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激光儀器對皮膚產生哪些生物作用

發布時間: 2021-01-15 18:14:21

『壹』 海奧聖激光治療儀的生物學效應

激光生物效應總的可分為熱效應和非熱效應。熱效應主要是熱致組織凝固變性,它將隨入射光的增強,溫度升高而加劇,嚴重者可導致局部生物組織燒焦,炭化,汽化而蒸發,從組織病理學角度看,這是一個局部生物組織的燒傷性凝固壞死過程。非熱效應主要是以機械損傷為主,同時有光化,電離和一系列非線性效應。現在一般認為激光的生物效應包括:激光的熱作用、壓強作用、光化作用、電磁場作用和生物刺激作用。這五種作用即為激光生物效應的機制。
(一)熱效應
主要是可見光與紅外線波段的激光輻照引起的效應,當激光照射生物組織後,激光的光子能量被生物組織的分子吸收,被吸收的光能加劇生物分子本身的振動和轉動,同時也加劇這些受激分子和周圍分子的碰撞。分子的運動加劇,使受照射的局部組織逐漸變熱,以溫升的形式表現出來,特別是組織細胞內含有多種色素(黑色素、血紅蛋白、胡蘿卜素等)更增加了光能的吸收,促進了生物組織的變性,尤其是造成蛋白質變性,從而使組織細胞遭到不同水平(宏觀的、微觀的或功能的)損傷。
在激光的作用下,可能觸發某些吸熱的化學反應,叫熱化反應。生物體內存在各式各樣的熱化反應,熱化反應特點之一是其反應速率隨溫度的增加而增加,因為溫度增高可以使碰撞頻率和分子的能量都增加,而光化反應的激活能是來自吸收光子的能量,而不是來自碰撞,所以光化反應速率幾乎和溫度沒有關系。光化反應和熱化反應的另一區別是光化反應可產生其他的受激原子、分子和自由基,而這些在熱化反應時是不可能產生的。但實際上是不易區別光化反應還是熱化反應。因為化學反應的初級反應可能是光化反應,而次級反應是熱化反應。激光對組織的熱作用有其一般規律:
(1)組織溫升將隨激光能量的上升而上升;
(2)紅外激光的生熱效率高;
(3)生物組織對光的吸收率高者生熱多;
(4)生物組織的比熱和熱容量(即含水量)小者生熱快;
(5)生物組織的血流量和熱導率高者生熱慢。
就對被照組織的局部溫度來說,由於溫升不同,生物組織的影響也不同,例如激光輻照皮膚和黏膜時,因溫升不同會相繼出現不同程度的改變。低強度激光僅使局部組織溫升1~2℃,使局部組織產生溫熱感,這種溫度絕不會引起熱致損傷,主要引起光化學的改變,使機體產生一系列的生理生化改變,調節機體的功能來達到治療目的。臨床常用He-Ne激光、半導體激光進行局部照射、穴位照射、反射區照射、激光血管內照射和鼻腔黏膜照射等。
1~2mW He-Ne激光器或半導體激光照射離體皮膚可以使照射部位平均升溫0.05~0.1℃,如照射迎香、頰車穴位5min以後,局部溫度升高1.5~5℃不等。在He-Ne激光血管內照射時,患者有時自覺照射部位有溫熱感,說明有輕度的熱產生,它可以激活血管內酶和血管內感受器,使機體產生一系列的生理生化改變。鼻腔內照射時,有的患者自覺鼻內發干、有的甚至不能堅持,這是由於鼻腔較封閉,熱不易散出,水分蒸發,可調小劑量或縮短作用時間。
(二)壓強效應
生物組織被激光照射時,由於光子在其表面撞擊而產生的壓力,稱之為光壓。
一般認為形成壓力的激光主要是脈沖,Q開關和鎖模激光。普通光照射到生物體時,光子在其表面上碰撞形成的輻射壓力,這種光壓非常微小,可以忽略不計。但激光的光壓(自身光壓)雖然很微低,但是集中起來,其功率也是有一定增強的。
脈沖低強度激光照射鼻腔後產生的輕微壓力,如用脈沖頻率8~13Hz與快速睡眠(REM)頻率一致,這樣治療效果可能更佳,REM正常可以長壽。
(三)光化學效應
當一個分子吸收一個光子後,將使該分子上升到電子激發態,從而開始一系列此激發態分子返回到它起始的基態及其能量不斷降低的過程。在此過程中,除了發生輻射和非輻射(所謂光物理)之外,激發態分子還可以經過若干鍵斷裂與鍵形成的化學反應,就是舊鍵被完全破壞或新鍵形成的過程,這就是所謂光化學反應。簡單地說,光化作用,就是利用光能作為激活能而發生的化學反應叫光化反應。
