激光医学课程激光手术与弱激光生物刺激效应精教学课件.pptx

1、激光生物作用 发生激光生物效应的过程叫激光生物作用。发生激光生物效应的过程叫激光生物作用。主要有：主要有：1）光致发光作用）光致发光作用2）光致发热作用）光致发热作用3）光致压强作用）光致压强作用4）光致化学作用）光致化学作用5）弱激光的生物刺激作用。）弱激光的生物刺激作用。一、强激光作用一、强激光作用1.光致发热作用光致发热作用热致凝固热致凝固 60100 热致汽化热致汽化 100 530 热致炭化热致炭化 300 400 热致燃烧热致燃烧 530 热致切割热致切割 530 一、强激光作用一、强激光作用2.光致压强作用的二次压强光致压强作用的二次压强气流反冲压强气流反冲压强内部汽化压强内部汽

2、化压强热膨胀超声压强热膨胀超声压强等离子体膨胀压强（等离子体膨胀压强（I 109Wcm2）电致伸缩压强电致伸缩压强其它压强其它压强 二、激光手术（一）激光手术的机理（一）激光手术的机理（二）激光手术的优点（二）激光手术的优点（三）激光手术常用的激光器（三）激光手术常用的激光器（一）激光手术的机理（一）激光手术的机理可见光和红外光激光手术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主要是利用了激光的热效应和二次压强应次压强应。紫外光激光手术：紫外光激光手术：主要是利用了激光的烧蚀光分解主要是利用了激光的烧蚀光分解作用。作用。激光手术的机理激光手术的机理切割、分离、打孔、截骨：切割、分离、

3、打孔、截骨：1）使）使组织的温升在组织的温升在300300度以上，甚至上度以上，甚至上千度；千度；2）使组织表面脱水、炭化）使组织表面脱水、炭化，内部水分迅，内部水分迅速蒸发速蒸发，产生强大的内部汽化压，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）气体冲破组织表面，形成一定能量的气流反冲压气流反冲压；4）汽化和热膨胀等产生超声压；）汽化和热膨胀等产生超声压；5）使组织瞬间爆裂、消融、汽化。）使组织瞬间爆裂、消融、汽化。激光手术的机理激光手术的机理焊接、吻合：焊接、吻合：1 1）组织的温升控制在）组织的温升控制在55-6055-60度内或更高；度内或更高；2 2）组织局部蛋白质凝

4、固、坏死、融合、）组织局部蛋白质凝固、坏死、融合、粘连粘连。激光手术的机理激光手术的机理精细剥离手术精细剥离手术:光子能量大，会打裂组织的分光子能量大，会打裂组织的分子键，成挥发性碎片，从表面被烧子键，成挥发性碎片，从表面被烧蚀掉。蚀掉。（二）激光手术的优点（二）激光手术的优点1 1对周围正常组织损伤小对周围正常组织损伤小。2 2止血效果好止血效果好。3 3激光手术对术中的各种监护仪器无干扰。激光手术对术中的各种监护仪器无干扰。4 4激光可用光纤传输。激光可用光纤传输。5 5简化手术器械和手术过程。简化手术器械和手术过程。6 6减少感染减少感染。7 7减少恶性肿瘤的转移减少恶性肿瘤的转移。8

5、8术后疼痛较常规手术轻术后疼痛较常规手术轻。三、常用激光手术机三、常用激光手术机10.610.6m CO2激光器激光器多种波长多种波长Diode Laser 半导体激光器半导体激光器1.061.06m Nd:YAG激光器激光器532nm 532nm 倍频倍频Nd:YAG激光器激光器2.192.19m Ho:YAG 钬钬激光器激光器2.942.94m Er:YAG 铒铒激光器激光器2.002.00m Tm:YAG 铥铥激光器激光器眼科用红黄绿多波长激光器眼科用红黄绿多波长激光器等等等等（一）（一）COCO2 2激光器激光器lCO2激光器输出的波长实际上仅为激光器输出的波长实际上仅为10.6m，处

