线，不会有使细胞产生突变或致癌的疑虑。
激光能切割、封合和蒸发皮肤组织和血管。
激光能产生单一波长的强烈光束，其强度和脉冲时间可随意调整。
特定激光的波长和功率输出决定了其在医学上的用途。
不同波长的激光，可以选择性地吸收皮内的黑色、蓝色、绿色、褐色、红色、棕色、黄色等等的色素。
好比是晚上用电筒隔着玻璃窗照射屋内的东西，玻璃并没有任何的损伤，也就是说用激光在皮肤内部做手术。
再加上激光的光斑面积小，激光束以毫秒、微秒的极短时间通过皮肤，激光对表皮的热损极小，也是表皮不留疤痕的原因。
用术语来说，这叫做激光的“光爆破效应”。
现在，这种激光除了用于去除先天性色素性皮肤病的斑块，也可以用于后天性人为的皮肤病，如纹眉、纹身、外伤后的色素沉着症等。
在皮肤科的领域内，临床使用的激光种类有：红宝石激光、铒激光、二氧化碳激光、染料激光、Nd:YAG激光及紫翠玉激光。
激光的名称是依其激发介质来命名，自然界中有数千种物质可用来激发激光。
一般可分类固体激光、液体激光、气体激光及半导体激光。
早在1917年爱因斯坦就预言受激辐射的存在和光放大的可能，继而建立了激光的基本理论。
激光生物学效应及医学应用
激光的生物效应及医学应用当把激光照到生物样品并相互作用时，除可发生同波段普通光引起的生物效应外，还可引起许多特别的生物效应，如热作用、光化作用、机械作用、电磁作用以及对生物系统的刺激作用等. 根据这些生物效应，激光在医学中可用于研究、诊断和治疗.热效应激光照射生物组织时，激光的光子作用于生物分子，分子运动加剧，与其他分子的碰撞频率增加，由光转化为分子的动能后变成热能. 为此将造成蛋白质变性，生物组织表面收缩、脱水、组织内部因水分蒸发而受到破坏，造成组织凝固坏死，当局部温度急剧上升达几百度甚至上千度时，可以造成照射部分碳化或汽化. 在照射生物组织时，不同波长的激光产生热效应的机制也不尽相同，红外激光的光子能量小，生物组织吸收后只能增加生物分子的热运动导致温度升高，所以它是直接生热；可见光和紫外光的光子能量大，生物组织吸收了光子能量后引起生物分子电子态跃迁，在它从电子激发态回到基态的驰豫过程中释放能量，该能量可能引起光化反应，也可能转化为热量产生温度升高，所以它们是间接生热. 激光热效应究竟应表现为哪种形式，在激光方面取决于其输出参数、作用时间，在生物组织方面则取决于其光学、热学特性等许多因素.在临床治疗时基本上是用热致凝固、热致汽化、热致碳化、热致燃烧这四种热效应，相对低能量的连续激光如CO2激光或Ar+激光，准连续的激光如铜蒸汽激光或KTP激光，通常产生可控的表浅的部分厚度的热致凝固效应；将脉冲染料激光的特异性作用于微血管治疗瘢痕，也应用了热致凝固效应；采用脉冲CO2激光或Er:YAG激光进行面部疤痕和皱纹的去除，则是利用了使病变皮肤组织汽化的热致汽化效应，从而获得理想的美容效果. 随着半导体激光器波长范围的扩展，半导体激光已经用于软组织切除及组织接合、凝固、和汽化，在医学上获得广泛应用. 有时根据情况，也采用多波长激光在空间、时间上的组合使用，比如在激光美容中，通常用CO2激光(10.6 μm)作大面积去皱后，再用铒激光(2.94 μm)做精细修整，可以产生优于单一波长的医疗效果.光化学效应当一个处于基态的分子吸收了能量足够大的光子以后，受激跃迁到激发态，在它从激发态返回到基态，但又不返回其原来分子能量状态的弛豫过程中，多出来的能量消耗在它自身的化学键断裂或形成新键上，其发生的化学反应即为原初光化学反应. 在原初光化学反应过程中形成的产物，大多数极不稳定，它们继续进行化学反应直至形成稳定的产物，这种光化反应称为继发光化反应，前后两种反应组成了一个完整的光化反应过程. 这一过程大致可分为光致分解、光致氧化、光致聚合及光致敏化四种主要类型. 光致敏化效应又包括光动力作用和一般光敏化作用.应用光敏剂进行的光动力学疗法是其中典型的应用. 光动力学疗法，也称为光化学疗法. 在机体内注射某种光敏物质，由于肿瘤细胞和正常细胞与光敏物质的亲和力不同，使病变组织内的光敏物质浓度远大于邻近的正常组织. 选择性存积于肿瘤细胞内的光敏剂经特定波长的光照射激发后，发生光物理化学反应，产生活性氧分子和自由基等其他活性物质，导致肿瘤细胞凋亡或坏死；或通过破坏肿瘤组织内的微血管循环系统，使肿瘤细胞缺氧或营养匮乏而衰竭，从而选择性地破坏肿瘤组织，对正常组织损伤小，所以它是一种较好的治疗方法，尤其对浅表肿瘤疗效较好. 光动力学疗法治疗原位鳞状细胞癌早有报道，现在除了疗效较好的浅表肿瘤，已经用于早期肺癌和食道癌，深部的甚至大体积的实体瘤治疗. 