激光医学基础

1、,李迎新 天津医科大学激光医学实验室 天津市激光医学技术工程中心 2009年9月10日,掌握激光医学基础 开创激光医疗新天地,1、疗效,三件事,激光医疗技术在临床应用中疗效不像期望的那么好,同一个激光医疗技术在不同的医院应用，疗效有好有差,审校临床技术操作规范激光医学分册和临床诊疗指南激光医学分册过程中看到的问题,2、差别,1、疗效,3、问题,体会,什么是激光医学？,基于激光技术和医学相结合的手段和方法进行疾病诊断、治疗及其研究的一门边缘学科。,一、,激光医学,激光技术,医学,疾病诊断,疾病治疗,诊治研究,激光医学基础包括哪些内容？,激光医学基础,主要包括： 1) 激光技术基础（特性和器件）；

2、 2）在各级水平上的激光生物效应； 3) 激光参数和生物组织特性对激光生物效应的影响； 4）组织光学。,事例（一）,事件：激光烧伤严重事故 地点：天津某医院 材料与方法：CO2激光器,金属保护套，激光包皮环切术，局麻 事故原因：对激光技术特性、激光参数对激光生物效应的影响没有掌握 启示：上岗培训，常规维护，参数检测,事例（二）,事件：PDT致皮肤损伤事故 地点：河南某医院 材料和方法：铜蒸气激光器，光敏药物，PDT治疗鲜红斑痣，等等 事故原因：对激光生物效应、PDT作用原理理解不够 启示：培训要到位（如：并发症）,激光器如何分类？,激光器如何分类？,1.按工作物质分,2.按工作方式分,3.按生

3、物反应水平分,激光器如何分类？,激光器如何分类？,按工作方式分类,激光器如何分类？,按生物反应水平分类,（2）强激光（器）,（1）弱激光（器）,激光参数在诊断和治疗中起什么作用？,在描述所使用的激光时，应该用哪些激光参数？,激光的计量（参数）,光辐射能量(光能量) 光辐射功率(光功率) 光的能量密度(激光的物理剂量) 光的功率密度(光强度) 对连续激光的计量 对脉冲激光的计量,激光的计量,1,2,4,5,6,3,1. 光辐射能量(光能量) Light Energy 表示光束所包含的光子集体的能量, 也就是光束所包含的所有光子能量的总和。 E = hv 单位： 焦耳 J,激光的计量,2,1,4,

4、5,6,3,2. 光辐射功率(光功率) Light Power 单位时间内发射或传播的光辐射能量称为光辐射功率。 P = E / t t：时间 单位 ： 瓦特 （W） 表示光辐射能量在时间上的分布特性。,激光的计量,3,2,4,5,6,1,3. 光的能量密度 Energy Density 通过光传播方向的单位面积的光辐射能量。 D = E / S S：面积 单位：J/cm2 表示光辐射能量在空间位置的分布特性。 D也称为激光的物理剂量,激光的计量,4,2,1,5,6,3,4. 光的功率密度(光强度) Light Intensity 通过光传播方向的单位面积的光辐射功率，也叫光强度。 I = P

5、 / S = E /（t*S） （可见 D = I * t ） 单位： W / cm2 表示光辐射能量对空间位置和时间的分布特性。 是决定激光生物效应强弱的一个重要参量,激光的计量,5,2,4,1,6,3,5. 医学上使用连续（或准连续）激光时的计量 需知道：激光器输出功率（ P） 被照射面积（s） 被照射时间（t） 可计算出：功率密度（I）、能量密度（D）,激光的计量,6,2,4,5,1,3,6. 对脉冲激光的计量 需知道：激光单脉冲能量（E） 脉冲宽度（t） 重复频率（f） 被照射面积（s） 被照射时间（t） 可计算出：峰值功率（Peak Power）、脉 冲数、 两个功率密度（I） 、两

6、个能量密度（D）,讨论,激光参数的计算,激光参数的作用,PDT治疗鲜红斑痣,有效穿透深度,讨论一：,激光参数在诊断和治疗中起什么作用？,讨论二：,PDT治疗鲜红斑痣用的激光机与光选择性热损伤治疗鲜红斑痣的激光机有什么不同(参数)？,HMME：在401nm、500nm、533nm、569nm、613nm有吸收峰，但考虑到不伤及皮下组织，应考虑533nm这个峰，则应选用532nm倍频Nd:YAG激光；当病灶有增厚时，有专家称：可小心选择569nm、613nm这两个峰。当然也要考虑激光机在病灶部位所能达到的功率密度，以保证光化学反应的充分进行。,讨论三：,如何计算激光的光斑、激光的功率密度和激光的能