激光化學效應主要發生在紫外波段,少數發生在藍綠光波段,這是由於生物大分子的光譜吸收特性所決定。如嘌呤、嘧啶核苷酸、核酸、維生素A、B族維生素、維生素D、維生素E、核黃素,氨基酸、多肽蛋白質等物質的光譜吸收峰都處在260^371nm波長范圍,而細胞色素a、b、c,還原血紅蛋白,氧化酶,胡蘿卜素,黑色素,類黑色素,視紫紅質等物質的主要光譜吸收峰處在400~550nm波段,由此可見,激光波長越短,光化學效應越明顯。 對於生物組織來說,一般光化學反應是生命存活所必須的,是一種貯能方式,在正常生物體內不斷地進行。例如視網膜的視紫紅質異構化,在紫外線照射下皮膚產生維生素D,植物葉綠素的光合作用等。根據體外實驗的結果,光化學反應可分為幾種類型:①光致聚合反應;②取代反應;③光致分解;④光致氧化,光致異構以及光敏化作用等。超劑量激光照射所產生的光化學效應,可使分字體損傷,分子鍵共振效應可使DNA鍵斷裂。
當激光輻照時,其能量沒有達到破壞生物組織,熱效應與壓強效應不佔主導地位時,在生物組織中可能主要是光化學效應。
大多數細胞對可見光是不敏感的,因為它們的有機組成對可見光沒有明顯吸收。但是如果有適當的光敏化劑存在,並在生物組織細胞內濃集時,某些細胞器大分子能選擇地吸收這些光敏化劑。受到激光照射後光敏化劑分子吸收光能,引起光化學反應,從而使細胞器遭到破壞,甚至將細胞殺死。所以,低強度激光血液照射時,一定要慎用葯物,特別是光敏的葯物。光敏化劑並不發生永久的化學反應,它僅僅是催化光化反應。
在光敏化治療中可以分為兩大類,其中一類是不需要氧分子參加的補骨脂素。它是高效的光敏化劑,而且溫度對光敏化反應速率幾乎沒有什麼影響,在病變處塗以補骨脂酊這類葯物,再用紫外光的氮分子激光,準分子激光進行照射,可以治療銀屑病和白癜風,如有呋喃豆素存在時,用365nm的紫外光照射可以迅速把細菌殺滅。
另一類光敏治療是需要氧分子參加的光動力學療法。這種光敏治療方法的先決條件是特殊波長的光,光敏物質和分子氧,反應過程中的關鍵是單態氧的形成。血卟啉衍生物是目前最常用的光敏劑,給癌症患者靜脈注射血卟啉衍生物以後3d後再用630nm的染料激光照射癌瘤局部,由於光敏化作用破壞供應腫瘤的血管組織和癌組織,造成癌細胞的死亡。這種方法已在國內外廣泛地應用體表腫瘤和內腔腫瘤(胃癌,肺癌,直腸癌)的治療,其有效率可以達到80.6%。除癌症以外,這種方法還可以用於治療鮮紅斑痣,牛皮癬等,均取得較好的療效。除了血卟啉衍生物這種光敏劑以外,還有很多新的光敏劑也應用到臨床,如竹紅菌素,中葯的黃柏、黃連,均用於光敏劑治療病毒性角膜炎,外陰白斑,老年性黃斑變性,甚至獲得性免疫缺陷綜合征(艾滋病)等。
除治療以外,還可以給患者注射一些熒光葯物,再用紫外激光或藍、紫、綠色激光進行局部照射,在惡性腫瘤時發出特異性熒光,而在正常組織則不顯示熒光,這對早期診斷,早期發現癌症有很大幫助。如注射熒光素鈉以後,用He-Cd激光照射宮頸癌可以顯示出紫葡萄顏色的熒光,照射胃癌處可以顯示出黃綠色熒光,又如注射血卟啉衍生物後用氪分子激光或氬離子激光照射,在腫瘤處可以顯示出橘紅色熒光,這種診斷癌瘤的方法對瘤前期病變也能顯示出熒光,對於5個癌細胞的癌瘤即顯示出熒光,故可以早期診斷腫瘤,其診斷符合率可達88%。
(四)電磁效應
激光波屬於電磁波,它在和生物物質相互作用中都會引起電磁效應。而電磁場強度取決於輻照能量的大小。
因低強度激光輸出功率很小,所以對電磁效應的影響也較小。但即使是低強度激光與生物體作用時所產生的電場強度也比地面最強的太陽光產生的電場強度大50倍左右。但它的電磁場力可以使細胞膜構象改變,包括膜受體、膜表面電荷、膜脂質雙層、膜蛋白等,使膜表面負電荷增加,使紅細胞和血小板聚集性降低,血沉減慢,降低血液黏稠度。
(五) 刺激效應
上述四種作用效應都是考慮一定強度的激光熱作用,機械作用、化學作用,引起組織細胞的損傷,而在低強度激光的輻照下,生物組織既不會受到損傷,又能促進病灶組織恢復正常狀態,這在動物實驗和臨床治療上已經有大量資料報道。