随着各国卫生组织的先后批准，PDT已逐渐成为临床常用的备选治疗方式，包括晚期癌的姑息性治疗和早期癌及癌前病变的根治性治疗.机械效应由激光照射产生的机械作用可分为两部分：激光本身的辐射压力对生物组织产生的压强，即光压，称作一次压强；生物组织吸收强激光造成的热膨胀和相变以及超声波、冲击波、电致伸缩等引起的压强，叫二次压强. 由激光导致的生物细胞的压强的变化可以改变生物细胞、组织的形状，使得生物细胞、组织内部或之间产生机械力，从而对生物细胞、组织产生巨大的影响. 在临床上，利用激光引起的压强作用可治疗多种疾病，如眼科中的压力打孔等.生物刺激效应当低功率激光照射生物组织时，不对生物组织直接造成不可逆性的损伤，而是产生某种与超声波、针灸、艾灸等机械的和热的物理因子所获得的生物刺激相类似的效应，称为激光生物刺激效应. 这种生物刺激效应是低功率激光作用的结果，为了解释低功率激光的生物效应，人们提出了种种设想和假说，有生物电场假设、偏振刺激假设、细胞膜受体假设、色素调节设想等数种，到目前还没有形成为学术界普遍接受的理论. 虽然低功率激光的作用过程和作用原理尚不很清楚，有待于进一步的探讨，但其生物刺激效应在医学研究和临床工作中确有广泛应用且取得了一定成果.低功率激光对肌体有多种生物刺激效应，涉及到肌体各个部分和器官. 并可激活巨噬细胞活性，激活后可产生多种活性物质，增强肌体抗感染、抗肿瘤及免疫调节作用. 低能量HeNe激光血管内照射在辅助化疗恶性肿瘤时可以缓解化疗引起的免疫抑制. 任明姬等研究了HeNe激光穴位照射对小鼠腹腔巨噬细胞功能的影响，实验得出适当剂量照射小鼠神阙穴能活化其巨噬细胞从而提高机体免疫功能的结论. 此外，低功率激光照射还对血液循环和组织代谢等系统有一定的调整作用，使其病理状态恢复正常.采用HeNe激光照射大鼠心前区，可使心肌内层、外层的毛细血管开放率增加，从而有可能在血压变化不大的情况下，增加局部心肌组织的血液灌注量，提高心肌细胞的供血、供氧能力和新陈代谢状况，有效改善心肌微循环. Shefer等实验研究发现低强度激光照射可使处于静止状态的骨骼肌卫星细胞进入细胞分裂周期，并促进它们的增生，从而促进骨骼肌的再生.。
弱激光生物刺激效应的机理研究
hν
受激吸收 E1
Low level laser
处于高能态的原子不是稳定的。在没有外界的作用下， 自发辐射 处于高能态的原子不是稳定的。在没有外界的作用下，激发 态原子会自发地向低能态跃迁，并发射出一个光子， 态原子会自发地向低能态跃迁，并发射出一个光子，光子的能量 这称为自发辐射 普通光源的发光就属于自发辐射。 自发辐射。 为 hν = E2 − E1 ，这称为自发辐射。普通光源的发光就属于自发辐射。 由于发光物质中各个原子自发地、独立地进行辐射，因而各个光子的位 由于发光物质中各个原子自发地、独立地进行辐射，因而各个光子的位 偏振态和传播方向之间没有确定的关系。 相、偏振态和传播方向之间没有确定的关系。
Low level laser
（2）产生激光的条件：有实现粒子数反转的激活介质；满足阈值条 ）产生激光的条件：有实现粒子数反转的激活介质； 件的谐振腔。 件的谐振腔。 A 激活介质 激光是通过受激辐射来实现光放大的光。 激光是通过受激辐射来实现光放大的光。 对光放大过程来说，受激吸收和受激发射是相互矛盾的。 对光放大过程来说，受激吸收和受激发射是相互矛盾的。吸 收过程光子数减少，而辐射过程则使光子数增加。因此， 收过程光子数减少，而辐射过程则使光子数增加。因此，光通过 物质时光子数是增加还是减少，取决于那个过程占优势，这又决 物质时光子数是增加还是减少，取决于那个过程占优势， 定于处于高、低能态的原子数。 定于处于高、低能态的原子数。 正常分布：在正常状态下， 正常分布：在正常状态下，处于高能态的原子数远远小于处于低 能态的原子数，这种分布称为正常分布 正常分布。 能态的原子数，这种分布称为正常分布。 正常分布下，受激吸收过程占优势，不可能实现光放大。 正常分布下，受激吸收过程占优势，不可能实现光放大。 粒子数反转：要使受激辐射占优势，必须使处在高能态的原子数 粒子数反转：要使受激辐射占优势， 大于低能态的原子数，这种分布与正常分布相反，称为粒子数反 大于低能态的原子数，这种分布与正常分布相反，称为粒子数反 居分布，简称粒子数反转 粒子数反转。 居分布，简称粒子数反转。
激光的生物学效应讲解
论文关键词：激光激光生物效应激光与生物分子论文摘要：本文主要简介了激光与生物组织相互作用所产生的生物效应，概述激光与生物分子相互作用机理研究现状。
