激光疗法laser therapy

利用激光辐射器的发射光作用于畜体以治疗疾病的方法。临床上多应用氦氖激光器和二氧化碳激光器。氦氖激光为弱激光，能刺激皮肤蛋白合成，影响机体酶的活性，增加血液中吞噬细胞、红细胞和血色素的含量，促进创伤、溃疡愈合，有消炎、镇痛、止痒等作用。治疗时将激光束直接照射患部，亦可采用穴位照射。适用于急性炎症，皮肤、黏膜溃疡，消化不良，仔猪白痢，犊牛下痢等。二氧化碳激光散焦照射的适应症基本与氦氖激光相同；聚焦烧灼适用于皮肤肿瘤及焊接网膜剥离后的破口。激光气化是利用激光高热使肿瘤组织气化以达到治疗目的。

激光疗法

利用受激辐射所产生的光能治疗疾病的方法。低功率激光对组织有刺激调整作用，尤其小功率氦氖激光照射，无痛若，皮肤无损伤。有消炎、消肿、止痛痒、抑制渗出，调节神经状态，降低变态反应，刺激结缔组织生长等作用。用于治疗各种适于理疗的疾病。

激光疗法laser therapy

系利用激光器发出的光治疗疾病的方法。激光是受激而辐射的一种光，具有方向性好、单色性好、能量密度大和相干性好的特征。激光疗法对组织可产生光电效应、热效应、机械效应和电磁效应。小剂量激光对机体具有生物刺激和调节作用。能促进组织生长及抗炎作用。用于治疗各种炎症、溃疡、扭挫伤、带状疱疹、斑秃等。大剂量使蛋白质变性、凝固、炭化，因而可进行切割，用于烧灼疣、血管瘤、皮肤赘生物等。

激光疗法

激光疗法是利用激光器发射出的光进行治疗疾病的一种疗法。激光是受激辐射而发的光。1917年著名物理学家爱因斯坦在“辐射的量子理论”论文中，从理论上提出了受激辐射的可能，1960年美国的Maiman制成第一台红宝石激光器，把理论变为现实。激光具有相干性好、高单色性、高方向性、高亮度等特性。激光问世后很快即应用于生物学和医学领域。激光疗法经过近20年的应用，在眼科、外科、耳鼻科、肿瘤科、皮肤科和口腔科的某些疾病方面取得明显的疗效。激光在医疗方面开创了很多新的治疗手段，如视网膜的凝结、激光照射治疗恶性肿瘤、激光手术刀应用于肝、脾、肾等脏器手术以及激光碎石术、龋齿冲击术、内窥镜激光刀等。激光除治疗之外，并成为诊断和科学研究的有力手段，如激光血球记数、激光分析分选细胞、激光全息术、激光多普勒效应测血液流速、激光内窥镜等。由于激光在生物学、医学中的应用日益广泛且卓有成效，故已形成一门新兴边缘科学——激光医学。
我国于1961年9月制成第一台红宝石激光器，1963年制成氦氖激光器，调Q固体激光器的制作和其它国家是同时起步的。我国自制激光器成功后，激光疗法在临床上的应用较广泛，1977年6月在武汉召开了第一次全国激光医学应用和激光医疗器械技术交流会，进一步推动了激光在医学方面的应用。
激光的分类和应用（表）

激 光 的 分 类 和 应 用

	种 类	输出方式	波长()	功率(W)	能量(J)	激励方式	用 途
固 体	红宝石 钕玻璃	脉冲 脉冲	6,943 10,600	7～8千兆	0.1～1,500 10～1,500	光 泵 光 泵	封闭视网膜、虹膜切割、肿瘤照射 皮肤、肿瘤照射，分光分析
	掺钕钇铝石榴石	连续	10,600	100		光 泵	照射，光刀，气化
气 体	氦氖 二氧化碳	连续 连续	6,328 106,000	0.001～0.1 10～1,000		辉光放电 辉光放电	照射，全息照像，穴位照射 手术刀，气化，照射，凝结
	氩离子	连续	4,880 5,145	5～150		电激励	凝结，手术刀，气化
	氦镉	连续	3,250 4,416			电激励	照像，穴位照射，诊断
	氮分子	连续	3,371			电激励	照像，穴位照射，诊断
液 体	无机氧化磷	脉冲	10,600	80兆		电激励	气化
	有机染料若丹明6G	连续	5,550 5,850			激光激励	照射，气化