『貳』 激光治療儀的發展概況

早在1961年,美國即開始關於激光生物學的研究。年德國Bessis等人即發表了「激光對血細胞的作用研究」。1965年匈牙利Mestez研究了He-Ne激光生物效應,並總結了He-Ne激光對生物體作用的規律,並證明它具有緩解疼痛,加速傷口癒合,減少瘢痕組織等功效。1963年McGuff發表了「激光生物效應的探討」,Goldman發表了「激光束對皮膚的作用」,Fine發表了「激光的生物效應」。1970年前蘇聯BoPoHNHA等應用He-Ne激光治療高血壓等內科疾患,yremypatoba報導照射穴位和反射區治療高血壓118例。其中108例血壓恢復正常。1972年Bopohnha報導治療支氣管炎,結果21例當即生效,肺活量增加30%。1973年奧地利Plog用激光代理針灸做實驗,並於1975年製成第一台He-Ne激光針灸儀用於經絡穴位治療疾病取得成功。這種療法,在歐洲和亞洲獲得廣泛的應用,積累了大量的數據,有上百個循證醫學實驗室證實它的臨床療效,已發表上千份以上的研究報告。因而說這種低強度激光是一種有效的治療方法。在1985年在日本召開的低強度激光醫學應用專題會,以證明低強度激光治療方面的研究已延伸到對周圍神經系統的作用,對免疫功能、炎症過程的影響,實驗性傷口癒合的規律性,促進骨細胞再生等領域。
在20世紀70年代,中國開始將激光針灸應用於臨床,包括內、外、婦、兒、耳鼻咽喉科、口腔科、眼科、皮科和神經科約有200多種疾病,均取得一定療效。由於激光穴位治療無痛、無感染,無明顯禁忌症,非常適合年老體弱者,兒童和暈針的患者。急慢性支氣管炎、哮喘、高血壓、三叉神經痛、面神經麻痹、肩關節周圍炎、風濕性關節炎、胎位不正、產後尿瀦留等均為很有的適應症。激光穴位麻醉用於拔牙,扁桃體手術,甲狀腺手術,疝修補,胃大部切除等均引起國內外義務工作者的關注。
1928年Hancock和Knott證明紫外線照射血液後輸給1例合並溶血性鏈球菌敗血症的膿毒性流產患者,使之轉危為安。1933年Knott將之應用於臨床取得好的效果。1958年瑞士Wehrli提出血源性氧化療法的學說開始將紫外線照射血液和充氧結合治療患者。這種治療方法可以解除紅細胞表面吸附通透性差的的多糖蛋白質和其它中性分子。增加紅細胞膜的彈性和滲透性,並使之恢復膜表面的正常電位狀態,因而改善血液黏稠度;還可以提高紅細胞的攜氧量,加強紅細胞的變形能力,提高白細胞的吞噬能力,調節免疫功能等一系列的治療作用。前蘇聯腫瘤研究中心的科學家受這種療法的啟發,用He-Ne激光取代紫外線進行體外血液輻射後再回輸給病人,發現對人的周圍血液的免疫力,生物化學形態學指標均有明顯作用,是腫瘤患者的免疫力恢復到正常的65%-70%,對類Ia抗原的應答不產生任何反應。故被視為用於作為腫瘤患者術後增強機體免疫力,延緩腫瘤轉移和復發的免疫治療新方法。
1984年前蘇聯施瓦裡布將體外血液照改為靜脈內照射,治療肢體閉塞性血管病,發現可以明顯改善微循環障礙,療效顯著,且可保持療效達半年之久,為低強度激光治療開辟了一條新的通道。1991年王鐵丹教授首次在國內將俄羅斯開始的低強度He-Ne激光血管內治療應用於臨床,特別是武警廣東總隊醫院使用該儀器成功地使一名因腦外傷而對聲、光、電、針刺無反應的患者奇跡般地恢復了思維、言語和行動功能,痊癒出院,促進了這種療法在全國的推廣應用。這種療法已被證實可以改善血液黏稠度,提高紅細胞變性能力,改善微循環,提高紅細胞的攜氧能力,調節機體的免疫力,激活體內的多種酶和激素,其中包括Na+-K+-ATP酶,超氧化物歧化酶、泌乳素、性激素,甲狀腺素、激肽釋放酶等,臨床還可以用之消炎,抗感染,降低血脂等。
由於這種療法仍需要靜脈穿刺,給患者造成一定痛苦,而且只能在醫院里進行治療,如何能更好地將這種治療方法走進千家萬戶,既有治療效果,又沒有什麼副作用,並且安全便捷。很多學者進行了研究。如1995年Cюч認為,沿靜脈走行的皮膚上照射的方法明顯優於靜脈內照射血液。1996年王鐵丹教授提出了「換能器及換能療法」,並與於民生首次將靜脈穿刺轉向鼻腔換能照射。1998年長春物理研究所孟繼武、任新光兩人也提出激光無損傷照射的新設想,他們證明軟組織的光吸收主要來源血清蛋白和血紅蛋白等蛋白質,如用紅色激光作為治療譜線,可以有10%以上的光透過,針頭不必刺入血管而固定在肘靜脈的皮膚表面,即可達到治療目的。天津的一所醫院用半導體激光血管區體外照射,波長830nm,功率30mw,照射鎖骨上靜脈血管區照射30min治療椎動脈頸椎關節病,治療有效率可達95.3%,而單純用葯物組僅為70%,有顯著性差異。
2008年北京的劉文等人報導用半導體激光頸部體表的兩隊(頸內動靜脈、頸外動靜脈,其對腦部供血,占腦部供需血量的90%以上,經過這兩對大血管的血流量佔全身血流量的18%左右)血管進行治療時,照射部位用頸托加以固定,為了更好的對頸部斑塊進行治療,將激光的輸出進行頻率調制,調制頻率從5-2000Hz,頻率涵蓋了音頻和部分超聲波,治療中可以根據病人情況進行選擇性治療,選用2000Hz治療時,可以對頸部斑塊進行有針對性治療。這種治療方法可以降低血液黏稠度,增加紅細胞變形性,降低血小板的聚集性。
2002年南京理工大學駱曉森報導,對採用波長為650nm的半導體激光對成人手背部位(厚度為1mm)的靜脈壁(厚度為0.2mm)進行照射,650nm激光對手背皮膚的透射率為20%,對靜脈壁的透射率為90%,所以若用10mw的半導體激光從皮膚外直接照射手背皮下靜脈,若手背設計照射一個點,則進入靜脈的激光功率可在0~1.8mw之間可調,若設置兩個照射點,則可以使進入靜脈的激光功率在0~3.6mw直接可調,作者對皮膚厚度和靜脈厚度和透射率進行檢查,得出激光進入血液內的劑量。
