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激光机维修,激光切割机维修
发表时间:2020-03-31     阅读次数:91     字体:【
1.2.1.1 一、激光发展史
一、激光发展史

激光是20世纪60年代产生的一项重大新技术,被视为20世纪的四大发明之一(还有半导体、原子能、计算机),是人们长期对量子物理、波谱学、光学和电子学等学科综合研究的结果。早在1917年,爱因斯坦首次提出受激辐射的概念。他认为:处于不同级的粒子在能级之间发生跃迁,同时吸收或发射能量,而把这跃迁的过程分为受激跃迁和自发跃迁,受激跃迁又包括受激辐射和受激吸收,为以后激光的发展提供了理论基础。

1923年,台尔曼(Tolman)更进一步加以论证。

1940年,前苏联的法布里康首先试验获得粒子数反射现象。其后,瑞士的布洛赫(1946)和珀塞尔(1951)均在粒子数反转方面进行了深入研究,使辐射大于吸收,得到量子放大效应。

20世纪40年代以后,随着微波波谱学的发展,汤斯等人(1951)研制成功氨分子量子振荡器,产生受激辐射,并于1964年与巴索夫、普罗霍洛夫共同获得诺贝尔物理学奖。

20世纪50年代威汤斯和肖洛在“红外线和光学脉塞”的论文中提出利用原子的受激辐射可以产生相干光的可能性,在技术上提出对谐振腔的选择,器件增益以及工作物质和泵浦源的建议。这是一篇激光方面划时代的论文。

中国的王大珩院士提出,要打破光源的亮度不能减弱,也不能提高的经典概念,设想把原子发光体放在法布里-珀罗干涉仪中,以延长某一频率的光波波列,提高单色性。

1959年Maiman开始从事激光器的工作,经过9个月的努力,在1960年研制出世界上第一台红宝石激光器。在第一台激光器诞生后6个月,在贝尔实验室工作的伊朗科学家阿里·贾万研制出第一台气体激光器。随后激光器如同雨后春笋一样相继研制成功,如钕玻璃、掺钕钇铝石榴石、二氧化碳、氩离子。20世纪70年代,氮分子、氦镉、染料、氪、铜蒸气、钬、一氧化碳、氟化氢等化学激光器逐渐得以利用。20世纪80年代,人们又探索出一批新型激光器,包括准分子激光器,Er:YAG激光器、HF激光器、X射线激光器和自由电子激光器等。特别在1962年研制成功的砷化镓系列激光器。它既可阵列后做高强度激光,又可以做成体积只有纽扣大小的激光器。这种激光器与传统的激光器结构不同,它的核心部分是由GaAlAs或其他Ⅲ-V族半导体元素构成的芯片,其寿命长、重量轻,不易损坏,光电转换效率远高于传统的激光器,出光率高,不产生多余的热,不需要高压电源,不需冷却,易操作和便于随身携带,可交直流两用等优点,而且光谱带有红光630、650、680nm,也有红外光的808、810、830nm的激光。所以,这种激光器是很有发展前途的。

1.2.1.2 二、医用激光的发展史
二、医用激光的发展史

随着激光技术的发展,一门崭新的应用学科——激光医学逐步形成,激光的独特优点,解决了传统医学在基础研究和临床应用中不能解决的许多难题,引起国内外医学界的重视。

1960年Maiman研究出第一台红宝石激光器后,在1961年Zaret、1963年Campbell、1964年Zweng等用于眼视网膜剥离的焊接技术,随后1964年Goodman、1964年Stern用于口腔科领域。在眼科,激光应用最早,而且也是最成熟的学科,在某些眼科疾病中,激光治疗被列为首选。如眼底病中的视网膜裂孔、中心性浆液性视网膜病变、糖尿病性视网膜病变Coats病、视网膜劈裂症、视网膜血管瘤,还有原发性青光眼、激光角膜成形术治疗近视眼,这种治疗方法是计算机技术应用于屈光医学的一项新技术,是屈光性角膜领域中的一次革命。现已开展激光角膜切割术(PRK)、激光原位角膜磨镶术还有激光上皮下角膜磨镶术,最后一种是最新的手术方式。