为提高和发展激光技术在此领域的应用，有必要对激光的生物学效应及生物物理机理进行研究。
一、激光的发光原理及其生物学效应1激光发光原理把一段激活物质放在两个互相平行的反射镜构成的光学谐振腔中，处于高能级的粒子会产生各种方向的自发发射。
其中，非轴向传播的光波很快逸出谐振腔外，轴向传播的光波却能在腔内往返传播，当它在激光物质中传播时，光强不断增强。
如果谐振腔内单程小信号增益G0l 大于单程损耗δ，则可产生自激振荡。
原子的运动状态可以分为不同的能级，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出相应能量的光子即自发辐射。
同样的，当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话，会导致原子从低能级向高能级跃迁即受激激吸收。
然后，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子即受激辐射。
这些运动不是孤立的，而往往是同时进行的。
当我们创造一种条件，譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场，受激辐射得到放大从而比受激吸收要多，就会有光子射出，从而产生激光。
2激光生物学效应由于激光具有能量和动量，激光作用于生物分子，就有可能使生物分子产生物理、化学或生物反应，这就是激光生物效应。
目前，学术界认识比较一致的激光生物效应大致有五类：. 激光生物热效应、激光生物光华效应、激光生物压力效应、激光生物电磁效应和激光生物刺激效应。
生物组织内的天然色素颗粒，对近紫外、可见光和近红外光谱区的激光有选择吸收作用。
激光生物效应，目前已经在激光医疗、激光育种方面得到广泛、有效的应用。
（1）激光生物热效应激光照射生物组织时，激光的光子作用于生物分子，分子运动加剧，与其他分子的碰撞频率增加，由光转化为分子的动能后变成热能，可能会引起蛋白质变性，生物组织表面收缩、脱水、组织内部因水分蒸发而受到破坏，造成组织凝固坏死。
激光生物医学工程论文弱激光治疗(LLLT)原理及应用
弱激光治疗（LLLT）原理及应用姓名：xxx班级：xx1101学号：U20111xxxxx联系方式：158271xxxxx指导老师：xxx摘要弱激光，是不会给生物组织造成不可逆伤害的，却能产生良性生物刺激、应答反应和光化学效应，从而调节机体多种功能的激光。
通过平衡、改善神经冲动传递、血液功能、免疫、代谢等，从而达到治疗疾病和美容的目的。
当前，弱激光治疗已在临床上广泛使用。
本文首先介绍了关于弱激光疗法原理的一些猜想，然后介绍弱激光疗法的生物刺激作用，最后给出一些临床上应用弱激光疗法治疗的应用。
关键词：弱激光疗法、生物刺激作用AbstractLow-level laser, is the laser which has low energy intensity and do not have an irreversible damage to the tissues. On the other hand, it can encourage the cells to function. By balancing and improving many of the cell functions such as the nerve impulsion transmission, the hematopoietic function, the immunity and the metabolism, we can use low-level laser therapy to cure many diseases and do some beauty services. In the current time, the low-level laser therapy has been applied wildly in the clinical medicine.Keywords: low-level laser therapy ( LLLT ), bio-stimulation一、背景介绍弱激光相对强激光而言，指的是不会造成生物组织不可逆损伤的激光，由于其积极的生物刺激作用，常在生物医学中作为生物刺激源，用于科学研究和临床治疗。
激光的生物作用机理及生物效应
激光的生物作用机理及生物效应激光也是一种光，从本质上讲它和普通光源如太阳、白炽灯、火焰等所发出的光没有什么区别，因此它具有普通光所具有的性质。