手背、腳背、肘正中和小腿外側皮膚的厚度分別為1.0mm、1.0mm、1.4mm、2.2mm,650nm激光對它們的透射率分別為20%、20%、12%、和6%。手背皮下靜脈的厚度約0.2mm,同樣波長激光對它的透射率為90%。魏華江等報導對632.8mm的He-Ne激光對人胃大網膜靜脈的透射率為83.3%。鄭全啟等證明對632.8mm的He-Ne激光對於厚度為2.02mm的黃種人下肢皮膚的透射率為9.1%,對於厚度為1.65mm的黃種人人背皮膚的透射率則為13.8%。
據魏華江等報道動脈和靜脈對紅色激光的漫反射率和透射率顯著不同,動脈對紅色激光的吸收系數顯著大於靜脈的吸收系數,但動脈的散射系數也明顯大於靜脈的散射系數。
人們發現鼻腔內的血管網和口腔內的血管網更加豐富,其中的血紅蛋白和血清蛋白能吸收更多的激光能量,其臨床效果應當更好一些。1998年李清美、陳榮和李彬等報道激光鼻腔內照射治療。深圳一所醫院的肖學長率先在國內用鼻腔內激光照射治療腦梗死患者,並且採用先進的觀察方法,即單光子發射計算機斷層的方法來觀察腦血流和腦功能的變化,取得很大的成功。鼻腔內血管非常豐富,有動脈的黎氏叢和靜脈的克氏叢,老年人還有吳氏靜脈叢,而且鼻黏膜血管深層的血液還可以不經過毛細血管,而從小動脈直接進入小靜脈(動靜脈吻合),這種動靜脈吻合占鼻黏膜血流的60%左右。所以,有的學者認為鼻甲組織血流量比肝臟、腦和肌肉等組織相對地多,而且鼻腔內的自主神經也非常豐富,它不但可以影響腦的血管縮舒功能,而且還會通過迷走神經影響消化系統的功能。再者,由於鼻腔的解剖關系,有某些潛在的微細交通和蛛網膜相聯系。這種療法不需要靜脈穿刺,治療時安全可靠。半導體激光器體積小、重量輕、操作簡單、經濟耐用,適合社區、家庭應用,對於康復中而又行動不便的老人最為適宜,值得推廣。
另一種無創傷式半導體激光血氧治療儀,可將激光束引入患者口咽部照射,同時吸入純氧進行臨床治療。因為口腔黏膜也有密布的血管網、淋巴系統、神經系統和唾液分泌系統,在激光照射下均可產生良性刺激,產生多種生物效應,吸入的純氧可提高血氧含量,從而改善全身的供血供氧狀況,有利於病癒康復。
除了激光照射方式有所改變以外,河南醫科大學章萍教授成功地用綠色半導體激光(波長532nm,功率0~16mW,連續可調)對14隻犬進行血管內照射實驗,獲得了它的安全閾值(功率8mW,照射劑量81.53J/mm2),如大於這個閾值,會引起紅細胞脆性增加而出現溶血現象;低於8mW,各項指標與He-Ne激光相近。2mW以下時,綠色激光優於He-Ne激光,尤其是在紅細胞總數上升及持續效應方面更為突出。除安全閾值外,還分別測試了血液流變學各項指標;紅細胞,白細胞計數;T淋巴細胞計數和T淋巴細胞非特異性酶的影響;對乳酸脫氫酶的影響,對血漿脂質過氧化物(LPO)和超氧化物歧化酶(SOD)濃度的變化等等,為臨床治療打下了基礎。在此基礎上,對30例銀屑病患者和25例高脂血症患者進行1個療程的治療(10次)。銀屑病的治療效果與He-Ne激光照射差不多(分別為95%和93%),而治療高脂血症時,同樣為lmW的劑量,則綠光的治療效果卻遠比紅光的治療效果要好(分別為93%和40%)。
同樣的綠色激光試驗也在白求恩醫科大學用家兔進行激光血管內照射治療,使用功率為4~6mW,每日1次,每次120min,連續5d,證明對家兔各種免疫指標無不良影響,如外周血淋巴細胞對有絲分裂原的增殖性反應,巨噬細胞產生IL-1的活性和T淋巴細胞產生IL-2的活性等,家兔的紅細胞,白細胞,血小板,淋巴細胞染色體畸變率,微核率和血液流變學等各項指標均無明顯改變,說明綠色激光對血管內照射無明顯損傷。
2000年劉穎等報道低強度半導體(650nm),輸出功率9mW,將激光輻射頭插入口腔輻射咽後壁,每日照射1次,每次30min,10次為1個療程,結果表明激光照射後降低血黏度、血小板聚集率和血漿纖維蛋白原含量,而且能激活患者的纖溶功能,如增強患者t-PA活性(組織型纖溶酶原激活物),提高FDP含量(纖維蛋白解物),降低FBG[凝血因子I(纖維蛋白原)]和PAI(纖維溶酶原激活物抑制劑),D-D(D-二聚體)含量無明顯增加,以上均說明,口腔咽後壁激光照射後治療有降纖維蛋白原和纖維蛋白的作用,對一旦已交聯的纖維蛋白或已形成血栓的纖維蛋白無明顯的降解作用,其效果不如激光血管內照射,但可免除靜脈穿刺之苦。這種方法之所以治療有效,是因為口腔黏膜內層有豐富的血管網,表面無角質細胞,而且口咽部有豐富的淋巴系統,神經系統和唾液分泌系統,從而激活血液中的有形或無形成分,使細胞內三磷腺苷含量增高,改善紅細胞聚集性,變形性和攜氧能力,有改善血液黏稠度,調節機體免疫功能,抑菌等作用。
另外一種激光量子血療法,就是利用兩種光,即He-Ne激光和紫外線同時在體外作用於血液,揮三又加以充氧,發揮三者各自的作用,再回輸給患者,這對改善血液黏稠度和提高血氧含量都比激光血管內照射要好。
總的來說,中國的激光輻照血液治療工作起步雖然較晚,但是發展很迅速,而且很快進入社區,進入患者家庭。激光治療的波長、照射時間、激光輸出方式等也均在研究和探討之中。激光配合音樂治療,激光配合超聲波治療等研製和臨床應用也提到日程上來,以提高其綜合治療的效果。
正如美國激光醫學專家沃爾巴什特在《激光在醫學和生物學中的應用》一書中認為「激光生物刺激可能是激光在醫學上的一種新型應用的標志,這種應用比激光破壞和切開組織的應用更有價值。」