激光在其他科的发展也是迅猛的,如经尿道前列腺激光切除凝固术、激光心肌血运重建术、激光碎石术等。

激光可通过各种内镜进行手术,如钬激光通过关节镜进行半月板切除术,通过腹腔镜进行胆囊切除术、子宫内膜异位症,通过胃镜、支气管镜对消化道的疾患,如出血、息肉、良恶性肿瘤等,呼吸道内的瘢痕狭窄、炎性肉芽及息肉、良恶性肿瘤等进行激光治疗,通过肠镜同样可以治疗直肠、乙状结肠和结肠的出血、息肉、良恶性肿瘤。

用激光咽成形术已成为治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的常规手段。

激光的传输工具,如转动式导光关节臂和光导纤维得以迅速发展。如1971年西德Nath制成可传输高能Ar激光的单根石英光纤后,1973年第一台具有光纤传输的激光内镜问世,现已发展到做成各种形状的光纤头(球状、柱状等),为激光进入内腔打开了道路。1977年美国研制成功溴化铊等多结晶核心新型远红外光纤以后,1981年日本也研制成功CO2激光光纤应用于临床。

特别是光动力治疗,即光敏药物配合激光照射治疗,激光光源也由单一的He-Ne激光器(已不常用)发展到染料激光器、金蒸气激光器、氪(Kr)激光器和半导体激光器。

光敏剂已由血卟啉衍生物(HPD)发展成多种多样、效果更好的激光光敏剂,如血卟啉单甲醚(HMME)、合成染料酞菁中的磺化锌酞菁(ZR-PeS4)、磺酞菁(SPs)、二氢卟吩衍生物中的L-单天冬氨酰二氢卟吩(Npe6)和叶绿素衍生物4号(CPD4),还有5-氨基酮戊酸(ALA)。

光动力学治疗的范围,从恶性肿瘤,如皮肤癌、肺癌、消化道肿瘤、膀胱癌等,也扩展到治疗良性病变,如鲜红斑痣、年龄相关性黄斑性变性等。

关于激光美容以往仅限于皮肤色素痣、血管性病变等,现已发展到美容激光医学,这主要是得益于20世纪80年代安德森的“选择性光热作用”理论,即根据不同组织的生物学特性,选择合适的波长、能量和脉冲持续时间,以保证对病变组织进行有效治疗的同时,尽量避免对周围的正常组织造成损伤。

20世纪80年代初,用氩离子治疗血管性病变,到80年代末用黄色脉冲染料激光(PDL)得到了发展,到90年代中期,由YAG倍频,产生的532nm的绿光治疗鲜红斑痣,小血管扩张取得了明显的改善;对黑色素的病变,在80年代开始应用Q开关的红宝石激光治疗太田痣取得较好的效果,到90年代也发展到双频Q开关Nd:YAG激光治疗色素性疾病获得了近乎完美的效果;在除皱方面,也由脉冲CO2激光发展到1994年的超脉冲CO2激光治疗(在白种人效果较好),在1996年又发展到用2940nm的铒激光进行治疗,使黄色皮肤用激光除皱得以实现,脱毛从90年代初的红宝石激光,Nd:YAG开始,已发展到90年代末的半导体激光脱毛,取得更好的疗效。

以上所谈到的是属于高强度激光的发展,对患者病变进行汽化、切割、凝固和烧灼,发展到能选择性对病变进行破坏,而不损伤正常组织,达到治疗目的。

在激光医疗设备方面进步也是显而易见的,这些产品不断地更新换代,走向专业型,如YAG激光和HO:YAG结合一体的前列腺治疗机、氪离子激光三色光眼科治疗机、KTP及KTP染料激光多波长一体化治疗机、调Q输出的紫翠宝石激光等皮肤治疗机。