生物学作用基础 激光的生物学作用极为复杂，对此目前仍处于初期研究阶段。其作用一方面与激光的种类、输出方式（连续或脉冲）、辐射强度(能量密度——J/cm²，功率密度——W/cm²)、照射时间、剂量等因素有关；另一方面与照射的组织器官的性质和功能状态有关。激光照射生物组织后可产生光效应、热效应、压力效应和电磁场效应。
光效应 激光照射生物组织所引起的光效应主要取决于组织对不同波长激光的透过系数(T)和吸收系数(A)，组织的光效应大小由T×A之积决定，积愈大，则此种激光对该组织的光效应也愈强。组织吸收激光后可产生光化学效应、光电效应、电子跃迁、继发其它波长的辐射（如荧光）、热能、自由基等，引起组织分解和电离，影响该组织的结构和功能，甚至导致损伤。激光对组织的光效应大小和该组织的色素沉着程度有关，此外，由于互补色或近互补色的作用很明显，故不同颜色的皮肤、脏器和组织对激光的吸收可有显著差异。利用此特性，可在激光照射前给生物组织染色，以加强光效应并选择性地破坏组织。常用的染料有亚甲蓝、占钠司绿、印度墨汁和荧光染料等。方法有外表着色、局部注射、血管内灌注或离子导入等。
热效应 激光照射生物组织后，光能转化为热能而使组织温度升高。热效应是激光对组织作用的重要因素，二氧化碳激光对组织的热作用很强。一定类型和功率的激光照射生物组织时，在几毫秒时间内激光束可使局部温度高达200～1000℃，例如数十焦耳的红宝石激光聚焦于组织微区，能在数毫秒内产生数百度的高温，足以使组织炭化以至气化。应用激光的热效应可以破坏肿瘤以及制成激光刀进行手术切割。
压力效应 激光压力效应又称超声冲击效应。激光的能量密度极高，可产生很强的辐射压力。用聚焦方式以增强其表面压力，若焦点处的能量密度为108W/cm²，其压力为40g/cm²; 若激光束聚焦至0.2mm以下光点时，其压力可达200g/cm²。由热效应引起的组织热膨胀产生“次生冲击波”压力效应。此种光压和次生冲击波共同合成的总压力可以使生物组织破坏、蛋白质分解和组织分离。
电磁场效应 激光是一种电磁波，因此必然产生电磁场，一般强度的激光其电磁场效应不明显。激光聚焦后，焦点处的光能量密度达10⁹～10¹⁶W/cm²时，相当于10⁶～10⁹V/cm²的电场强度。此时可产生高温、高压，使组织电离、细胞核分解和产生自由基等变化。激光照射生物体可发生荧光，激光荧光技术的应用面非常广泛，可用于诊断、检测微量抗体、细胞免疫性及某些癌症的早期诊断等方面。
生物学作用 激光对组织的有效作用强度与激光器的能量密度或功率密度的大小、组织吸收系数和波长等特点有关，其穿透的深度也取决于波长和输出功率的大小。组织对不同频率或波长的激光吸收不同，如组织、血液和水对红宝石及氦氖激光吸收少； 红色的组织对氩激光吸收较好； 二氧化碳激光能被各种颜色生物组织吸收。不同频率或波长的激光对组织穿透力亦异。
