激光技术：医疗领域的创新引擎 - 广州焊接展

2024年广州国际激光及焊接工业展览会即将于2024年3月4-6日在中国进出口商品交易会展馆B区举行。邀您关注今日新资讯：

1960年夏天，美国物理学家西奥多·哈罗德·梅曼成功发明了世界上第一台红宝石激光器，标志着一种全新的光源自此诞生。激光同普通光源一般，都具有波粒二象性，但不同之处在于激光还具有高度的定向性、单色性、亮度以及相干性。当激光与物质相互作用时，其作用强度取决于激光的波长以及物质的组成成分，激光与物质之间还可以发生反射、折射和散射等物理现象，并且能够被物质吸收，因此在微纳加工、医学、汽车等领域都具有广泛的应用前景。

医学领域作为激光技术应用最早、最广泛和最活跃的学科之一，在具体应用时具有非接触、高精度、低损伤、高便携性等优点，在临床应用中能够以连续、脉冲等不同模式发射出紫外、可见和红外等不同波段的激光，因此在部分疾病的治疗中取得了显著的成效。激光医疗的发展大大提升了医疗行业的技术水平，为疾病诊断和治疗开创了全新的方式，大大提高了治疗效果和患者的生活质量。通过激光技术，医生可以进行精确的眼科治疗、外科手术、皮肤病治疗、光动力疗法、口腔治疗和理疗等。这些技术的应用使得治疗更加精准、安全和有效。随着技术的不断进步，激光医学在未来将继续发展，并为医学领域带来更多创新和突破[1-2]。

图1 激光在医疗领域的应用案例

激光医疗的临床应用

激光医疗目前已被广泛应用于眼科、皮肤整形科、肿瘤科和血管外科等医疗过程中，不仅提高了治疗效果、减少了并发症风险，还改善了患者的生活质量，具体的主要应用情况介绍如下：

采用激光技术实现视力矫正

采用激光技术实现视力矫正手术，能够改善近视、远视和散光等视力问题，这项手术使用激光器对角膜进行精确的重塑，以改变其曲率，并使光线能够正确地聚焦在视网膜上，从而提高视力[3]。激光矫正视力有几种不同的技术，其中包括表层全激光（PRK）、半飞秒和全飞秒。（1）PRK（表层全激光）：PRK是最早被使用的激光矫正技术之一，在PRK手术中，医生会先将角膜表面的上皮层去除，然后使用激光器来重塑角膜的形状，术后患者通常需要经历较长一段时间调养，直至上皮层再生。该矫视技术的过程较长，但手术风险较低；（2）半飞秒激光手术：半飞秒激光手术是一种中间型的激光矫正技术。在这种手术中，激光器会使用更短的脉冲时间来进行角膜重塑，以减少对角膜的热损伤。相比于PRK，半飞秒激光手术术后视力恢复较快，术后不适感也较轻；（3）全飞秒激光手术：全飞秒激光手术，也称为无刀激光手术，是一种更先进的激光矫正技术，在该手术过程中，激光器不仅可以重塑角膜的形状，还能够切割角膜组织，这种手术提高了手术的精确性和安全性。

图2 激光矫视手术类型

激光矫正视力手术的优点总结如下：（1）快速：手术过程通常只需要几分钟，术后视力能够迅速恢复；（2）精确：激光技术能够精确地改变角膜形状；（3）安全：激光矫正视力手术已经经过多年的发展和实践，安全性较高。然而，激光矫视手术也存在一些潜在的风险和限制，不论是PRK、半飞秒还是全飞秒激光手术，都需要在手术前对患者进行详细的眼部检查和评估，才能确保手术的安全性，并且手术后还需要较长时间的定期检查，确保视力矫正效果的稳定性。

图3 激光手术并发症

激光美容

采用激光技术进行皮肤美容和治疗，能够去除人体皮肤色素沉着、血管扩张、皱纹、痤疮疤痕、毛孔粗大等问题。常见的激光美容治疗方式介绍如下所示[4]：

（1）激光去斑：激光可以通过选择性吸收的原理，将激光能量集中在色素沉着的区域，破坏色素颗粒，达到去除斑点的效果。常见的激光去斑治疗有激光祛斑、激光点阵等；（2）激光嫩肤：激光嫩肤是利用激光能量刺激皮肤胶原蛋白的再生，促进皮肤细胞的新生，达到提亮肤色、收缩毛孔、改善皱纹等效果。常见的激光嫩肤治疗有非剥脱激光嫩肤、二氧化碳激光嫩肤等；（3）激光脱毛：激光脱毛是利用激光能量破坏毛囊，阻断毛发的生长，达到永久性脱毛的效果。激光脱毛可以应用于身体各个部位，包括脸部、腋下、背部、腿部等；（4）血管治疗：激光可以选择性地破坏血管组织，用于治疗血管扩张、面部红血丝等问题。常见的血管治疗有激光血管收缩、激光脉冲光等；（5）痤疮治疗：激光可以杀灭痤疮引起的细菌，减少皮脂分泌，达到改善痤疮症状的效果。常见的痤疮治疗有激光杀菌、蓝光治疗等。