在激光治疗机,还有配套生产的特殊用的光导纤维、激光内镜和介入性治疗的各类导管、激光用的裂隙灯、激光手术显微镜等,以及各类激光医疗设备所需的配套设备,均由专门生产的厂家供应。

另外,关于生物医学基础研究和临床诊断的激光设备也是国内外发展的重点领域,如激光荧光技术、激光喇曼技术、激光细胞分析技术、激光微束技术等,及其相应的激光设备,有的已形成产品,有的已在实验室中应用。

1.2.1.3 三、低强度激光的发展概况
三、低强度激光的发展概况

除了前面提到的激光治疗,尚有一种激光目前正在迅猛的发展之中。这就是低强度激光治疗(或称低能量激光、低强度激光、低水平激光、软激光、冷激光)。目前这种激光的光源包括可见光激光和红外光激光。这种激光作用于人体,是光化学效应,而不是一种高热效应。对机体不会造成不可逆的损伤,但作用于人体,会产生一系列生理、生化的变化,能促进病变组织恢复到正常状态,这种治疗,称为低强度激光治疗。

早在1961年,美国即开始关于激光生物学的研究。1962年德国Bessis等人即发表了“激光对血细胞的作用研究”。1965年匈牙利Mester研究了He-Ne激光生物效应,并总结了He-Ne激光对生物体作用的规律,并证明它具有缓解疼痛、加速伤口愈合、减少瘢痕组织等功效。1963年McGuff发表了“激光生物效应的探讨”,Goldman发表了“激光束对皮肤的作用”,Fine发表了“激光的生物效应”。1970年前苏联Bopohиha等应用He-Ne激光治疗高血压等内科疾患,Yremypatoba报道照射穴位和反射区治疗高血压118例。其中108例血压恢复正常。1972年Bopohиha报道治疗支气管炎,结果21例当即生效,肺活量增加30%。1973年奥地利Plog用激光代替针灸做实验,并于1975年制成第一台He-Ne激光针灸仪用于经络穴位治疗疾病取得成功。这种疗法,在欧洲和亚洲获得广泛的应用,积累了大量的数据,有上百个循证医学实验室证实它的临床疗效,发表上千份以上的研究报告。因而说这种低强度激光是一种有效的治疗方法。在1985年在日本召开的低强度激光医学应用专题会,以证明低强度激光治疗方面的研究已延伸到对周围神经系统的作用,对免疫功能、炎症过程的影响,实验性伤口愈合的规律性,促进骨细胞再生等领域。

在20世纪70年代,我国开始将激光针灸应用于临床,包括内、外、妇、儿、耳鼻咽喉科、口腔科、眼科、皮科和神经科约200多种疾病,均取得一定疗效。由于激光穴位治疗无痛、无感染、无明显禁忌证,非常适合年老体弱者、儿童和晕针的患者。急慢性支气管炎、哮喘、高血压、三叉神经痛、面神经麻痹、肩关节周围炎、风湿性关节炎、胎位不正、产后尿潴留等均为很好的适应证。激光穴位麻醉用于拔牙、扁桃体手术、甲状腺手术、疝修补、胃大部切除等均引起国内外医务工作者的关注。

1928年Hancock和Knott证明紫外线照射血液后输给1例合并溶血性链球菌败血症的脓毒性流产患者,使之转危为安。1933年Knott将之应用于临床取得好的效果。1958年瑞士Wehrli提出血源性氧化疗法的学说开始将紫外线照射血液和充氧结合治疗患者。这种治疗方法可解除红细胞表面吸附通透性差的多糖蛋白质和其他中性分子。增加红细胞膜的弹性和渗透性,并使之恢复膜表面的正常电位状态,因而改善血液黏稠度;还可以提高红细胞的携氧量、加强红细胞的变形能力、提高白细胞的吞噬能力、调节免疫功能等一系列的治疗作用。前苏联肿瘤研究中心的科学家受这种疗法的启发,用He-Ne激光取代紫外线进行体外血液辐射后再回输给病人,发现对人的周围血液的免疫力、生物化学形态学指标均有明显作用,使肿瘤患者的免疫力恢复到正常的65%~70%,对类Ia抗原的应答不产生任何反应。故被视为肿瘤患者术后增强机体免疫力、延缓肿瘤转移和复发的免疫治疗新方法。