『叄』 海奧聖半導體激光治療儀的具體生物學效應

激光生物效應總的可分為熱效應和非熱效應。熱效應主要是熱致組織凝固變性,它將隨入射光的增強,溫度升高而加劇,嚴重者可導致局部生物組織燒焦,炭化,汽化而蒸發,從組織病理學角度看,這是一個局部生物組織的燒傷性凝固壞死過程。非熱效應主要是以機械損傷為主,同時有光化,電離和一系列非線性效應。
現在一般認為激光的生物效應包括:激光的熱作用、壓強作用、光化作用、電磁場作用和生物刺激作用。這五種作用即為激光生物效應的機制。下面海奧聖激光治療儀小編給你具體介紹。
(一)熱效應
主要是可見光與紅外線波段的激光輻照引起的效應,當激光照射生物組織後,激光的光子能量被生物組織的分子吸收,被吸收的光能加劇生物分子本身的振動和轉動,同時也加劇這些受激分子和周圍分子的碰撞。分子的運動加劇,使受照射的局部組織逐漸變熱,以溫升的形式表現出來,特別是組織細胞內含有多種色素(黑色素、血紅蛋白、胡蘿卜素等)更增加了光能的吸收,促進了生物組織的變性,尤其是造成蛋白質變性,從而使組織細胞遭到不同水平(宏觀的、微觀的或功能的)損傷。
在激光的作用下,可能觸發某些吸熱的化學反應,叫熱化反應。生物體內存在各式各樣的熱化反應,熱化反應特點之一是其反應速率隨溫度的增加而增加,因為溫度增高可以使碰撞頻率和分子的能量都增加,而光化反應的激活能是來自吸收光子的能量,而不是來自碰撞,所以光化反應速率幾乎和溫度沒有關系。光化反應和熱化反應的另一區別是光化反應可產生其他的受激原子、分子和自由基,而這些在熱化反應時是不可能產生的。但實際上是不易區別光化反應還是熱化反應。因為化學反應的初級反應可能是光化反應,而次級反應是熱化反應。激光對組織的熱作用有其一般規律:
(1)組織溫升將隨激光能量的上升而上升;
(2)紅外激光的生熱效率高;
(3)生物組織對光的吸收率高者生熱多;
(4)生物組織的比熱和熱容量(即含水量)小者生熱快;
(5)生物組織的血流量和熱導率高者生熱慢。
就對被照組織的局部溫度來說,由於溫升不同,生物組織的影響也不同,例如激光輻照皮膚和黏膜時,因溫升不同會相繼出現不同程度的改變。低強度激光僅使局部組織溫升1~2℃,使局部組織產生溫熱感,這種溫度絕不會引起熱致損傷,主要引起光化學的改變,使機體產生一系列的生理生化改變,調節機體的功能來達到治療目的。臨床常用He-Ne激光、半導體激光進行局部照射、穴位照射、反射區照射、激光血管內照射和鼻腔黏膜照射等。
1~2mW He-Ne激光器或半導體激光照射離體皮膚可以使照射部位平均升溫0.05~0.1℃,如照射迎香、頰車穴位5min以後,局部溫度升高1.5~5℃不等。在He-Ne激光血管內照射時,患者有時自覺照射部位有溫熱感,說明有輕度的熱產生,它可以激活血管內酶和血管內感受器,使機體產生一系列的生理生化改變。鼻腔內照射時,有的患者自覺鼻內發干、有的甚至不能堅持,這是由於鼻腔較封閉,熱不易散出,水分蒸發,可調小劑量或縮短作用時間。
(二)壓強效應
生物組織被激光照射時,由於光子在其表面撞擊而產生的壓力,稱之為光壓。
一般認為形成壓力的激光主要是脈沖,Q開關和鎖模激光。普通光照射到生物體時,光子在其表面上碰撞形成的輻射壓力,這種光壓非常微小,可以忽略不計。但激光的光壓(自身光壓)雖然很微低,但是集中起來,其功率也是有一定增強的。
脈沖低強度激光照射鼻腔後產生的輕微壓力,如用脈沖頻率8~13Hz與快速睡眠(REM)頻率一致,這樣治療效果可能更佳,REM正常可以長壽。
(三)光化學效應
當一個分子吸收一個光子後,將使該分子上升到電子激發態,從而開始一系列此激發態分子返回到它起始的基態及其能量不斷降低的過程。在此過程中,除了發生輻射和非輻射(所謂光物理)之外,激發態分子還可以經過若干鍵斷裂與鍵形成的化學反應,就是舊鍵被完全破壞或新鍵形成的過程,這就是所謂光化學反應。簡單地說,光化作用,就是利用光能作為激活能而發生的化學反應叫光化反應。
激光化學效應主要發生在紫外波段,少數發生在藍綠光波段,這是由於生物大分子的光譜吸收特性所決定。如嘌呤、嘧啶核苷酸、核酸、維生素A、B族維生素、維生素D、維生素E、核黃素,氨基酸、多肽蛋白質等物質的光譜吸收峰都處在260^371nm波長范圍,而細胞色素a、b、c,還原血紅蛋白,氧化酶,胡蘿卜素,黑色素,類黑色素,視紫紅質等物質的主要光譜吸收峰處在400~550nm波段,由此可見,激光波長越短,光化學效應越明顯。 對於生物組織來說,一般光化學反應是生命存活所必須的,是一種貯能方式,在正常生物體內不斷地進行。例如視網膜的視紫紅質異構化,在紫外線照射下皮膚產生維生素D,植物葉綠素的光合作用等。根據體外實驗的結果,光化學反應可分為幾種類型:①光致聚合反應;②取代反應;③光致分解;④光致氧化,光致異構以及光敏化作用等。超劑量激光照射所產生的光化學效應,可使分字體損傷,分子鍵共振效應可使DNA鍵斷裂。
當激光輻照時,其能量沒有達到破壞生物組織,熱效應與壓強效應不佔主導地位時,在生物組織中可能主要是光化學效應。
大多數細胞對可見光是不敏感的,因為它們的有機組成對可見光沒有明顯吸收。但是如果有適當的光敏化劑存在,並在生物組織細胞內濃集時,某些細胞器大分子能選擇地吸收這些光敏化劑。受到激光照射後光敏化劑分子吸收光能,引起光化學反應,從而使細胞器遭到破壞,甚至將細胞殺死。所以,低強度激光血液照射時,一定要慎用葯物,特別是光敏的葯物。光敏化劑並不發生永久的化學反應,它僅僅是催化光化反應。
在光敏化治療中可以分為兩大類,其中一類是不需要氧分子參加的補骨脂素。它是高效的光敏化劑,而且溫度對光敏化反應速率幾乎沒有什麼影響,在病變處塗以補骨脂酊這類葯物,再用紫外光的氮分子激光,準分子激光進行照射,可以治療銀屑病和白癜風,如有呋喃豆素存在時,用365nm的紫外光照射可以迅速把細菌殺滅。
另一類光敏治療是需要氧分子參加的光動力學療法。這種光敏治療方法的先決條件是特殊波長的光,光敏物質和分子氧,反應過程中的關鍵是單態氧的形成。血卟啉衍生物是目前最常用的光敏劑,給癌症患者靜脈注射血卟啉衍生物以後3d後再用630nm的染料激光照射癌瘤局部,由於光敏化作用破壞供應腫瘤的血管組織和癌組織,造成癌細胞的死亡。這種方法已在國內外廣泛地應用體表腫瘤和內腔腫瘤(胃癌,肺癌,直腸癌)的治療,其有效率可以達到80.6%。除癌症以外,這種方法還可以用於治療鮮紅斑痣,牛皮癬等,均取得較好的療效。除了血卟啉衍生物這種光敏劑以外,還有很多新的光敏劑也應用到臨床,如竹紅菌素,中葯的黃柏、黃連,均用於光敏劑治療病毒性角膜炎,外陰白斑,老年性黃斑變性,甚至獲得性免疫缺陷綜合征(艾滋病)等。
除治療以外,還可以給患者注射一些熒光葯物,再用紫外激光或藍、紫、綠色激光進行局部照射,在惡性腫瘤時發出特異性熒光,而在正常組織則不顯示熒光,這對早期診斷,早期發現癌症有很大幫助。如注射熒光素鈉以後,用He-Cd激光照射宮頸癌可以顯示出紫葡萄顏色的熒光,照射胃癌處可以顯示出黃綠色熒光,又如注射血卟啉衍生物後用氪分子激光或氬離子激光照射,在腫瘤處可以顯示出橘紅色熒光,這種診斷癌瘤的方法對瘤前期病變也能顯示出熒光,對於5個癌細胞的癌瘤即顯示出熒光,故可以早期診斷腫瘤,其診斷符合率可達88%。
(四)電磁效應
激光波屬於電磁波,它在和生物物質相互作用中都會引起電磁效應。而電磁場強度取決於輻照能量的大小。因低強度激光輸出功率很小,所以對電磁效應的影響也較小。但即使是低強度激光與生物體作用時所產生的電場強度也比地面最強的太陽光產生的電場強度大50倍左右。但它的電磁場力可以使細胞膜構象改變,包括膜受體、膜表面電荷、膜脂質雙層、膜蛋白等,使膜表面負電荷增加,使紅細胞和血小板聚集性降低,血沉減慢,降低血液黏稠度。
(五) 刺激效應
上述四種作用效應都是考慮一定強度的激光熱作用,機械作用、化學作用,引起組織細胞的損傷,而在低強度激光的輻照下,生物組織既不會受到損傷,又能促進病灶組織恢復正常狀態,這在動物實驗和臨床治療上已經有大量資料報道。