需要注意的是，激光美容属于医疗美容，需要由专业医生或美容师进行操作，并且在接受激光美容治疗前，应进行充分的咨询和评估，了解治疗的适应症、风险和注意事项。

图4 激光美容的原理及具体应用

采用激光技术精准切除神经肿瘤

激光技术还能够作为一种微创手术，基于激光光束的高能量浸透和热效应特点，实现精准切除体内的肿瘤[5]。

激光肿瘤切除具有以下几个优势：（1）高精确性：激光光束可以精确瞄准肿瘤组织，使对周围正常组织的伤害达到最小化，从而最大限度地保留正常组织的功能；（2）减少出血：激光光束在切割和凝固肿瘤组织时，能够迅速凝固血管，减少手术过程中的出血量；（3）无需开刀：激光肿瘤切除是一种非侵入性手术，无需进行传统的切开手术，减少了手术创伤和恢复时间；（4）较少并发症：相比传统手术，激光肿瘤切除的并发症较少，如感染和疼痛等。激光肿瘤切除适用于各种肿瘤，包括皮肤肿瘤、口腔肿瘤、喉癌、乳腺肿瘤、肺癌、前列腺癌等。在手术中，医生会使用激光器将肿瘤组织逐层切除，同时激光光束还可以凝固血管、防止出血。激光肿瘤切除需要由经验丰富的专业医生进行操作，以确保手术的安全和有效性，此外手术后的护理过程对于促进患者的康复和愈合也非常重要。

利用激光技术治疗静脉曲张治疗

静脉曲张是一种血管疾病，通常发生在下肢的静脉中，其病因是由于血管壁的弱化和血液回流受阻导致的血管膨胀扭曲。激光技术作为一种常见的静脉曲张医疗方案，具有较好的治疗效果[6]。

激光静脉曲张治疗是一种微创的治疗方法，通过激光光束的高能量作用于静脉壁，使其受热并闭塞。该方法主要包括以下步骤：（1）麻醉：在治疗开始前，患者通常会接受局部麻醉。这可以减轻患者的不适和疼痛感；（2）导丝插入：医生会通过小切口或针孔，在患者的静脉中插入一根导丝，以引导激光光纤的进入；（3）激光治疗：一旦导丝插入到合适的位置，医生会通过导丝将激光光纤送入静脉中，激光光束释放的高能量将作用于静脉壁，使其受热并闭塞；（4）监测和调整：在治疗过程中，医生会使用超声波或其他图像引导技术来监测治疗的进展和确保正确的位置和闭塞效果。根据需要，医生可能会调整激光的能量和位置；（5）恢复：治疗完成后，医生会将导丝和激光光纤取出，并为患者进行包扎和休息，患者通常可以立即行走和恢复正常活动。

激光静脉曲张治疗相对于传统的手术方法具诸多优势，首先，作为一种微创治疗方法，该治疗方法不需要对患者进行全身麻醉、切开较大伤口，因此减少了手术创伤和恢复时间；其次，激光治疗可以精确地作用于静脉壁，减少了对周围组织的损伤和并发症的发生；此外，激光治疗的成功率较高，可以有效地改善静脉曲张的症状和外观。然而，激光静脉曲张治疗并非适用于所有患者，在治疗前需要医生进行详细的评估和诊断，以确定最适合的治疗方法，患者在术后还需要遵循医嘱并定期检查，以确保治疗效果、预防疾病复发。

图5 静脉曲张病理及相关的激光治疗示意图

利用激光技术治疗结石

在泌尿外科的临床应用领域，传统的开刀取石术会对患者造成较大的损伤，可能会导致残留的结石，导致复发，而且术后恢复较慢，因此常采用激光技术治疗结石：基于一根非常细的光纤，把体外激光发生器产生的激光引导到人体内中，再通过输尿管镜、肾镜建立好通道后，用镜体接近结石，再用激光对准结石进行打击，就能够将大的结石变成小的结石并排出体外，图6所示为采用钬激光进行微创碎石的示意图。采用激光治疗结石通常不会对患者造成较大的伤害，出血也较少，手术时间较短，恢复较快，且病情出现并发症的几率较小，但在术后仍需要检查打碎的结石是否已排出体外，这是因为存留在输尿管的结石容易导致输尿管梗阻，继发泌尿系统感染，从而出现肾积水和尿路感染的情况，此外激光碎石后的排石过程还可能会诱发绞痛、大汗淋漓、恶心、呕吐等症状，此时需要向专业医生咨询具体的解决方案。

图6 钬激光微创碎石技术示意图

总结

激光是20世纪以来继半导体、计算机与核能之后人类的又一重大发明，享有“最快的刀”、“最准的尺”等美誉。激光技术在各行各业中已呈现出广阔的应用前景，其精细、准确、高效的特点优势还助力了医疗领域的飞速发展[7]。作为一门“资历尚浅”的学科，激光医疗仍面临着许多机理及应用方面的空白需要人们开展研发攻关，才能进一步提高医疗水平，同时，随着进一步的技术突破，激光医疗技术也将对人类社会奉献更大的力量。

文章来源：搜狐网

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