1984年前苏联施瓦里布将体外血液照射改为静脉内照射,用于治疗肢体闭塞性血管病,发现可以明显改善微循环障碍,疗效显著,且可保持疗效达半年之久,为低强度激光治疗开辟了一条新的通道。1991年我国王铁丹首次在国内将俄罗斯开始的低强度He-Ne激光血管内治疗应用于临床,特别是武警广东总队医院使用该仪器成功地使一名因脑外伤而对声、光、电、针刺无反应的患者奇迹般地恢复了思维、言语和行动功能,痊愈出院,促进了这种疗法在全国的推广应用。这种疗法已被证实可以改善血液黏稠度,提高红细胞变性能力,改善微循环,提高红细胞的携氧能力,调节机体的免疫力,激活体内的多种酶和激素,其中包括酶、超氧化物歧化酶、泌乳素、性激素、甲状腺素、激肽释放酶等,临床还可以用于消炎、抗感染、降低血脂等。

由于这种疗法仍需要静脉穿刺,给患者造成一定痛苦,而且只能在医院里进行治疗,如何能更好地将这种治疗方法走进千家万户,既有治疗效果,又没有什么副作用,并且安全便捷。很多学者进行了研究。如1995年Сюч认为,沿静脉走行的皮肤上照射的方法明显优于静脉内照射血液。1998年长春物理研究所孟继武、任新光两人也提出激光无损伤照射的新设想,他们证明软组织的光吸收主要来源于血清蛋白和血红蛋白等蛋白质,如用红色激光作为治疗谱线,可以有10%以上的光透过,针头不必刺入血管而固定在肘静脉的皮肤表面,即可达到治疗目的。天津理疗专科医院用半导体激光血管区体外照射,波长830nm,功率30mW,照射锁骨上静脉血管区照射30min治疗椎动脉颈椎关节病,治疗有效率可达95.3%,而单纯用药物组仅为70%,有显著性差异。

2008年北京军区总院刘文等人报道用半导体激光颈部体表的两对(颈内动静脉、颈外动静脉,其对脑部供血,占脑部供需血量的90%以上,经过这两对大血管的血流量占全身血流量的18%左右)血管进行治疗时,照射部位用颈托加以固定,为了更好地对颈部斑块进行治疗,将激光的输出进行频率调制,调制频率从5~2 000Hz,频率涵盖了音频和部分超声波,治疗中可以根据病人情况进行选择性治疗,选用2 000Hz治疗时,可以对颈部斑块进行有针对性治疗。这种治疗方法可降低血液黏稠度、增加红细胞变形性、降低血小板的聚集性。

2002年南京理工大学骆晓森报道,对采用波长为650nm的半导体激光对成年人手背部位(厚度为1mm)的静脉壁(厚度为0.2mm)进行照射,650nm激光对手背皮肤的透射率为20%,对静脉壁的透射率为90%,所以若用10mW的半导体激光从皮肤外直接照射手背皮下静脉,若手背设计照射一个点,则进入静脉的激光功率可在0~1.8mW之间可调,若设置两个照射点,则可以使进入静脉的激光功率在0~3.6mW直接可调,作者对皮肤厚度和静脉厚度和透射率进行检查,得出激光进入血液内的剂量。

手背、脚背、肘正中和小腿外侧皮肤的厚度分别为1.0mm、1.0mm、1.4mm和2.2mm,650nm激光对它们的透射率分别为20%、20%、12%和6%。手背皮下静脉的厚度约0.2mm,同样波长激光对它的透射率为90%。魏华江等报道对632.8nm的He-Ne激光对人胃大网膜静脉的透射率为83.3%。郑全启等证明对632.8nm的He-Ne激光对于厚度为2.02mm的黄种人下肢皮肤的透射率为9.1%,对于厚度为1.65mm的黄种人背部皮肤的透射率则为13.8%。

