激光在手术中的临床应用

激光设备 292 2023-07-28

激光代表受激辐射的光放大 (Laser: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)。

与普通的光不同,激光具有特定的波长,简单来说只有同一种颜色,同一个波长的光聚焦在窄光束中才能产生非常高强度的光。因为激光可以非常精确地聚焦在微小区域,它们可以用于非常精确的外科手术或切割组织(代替手术刀)。本文介绍各激光及其对应的医疗应用场景

如今,人们对微创手术越来越关注,而激光手术利用激光束的切割能力在组织中进行无血切割或消除皮肤肿瘤等浅表病变的手术,且手术过程中不需要切口或切口很小。

不同波长的激光可以治疗不同的疾病,现在市场上激光器的种类有很多,其具有不同的出射波长和功率,以及不同的紧结、切割或汽化组织的能力。激光被用来缓辉出血或某些疾病:也被用于缩小或破坏和消除造成肠梗阳或冒梗阳的结肠息肉和肿瘤。虽然有时候激光疗法被单独使用,但更多的时候是与手术、化疗或放疗一起联合使用。在手术中,激光可以封闭神经末梢以减轻术后疼痛,还可以封闭淋巴管以减少水肿和肿瘤细胞的生长。

下面是一些常用的激光器类型,包括掺银忆铝石榴石(Er:YAG)激光器、半导体激光器、氩激光器、掺钦忆铝石榴石(Nd:YAG))激光器和CO2激光器等。这些激光器发出激光进入病灶组织,吸收一定的组织成分,使病灶组织失去活性,达到治疗的效果。

激光器种类
波长(nm)组织中吸收激光的成分
Er:YAG2940
半导体630-980色素,水
氩激光器350-514色素,血红蛋白
Nd:YAG1064色素,蛋白质
Co210600

激光医疗是利用激光的特性进行医学诊断和治疗的技术。现如今,激光医疗已成为重要的医学分支,也是重要的激光技术应用分支。广泛应用于多个科室的疾病治疗如:美容皮肤科(如疤痕修复、皮肤重铺、激光脱毛、纹身去除);眼科(包括 Lasik 和激光光凝术);牙科;血管成形术;癌症诊断、癌症治疗;皮肤科(治疗黑色素瘤);系带切除术;碎石术;激光乳腺摄影;医学影像、显微镜、光学相干断层扫描;光遗传学;前列腺切除术;整形手术(激光吸脂术、先天性和后天性皮肤损伤、烧伤和手术疤痕);手术(切割、消融和烧灼组织)。

癌症治疗和肿瘤消融手术

激光光动力疗法是治疗特定类型肺癌病变的有效方法。通过光化学效应和光热效应的直接激光消职已被用于直接杀死癌细胞。光化学反应最终会产生有毒自由基并导致组织死亡,对组织造成压力和碎裂,并导致组织升温、血液紧固和细胞死亡。

脑部手术

目前,手术切除是恶性脑肿瘤的第一步治疗;然后是化疗和放疗,但一些患者由于存在多种合并疾病而不适合进行手术切除治治疗。激光间质热疗(LITT)又称射频手术是一种脑转移瘤治疗的低风险侵入性经皮替代疗法,这种方法只需要一个小切口和穿刺来引导激光光纤,光能通过治疗光纤导管引导至组织中的目标从而实现恶性和良性病变的选择性热消融,其可以在治疗深部病变时最大限度地减少甚至完全防止对大脑皮层区域的损伤,提高肿瘤治疗的效率和安全性。

激光碎石术

激光碎石术是一种普遍接受的尿路结石和胆道结石的碎裂方法。使用的504 nm绿光主要被黄色尿路结石吸收。它可以很安全的使用,而不会损坏周围组织。这种石头吸收激光的能量,然后激发的离子会在石头周围积聚,产生冲击波,将石头破碎成碎片。与气动碎石术相比,激光碎石术碎石率更高、更安全有效,治疗效果更理想。此外,它还可以用于碎裂胆道结石。

眼科

眼科激光需要工作在已知的特定波长、能量、持续时间、脉冲模式、光斑大小和重复频率下。这使得光了进入相干和单色激光束相位,以在目标组织中达到相同的位置和相同的时间。因此,改变这些参数会在不同深度的不同组织中产生不同的吸收和生物效应,眼睛内部的任何问题都是激光的治疗目标。其并发症发生率低而且可以通过外科医生的经验来降低。

胃肠外科

热激光是一种旨在辅助晚期胃肠癌内窥镜检查的工具,激光在胃肠道中最重要的新应用是光动力疗法,尤其是内窥镜治疗胃肠道和胰腺中发育不良和小的肿瘤方面。激光对消化道出血和良性小黏膜病变的凝固作用和Nd:YAG激光对组织的正向效应,使激光可用于消化道恶性疾病的舒缓治疗,以及对狭窄或囊肿等解剖病变的切除治疗。

总结

如果使用得当,激光可以让外科医生完成更复杂的任务,减少失血,减少术后不适,减少伤口感染的机会,并实现更好的伤口愈合。激光手术使用非电离辐射,因此它不具有与 X 射线或其他类型的电离辐射相同的长期风险。

与任何类型的手术一样,激光手术也存在潜在风险。激光手术的风险包括问题的不完全治疗、疼痛、感染、出血、疤痕和皮肤颜色变化。


本文为编辑转载,转载目的在于传递更多信息,同时为个人学习和研究使用。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在30日内与本公众号联系人联系,我们将在第一时间删除内容!

上一篇:如何提高动力电池量产阶段激光焊接的一次合格率和稳定性?
下一篇:浅谈COMSOL中激光烧蚀的数值模拟
相关文章