实验证明低功率密度的氦氖激光有促进移植皮瓣的生长、骨折愈合、皮肤愈合和神经生长等作用。氦氖激光照射烧伤自体植皮病人，发现其渗出物内中性白细胞数显著增多，浆细胞减少或增多，成纤维细胞和纤维细胞增多，噬菌作用增强；亦发现血红素增加、红细胞数增加、而红细胞沉降率降低。低功率氦氖激光的生物学刺激作用强度呈抛物线形分布，即每天以同等能量照射，引起刺激作用的强度一般从第3天起逐渐增强，至第10～17天达最大值，以后逐渐减弱，如继续照射则产生抑制作用。通常氦氖激光能量小时能促进毛发生长和创伤愈合，当能量大时，反而起抑制作用； 又氦氖激光的照射效应有累积作用。激光照射能改变机体的免疫反应。钕激光(1～2个脉冲照射3次，隔日一次，照射总剂量3000～6000J)照射小白鼠移植黑色素瘤可提高其血清的噬菌能力，增加α-和γ-球蛋白，减少白蛋白。激光照射可增加自体抗体和体外淋巴细胞转化能力，增强抗胸腺细胞的免疫抑制作用，因而推迟对移植物的排斥。激光照射可提高机体反应和交感-肾上腺系统的活性，激活皮肤氧化和还原过程，在一定条件下激光有抑菌和杀菌作用，因此激光照射有治疗急性炎症作用。激光促进实验性伤口愈合的作用有一定的规律性，据实验报告： 氦氖激光0.54J/cm²是促进家兔无菌实验性伤口愈合的最理想的照射功率，高于或低于此功率均可以使愈合期延长。
对细胞的作用 激光对细胞的作用效果和照射的剂量有密切关系，小剂量能促进细胞增生，大剂量则延迟生长和引起损伤。如抑制沙门氏菌、金黄色葡萄球菌能量密度必须在250J以上。钕激光照射HeLa细胞，当功率密度在72J/cm²以上时细胞活性增强，如功率密度增至200～250J/cm²时则引起细胞退行性变，有的细胞在18～24小时死亡。不同种类的激光对细胞作用不同，如红宝石激光使细胞损伤所需能量只是钕激光的一半； 不同的细胞培养物对激光的敏感性也有很大差异，如肝细胞对钕激光最敏感，用120J/cm²照射后出现坏死征象，而HeLa细胞对钕激光最不敏感。激光照射可以引起染色体的变异进而形成胚胎畸形。因之可用激光微光束照射以改变细胞的染色体结构和功能，选择性地破坏特定染色体，从而改变生物细胞的遗传性，控制遗传性以利于优生。
对眼球的作用 人体器官中眼球对激光最敏感。眼吸收激光与其波长有密切关系， 4000～9000的激光很少被眼的中间质吸收而直达眼底， 而4000以下和9000以上的激光多被眼的中间质吸收，紫外波段激光只损伤眼的浅层，而氦氖激光和红宝石激光可通过角膜、晶体和玻璃体，大部分被视网膜色素细胞层吸收。波长6943A的红宝石激光对眼底的损伤作用比波长1.06μm的钕玻璃激光大，二者相差5～6倍。波长10.6μm的二氧化碳激光完全被角膜吸收，因而一般不引起网膜改变。眼底色素是吸收激光能量最多的部分，故色素愈多，产生损伤愈大。激光功率和眼底的损伤程度成正比，激光功率愈大则对眼损伤愈大，并与输出形式有关，于脉冲式输出，脉冲短于1毫秒的红宝石激光，能量为0.05J时，输出功率可达50W以上，因此，很短时间的固体脉冲激光就能引起眼底损伤； 而连续输出功率为5mW的氦氖激光，照射5分钟，总能量仅达1.5J并不引起眼底损伤。比较眼组织的血管对钕激光的耐受力，发现毛细血管的耐受力最大，其次是静脉，而动脉最敏感。根据仅用0.04J能量光束照射冷血动物产生白内障的动物实验，提示临床应用激光时必须慎重，注意保护眼睛。氦氖激光目前广泛应用于临床，其对眼的影响颇为人们关注，实验证明：2～5mW的氦氖激光照射家兔眼1小时，未发现不良反应； 又将兔眼扩瞳后，用5mW氦氖激光照射5分钟，检查角膜、晶体、玻璃体、眼底均未发现损伤性变化。