由于它是一种电磁波，所以又具有波粒二象性。
它遵守反射、折射的定律，在传播中会出现干涉、衍射、偏振等现象。
但是，激光又有着和普通光显著不同的特点，如它的单色性、相干性、方向性极好，亮度极高等。
因此，它与生物体作用时会产生许多特殊的效应，这也是激光可以用来诊治疾病的原因之一。
激光美容的原理激光也是一种光，从本质上讲它和普通光源如太阳、白炽灯、火焰等所发出的光没有什么区别，因此它具有普通光所具有的性质。
由于它是一种电磁波，所以又具有波粒二象性。
它遵守反射、折射的定律，在传播中会出现干涉、衍射、偏振等现象。
但是，激光又有着和普通光显著不同的特点，如它的单色性、相干性、方向性极好，亮度极高等。
因此，它与生物体作用时会产生许多特殊的效应，这也是激光可以用来诊治疾病的原因之一。
激光美容的原理是通过组织吸收高能量的激光后所产生的光热反应，使局部温度在数秒内骤然升高到数百度或更高，组织发生凝固性坏死，甚至碳化或汽化，与此同时，由于急剧发热，组织的水分突然剧烈丧失，聚焦后，可用以切割或烧灼病变组织。
常用于皮肤的激光有二氧化碳激光、红宝石激光、染料激光等。
激光美容的优势是显而易见的：操作简便、省时、可同时止血，对于有些大面积斑、痣无须手术切除，自体植皮，可以起到美容和保留原有皮肤功能的双重效果。
但是它同其他治疗方法一样，也会有一些副作用，在清除病变组织的同时，对正常组织也有不同程度伤害，最常见的是遗留表浅疤痕、色素减退或沉着斑。
激光的生物作用机理及生物效应激光对生物体的作用有五种：热作用、光化作用、机械作用、电磁场作用和生物刺激作用。
激光和生物体相互作用以后所引起生物组织方面的任何改变都称为“激光的生物效应”。
激光与生物体作用后，不仅会引起生物效应，而且激光本身的参数（波长、功率、能量等）也可能会改变。
激光医学课件弱激光的医学应用
弱激光的生物学刺激效应
• 刺激或抵制：能量密度小时，表现为兴奋 作用，能量密度大时表现为抑制作用。
• 累积作用：小剂量有累积作用 • 抛物线效应：照射次数有阈值，效应不随
• 引起细胞凋亡 • 促进细胞增殖反应 • 提高多种酶活性
对神经的刺激作用
• 弱激光对中枢神经系统、神经节和末梢神 经系统均有明显的刺激作用，治疗神经衰 弱、坐骨神经痛、脊髓损伤、臂丛神经损 伤、面神经麻痹、三叉神经痛等，均有较 好的疗效。
抑制神经传导：抑制应激信号的传导速度，亦抑制应激信号的强度及冲动频率，同 时，激光对疼痛刺激引起的末梢神经冲动、传导速度、强度及冲动频率均有抑制的 作用；
次数增加无限增大。
弱激光照射对机体免疫功能的作用
• 低能量激光照射可增加吞噬细胞的数目， 增强巨噬细胞的活性，加强白细胞的吞噬 功能。
• 微生物检查发现，弱激光照射可改变伤口 部葡萄球菌对抗菌素的敏感性。
弱激光照射对血液循环的作用
• 降低血液粘滞度 • 促进红细胞变形 • 增强血液携氧能
对组织代谢的影响
组织修复：激光照射可促进新生血管的生长和肉芽组织增生，刺激蛋白质合成。毛 细血管是肉芽组织的基本成分之一，是完成伤口愈合的前提条件，肉芽组织毛细血 管越丰富，组织供氧量越充分，有助于各种组织修复细胞的代谢和成熟，促进胶原 纤维（蛋白）的产生、沉积和交联。
改善血液循环：直接照射血流减少的疼痛部位或间接照射支配此范围的交感神经节 均可引起血流增加，促进致痛物质代谢，缓解疼痛；
弱激光促进伤口愈合
激光医学课件弱激光的医学应用
THANK YOU.
详细描述
弱激光可缓解各种疼痛症状，如头痛、肌肉疼痛等，同时还可改善局部血液循环 ，缓解疲劳和不适感。
06
结论与展望
弱激光在医学上的重要地位
弱激光在医学领域具有广泛的应用前 景，其在生物组织修复、伤口愈合、
抗炎等方面具有显著疗效。
弱激光对于一些难治性疾病如溃疡、 神经性疼痛等具有明显的治疗作用，
可弥补传统医学方法的不足。
弱激光使用中的注意事项
使用弱激光前，医护人员应了解 患者的病史、过敏史和用药情况 ，以便选择合适的激光参数和照
射部位。
照射过程中，应确保激光光束对 准照射部位，避免光束外的皮肤
暴露。
使用弱激光时，应遵循“最小有 效剂量，最短照射时间”的原则
，避免过度照射。
弱激光的副作用及处理方法
常见的弱激光副作用包括皮肤刺激、灼伤、色素沉着等。
诱导肿瘤细胞凋亡
弱激光能够通过调节肿瘤细胞内信号转导通路，诱导肿瘤细胞凋亡。
04
弱激光在医学上的安全性问题
弱激光的安全性标准
1
激光产品的设计应符合国家及行业的相关标准 和规定。
2
弱激光设备的制造商应提供明确的安全操作指 南。
