激光在神经外科的应用

激光为二十世纪以来重大发明之一。激光有严格的方向性，发射角小，光谱纯，相干性大以及能量密度高等特点，能通过它的热、压力、光、电磁场等效应对生物体产生各种作用。激光器由工作物质，谐振腔，激发源三个部分所组成。在医学上应用的激光器，还需配备一些特殊的激光引导装置。
1960年美国Maiman制成第一台红宝石激光器。至今，激光器的种类繁多，可供医学，生物学应用的激光器就有10余种，用途极为广泛。
激光在脑外科的应用主要是利用其热效应治疗脑瘤。早期是用激光照射破坏肿瘤组织，1966年Rosomoff用红宝石激光器照射成胶质细胞瘤取得一定的效果。1970年以后，大多采用具有高能量的激光刀切除脑瘤，更有与显微外科技术相配合下作微脑瘤的切除。现有的激光刀有： 二氧化碳(CO2)激光刀，氩(Ar)激光刀，钕：钇铝石榴石 (Nd:YAG) 激光刀等。以二氧化碳激光刀最有实用价值，其输出功率为60W，也有高达300W。二氧化碳激光为连续波激光，波长10.6μ属中红外线，可被水分完全吸引而转变为热能，经锌硒透镜可以聚焦。焦点处的温度可高达1000～1500℃，能致组织瞬间气化，如按一定速度移动焦点则可切割组织，称为光刀作用：如用不聚焦的光束照射，则可凝结组织，称为光凝作用，激光刀不仅可以凝结、气化和切割脑瘤，而且能用激光进一步清除侵及颅底、颅骨、静脉窦和大脑镰的肿瘤组织，使手术较为彻底，还可减少出血量，缩短手术时间，因此，激光刀最适用于切除巨大的、富有血管的脑膜瘤，转移性脑瘤，胶质瘤等，也有人用不聚焦的激光凝结，切除脑动静脉畸形。
由于激光能量集中，对肿瘤周围正常组织影响少，根据动物试验： 距激光焦点1mm以外，脑组织就不会发生任何病变，因而，激光刀也将可用于重要结构区域的手术和显微外科手术。
使用激光刀，要有严密的安全措施，术中要将肿瘤四周的正常脑组织用湿棉片覆盖，一般先用不聚焦激光凝结脑瘤组织，再用聚焦的激光进行气化、切割。遇有直径大于1mm的血管，需用电凝或夹闭止血。目前使用的二氧化碳激光刀较为笨重，操作不灵活，功率不稳定，经导光系统能量损失较大，造价也很昂贵，这就限制了激光刀的推广。今后除了对二氧化碳激光刀进一步改进外，还要寻找新的激光刀。最近报道的钕：钇铝石榴石激光刀是很有前途的，它的波长为1.06μ，属近红外线，凝结止血能力比二氧化碳激光刀强，并已采用导光纤维做为导光系统，适于激光器的小型化，但其切割能力较弱，如果与二氧化碳激光刀联合应用，则可取长补短，更能满足神经外科手术的需要。激光是一门新学科，还处在发展阶段，要对激光刀切除脑瘤的前途做出全面而正确的估价，还需深入研究激光切除脑瘤后，脑组织所发生的生物效应以及机体免疫反应等。