6、于不可见的中红外区。，处于不可见的中红外区。2生物组织对生物组织对10.6m的红外光吸收率很大，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。术切割效果好，而且较安全。CO CO2 2激光器的分类激光器的分类工作方式：连续、脉冲；工作方式：连续、脉冲；结构：内腔式、外腔式、半内腔式。结构：内腔式、外腔式、半内腔式。传统玻璃管、射频金属腔传统玻璃管、射频金属腔 激光导光关节臂激光导光关节臂CO2CO2激光器的基本结构激光器的基本结构（二）半导体激光器（二）半导体激光器l半导体激光器输出的波长有多种，包半导体激光器输出的波

7、长有多种，包括括808nm、830nm、980nm、等等，处于、等等，处于不可见的近红外区，可用光纤传输。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，半导体激光器手术机一般为连续输出，输出功率可为输出功率可为0100W。也可脉冲工作。也可脉冲工作。3它对组织有一定穿透深度，适宜做多它对组织有一定穿透深度，适宜做多种外科手术，而且较安全。种外科手术，而且较安全。（三）（三）Nd:YAGNd:YAG激光器激光器 l l输出波长输出波长:一般为一般为1.064m1.064m，处，处于不可见的近红外区。于不可见的近红外区。2 2输出功率输出功率:单根晶体棒工作时可单根晶体棒工

8、作时可达百瓦达百瓦,工业用板条棒可达工业用板条棒可达400W400W。调调Q Q峰值功率可达连续输出时的峰值功率可达连续输出时的4040100100倍，形成巨脉冲。倍，形成巨脉冲。3 3一般是多模输出。可配光导纤维，一般是多模输出。可配光导纤维，使用方便。使用方便。3）CO2激光器的主要特点是什么？Ho:YAG 激光器：工作物质：掺钬（Ho）钇铝石榴石（YAG）；热致切割 530 5）弱激光的生物刺激作用。4激光可用光纤传输。等离子体膨胀压强（I 109Wcm2）7、神经外科：脑膜瘤、血管瘤。热致燃烧 530 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

9、着广泛的应用。8术后疼痛较常规手术轻。可见光和红外光激光手术: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。5、在肝胆外科的应用：肝胆手术。可配光导纤维，使用方便。532nm 倍频Nd:YAG激光器结构：内腔式、外腔式、半内腔式。切割、分离、打孔、截骨：8术后疼痛较常规手术轻。4采用倍频技术可输出532nm的绿色激光和354nm的紫外激光，即所谓KTP/YAG激光。CO2激光器的基本结构4 4采用倍频技术可输出采用倍频技术可输出532nm532nm的绿色的绿色激光和激光和354nm354

10、nm的紫外激光，即所谓的紫外激光，即所谓KTP/YAGKTP/YAG激光。激光。5 5生物组织对生物组织对1.064m1.064m的红外光吸的红外光吸收率较小，所以，它对组织的穿透深收率较小，所以，它对组织的穿透深度较深，对组织的凝固效果好度较深，对组织的凝固效果好。Nd:YAGNd:YAG激光器的分类激光器的分类工作方式：连续、脉冲、调工作方式：连续、脉冲、调Q Q脉脉冲（巨脉冲）；冲（巨脉冲）；输出波长：倍频、三倍频；输出波长：倍频、三倍频；泵浦方式：灯泵、半导体激光泵泵浦方式：灯泵、半导体激光泵浦（全固态）浦（全固态）全固态倍频全固态倍频Nd:YAG Nd:YAG 激光手术机激光手术机（

11、四）（四）Er:YAGEr:YAG激光治疗机激光治疗机工作物质：掺铒（工作物质：掺铒（ErEr）钇钇 铝石榴石（铝石榴石（YAGYAG）；）；一般为脉冲输出；激光输一般为脉冲输出；激光输出波长为近红外光出波长为近红外光2940nm2940nm。可光纤传输，。可光纤传输，或导光臂传输。或导光臂传输。（五）（五）Ho:YAGHo:YAG激光治疗机激光治疗机Ho:YAG Ho:YAG 激光器：激光器：工作物质：掺钬工作物质：掺钬（HoHo）钇铝石榴石（）钇铝石榴石（YAGYAG）；一般为脉）；一般为脉冲输出；激光输出波长为近红外光冲输出；激光输出波长为近红外光2190nm2190nm。可光纤传输，或