3
使用弱激光的医护人员应接受专业培训，掌握 正确的操作方法和安全注意事项。
总结词
抗炎、抗过敏、促进愈合
详细描述
弱激光可抑制炎症反应，缓解瘙痒和疼痛等症状，对湿疹、银屑病等皮肤疾病有 一定的治疗效果。
弱激光在肿瘤治疗方面的临床应用案例
总结词
浅谈不同波长的光在生物检测和医疗中的应用
浅谈不同波长的光在生物检测和治疗中的应用人类利用光的方法可分为三类，即将光作为能量的载体、将光作为信息的载体和将光作为科学研究的工具。
将光应用于人体疾病诊断，是从伦琴于1895年发现X射线开始的。
而且，更重要的是从那时起我们对于光的概念被扩展到了可见光以外的电磁波范围，开始了光在医学应用的新时代。
依照波长的长短以及波源的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、γ射线。
本文将主要就红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线和激光在生物检测和治疗中的应用进行分析。
红外线：波长从10-3米到7.8×10-7米。
可分为近红外、远红外和中红外。
红外线治疗方式是通过红外线作用于身体而起到治疗疾病的作用，这一过程中不使用任何药物。
受伤或疼痛的身体部位暴露于红外光下，这些射线可以穿透皮肤，帮助释放一氧化氮，从而起到放松血管，防止血液凝块的作用。
这样可以使受伤区域的血液循环得到改善。
其结果是，更多的血液可到达受伤组织，而这反过来又增加了氧气和宝贵的养分供应给它。
这一疗程加快身体愈合过程，并让患者感觉舒适。
另外，近红外线对人体组织有较强的穿透力，而且，近红外线对人体组织具有较高的选择性，人体不同软组织对透照穿过的光线吸收率不同，血红蛋白对近红外线、细胞对可见光等有较强的吸收率。
恶性肿瘤组织中这两种成分都比正常组织明显增多，所以透照检查时，乳房的皮肤、脂肪、血管、正常腺体和异常病灶等会在显示屏上呈现不同的影像。
该技术具有无辐射、快速、简便易行、无损伤、价廉等优点。
红外线的医学应用：无创血糖浓度检测、无创血氧浓度检测、乳腺癌的检测。
可见光：波长从770~390nm。
在医学领域中，可见光被用于内窥镜中。
内窥镜由可弯曲部分、光源及一组镜头组成。
使用时，在可弯曲部分的支撑和牵引下将内窥镜导入预检查的器官，在外部显示工具上可直接窥视有关部位的变化。
可见光的医学应用：胃肠道疾病的检查、胰腺、胆道疾病的检查、腹腔镜检查、呼吸道疾病的检查、泌尿道检查。
第三章 激光生物效应
共一百一十三页
2.生物组织(zǔzhī)吸收激光后的光化反应明显强 于普通光。
共一百一十三页
2.1 光化作用过程(guòchéng)
大致由原初光化反应、继发光化反应组 成一个完整过程。
共一百一十三页
第三章 激光生物 效应 (shēngwù)
共一百一十三页
激光生物效应： 指在激光辐照下，生物体可能(kěnéng)产生
的物理、化学或生物化学反应及变化，是 研究发展激光生物学、激光医学和激光防 护技术的重要基础。
共一百一十三页
以往 知识回顾 (yǐwǎng)
普通光对生物体所产生的作用有： 光合作用、生物过程的能量转移、生物颜
的脂肪，从而起到降低(jiàngdī)血脂的作用。
共一百一十三页
红细胞获得足够的能量(néngliàng)，其变形能力
随之增加。降低红细胞及血小板的凝聚性，使 得血粘度及血流变指标明显好转等。
共一百一十三页
红细胞变形性：
一般是指红细胞在流动中改变其形状(xíngzhuàn)的能 力，是一种十分重要的流变现象。
共一百一十三页
√ 比热容
单位质量的某种物质温度升高（或降低） 1℃时所吸收（或放出(fànɡ chū)）的热量，叫做 这种物质的比热容。比热容是反映物质的 吸热（或放热）本领大小的物理量。
国际单位： 焦/千克·℃（J/kg·℃)
共一百一十三页
生物组织的比热容（J/kg·K） 角质层 脂肪 真皮层 肌肉 血液 水
共一百一十三页
在机体的生命(shēngmìng)过程中，血细胞不断地新陈代 谢：红细胞的平均寿命约120天、颗粒白细胞和血小板 的生存期限一般不超过10天、淋巴细胞的生存期长短不 等，从几个小时直到几年。
激光医学-弱激光的医学应用
研究还发现，弱激光可以促进神经损伤后的再生。适当的激光照射可以促进神经元轴突的生长，加速神经功能的 恢复。
弱激光在康复医学的应用
激光治疗关节炎
弱激光可用于关节炎的康复治疗。通过激光照射关节局部，可以促进血液循环、减轻炎症反应，缓解 疼痛和肿胀症状。
运动损伤康复