有人试验氦氖激光经屏幕反射对兔眼作用，照射1小时，眼与屏幕距离为10cm，角膜上的功率密度为5.1×10-6W/cm²，照射后1年过程未发现病理改变。激光照射可引起生化学改变，如红宝石激光 (能量密度0.85J/cm2，脉冲200毫秒)照射兔眼后引起角膜、网膜的神经细胞内酸性磷酸酶活性锐减，碱性磷酸酶活性正常或增加，视网膜吸收中性红能力增加，RNA和蛋白质氨基基团增加，角膜K、Na浓度下降等。
对皮肤的作用 激光对皮肤的作用取决于激光的种类和性能以及皮肤的性能。一般小功率激光照射可改善皮肤的营养，促进上皮细胞生长； 中等功率照射可使皮肤组织凝固、烧灼、炭化； 大功率可使皮肤汽化。红宝石(能量密度31～900J/cm²)和钕激光照射时黑色素颗粒选择性吸收其能量，损伤较重，呈现皮肤血管破裂、出血、毛细血管内形成血栓、损伤病灶分界清楚。用黑、红、绿色墨水针刺皮肤着色后用钕激光(能量密度12～125J/cm²)照射，比较其影响，发现黑色者损伤最重，红色次之，绿色与不着色者同。激光照射皮肤后可引起组织病理和生化学改变，如钕激光(能量密度为10.2～472J/cm²)照射小白鼠后真皮内细胞数增多，特别是巨噬细胞、肥大细胞数增多，而中性白细胞和纤维母细胞数减少，胶原纤维束分离，网织纤维肿胀和液化，基质增多；皮肤的酸性磷酸酶活性、酸性DNA酶和酸性RNA酶活性下降，DNA、RNA和糖原含量减少。二氧化碳激光聚焦照射皮肤可形成V字形缺损，显微镜下组织改变分三层： 内层为蛋白质变性的凝固层； 中层为续发热效应的微小血管损伤； 外层移行为正常组织。氦氖激光15mW照射家兔皮肤，隔日1次，每次5分钟，共10天，其病理所见： 表皮颗粒层变薄，真皮乳头层血管周围孤立的淋巴细胞和组织细胞浸润，纤维母细胞增生； 生化学改变： 皮肤内醛缩酶和转氨酶活性增加，胆碱酯酶活性无变化，局部氧化还原电位上升、表示糖原和RNA合成加快、含量增加。氦氖激光(功率密度0.5～1.0mW/cm²)照射家兔移植皮肤，发现形成的瘢痕光滑且程度较轻，皮肤毳毛生长快。
对脏器的作用 钕激光(能量密度50～500J/cm²)照射大白鼠的肝、脾和肾脏引起损伤，用相同能量密度时肝脏损害最重，其次是肾和脾； 恢复时肝、脾形成瘢痕较快。照射后肝组织糖原量降低22～32%，酸性磷酸酶活性明显降低，肾小管上皮细胞内酸性磷酸酶活性下降。病理组织可见肝坏死灶及其周围血液循环紊乱，血管出血，形成血栓。电镜下肝细胞内出现空泡，线粒体肿胀和粗糙内质网断裂，核糖体与膜分离等。钕激光(765J/cm²)照射家兔肾脏可形成凝固坏死带，坏死带4个月后结瘢。钕激光(571～6785J/cm²)照射家兔的大肠和小肠壁，出现浆膜下水肿、肠壁破裂、炭化、凝固坏死，一般照射后15天小肠粘膜恢复，有的动物死亡，死因主要是肠穿孔继发腹膜炎。钕激光 (能量密度625～5867J/cm²)照射狗的胰脏形成喷火口状出血灶。二氧化碳激光刀对实验动物内脏切割，因能使0.6mm小血管和中等口径血管凝固，因而失血量少，见下表。