『肆』 今天剛做完激光手術,是激光的皮膚贅生物,請問做完激

激光美容是近幾年興起的一種新的美容法。此法可以消除面部皺紋,用適量的激光照射使皮膚變得細嫩、光滑。如治療痤瘡、黑痣、老年斑等。由於激光美容無痛苦且安全可靠,受到人們歡迎。激光美容產品的主要原理是採用了對人體有益、透過能力較強、人體組織吸收率高的光波波段,利用弱激光對生物組織的刺激作用,同時對臉部多個美容穴位照射,通過對面部穴位和局部皮膚照射,有效的刺激面部經絡穴位,加速血液循環,改善皮膚的供給狀態,增加肌膚組織營養,促進皮膚的新陳代謝,去除衰老萎縮的上皮細胞,增強面部皮膚骨膠原蛋白活力,促進細胞再生能力和皮脂腺、汗腺的分泌功能,刺激表皮末梢神經,促進肌體的合成代謝及組織修復,從而改善面部膚色晦暗、色素沉著、皮膚鬆弛、皺紋、眼袋下垂、黑眼圈、毛孔粗大、皮膚粗糙等,使面部皮膚紅潤光澤、彈性增強,延緩皮膚的衰老,起到養顏美容的效果。採用激光美膚,非常安全,對於皮膚傷害小。但這並非表示激光美容就沒有後遺症。在激光美容過程中通常會由於操作不當,或者術後護理不到位,會引起一些後遺症。 1.色素沉著又叫炎症後色素沉著色素沉著是激光美容術後常見的後遺症之一,通常是由於在我們做了光子嫩膚或者點陣膠原重塑之後,由於不注意防曬和消炎造成的。由於激光類的美容大部分會引起炎症,甚至很多項目是利用激光美容造成的炎症來達到美容效果。所以術後的護理和防曬不當,多會引起色素沉著。 2.術後水泡如同燙傷起泡一樣,激光被組織吸收,產生正常的光熱作用來達到美容的目的,而儀器和能量的選擇不當,造成非目標組織對光的吸收過高,引起皮膚組織溫度過高形成水泡。一般小水泡在光能調理霜和燙傷膏的護理下,可以自行消退不留疤痕,但是大一點的水泡會留下疤痕,皮膚重建可以去除水泡後形成的疤痕! 3.色素脫失色素脫失一般是由於治療過當造成的,就是說在激光祛斑之類的美容項目中,黑色素爆破過度,導致黑色素數量太少,表現為皮膚非正常的灰白! 4.面部潮紅面部潮紅也是最常見的激光美容術後護理不當的後遺症,通常是由於光子嫩膚,或者IPL治療這類的寬光譜激光美容設備治療之後出現的後遺症,由於激光治療之後需要很好的護理,而護理不當就會使表皮受損,面部潮紅就是典型的表皮受損的症狀。預防方式激光美容的後遺症是由於人為原因造成的,要預防後遺症,首先要做到操作調節恰當,最大限度避免由於操作不當造成後遺症;然後就是術後護理,很多時候由於對術後護理不到位,造成了嚴重的激光美容後遺症。常見的術後護理有消炎、營養補水、防曬等。消炎消炎術後護理:微科原精3號,在激光美容後前3天,在治療部位塗抹,每天至少塗抹4-8次;激光美容術後的3-7天,每天塗抹2-4次;每次塗抹消炎護理之後立刻塗抹營養類護理。營養補水補水營養術後護理:微科細胞修復1號,激光美容術後前7天,治療部位每天塗抹5-8次;在治療術後的第7-30天內,早晚各一次塗抹;這類護理可以在日常生活中使用,早晚一次。防曬防曬術後護理:微科納米防曬,激光美容治療十五分鍾,去適量的護理液塗抹到治療部位,日常防曬使用也可以均勻塗抹到防曬部位。

『伍』 激光生物檢材發現儀有什麼特點

具有無損取證、能發現部分客體上的潛在手印、具有非常強的發現功能、非常高的清晰度、非常細微的觀察度

『陸』 激光作用於生物體上有哪些效應

激光作用於生物體上,可產生熱、光、機械壓力、電磁場等四種效應,並以不同的形式應用於醫學。用激光刀在外科切割、燒灼和焊接,取得了很好的效果,並逐漸在臨床各科得到了應用。

『柒』 激光有哪些生物學效應

激光又名萊塞,是英文Laser的譯音。它產生於本世絕大十年代,發展很快,現廣泛應用於照明、工、農、軍事、生物學、醫學及科研等各個領域。 激光不同於普通的光,它是物質受激發而產生的束狀強光。激光的亮度高,能量密度大,是當今世界上最亮的源。一支l毫瓦的氨氖激光要比太陽光亮一百倍,而功率較大的紅寶石激光比太陽光亮百萬萬倍。當這種光能變成熱能時,可以產生幾千度至幾萬度的高溫。激光的光譜很窄,普通光譜比之寬百萬倍甚至上億倍。激光是束狀的平行光,它只射向一個方向,射程最遠,經透鏡聚焦可以形成很細小的光點。激光光波的頻率、波動方向和波動的步伐相同,有極好的相乾性。激光的高亮度、單色性、方向性及相乾性,使激光能量在時間、空間、光譜上高度集中。激光的這些特點使它能在許多領域包括醫學中大顯身手。 激光作用於生物機體時,它被吸收轉化成熱能。如果功率相當,幾毫秒內溫度可達數百至上千度,使組織蛋白變性、凝固、炭化、氣化。由於激光的高能量,可產生很強的光壓,聚焦激光的表面壓強可達200g/cm2。這種機械作用與熱效應一起,能使激光成為「光刀」,用於外科手術切割組織,治療淺表腫瘤,如黑色素瘤、鱗狀上皮瘤、乳頭狀瘤、血管纖維瘤、乳房腫瘤等等,還可用激光切除燒傷的焦痂。在眼科則用激光做虹膜切除,治療繼發性瞳孔膜閉,可使病人重見光明。這種手術不用拆線,不會感染,優於常規手術。利用高能量激光照射眼底視網膜剝離後的破口,可使之凝結,粘著--「焊接」視網膜。 利用激光的生物特性,選擇小功率激光刺激機體,可以增強人體的防禦免疫能力使白細胞吞噬功能加強,免疫球蛋白增加,提高腎上腺皮質功能和血管的再生。因此,用激光來對抗炎 可以促進傷口癒合,治療扁挑腺炎、耳廓軟骨膜炎、口腔潰瘍等等。 激光點穴照射,既「激光針灸」,治療哮喘、過敏性鼻炎等。

『捌』 激光對活體組織都會產生什麼效應

激光的生物效應是由許多雜因素決定的,它與激光的性能、生物組織的性質以及作用時間和方式有關。
1、熱作用

激光照射生物組織時,激光的光子作用於生物分子,分子運動加劇,與其他分子的碰撞頻率增加,由光轉化為分子的動能後變成熱能,熱能先儲存在直接受照射的部分組織中,然後逐漸傳給周圍組織,可在幾毫秒甚至更短的時間內使局部組織溫度升高200~1000°C,而且溫度為45~50°C左右的狀態持續一分鍾左右。為此將造成蛋白質變性,生物組織表面收縮、脫水、組織內部因水分蒸發而受到破壞,造成組織凝固壞死,當局部溫度急劇上升達幾網路甚至上千度時,可以造成照射部分炭化或汽化。