弱激光还可应用于运动损伤的康复治疗。如肌肉拉伤、肌腱炎等，通过激光照射可以促进组织修复， 加快康复进程。
弱激光可用于眼底病的治疗，如糖尿病视网膜病变、视网膜静脉阻塞等。通过激 光光凝技术，可以减少眼底新生血管的形成，防止病变进展。
近视矫正
近年来，弱激光还被应用于近视矫正手术。利用飞秒激光等先进技术，可以精确 地切割角膜组织，改变角膜曲率，从而达到矫正近视的目的。
弱激光在神经科的应用
激光治疗神经痛
弱激光可用于治疗各种神经痛，如三叉神经痛、带状疱疹后神经痛等。通过激光照射神经节或神经根，可以阻断 疼痛传导，缓解疼痛症状。
激光医学-弱激光的 医学应用
汇报人： 日期:
目 录
• 弱激光医学概述 • 弱激光在各类医学领域的应用 • 弱激光医学研究的最新进展 • 弱激光医学的展望与挑战
01
弱激光医学概述
弱激光定义
低强度激光
弱激光，也被称为低强度激光，其功率密度较低，通常不足 以产生生物组织的热效应。
非热效应
与高强度激光不同，弱激光主要通过非热效应与生物组织相 互作用。
弱激光医学发展历程
01
02
03
初始探索
自20世纪60年代起，科学 家们开始研究弱激光对生 物组织的影响。
实验与临床研究
通过一系列的实验与临床 研究，人们逐渐发现弱激 光在医学领域的潜在应用 。
激光在生物医学领域的应用讲解
激光在生物医学领域的应用激光由于其良好的一致性，单色性、准直性等特点，自从其出现以来就一直对生物医学的发展起着十分重要的作用。
在医学领域，激光技术已经渗透到基础和临床的许多学科和专业之中，并对医学的发展起着重大的促进作用。
特别是近年来，激光医学在国内外取得了长足的发展，利用激光对生物组织的作用机制在医学上的应用十分广泛，如：光凝固（）、光消融（）、生物刺激（）、激光碎石（）、诊疗肿瘤（）等。
◆激光在心血管中的应用激光在心血管中的应用主要体现在两个方面，即血管的选择性破坏和血管重建术。
激光用于血管的选择性破坏在理论和应用方面已经取得一些突破性进展，美国激光于血管曲张治疗中心研究得知940的激光具有较深的穿透性，以及对血红素较好的吸收特性，对水的最佳吸收特性以及对黑色素最小的吸收。
利用该波长的激光器对血管曲张的治疗达到了很好的疗效。
激光心肌血管重建术是目前替代常规方法治疗心脏病的一种有效手段，它利用激光于心肌组织作用产生的热效应，用高强度激光束在缺血的心区域内打数个微孔，通过这些微孔把心腔中的血液引向缺血的心肌区域，改善心肌血液微循环以达到治疗的目的。
◆激光在肿瘤中的应用激光刻章机激光雕刻机利用激光的光动力学法来治疗肿瘤是世界各国科学家研究的一个热门课题，在英国已经获得初步的成功。
它是将病人先注入某种光敏药物，它与癌细胞亲合力强，而与正常细胞亲合力弱，当激光一遇到药物，即被吸收引起药物光化学反应，生出单质氧，是肿瘤组织内的细胞产生强烈的氧化反应，使生物分子链发生断裂，切断肿瘤供血并将其分裂成碎片气化。
此方法可以大大减少正常细胞遭破坏的危险。
◆激光在眼科中的应用激光手术是理想的治疗近视的高科技手段，其集计算机、激光、生物医学工程技术于一体，利用准分子激光束能量高，穿透性极弱，切削准确，重复性好的特点，准确地切削角膜前层组织，降低屈光度以达到矫正近视的目的，该手术对周围组织及深层眼内结构无影响，具有切削整齐光洁、精确性高、预测性强、稳定性好、合并症极少等特点，患者手术中无痛苦，不需住院，不影响正常的工作、生活，是治疗近视理想的手术方法。
激光医学课程(08-4)-激光手术与弱激光生物刺激效应(精)
四、强激光在临床上的应用
强激光的临床应用
1、强激光在医疗上多用作手术刀， KTP／Nd:YAG、Nd:YAG激光进行 止 血 及 凝 固 时 ， 都 优 于 CO2 激 光 ， 但汽化、切割作用较CO2激光差。 2、Nd:YAG激光凝血效果好，适用 于深部血管较密组织的切割和凝固。
强激光的临床应用
第四章 弱激光的临床应用
目的和要求：
• 掌握弱激光在临床上的应用特点
弱激光的生物刺激作用
主要有三个方面：
• 对血液系统的作用 • 对神经系统的作用 • 对淋巴系统的作用
对血液系统的作用
对血液的有形成分（白细胞white cell、 红细胞 red cell、血小板）和无形成分（血浆 中的葡萄糖、酶、激素、补体等）产生多方 面的刺激和调节作用。从而可激活血液细胞 免疫活性物质，改善血液流变学指标，促进 血循环，恢复血流的生理功能（输送营养、 氧气，带走废物、废气）。
全固态倍频Nd:YAG 激光手术机
（四） Er:YAG激光治疗机