器官	使用器械	手术次数	失血量(g)
肝	手术刀 电烙 CO2激光	39 40 39	2.5±0.12 2.1±0.1 1.4±0.13
肾	手术刀 电烙 CO2激光	26 29 41	3.2±0.09 1.7±0.08 0.4±0.03

由于血管和淋巴管凝固封闭，减少吸收，因而可以减少感染机会。氦氖激光(20mW)照射狗前列腺有刺激其功能作用； 照射黄鼠和小白鼠肝脏，可见肝细胞内质网和线粒体的嗜锇酸性明显下降。
对神经系统的作用 激光照射眼可引起脑的病理改变，如用钕激光(能量80～120J，脉冲持续时间为0.003秒)可使眼底严重损伤，视网膜广泛剥离，照射后30天作组织病理学检查发现脑组织水肿，认为这是由于眼受到严重照射后引起脑营养紊乱所致。氦氖激光(15mW)对大白鼠的剥离坐骨神经有促进再生作用。氦氖激光透过颅骨照射家兔的感觉运动皮质区，3～4次后家兔脑电波出现慢波和频率为0.8～3Hz的δ波。临床治疗报导二氧化碳激光照射治疗臂丛神经损伤取得效果，亦有用20mW或更小功率的氦氖激光进行穴位照射麻醉，取得效果。
对骨的作用 二氧化碳激光(50W)切割或钻孔骨组织较手术刀和锯切割速度快，而二种方法切割骨组织愈合的速度相同。氦氖激光对骨折的作用，实验结果不一：有人用20mW氦氖激光照射实验性骨折区后发现血流量增加，能促进骨折再生； 另有人用10mW氦氖激光照射后发现血钙、磷下降，白蛋白浓度下降，不利于骨再生。这可能是由于照射方法和剂量不同所致。
对牙齿的作用 用能量为1～50J的红宝石和钕激光照射正常牙齿或龋齿都可钻孔，如用石墨染色时可增强钻孔作用。用二氧化碳激光能量密度为10～15J/cm2照射牙釉质表面，可提高其表面温度，使羟磷灰石结晶重新分布，封闭住牙釉质的微细孔道，阻断致龋物质，可以起到防龋作用。红宝石激光照射可促进牙髓细胞繁殖，促进细胞的有丝分裂。
对血液的作用 以脉冲为毫秒的红宝石和钕激光多次体外直接照射猴和家兔，经长期观察未发现外周血液白细胞和其它有形成分减少现象。钕激光(4000J/cm2)照射大鼠肝区，发现外周血液的血红蛋白量、红细胞、白细胞数增高，骨髓的幼若巨核细胞数亦稍增加。氦氖激光(15mW、功率密度3.5mW/cm2)照射狗和家兔皮肤发现血红蛋白量、红细胞、白细胞、血小板数都显著减少，白细胞分类中嗜酸粒细胞和单核细胞增多，而淋巴细胞减少，当连续照射10次后，外周血液恢复正常。以相同方法照射家兔发现血清学改变： 总蛋白、白蛋白和糖的含量稍低，醛缩酶、谷氨酸-天门冬氨酸转氨酶、谷氨酸-丙氨酸转氨酶和胆碱酯酶活性上升。小功率氦氖激光照射后凝血活素及凝血酶增加，凝血时间及凝血块收缩时间缩短。
对肿瘤的作用 激光问世不久Mc Guff于1963年用红宝石激光照射大白鼠Pitt4型黑色素瘤取得成功。钕激光多次照射肿瘤可抑制肿瘤生长，其抑制指数：红细胞骨髓肿瘤32%,Harding-Passy黑色素瘤95%，肉瘤45为54%,Guerin癌为66%。黑色素瘤对钕激光最敏感，钕激光(输出能量20J)照射小白鼠黑色素瘤，电镜改变：细胞核和核仁无明显变化，内质网、高尔基体和线粒体肿胀、出现空泡。二氧化碳激光照射实验性S180肉瘤、黑色素瘤和瓦克氏癌(Walker 256)，肿瘤消失率：S180肉瘤为62.5%，黑色素瘤为80%，瓦克氏癌为47.6%，均较对照组高。氮激光照射小鼠肿瘤部和有关穴位，激光组肿瘤显著缩小，鼠平均体重增加，而对照组小鼠平均体重下降，精神萎靡，组织学观察发现动物的淋巴结皮质下区淋巴细胞增生，生发中心有反应性增生，肿瘤边缘有较多密集淋巴细胞包围，瘤细胞大部分变性坏死，核碎裂。为增强激光照射的抗肿瘤作用，可用染料涂布肿瘤表面或注射于肿瘤周围或血管，增强其吸收激光的能力，亦可用2.5%硫酸铜0.5ml直接注入肿瘤，15分钟后用钕激光 (能量密度400J/cm2)照射。亦可并用化学疗法、放射疗法、快电子等增强激光治疗肿瘤的作用。激光对肿瘤的作用和激光能量密度、波长以及肿瘤的性质有关。如破坏纤维肉瘤所用的能量密度是破坏黑色素瘤的6倍多，治疗纤维肉瘤用输出10mW的氦氖激光比输出为360J的红宝石激光疗效好。对于小的、软的、色素深的、血管丰富的肿瘤可用低能量密度的激光，对于致密的、色素淡的、角质层厚的肿物则须用较大能量密度的激光。激光治疗肿瘤除直接破坏肿瘤细胞之外，尚有间接的免疫反应作用。其根据是： 用红宝石激光破坏部分肿瘤，其未破坏部分呈延续性减轻以致消失； 有的破坏肿瘤的中央部分，而其边缘部分出现渐进性坏死；当激光照射病人的一处黑色素瘤，另处未照射过的黑色素瘤也消失； 将受到激光彻底破坏的黑色素瘤细胞注入未受激光照射的黑色素瘤中，该黑色素瘤显示细胞毒反应，24小时内黑色素瘤细胞死亡，这是激光引起细胞产生的内毒素使瘤细胞渐进性坏死； 激光照射后24小时，动物血清的噬菌活性提高，14天后血清白蛋白减少，α-球蛋白和γ-球蛋白增加，脾内抗体形成细胞增加，血清产生抗肿瘤抗体、抗肝、抗肾的自身抗体。
激光诊断肿瘤有数种方法： 荧光法、偏振法、透照法、光谱法、超声-激光全息法、癌细胞自动识别筛选法等。
治疗设备 参见“激光器”。
适应证和禁忌证 参见各种类型激光器。

激光疗法

laser treatment