据魏华江等报道动脉和静脉对红色激光的漫反射率和透射率显著不同,动脉对红色激光的吸收系数显著大于静脉的吸收系数,但动脉的散射系数也明显大于静脉的散射系数。

桡动静脉激光仪因其独到的特点,是目前在市场上应用最为广泛、最受欢迎的产品之一,其主要特点是激光通过皮肤照射桡动脉和桡静脉,这个部位血管激光吸收率最大。据俄罗斯ДMц6TPИeBAEиAO医学专家在1989年报道,在实验性急性胰腺炎模式条件下,动脉内激光照射和静脉内激光照射的资料相比,证明动脉内照射对红细胞和胰腺代谢有更明显的效果,在临床治疗也有类似效果。

更重要的是这种手腕手表式的结构,病人携带非常方便,在旅途中、工作中、睡眠前均可以随身携带,随时应用,而且非常安全(只要不直视,保护好眼)。经过北京军区总医院、首都医科大学附属的安贞医院临床验证:用650nm的半导体激光经皮照射桡动脉30min,每日1次,7~30d,共治疗高黏血症、高脂血症患者117例,采用自身对照的方法,证明血黏度、血脂、胆固醇在治疗前后有显著性差异(P<0.05)。使用的激光输出功率达到20mW,但对人体无任何伤害。也有治疗结合穴位照射,如激光照射桡动脉加内关穴,取得了很好的效果。结合鼻腔内照射、配合充氧治疗,使这项治疗更增添了新的内容。在病人康复时还可配合低频电的按摩治疗,使患者更早地康复。可以做到一机多用,可进行穴位照射、体表照射和血液辐照治疗。

人们发现鼻腔内的血管网和口腔内的血管网更加丰富,其中的血红蛋白和血清蛋白能吸收更多的激光能量,其临床效果应当更好一些。1998年李清美、陈荣和李彬等报道激光鼻腔内照射治疗。深圳人民医院肖学长率先在国内用鼻腔内激光照射治疗脑梗死患者,并且采用先进的观察方法,即单光子发射计算机断层方法来观察脑血流和脑功能的变化,取得很大的成功。鼻腔内血管非常丰富,有动脉的黎氏丛和静脉的克氏丛,老年人还有吴氏静脉丛,而且鼻黏膜血管深层的血液还可以不经过毛细血管,而从小动脉直接进入小静脉(动静脉吻合),这种动静脉吻合占鼻黏膜血流的60%左右。所以,有的学者认为鼻甲组织血流量比肝、脑和肌肉等组织相对地多,而且鼻腔内的自主神经也非常丰富,它不但可以影响脑的血管收缩-舒张功能,而且还会通过迷走神经影响消化系统的功能;再者,由于鼻腔的解剖关系,有某些潜在的微细交通与蛛网膜相联系;而且,这种疗法不需要静脉穿刺,治疗时安全可靠;半导体激光器体积小、重量轻、操作简单、经济耐用,适合社区、家庭应用,对于康复中而又行动不便的老年人最为适宜,值得推广。

另一种无创伤式半导体激光血氧治疗仪,可将激光束引入患者口咽部照射,同时吸入纯氧进行临床治疗。因为口腔黏膜也有密布的血管网、淋巴系统、神经系统和唾液分泌系统,在激光照射下均可产生良性刺激,产生多种生物效应,吸入的纯氧可提高血氧含量,从而改善全身的供血供氧状况,有利于病愈康复。