12、可光纤传输，或导光臂传输。导光臂传输。四、强激光在临床上的应用四、强激光在临床上的应用强激光的临床应用强激光的临床应用 1 1、强激光在医疗上多用作手术刀，、强激光在医疗上多用作手术刀，KTPKTPNd:YAGNd:YAG、Nd:YAGNd:YAG激光进行止血激光进行止血及凝固时，都优于及凝固时，都优于COCO2 2激光，但汽化、激光，但汽化、切割作用较切割作用较COCO2 2激光差。激光差。2 2、Nd:YAGNd:YAG激光凝血效果好，适用于激光凝血效果好，适用于深部血管较密组织的切割和凝固。深部血管较密组织的切割和凝固。强激光的临床应用强激光的临床应用 3 3、Nd:YAGNd:YAG激

13、光及激光及KTPKTP晶体倍频后的晶体倍频后的激光都可通过光导纤维传输，因此，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内窥镜进行激光介入治疗。强激光的临床应用强激光的临床应用 4、强强CO2激光在普外科、烧伤外科、激光在普外科、烧伤外科、骨科、妇科、皮肤科、五官科、口骨科、妇科、皮肤科、五官科、口腔科、眼科等等都有着广泛的应用。腔科、眼科等等都有着广泛的应用。强激光的临床应用强激光的临床应用5 5、在肝胆外科的应用：肝胆手术。、在肝胆外科的应用：肝胆手术。6 6、在泌尿外科的应用：阴茎尖锐湿、在泌尿外科的应用：阴茎尖锐湿

14、疣、阴茎癌、包皮过长、前列腺切疣、阴茎癌、包皮过长、前列腺切除术、微创经皮肾穿刺取石术除术、微创经皮肾穿刺取石术（MPCNLMPCNL）。7 7、神经外科：脑膜瘤、血管瘤。、神经外科：脑膜瘤、血管瘤。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。用于治疗心脑血管疾病：Nd:YAG激光器的分类主要是利用了激光的热效应和二次压强应。Ho:YAG 激光器：工作物质：掺钬（Ho）钇铝石榴石（YAG）；等离子体膨胀压强（I 109Wcm2）多种波长Diode Laser 半导体激光器4）CO2激光器的输出特性主要有哪些？热致炭化 300 400 2、Nd:YAG激光凝血效果好，适用于深

15、部血管较密组织的切割和凝固。发生激光生物效应的过程叫激光生物作用。全固态倍频Nd:YAG（三）Nd:YAG激光器5）弱激光的生物刺激作用。7减少恶性肿瘤的转移。热致燃烧 530 用于治疗心脑血管疾病：1、强激光在医疗上多用作手术刀，KTPNd: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。热致切割 530 四、强激光在临床上的应用强激光的临床应用强激光的临床应用 8 8、五官科：慢性肥厚性鼻炎、五官科：慢性肥厚性鼻炎、过敏性鼻炎、鼻息肉、咽部良性过敏性鼻炎、鼻息肉、咽部良性肿瘤、声带小结、声带息肉、鼻肿瘤、声带小结、声带息肉、鼻腔咽部血管性病变等。

16、腔咽部血管性病变等。9 9、眼科：泪小管激光疏通术，、眼科：泪小管激光疏通术，用倍频激光做视网膜焊接、青光用倍频激光做视网膜焊接、青光眼滤过术。眼滤过术。第四章第四章 弱激光的临床应用弱激光的临床应用 目的和要求：目的和要求：掌握弱激光在临床上的应用特点掌握弱激光在临床上的应用特点弱激光的生物刺激作用弱激光的生物刺激作用主要有三个方面：主要有三个方面：对血液系统的作用对血液系统的作用 对神经系统的作用对神经系统的作用 对淋巴系统的作用对淋巴系统的作用 对血液系统的作用对血液系统的作用 对血液的有形成分（白细胞对血液的有形成分（白细胞white cell、红细胞红细胞 red cell、血小板）

17、和无形成分（血浆、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、血循环，恢复血流的生理功能（输送营养、氧气，带走废物、废气）。氧气，带走废物、废气）。对神经系统的作用对神经系统的作用 激光照射到神经细胞，进而刺激中枢激光照射到神经细胞，进而刺激中枢神经，起动神经神经，起动神经体液调节机制，提高生体液调节机制，提高生物活性物质内阿片肽的含量，对镇痛、调物活