工作物质：掺铒（Er） 钇 铝石榴石（YAG）； 一般为脉冲输出；激光输 出波长为近红外光 2940nm。可光纤传输， 或导光臂传输。
（五） Ho:YAG激光治疗机
• Ho:YAG 激光器： 工作物质：掺钬（Ho）
钇铝石榴石（YAG）；一般为脉冲输出； 激光输出波长为近红外光2190nm。可 光纤传输，或导光臂传输。
激光手术的机理
焊接、吻合：
1）组织的温升控制在55-60度内或更高； 2）组织局部蛋白质凝固、坏死、融合、 粘连 。
激光手术的机理
精细剥离手术: 光子能量大，会打裂组织的分
子键，成挥发性碎片，从表面被烧 蚀掉。
（二）激光手术的优点
弱激光疗法ppt课件
激光生物刺激效应
热的作用——
激光照射生物组织时，激光的光子作用于生物分子，分子运动加剧，与其 他分子的碰撞频率增加，由光转化为分子的动能后变成热能，热能引起生物 组织温度升高，加速血液循环，增强生物组织新陈代谢的作用。
对细菌的作用——
弱激光可以调节机体的免疫功能，从而增加机体抵抗力，杀 伤侵入的病原体，达到消灭的目的。
弱激光疗法
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弱激光疗法的定义
弱激光直接照射生物组织不会造成不可逆损 伤,而是产生某种生物刺激, 如神经冲动传递、 血液功能、酶的活性、免疫、代谢等功能，通 过平衡和改善上述功能而调节机体多种功能, 以及达到治疗疾病的目的。
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选择“650nm”弱激光的原 因
大量的临床研究发现，激光波长为650nm,正处于血红蛋白光谱 吸收峰，最容易被人体血液中的血红蛋白所吸收而发生光化学反应， 被称为“人体的黄金波段”。当650nm激光束垂直照射桡动脉时， 弱激光能量透过皮肤、肌肉和血管壁，被血液吸收激光激发的血液 荧光主要在600－670nm之间，而630－650nm光谱处于峰值， 也就是说由630－650nm的激光作为激光源在临床上治疗心脑血管 病最有效，治疗的效果最好。其安全性也最可靠。
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耳鼻激光
•在毛细血管最密集的，与脑血管距离最近的鼻腔内照射 650nm 激光
• 自古以来“耳朵”被认为是人体的缩小版，通过在耳朵内 照射 650nm 激光可预防各种疾病，维持人体平衡，也可预 防贫血、眩晕等症。 * 改善血液循环，提高人体免疫力
* 解除体毒素
* 降低血液中胆固醇，促进新陈代谢
* 降低血液内脂肪含量
血液系统的作用——
弱激光可引起血液变化，如：改变血液流变学性质，改善血流状 态、抗脂质过氧化；纠正脂代谢异常；改善微循环，降低血液粘滞 度、增强血液携氧能作用。
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（一）CO2激光器
• l．CO2激光器输出的波长实际上仅为
10.6μm，处于不可见的中红外区。
• 2．生物组织对10.6μm的红外光吸收率很大，
所以，它对组织的穿透深度很浅，做外科手 术切割效果好，而且较安全。
CO2激光器的分类
• 工作方式：连续、脉冲； • 结构：内腔式、外腔式、半内腔式。 • 传统玻璃管、射频金属腔
激光导光关节臂
CO2激光器的基本结构
（二）半导体激光器
• l．半导体激光器输出的波长有多种，包
括808nm、830nm、980nm、等等，处于 不可见的近红外区，可用光纤传输。
• 2． 半导体激光器手术机一般为连续输出，
输出功率可为0～100W。也可脉冲工作。
• 3．它对组织有一定穿透深度，适宜做多
三、常用激光手术机
• 10.6μm CO2激光器 • 多种波长Diode Laser 半导体激光器 • 1.06μm Nd:YAG激光器 • 532nm 倍频Nd:YAG激光器 • 2.19μm Ho:YAG 钬激光器 • 2.94μm Er:YAG 铒激光器 • 2.00μm Tm:YAG 铥激光器 • 眼科用红黄绿多波长激光器 • 等等
一、强激光作用
2. 光致压强作用的二次压强
• 气流反冲压强 • 内部汽化压强 • 热膨胀超声压强 • 等离子体膨胀压强（I> 109W／cm2） • 电致伸缩压强 • 其它压强
二、 激光手术
（一）激光手术的机理 （二）激光手术的优点 （三）激光手术常用的激光器
（一）激光手术的机理
可见光和红外光激光手术: 主要是利用了激光的热效应和二