除了激光照射方式有所改变以外,河南医科大学激光医学研究中心章萍成功地用绿色半导体激光(波长532nm,功率0~16mW,连续可调)对14只犬进行血管内照射实验,获得了它的安全阈值(功率8mW,照射剂量81.53J/mm2),如大于这个阈值,会引起红细胞脆性增加而出现溶血现象;低于8mW,各项指标与He-Ne激光相近。2mW以下时,绿色激光优于He-Ne激光,尤其是在红细胞总数上升及持续效应方面更为突出。除安全阈值外,还分别测试了血液流变学各项指标;红细胞、白细胞计数,T淋巴细胞计数和T淋巴细胞非特异性酶的影响,对乳酸脱氢酶的影响,对血浆脂质过氧化物和超氧化物歧化酶浓度的变化等,为临床治疗打下了基础。在此基础上,对30例银屑病患者和25例高脂血症患者进行1个疗程的治疗(10次)。银屑病的治疗效果与He-Ne激光照射差不多(分别为95%和93%),而治疗高脂血症时,同样为1mW的剂量,则绿光的治疗效果却远比红光的治疗效果要好(分别为93%和40%)。

同样的绿色激光试验也在白求恩医科大学用家兔进行激光血管内照射治疗,使用功率为4~6mW,每日1次,每次120min,连续5d,证明对家兔各种免疫指标无不良影响,如外周血淋巴细胞对有丝分裂原的增殖性反应,巨噬细胞产生IL-1的活性和T淋巴细胞产生IL-2的活性等,家兔的红细胞、白细胞、血小板、淋巴细胞染色体畸变率,微核率和血液流变学等各项指标均无明显改变,说明绿色激光对血管内照射无明显损伤。

2000年刘颖等报道低强度半导体(650nm),输出功率9mW,将激光辐射头插入口腔辐射咽后壁,每日照射1次,每次30min,10次为1个疗程,结果表明激光照射后降低血黏度、血小板聚集率和血浆纤维蛋白原含量,而且能激活患者的纤溶功能,如增强患者t-PA活性(组织型纤溶酶原激活物),提高FDP含量(纤维蛋白解物),降低FBG[凝血因子I(纤维蛋白原)]和PAI(纤维溶酶原激活物抑制药),D-D(D-二聚体)含量无明显增加。以上均说明,口腔咽后壁激光照射后治疗有降纤维蛋白原和纤维蛋白的作用,对一旦已交联的纤维蛋白或已形成血栓的纤维蛋白无明显的降解作用,其效果不如激光血管内照射,但可免除静脉穿刺之苦。这种方法之所以治疗有效,是因为口腔黏膜内层有丰富的血管网,表面无角质细胞,而且口咽部有丰富的淋巴系统、神经系统和唾液分泌系统,从而激活血液中的有形或无形成分,使细胞内三磷腺苷含量增高,改善红细胞聚集性、变形性和携氧能力,有改善血液黏稠度,调节机体免疫功能,抑菌等作用。

另外一种激光量子血疗法,就是利用两种光,即He-Ne激光和紫外线同时在体外作用于血液,又加以充氧,发挥三者各自的作用,再回输给患者,这对改善血液黏稠度和提高血氧含量都比激光血管内照射要好。

总的来说,我国的激光辐照血液治疗工作起步虽然较晚,但是发展很迅速,而且很快进入社区,进入患者家庭。激光治疗的波长、照射时间、激光输出方式等也均在研究和探讨之中。激光配合音乐治疗、激光配合超声波治疗等研制和临床应用也提到日程上来,以提高其综合治疗的效果。

正如美国激光医学专家沃尔巴什特在《激光在医学和生物学中的应用》一书中认为:“激光生物刺激可能是激光在医学上的一种新型应用的标志,这种应用比激光破坏和切开组织的应用更有价值。

1.2.2 第2章 激光的生物学效应
第2章 激光的生物学效应

激光是一种新型的人造光源,它和普通光相比,有许多新的特点:首先,激光的方向性好、能量集中、亮度高,因而单位面积内能量密度大;其次,激光的光谱线宽度比较窄,波长比较单一,因其颜色单纯、相干性好,相干长度很长。由于激光有这么多的新特点,它照射到生物物质并相互作用时,除了同样波长普通光所引起的生物效应外,还能引起很多特有的生物效应,其中主要是热作用、光化学作用和一系列非线性效应。激光作用在生物物质中可引发各种反应,并能适当地利用和控制这些反应,这样就会有利于生物的生存和延续,反之则会造成危害或严重损伤。因此,研究与理解激光生物效应是非常必要的,它不仅是生物医学和临床治疗的基础,也是研究激光作用机制与开拓其生物医学应用的重要环节。