18、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。节代谢和免疫活性等功能有重要作用。对淋巴系统的作用对淋巴系统的作用 激光照射到淋巴细胞（组织或液），可激光照射到淋巴细胞（组织或液），可以调节机体的免疫功能，防止感染，消除以调节机体的免疫功能，防止感染，消除炎症等，维持自身稳定和免疫监视作用炎症等，维持自身稳定和免疫监视作用。弱激光临床应用（一）弱激光临床应用（一）用于光针灸：用于光针灸：将激光直接照射穴位。功率几将激光直接照射穴位。功率几mW到上百到上百mW。弱激光临床应用（二）弱激光临床应用（二）用于治疗心脑血管疾病：用于治疗心脑血管疾病：采用红光（采用红光（650nm、6

19、70nm、690nm）半导体）半导体激光以照射鼻腔为主，因其在人体内的穿透激光以照射鼻腔为主，因其在人体内的穿透深度不足以达到动脉血管。功率几深度不足以达到动脉血管。功率几mW到到20mW。还可以采用激光血管内照射疗法，功率一般还可以采用激光血管内照射疗法，功率一般在在5mW以下。以下。弱激光临床应用（三）弱激光临床应用（三）用于促进伤口愈合：用于促进伤口愈合：促进神经修复、消炎等，采用红色半导体促进神经修复、消炎等，采用红色半导体激光（激光（650nm、670nm、690nm）或近红外）或近红外半导体激光，以照射病灶为主。半导体激光，以照射病灶为主。弱激光临床应用（四）弱激光临床应用（四）用

20、于止痛：用于止痛：用于关节痛等疾病治疗，采用近红外半导用于关节痛等疾病治疗，采用近红外半导体激光（体激光（810nm、830nm、790nm）或红光）或红光半导体激光，以照射病灶为主。半导体激光，以照射病灶为主。可配光导纤维，使用方便。工作物质：掺铒（Er）钇 铝石榴石（YAG）；热致汽化 100 530 6m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。064m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。5、在肝胆外科的应用：肝胆手术。热致切割 530 CO2激光器的基本结构泵浦方式：灯泵、半导体激光泵浦（全固态）2 半导体激光

21、器手术机一般为连续输出，输出功率可为0100W。1对周围正常组织损伤小。泵浦方式：灯泵、半导体激光泵浦（全固态）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）。热致凝固 60100 主要是利用了激光的热效应和二次压强应。功率几mW到上百mW。5、在肝胆外科的应用：肝胆手术。5）弱激光的生物刺激作用。532nm 倍频Nd:YAG激光器功率几mW到上百mW。常用的弱激光机常用的弱激光机HeNe激光器激光器半导体激光器半导体激光器CO2激光器激光器思考题思考题1 1）COCO2 2激光器是原子、分子、离子激光激光器是原子、分子、离

22、子激光器的哪种？器的哪种？2 2）COCO2 2激光器的输出波长是多少？激光器的输出波长是多少？3 3）COCO2 2激光器的主要特点是什么？激光器的主要特点是什么？4 4）COCO2 2激光器的输出特性主要有哪些？激光器的输出特性主要有哪些？思考题思考题5 5）Nd:YAGNd:YAG激光器的两个主要特点是什么？激光器的两个主要特点是什么？6 6）Nd:YAGNd:YAG激光器的泵浦方式主要有哪几种？激光器的泵浦方式主要有哪几种？7 7）激光手术的优点主要有哪些？常用的激光）激光手术的优点主要有哪些？常用的激光手术机有哪些？手术机有哪些？8 8）常用的弱激光机有哪些？）常用的弱激光机有哪些？

23、一、强激光作用一、强激光作用1.光致发热作用光致发热作用热致凝固热致凝固 60100 热致汽化热致汽化 100 530 热致炭化热致炭化 300 400 热致燃烧热致燃烧 530 热致切割热致切割 530 一、强激光作用一、强激光作用2.光致压强作用的二次压强光致压强作用的二次压强气流反冲压强气流反冲压强内部汽化压强内部汽化压强热膨胀超声压强热膨胀超声压强等离子体膨胀压强（等离子体膨胀压强（I 109Wcm2）电致伸缩压强电致伸缩压强其它压强其它压强（三）（三）Nd:YAGNd:YAG激光器激光器 l l输出波长输出波长:一般为一般为1.064m1.064m，处，处于不可见的近红外区。于不可见