2、壓強作用

由激光照射產生的壓強作用可由激光本身的輻射壓力形成的壓強和由熱能引起的汽化壓力,當高能量激光作用於生物組織時,其光能瞬時轉化為熱能,使局部組織出現瞬時高熱和急劇溫升,引起組織蒸發、膨脹和汽化,局部體積劇增,從而使細胞和組織內部的壓強迅速增加,引起微型爆炸,壓強破壞力很強,可以輕易地將組織撕裂

激光在臨床的應用,就是利用激光引起的壓強作用,如眼科中的壓力打孔。

3、光化學作用

當激光劑量還沒有高到破壞生物物質時,激光誘發的光化學作用就可能成為重要的生物學效應之一。激光誘發的光化學反應可導致酶、氨基酸、蛋白質和核酸等變性失活,分子高級結構會有不同程度的變化,從而產生相應的生物效應,如殺菌作用。根據光化學反應過程不同可分為光介質、光氧化、光聚合、光敏導構和光敏化間接作用等。

4、電磁場作用

激光是一種電磁波,可聚焦成強大電場,這種高強度電場可以產生很多生物效應

5、生物刺激作用

低能量弱激光對生物組織產生一種生物刺激作用,它不破壞或損傷組織和細胞,而是對損傷的組織和細胞的修復或癒合含有促進作用。

『玖』 激光有哪些功能

激光生物學效應一般是指激光作用於生物體後產生的物理、化學或生物學的反應。一般有熱效應、光化學效應、壓強效應、電磁場效應和生物刺激效應。

一、光致發熱作用
可見光和紅外光區的激光對組織以熱效應為主。由於溫度對活細胞的影響是一個決定性的參數。因此,當機體受熱而溫度上升時,在一定安全數值內可以促進血液循環,改善營養狀況,達到治療目的。如果超過一定溫度,則會使組織凝固或氣化,使病變組織得以破壞、清除,而達到治療目的。因此,利用激光產生的熱來治病,是激光醫療的重要手段。
激光對皮膚的熱作用根據程度分述如下。
1、熱致溫熱:皮膚由於吸收激光的能量而產生熱的感覺。皮膚的表面溫度達38-40攝氏度時,即可產生溫熱感。CO2激光照射皮膚時,光斑直徑1cm,功率密度0.1W/cm2,可出現溫熱感覺。由於白色皮膚對He-Ne激光的反射率是CO2激光的10倍,所以He-Ne激光的功率增大10倍,才引起皮膚的溫熱感覺。對這種溫熱效應能量級的激光照多長時間也不會引起生物組織的損傷,因為其熱儲存可為生理熱擴散抵消。
2、熱致紅斑:皮膚溫度上升至43-44攝氏度時,幾秒鍾之內即可出現紅斑,皮下血管擴張,血流速度加快,由於熱作用,增加了血管壁和細胞膜的通透性,出現了少量的炎性滲出物,使組織出現輕度水腫。
3、熱致水泡:當吸收激光能量使皮膚溫度上升到47-48攝氏度時,約4-9秒內即有炎性滲出物瀦留在皮下,以致表皮和真皮分離而形成水泡,受損區皮膚輕薄,水泡越大,受照射部位有明顯水腫,皮膚呈蒼白色,淺層血管受熱凝固(白蛋白從45-60攝氏度就開始凝固),皮膚出現痛感。皮膚溫度從45攝氏度上升到52攝氏度時,痛覺上升明顯。到50度時除痛覺外,尚有灼熱感,超過50度時只有痛感而無灼熱感。這是因為傳熱的神經纖維在50度時就受到破壞,當皮膚溫度上升到70度以上時,則傳導痛覺的神經纖維末梢受到破壞。
4、熱致凝固:當激光照射皮膚溫度升高到55-60攝氏度時,在10秒內受照射處很快發生凝固壞死。組織學觀察可見到其下較深處發生自溶分解,再深處是炎症區,這種熱凝固壞死是均勻的,凝固區的的細胞幾乎無一倖免。
5、熱致汽化:由於組織內含有大量的水,在100度時沸騰。當皮膚溫度超過100攝氏度時,細胞內外的水溶液可急劇蒸發,產生大量的水汽,沖破細胞和組織而跑出來,並帶走一些細胞碎片,肉眼可見白色煙霧。
6、熱致炭化:當皮膚溫度高達300-400攝氏度時,皮膚迅速炭化,即組織發生乾性壞死,血液和血漿蛋白凝固,形成棕黑色碳化物,這種碳化物用鹽水輕輕一擦即可除去。
7、熱致燃燒:當光照使皮膚溫度上升到530攝氏度以上時,皮膚內的可燃成分就會著火而燃燒。
8、熱致氣化:有人報告,當光照使皮膚溫度瞬時上升到5730攝氏度時,皮膚組織中的所有成分都可由固體直接變成氣體,以很大的速率從皮膚射出而留下一個陷坑。

二、光致化學作用

當一個分子吸收一個光子後,即使該分子上升到電子激發態。此激發態分子返回到它起始的基態過程中,除了發生輻射和非輻射的躍遷之外,激發態分子還可以導致若干鍵斷裂與鍵形成的化學反應,即舊鍵被完全破壞或新鍵形成的過程,即光化學反應。

對生物組織來說,一般的光化學反應是生存所必需的一種儲能方式,在正常生物體內不斷進行。以熱效應為主的激光如紅外激光,當其能量沒有達到破壞生物組織,熱效應和壓強效應不佔主導作用時,在生物組織中主要作用是光化學效應。以光化學效應為主的激光如紫外激光輻射生物體時,則以光化學效應為主。

三、光致壓強作用
用普通光照射生物體時,光子在受照物表面碰撞可形成輻射壓力,這種光壓很小,可以忽略不計。而激光則不同,其瞬間功率密度很大,激光器能將不大的能量(幾J到幾十J),在很短的時間內(10-9-10-12秒),很小的空間(毫弧度)高度集中起來,使功率密度達到1015W/cm2(太陽亮數億倍),此時會產生高溫、高壓(106atm)和高電場(10V/cm)。
激光照射產生的壓強作用有兩種:一種是激光本身的輻射壓力所形成的壓強,稱為一次壓強。激光本身的輻射壓力雖然很微弱,但能量相當集中,其壓強是相當可觀的。另一種激光作用生物組織以後,可繼發產生二次壓強,這是由於強激光作用於生物組織上,除光壓以外,還有汽流反沖擊,內部汽化壓,熱膨脹,超聲壓和電致伸縮壓等諸多因素造成的。
在臨床應用上,利用激光的壓強效應來治療很多疾病,如青光眼的前房角打孔,白內障的激光切開,玻璃體機化索條切除等。
治療腫瘤時要特別注意,因為壓強可以使腫瘤碎屑發生飛濺,有些碎片濺落在8英尺(約2.4m)以外還存活著,當腫瘤大於1.2cm時,飛濺碎屑接種後100%成活。