1.2.2.1 第一节 激光的性能参数
第一节 激光的性能参数

1.激光的能量或输出功率 在激光生物学效应中必然涉及两个方面,激光的特性和生物组织的特性。表述激光特性的参数很多,但对生物医学来说,最有直接关系的参数是:激光波长、输出能量或输出功率、辐照能量密度或辐照功率密度、辐照光斑的大小、照射持续时间或是脉冲宽度。其中,最常用的参数是辐照功率密度或辐照能量密度,即照射功率(能量)除以光斑面积,前者称“辐照度”[W/cm2(瓦/厘米2)],后者称“辐照量”[J/cm2(焦/厘米2)],它们是评价任何生物效应的主要参数,也是评价临床治疗效果的主要参数。计算公式是:

功率密度=辐照功率/光斑面积=P/πr2

能量密度=辐照能量/光斑面积=E/πr2

式中,P为辐照功率,其单位为瓦(W);π为圆周率(约为3.14);r为光斑半径;E为辐照能量,即辐照功率×脉宽,其单位为焦(J)。

一般连续激光是用功率密度表示,脉冲激光用能量密度表示。

激光照射到人体的剂量大小不同,引起生物效应也不同,一般说,使组织破坏来达到治病的目的,如烧灼、凝固、切割、气化的办法,我们称之为强激光,或高功率激光。非损伤性治疗,即激光作用于生物组织时,不造成生物组织不可逆的损伤,但刺激机体产生一系列的应答反应而起到调节增强或抑制的功能,从而达到治病的目的,这种激光我们称之为低强度激光,或低功率激光、低强度激光、低能量激光。低强度激光可分为大、中、小剂量,小剂量可起到刺激作用,大剂量则起到抑制作用。

2.激光振荡方式 其中包括连续、脉冲和调Q等。连续激光对机体的主要作用是热作用,而脉冲激光对生物体的作用在热作用的同时,有不可忽视的压力作用,如果用调Q的激光,可以提高脉冲峰值功率。

3.激光波长 不同波长对机体作用不同,如红外激光对机体的作用是热效应;红光和近红外线能更深地透射到组织深处;紫外波段对机体作用则是光化作用,各种不同波长激光对生物体作用有明显的不同效应。

激光模式:激光有多模和单模之分,其功率密度的断面图属于高斯型,即光斑中部的功率密度比边缘大得多,这种模式具有最好的相干性,又具有最好的方向性,故可以用作激光手术刀和全息照相。多模激光由于在工艺过程制造上容易,故制造出机器功率较大,在医疗上只用于局部照射。

4.激光偏振 因为光波是一种电磁波,光振动矢量偏重某些方向的现象叫偏振,具有偏振现象的光叫偏振光。激光器所发射的激光,由于其发光机制的特殊性,发出的光可能是偏振光,一般具有布儒斯特窗(Brewster window)的激光器所发出的激光就是完全偏振光,在医疗上可以用之诊断肿瘤,因为癌细胞和正常细胞的偏振角度不同,故可以区别癌细胞和正常细胞。另外,Mester证明只要是偏振光,无论是不是相干光,对生物均有刺激作用,这是由于偏振的电场强度改变了细胞膜类脂双分子层的构象。从而影响膜表面特性如电荷分布的变化,继而可能影响与细胞膜有关的每一过程,如细胞能量、免疫和酶的改变等。

5.作用时间 一般讲,激光对机体的照射时间越长,机体反应越强烈,照射时间越短,热量向四周传递的机会越少,受热体积就越小,对四周组织的影响也越小。





 
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