24、的近红外区。2 2输出功率输出功率:单根晶体棒工作时可单根晶体棒工作时可达百瓦达百瓦,工业用板条棒可达工业用板条棒可达400W400W。调调Q Q峰值功率可达连续输出时的峰值功率可达连续输出时的4040100100倍，形成巨脉冲。倍，形成巨脉冲。3 3一般是多模输出。可配光导纤维，一般是多模输出。可配光导纤维，使用方便。使用方便。Nd:YAGNd:YAG激光器的分类激光器的分类工作方式：连续、脉冲、调工作方式：连续、脉冲、调Q Q脉脉冲（巨脉冲）；冲（巨脉冲）；输出波长：倍频、三倍频；输出波长：倍频、三倍频；泵浦方式：灯泵、半导体激光泵泵浦方式：灯泵、半导体激光泵浦（全固态）浦（全固态）（五）

25、（五）Ho:YAGHo:YAG激光治疗机激光治疗机Ho:YAG Ho:YAG 激光器：激光器：工作物质：掺钬工作物质：掺钬（HoHo）钇铝石榴石（）钇铝石榴石（YAGYAG）；一般为脉）；一般为脉冲输出；激光输出波长为近红外光冲输出；激光输出波长为近红外光2190nm2190nm。可光纤传输，或可光纤传输，或导光臂传输。导光臂传输。热致炭化 300 400 用于治疗心脑血管疾病：四、强激光在临床上的应用功率几mW到20mW。064m，处于不可见的近红外区。用于治疗心脑血管疾病：热致切割 530 可配光导纤维，使用方便。功率几mW到上百mW。（三）激光手术常用的激光器7、神经外科：脑膜瘤、血管瘤

26、。5、在肝胆外科的应用：肝胆手术。4）CO2激光器的输出特性主要有哪些？热致切割 530 功率几mW到上百mW。用于治疗心脑血管疾病：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。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。主要是利用了激光的热效应和二次压强应。7减少恶性肿瘤的转移。7、神经外科：脑膜瘤、血管瘤。3）气体冲破组织表面，形成一定能量的气流反冲压；（三）激光手术常用的激光器2）组织局部蛋白质凝固、坏死、融合、粘连。工作物质：掺铒（Er）钇 铝石榴石（YAG）；7减少恶性肿

27、瘤的转移。Nd:YAG激光器的分类可光纤传输，或导光臂传输。Nd:YAG激光器的分类热致切割 530 8术后疼痛较常规手术轻。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。等离子体膨胀压强（I 109Wcm2）热致切割 530 工作方式：连续、脉冲、调Q脉冲（巨脉冲）；热致汽化 100 530 热致切割 530 还可以采用激光血管内照射疗法，功率一般在5mW以下。Ho:YAG 激光器：工作物质：掺钬（Ho）钇铝石榴石（YAG）；功率几mW到上百mW。热致切割 530 功率几mW到上百mW。光子能量大，会打裂组织的分子键，成挥发性碎片，从

28、表面被烧蚀掉。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。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。工作方式：连续、脉冲、调Q脉冲（巨脉冲）；热致炭化 300 400 还可以采用激光血管内照射疗法，功率一般在5mW以下。泵浦方式：灯泵、半导体激光泵浦（全固态）工作物质：掺铒（Er）钇 铝石榴石（YAG）；3它对组织有一定穿透深度，适宜做多种外科手术，而且较安全。5）弱激光的生物刺激作用。等离子体膨胀压强（I 109Wcm2）功率几mW到20mW。2输出功率:单根

29、晶体棒工作时可达百瓦,工业用板条棒可达400W。3）气体冲破组织表面，形成一定能量的气流反冲压；CO2激光器的基本结构结构：内腔式、外腔式、半内腔式。多种波长Diode Laser 半导体激光器532nm 倍频Nd:YAG激光器对血液系统的作用对血液系统的作用 对血液的有形成分（白细胞对血液的有形成分（白细胞white cell、红细胞红细胞 red cell、血小板）和无形成分（血浆、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、血循环，恢复血流的生理功能（输送营养、氧气，带走废物、废气）。氧气，带走废物、废气）。