浙江大学激光技术与生命科学激光在医学中的应用 ppt课件

激光在医学中的应用* 1辐射的常用计量单位n 辐射强度n 功率密度n 连续激光 W/cm2n 脉冲激光 J /cm2 Date 2n 激光的焦点d f其中 f 是聚集透镜的焦距， 是激光光束的发散角。n 一般光斑是圆的，则光功率密度Date 3n 一般光照射到物质层通常有以下三个部分1、反射： 一部分从表面反射回来。2、衰减a、 吸收（在物质中一部分被吸收并转变为热）b、 散射（另一部分通过物质，改变了它的传播方向并随后消失）3、透射： 一部分透过物质。R A T 1Date 4激光的生物学效应激光与生物组织相互作用最重要的作用是热效应。光学范围内的激光束的作用从刺激到完全破坏组织。可以分为以下各级：1、释放生物反应，无明显的热度。2、局部组织发热，不损害其生命活力。3、损伤酶的作用。4、脱水和组织萎缩。5、超过一定温度以后出现不可逆的蛋白质凝结。6、形成痂和薄的碳化层和炭化。7、组织的气化。Date 5在活 组织中激光照射，除热效应外，还有如下非热效应：n 电磁场效应强场对组织的激励、振动和自由基作用等。n 压力和冲击波效应如脉冲激光在焦点处功率密度达 1018W/cm2,可产生可观的一次压力。n 光化效应不同生物对不同的激光波长具有选择性吸收。Date 6n 释放生物效应对有机染料的光子激活作用，它决定了选择性吸收。如用不同荧光染色剂在激光的辐射下对光的吸收。1、一般可以诊断恶性肿瘤，如食道癌，胃癌的早期诊断。由于癌细胞与正常细胞对荧光染色剂的吸收有很大区别，一般癌细胞的吸收较强，所以在一段时间后癌细胞中的荧光染色剂还有相当数量，而正常细胞中已很少有荧光染色剂，当激光照射时，对激光的荧光图会有很大的差别。2、可以用于恶性肿瘤的治疗。如：丫啶撜能被癌细胞所吸收，而对正常细胞很少吸收甚至不吸收，当激光照射时产生光化学反应，达到杀死癌细胞的目的。这种效应也称为趋光性效应。Date 7n 激光热效应在医学上应用1、凝结生物体吸收激光以后，由热效应引起的温度上升导致蛋白质变质的现象。因为凝固是光引起的，所以叫光凝固。当温度超过 56C时，可以观测到蛋白质的变质现象。例如：在 +61C卵白脱在几秒钟内凝固，血红朊在 63C时 凝固。凝固可以破坏病理组织（坏死），也可以封闭血管止血。这种方法最早用于眼科，如视网膜脱落的焊接。至今这种方法还在应用。Date 8n 2、切割用聚焦的激光在组织上运动，通过快速燃烧从而分离组织。这时在切口的两边组成一个坏死区，它封住了血管。因此激光切口的失血最少。激光刀的优点不接触被切物、无压力，术后的疼痛比其他外科手术刀做的手术要轻些。Date 9n 3、气化组织完全变成烟和蒸气，这时由于物体强烈地吸收了激光引起的。这样就可以无接触地将有病的组织破坏掉，而临近的健康组织则不受损伤。神经外科医生很乐意采用这种方法。Date 10适应性n 一个激光对某一目的（凝固、切割和气化）是否适用，主要取决于激光的功率和发射的波长；其次在波长范围内生物组织的主要光学特性：1、吸收能力：吸收系数指组织中单位程长上一个光子被吸收的几率。2、散射特性：散射系数指组织中单位程长上一个光子被散射的几率。3、穿透深度：热扩散和热传导。Date 11医用激光的分类n 激光医学诊断与检测n 激光治疗Date 12激光医学诊断与检测n 生物分子的激光荧光特性n 激光荧光光谱法n 激光多普勒散射技术n 激光散射喇曼光谱法n 激光散斑技术n 激光全息技术Date 13n 激光诊断仪器 激光肿瘤光谱诊断装置；激光荧光肿瘤诊断仪 ；激光血液分析仪；激光检测仪；激光多普勒血流 计； 激光眼科诊断仪；眼科激光扫描仪 Date 14激光治疗n 激光光动力学治疗n 激光在皮肤科的应用n 激光在眼科的应用n 激光在呼吸系统疾病的应用n 激光在消化系统的应用n 激光在外科的应用n 激光在心血管外科领域的应用n 激光在泌尿外科的应用n 激光在骨科的应用n 激光在神经外科的应用n 激光在妇科的应用n 激光在耳鼻喉科的应用n 激光在口腔科的应用Date 15弱激光体外治疗仪器 氦氖激光治疗机（包括具有扩束装置的照射仪）；氦镉激光治疗机；半导体激光治疗机；激光针灸治疗仪Date 16n 激光手术和治疗设备 固体激光手术设备（ Nd:YAG、 Ho:YAG、 Er:YAG、 红宝石、蓝宝石、翠绿宝石）、气体激光手术设备（ CO2、 金蒸汽、准分子、氩离子）、半导体激光治疗仪、氮分子激光治疗仪、眼科激光光凝机、眼晶体激光乳化设备、激光血管焊接机 Date 17n 介入式激光诊治仪器 He