掺钕钇铝石榴石激光器及其临床应用

掺钕钇铝石榴石激光器是一种固体激光器。能输出很大的功率。常用其1.06μm波长作为治疗光。此波长正好处在导光纤维最佳透过率的范围内，所以能用导光纤维将此激光导入体内，进行内腔治疗。
掺钕钇铝石榴石激光治疗机由三部分组成：激光器、导光系统和激光电源。激光器由Nd³⁺YAG晶体棒、氪灯、聚光腔和放置在棒两端的反射镜组成。可用单椭圆聚光腔，装一根氪灯；也可以用双椭圆腔，装二根氪灯。
Nd³⁺YAG晶体棒是激光器的关键元件，由掺1%钕离子的钇铝石榴石晶体(Y₃Al₅O₁₂:Nd⁺³)制成，晶体略呈淡粉紫色。激光器的性能与输出功率的大小很大程度上取决于棒的质量。棒是从单晶炉生长出的毛坯加工而成。一般为圆柱体，直径5～6mm，长70～100mm。晶体中三价钕离子Nd³⁺作为产生激光的激活介质，掺入基质钇铝石榴石晶体中。Nd³⁺离子吸收光能之后，从基态4I9/2跃迁到激发态⁴F5/2、⁴F7/2、⁴F9/2……但这些激发态是不稳定的，立刻跳回到亚稳态⁴F3/2，下能级⁴I11/2是空能级，因此在4F3/2与4I11/2之间形成反分布。在谐振腔内，钕离子从4F3/2跃迁到4I11/2时产生受激辐射，输出1.06μm的激光。
连续Nd³⁺YAG激光器中，激励光源为氪灯（一种充惰性气体的弧光灯），灯管用石英制成，用钨或钍钨材料作电极。灯内径约7mm，放电间距100mm。灯管内充以2～4大气压氪气。氪灯弧光放电时，在0.87μm、0.81μm和0.75μm处有较强的辐射光，恰与YAG晶体吸收光谱匹配，因而有较高的泵浦效率。
YAG激光器有两套冷却系统，灯和聚光腔用自来水冷却，水压要求1.5kg/cm²；棒用浓度为0.5～1%重铬酸钾溶液（黄色）冷却，流量约8L/min，此溶液可将光泵中紫外成分滤掉，防止晶体性能因受紫外辐射而变坏。
YAG激光治疗机的导光系统可用光纤维或导光关节传光。YAG治疗机消耗电能较大，一般采用三相桥式可控整流供电。直流电要求40A，功耗约6kW。
YAG激光的转换效率很高，可以输出很大的能量或功率。医疗上常用连续的激光进行开刀、止血和治疗血管瘤，要求输出功率数十瓦到近百瓦。
在YAG激光器腔内或腔外安装一种倍频晶体(如铌酸钡钠、铌酸钾、碘酸锂等)，可将1.06μm的激光变成波长为0.53μm或0.265μm的激光，装有此种设备的激光器称倍频激光器。
临床应用 掺钕钇铝石榴石激光具有被染色吸收的特性，故对颜色深的一些血管和肝脏可充分利用这一特性进行手术或治疗。对其它病变组织也可以通过组织染色来增加其对这种激光的吸收能力，从而提高治疗水平。采取照射方法，输出焦点上光斑直径为0.3mm，其光斑功率密度为2.5～4.7×104W/cm2。对不同大小病灶以及不同年龄的病人，应用的功率及照射时间均有所不同：一般血管瘤较淋巴管瘤所需功率小，照射时间短； 病灶在4～5cm以下者，可以一次完成，较大范围的病灶可分区进行，每次照射范围根据病人耐受情况可从2～5cm不等。同样大小病灶婴幼儿所需功率较成人小，照射时间亦短。对表浅肿瘤用焦点上烧灼法，对较深肿瘤则用焦点内照射法，至表面皮肤或粘膜发白为止。
适应证 多用以治疗各类型血管瘤，如海绵状血管瘤、混合型血管瘤、毛细血管型血管瘤和淋巴管瘤等。对恶性肿瘤、癌前病变以及疣、痣等疾病亦有一定疗效。此外，Nath和Sehinder等人研制成一种掺钕钇铝石榴石激光可由石英导光纤维传输能量(功率达200W)，其扩散角小于10毫弧度，光束直径小于0.3mm，通过该导光纤维配合内窥镜开展了胃、十二指肠、膀胱、气管和支气管等的诊断和治疗的研究与临床应用。
注意事项
❶掺钕钇铝石榴石激光大多数在局麻下进行，手术时间短暂，比较安全，故适用于婴幼儿、年老体弱及患有全身性疾病而又不适于手术根治的病人。
❷皮肤照射后初见发白或发褐色焦痂，次日亦可有水疱，破溃后流出淡黄色渗出液，2～3日结痂，1～3周后痂落结疤愈合。于照射剂量较大或伴有继发感染的溃疡，痂落后往往有坏死组织形成或有脓性分泌物，此时可行温敷，去掉痂皮，一般坏死组织脱落，肉芽开始生长，逐渐形成疤痕，需要2～8周。
❸激光照射后，少数病人有局部水肿，一般3～5天可自行消退，不需要特殊处理； 如水肿发生在口底、软腭或舌根部时将影响呼吸，可用肾上腺皮质激素，以防扩大。