激光手术的机理
焊接、吻合：
1）组织的温升控制在55-60度内或更高； 2）组织局部蛋白质凝固、坏死、融合、 粘连 。
激光手术的机理
精细剥离手术: 光子能量大，会掉。
（二）激光手术的优点
• 1．对周围正常组织损伤小。 • 2．止血效果好 。 • 3．激光手术对术中的各种监护仪器无干扰。 • 4．激光可用光纤传输。 • 5．简化手术器械和手术过程。 • 6．减少感染。 • 7．减少恶性肿瘤的转移。 • 8．术后疼痛较常规手术轻。
强激光的临床应用
3、 Nd:YAG激光及KTP晶体倍频后 的激光都可通过光导纤维传输，因 此，除使用操作方便外，还可配合
各种内窥镜进行激光介入治疗。
强激光的临床应用
4、 强CO2激光在普外科、烧伤外科、 骨科、妇科、皮肤科、五官科、口 腔科、眼科等等都有着广泛的应用。
强激光的临床应用
5、在肝胆外科的应用：肝胆手术。 6、在泌尿外科的应用：阴茎尖锐湿
种外科手术，而且较安全。
（三）Nd:YAG激光器
• l．输出波长: 一般为1.064μm，处
于不可见的近红外区。
• 2．输出功率: 单根晶体棒工作时可
达百瓦, 工业用板条棒可达400W。 调Q峰值功率可达连续输出时的 40～100倍，形成巨脉冲。
• 3．一般是多模输出。可配光导纤维，
使用方便。
• 4．采用倍频技术可输出532nm的绿
对神经系统的作用
激光照射到神经细胞，进而刺激中枢 神经，起动神经—体液调节机制，提高生 物活性物质内阿片肽的含量，对镇痛、调 节代谢和免疫活性等功能有重要作用。
激光生物作用
发生激光生物效应的过程叫激光生物作用。 主要有： 1）光致发光作用 2）光致发热作用 3）光致压强作用 4）光致化学作用 5）弱激光的生物刺激作用。
一、强激光作用
1. 光致发热作用
• 热致凝固 60～100 ℃ • 热致汽化 100 ～ 530 ℃ • 热致炭化 300 ～ 400 ℃ • 热致燃烧 530 ℃ • 热致切割 > 530 ℃
第四章 弱激光的临床应用
目的和要求：
• 掌握弱激光在临床上的应用特点
弱激光的生物刺激作用
主要有三个方面：
• 对血液系统的作用 • 对神经系统的作用 • 对淋巴系统的作用
对血液系统的作用
对血液的有形成分（白细胞white cell、 红细胞 red cell、血小板）和无形成分（血浆 中的葡萄糖、酶、激素、补体等）产生多方 面的刺激和调节作用。从而可激活血液细胞 免疫活性物质，改善血液流变学指标，促进 血循环，恢复血流的生理功能（输送营养、 氧气，带走废物、废气）。
全固态倍频Nd:YAG 激光手术机
（四） Er:YAG激光治疗机
工作物质：掺铒（Er） 钇 铝石榴石（YAG）； 一般为脉冲输出；激光输 出波长为近红外光 2940nm。可光纤传输， 或导光臂传输。
（五） Ho:YAG激光治疗机
• Ho:YAG 激光器： 工作物质：掺钬（Ho）
钇铝石榴石（YAG）；一般为脉冲输出； 激光输出波长为近红外光2190nm。可 光纤传输，或导光臂传输。
色激光和354nm的紫外激光，即所 谓KTP/YAG激光。
• 5．生物组织对1.064μm的红外光吸
收率较小，所以，它对组织的穿透深 度较深，对组织的凝固效果好。
Nd:YAG激光器的分类
• 工作方式：连续、脉冲、调Q脉
冲（巨脉冲）；
• 输出波长：倍频、三倍频； • 泵浦方式：灯泵、半导体激光泵
浦（全固态）
疣、阴茎癌、包皮过长、前列腺切 除术、微创经皮肾穿刺取石术 （MPCNL） 。 7、神经外科：脑膜瘤、血管瘤。
强激光的临床应用
8、五官科：慢性肥厚性鼻炎、 过敏性鼻炎、鼻息肉、咽部良性 肿瘤、声带小结、声带息肉、鼻 腔咽部血管性病变等。 9、眼科：泪小管激光疏通术， 用倍频激光做视网膜焊接、青光 眼滤过术。
次压强应。
紫外光激光手术： 主要是利用了激光的烧蚀光分解
作用。
激光手术的机理
切割、分离、打孔、截骨：
1）使组织的温升在300度以上，甚至上 千度； 2）使组织表面脱水、炭化 ，内部水分迅 速蒸发 ，产生强大的内部汽化压 ； 3）气体冲破组织表面，形成一定能量的 气流反冲压 ； 4）汽化和热膨胀等产生超声压； 5）使组织瞬间爆裂、消融、汽化。
四、强激光在临床上的应用
强激光的临床应用
1、强激光在医疗上多用作手术刀， KTP ／ Nd:YAG 、 Nd:YAG 激 光 进 行 止 血 及 凝 固 时 ， 都 优 于 CO2 激 光 ， 但汽化、切割作用较CO2激光差。 2、Nd:YAG激光凝血效果好，适用 于深部血管较密组织的切割和凝固。