7、量密度 ？ （以微束点阵激光为例）,讨论四：,对确定波长的激光，是否功率越大，穿透深度越深？如何计算激光的穿透深度 (有效作用深度)？,功率与有效作用深度,T=50%,为什么大多数激光医疗技术都是发达国家先发明？要提出新的激光医疗技术需要什么条件？- 掌握激光医学基础,思考: 为什么.？,医生的培养模式 医、理、工等多学科的人才的融合 对激光医学基础的重视,我们做的一点儿工作,天津医科大学激光医学实验室,建立于1994年 2000年被批准为天津市重点学科实验室 有7个临床科室作为研究基地 基础实验室有 6 名教授和副教授，有 12-15名博士生和硕士生 2009年组建天津市激光医学技术工程中心

8、,天津医科大学激光医学实验室,特点 : 1) 紧密结合临床 2) 医、理、工人员结合 3) 能产生新的激光医疗技术和疗法 4) 能研制专用的医用激光机设备,天津市激光医学技术工程中心,研究范围： 基础研究 （基础实验室） 临床应用研究（7个临床研究基地） 医用激光机研制（研发中心）,天津市激光医学技术工程中心,1、 组建单位： 天津市医科大学 天津市滨海华医光电技术有限公司,天津市激光医学技术工程中心,2、 技术依托： 天津医科大学激光医学实验室,天津市激光医学技术工程中心,3、主要任务： 1）激光医学基础研究 2）激光医学临床应用技术研究 3）激光医疗设备研发 4）激光医疗产品技术转化和转让

9、 5）激光医疗技术服务 6）激光医疗和技术人才培养,天津市激光医学技术工程中心,4、主要研究方向： 1）光动力疗法的研究 2）弱激光生物效应的研究 3）激光在临床医学中的应用研究 4）相关激光医疗设备的研制研发 5）激光医疗相关规范、标准的研究,天津市激光医学技术工程中心,5、 机构主要组成： 1）技术委员会 2）基础研究部：1个基础研究室、7个临床研究基地（皮肤科、眼科、妇产科、耳鼻喉科、肿瘤科、口腔科、康复理疗科） 3）技术开发部 4）综合办公室,天津市激光医学技术工程中心,6、 现有用于整形美容和皮肤科的激光医疗的主要产品： 1）全固态倍频Nd:YAG激光治疗机，用于光动力疗法治疗鲜红斑

10、痣。已完成技术输出，合作单位天津市同业科技发展有限公司。,全固态倍频Nd:YAG激光治疗机（系列） -用于鲜红斑痣的PDT治疗,全固态倍频Nd:YAG激光机,铜蒸气激光机 & 全固态KTP激光机,天津市激光医学技术工程中心,2）大功率红光半导体激光治疗机，用于光动力疗法治疗尖锐湿疣、痤疮、皮肤肿瘤等皮肤病。,大功率半导体激光治疗机（系列） -用于尖锐湿疣、痤疮、皮肤肿瘤的PDT治疗,半导体激光治疗机,天津市激光医学技术工程中心,3）双波长半导体激光治疗机，用于带状疱疹等皮肤疾病的治疗。,双波长半导体激光治疗机-用于带状疱疹、炎症和疼痛等疾病的治疗,PDT的新应用研究,1、PDT灭活艾滋病毒的研究（基金） 2、 PDT灭活致病菌的研究 3、 PDT法寻找抗肿瘤疫苗的研究,其它研究,1、青光眼CO2激光滤过术临床应用研究（天津市攻关专项） 2、多波长眼底激光技术（中丹合作） 3、量子点激光荧光诊断技术（863）,天津市激光医学技术工程中心,我们的优势： 1）真正医工结合的团队 2）真正产学研医结合的发展模式 3）具备激光医学基础研究、临床应用研究、技术转化、产品研发生产 - 良性循环链,保持联系，保持交流,学术交流、学会动态、专家答疑 新技术推广、新技术咨询 请登陆： 中华医学会激光医学分会的网站： “中