四、光致強電場作用
由於激光是電磁波,所以激光與生物組織的作用也是電磁場與生物組織的作用,高功率密度的調Q激光或鎖模激光,其高電場強度足以導致生物組織的電場發生急劇的變化。一束功率密度為1015W/cm2的調Q的紅寶石激光照射生物組織將引起生物組織發生一系列的改變。如諧波的產生,自由基的形成,布里淵散射,喇曼散射,多光子吸收等。強電場激光作用生物組織可以產生一個與激光頻率一樣的基波,另一個頻率加倍或波長減半的二次諧波。 五、光致生物刺激作用
在弱激光的輻射下,生物組織既不會受到損傷,又能促進病灶組織恢復到正常狀態,這在動物實驗和臨床上已有大量資料報道,主要是He-Ne激光,而其它波長的弱激光對生物組織的作用報道不太多。
1、對神經的刺激作用:弱激光對中樞神經系統、神經節和末梢神經系統均有刺激作用而引起功能性改變。
對大腦的影響:He-Ne激光照射動物眼睛,可引起腦電圖的改變,還可以引起腦中血循環的改變。對植物神經系統的影響:能使髓膜分解,刺激新生軸突生長,使神經髓鞘形成加快,加速骨骼肌肉神經再分配。
2、對心血管作用:He-Ne激光局部照射可以刺激血管擴張,降低膽固醇,明顯改善心肌缺血,減少心室纖顫發生。可以降低血脂。
3、對血液系統的作用:He-Ne激光照射皮膚時,血紅蛋白、紅細胞、白細胞、血小板均有明顯下降。
4、對骨骼的作用:弱激光照射骨組織,有明顯的刺激作用,促進骨痂生長。
5、對皮膚和肌肉作用:激光照射皮膚組織,可使成纖維細胞數目增加,加速膠元的形成,故可以加強細胞的新生,促進肉芽組織和毛發的生長。臨床上用He-Ne激光治療頑固性潰瘍取得較好效果。
6、對免疫功能的影響:He-Ne激光照射對胸腺細胞的免疫有抑製作用。可促進細胞免疫功能,但對體液免疫功能作用不大。
7、對內分泌腺的影響:弱激光照射可以提高腎上腺功能、甲狀腺功能和前列腺功能。
8、對細菌作用:激光能量小,促進細菌生長,能量大到一定值時,則起抑製作用。

『拾』 激光生物學效應的簡介

可見和紅外光譜區的長脈沖(脈沖寬為毫秒級)及連續波激光,作用於生物組織時,引起生物物質變化的主要機制是產熱。生物組織吸收激光輻射後,溫度升高;當組織中溫度超過45°C,並且持續時間超過1分鍾時,就會引起細胞蛋白質變性,使細胞損傷。熱效應與曝光范圍和持續時間關系密切。
亨利克斯和莫里茨的研究,給出了激光輻照引起組織破壞的時間-溫度關系曲線(見圖[激光輻照引起組織破壞的時間-溫度關系曲線])。輻照時間和受照部位溫升按指數函數變化。短時、高溫和長時、低溫都可造成組織破壞。如果曝光持續時間短於 1秒,溫度即使升高到70°C,組織依然可以耐受。若曝光持續時間超過 10秒,溫升只到58°C,組織就會破壞。熱效應是激光致傷的最重要因素。激光損傷區與正常組織的界緣十分清楚,這是由於激光脈沖時程短,生物組織的導熱性差,瞬間放熱來不及擴散到受照射部位以外的緣故。輻照後,由於繼發變化,如炎症、出血、再生等,會使原初清楚的損傷界緣逐漸變得模糊。 生物組織具有一定的著色度,能選擇性地吸收 300~1000納米光譜。生物體內的色素有黑色素和類黑色素、血紅蛋白、胡蘿卜素、鐵質等,其中黑色素對激光能量的吸收最大。還原血紅蛋白在556納米,氧合血紅蛋白在415、542、575納米處有清楚的吸收帶,胡蘿卜素吸收帶在480納米處,黑色素和類黑色素在400~450 納米波段吸收最強。無論是正常細胞還是腫瘤細胞,在細胞質和細胞間有許多黑色素顆粒,它們吸收激光能量使能量在色素顆粒上積聚而成為一個熱源,其能量向周圍傳導和擴散,從而引起周圍組織細胞損傷。
組織細胞成分對激光的透明度是相對的,如朗茲等證明還原型煙醯胺腺嘌呤核酸 (NAD-)對波長694.3納米的紅寶石激光是透明的,但它能吸收波長為330~350納米的紫外線。當紅寶石激光束作用於 NAD-的濃溶液時,便出現吸收。生物大分子在可見光譜有寬而強的吸收帶,因而強激光輻射與生物物質作用時有一定幾率的多光子吸收現象。生物分子吸收光子後可被激發,其能量或者轉化為熱,或者部分以磷光或熒光的形式再輻射出來,或者把能量用以加速化學反應。
用波長約為 630納米的激光照射與光敏葯物(如血卟啉衍生物-HPD)相結合治療惡性腫瘤,稱為光敏動力學治療。即給患者注射 HPD,在48~96小時期間,癌細胞滯留較多的HPD,這時在腫瘤部位作激光直接照射,可殺傷癌細胞,這種效應稱為光敏效應。一般當惡性腫瘤細胞比正常細胞吸收更多量的激光時,就可運用激光照射產生有選擇性的破壞。 聚焦激光束在焦點上的激光功率密度達到10(兆瓦/厘米時,相當於10(伏/厘的電場強度,可在焦點部位上引起組織離化。現在,Q開關脈沖激光器的功率輸出遠遠大於這個數量級。強電磁場與生物分子的直接作用會產生激發、振動、熱和自由基等效應,從而引起組織損傷。用電子自旋共振可測得激光束輻照黑色皮膚和黑瘤等組織所產生的自由基。
由於激光的特殊性質,生物學研究和醫學應用中已在多方面採用了激光技術。如利用閃光光解和曼光譜研究生物快速反應過程及復雜分子的結構,利用激光刀在外科手術中切剖組織和凝結小血管及神經等。

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