1.什么是激光？

由有源医疗设备展知悉，激光（Laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）,即原子受激发射的光。原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出。被引诱（激发）出来的光子束（激光），其中的光子光学特性高度一致。因此激光相比普通光源单色性、方向性好，亮度更高。

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激光应用很广泛，有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器、LIF无损检测技术等等。

随着激光技术的飞速发展，激光在医疗领域中的应用得到了日益广泛的关注。由于其具有无接触、精度高、损伤   小、便携性和操作灵活等优点，激光医疗极大地丰富了临床医疗的技术手段，在部分疾病的治疗中逐渐取代了传统方法，   提升了医疗行业整体的技术水平。当前，激光医疗的市场占有率不断增加，发展前景十分广阔。

2. 医用激光系统的要求：

– 医用激光器：医用激光器不同于工业激光器，对激光波长、脉冲宽度、工作方式、输出功率、设备尺寸和安全监测等有特定要求。超快激光已被用于高精度要求的眼科和皮肤科治疗，未来将在医疗领域发挥越来越大的作用。

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– 医用激光控制系统：需要满足提高激光治疗精度、提高手术效率、保证稳定与安全等要求。

3. 激光医疗在临床的应用：

（一）激光诊断技术 

激光诊断技术利用激光的高单色性、光强度高、准直性、偏振性等光学基本属性以及光与物质的各种相互作用（散射、吸收等）来测量生物组织的微观结构、生理作用、生化分子浓度分布等关键指标，获取生物组织的结构和功能信息，剖析疾病的发生发展过程。凭借无损成像、高分辨率和丰富的对比机制等优势，激光诊断技术成为现代医学精准诊疗的重要组成部分。 

激光成像方面典型的有光学相干断层成像（OCT）、光声成像、激光散斑成像、多光子显微成像、共聚焦成像、拉曼成像等。OCT 作为代表性的光学诊断技术，以无损伤的近红外光为光源，实时在体获得类似于组织病理的视网膜断层图像，广泛应用于眼科多种疾病的诊断。近年来，OCT 也被拓展应用于眼科之外的科室，如皮肤科和口腔科。随着 OCT设备的小型化及其与导管、内窥镜的融合，未来在心血管疾病、胃肠道疾病、肿瘤早期诊断等方面的应用有望进一步加强。

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上述激光成像方法尽管在生物医学研究方向发挥了重要作用，但不可避免地存在一定的应用局限性：单一模态成像手段通常只能获取部分信息，而不同模态光学成像方法获取的光学信息存在着差异。针对特定疾病，综合不同模态光学成像方法的分析结果，形成多模态、多维度的光学检测和监测平台，这是未来激光诊断技术的重点发展方向。激光诊断技术的应用范围将继续拓宽，从定点照护和实验室检测，到筛查、诊断成像和治疗监测，再到手术过程中的实时在体成像及肿瘤边界识别等。未来，借助基因工程方法，植入光电子和细胞内器件（如微米和纳米激光器）来增加患者对光敏功能的整合，从而进一步拓展激光诊断技术应用。

（二）激光治疗技术

(1)强激光治疗 

强激光治疗是利用激光的光热效应，对生物组织进行凝固、汽化或切割来达到消除病变的目的。自 20 世纪 60 年代红宝石激光成功用于视网膜脱落的光凝治疗以来，强激光治疗因其出血少、操作定位精确、非接触、无菌、对周围组织损伤小等优点，在临床应用中迅速得到扩大，成为激光医疗发展最快、最为成熟的分支。强激光治疗已经广泛用于眼科、皮肤科、泌尿外科、消化科、口腔科、耳鼻喉科等，作为“光刀”使用改变了传统手术方式，对某些难治性疾病的治疗实现了革命性突破。尤其在眼科领域，强激光治疗作为现代眼科的关键技术，被视为多种眼部疾病的首选治疗方案。

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(2)弱激光治疗 

LLLT 又称低强度激光治疗或光生物调节治疗，是指激光作用于生物组织时不造成不可逆的损伤，但刺激机体产生一系列的生理生化反应，对组织或机体起到调节、增强或抑制作用来达到治疗疾病的目的。LLLT 的最大特点是患者无创无痛，其功率密度通常为毫瓦量级。 

随着半导体激光器的发展，包括红光和近红外光在内的多种波长激光被用作 LLLT 治疗光源，用于内科、外科、妇科、儿科、眼科、耳科、口腔科等临床科室的 300 多种疾病治疗，对促进伤口愈合、疼痛缓解、炎症消退、组织再生、肌肉疲劳缓解等具有良好功效。目前，临床用激光器主要为 HeNe/ 半导体激光器，波长为红光波段（630~690 nm）和近红外波段（760~940 nm），主要采用连续输出模式。

(3)光动力治疗 

PDT 是继手术、化疗和放疗之后形成的一种治疗肿瘤的新型微创疗法。在 PDT 过程中，光敏剂在特定波长激光的激活下出现了一系列光物理化学反应，产生具有生物毒性的活性氧物质来杀伤靶组织，进而实施靶向治疗。与传统治疗手段相比，PDT 具有选择性高、微创、可重复使用、无耐药性、能最大限度保留组织和器官完整性等优点。随着对 PDT 作用机制研究的不断深入，目前 PDT 的适应症已从起初的肿瘤治疗逐渐拓展到肿瘤靶向PDT、血管靶向 PDT、微生物靶向 PDT 三大治疗领域，在恶性肿瘤及癌前病变、难治性微血管病变 

（如老年性眼底黄斑变性、鲜红斑痣、胃窦血管扩张等）、难治 / 耐药性微生物感染等方面具有良好的应用前景。 

PDT 疾病治疗谱和疗效与其所采用光的波长、强度、照光方式等光参量密切相关，因而光源是PDT 的关键构成。在早期应用阶段，通常采用白炽灯、高压弧形灯等非相干光作为辐射光源，这类光源在光谱结构、功率密度、传输系统、精确控制等方面存在着不足。鉴于激光技术的独特优势，激光已经成为 PDT 首选光源，显著提升了 PDT 临床应用的效果。 

PDT 作用机制独特而复杂，治疗谱范围广泛，且具体治疗靶点特征各异。针对不同靶点疾病开展系统深入的研究来取得新的治疗突破，这是当前激光治疗最为活跃的研究方向，相应热点主要有：高靶向性、高选择性的功能型光敏剂研发，PDT 治疗深度提升（如双光子 PDT，上转换纳米材料 PDT等）[14,15]，PDT 新型光源研发与应用，PDT 新适应症机制与量效研究，PDT 治疗中光剂量精准调控等。

（三）激光在不同科室的应用

– 眼科：激光治疗在眼科的应用主要集中在治疗青光眼、视网膜病变、近视眼和白内障等疾病，还可用于许多其他眼科相关疾病的治疗。

– 肿瘤科：激光治疗肿瘤具有出血少、感染率低、手术精度高、术中时间短、患者痛苦小等优点，越来越多地被应用于临床治疗中，如光动力疗法、激光治疗血管瘤和膀胱恶性肿瘤等。

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– 血管外科：激光溶栓通过激光辐照血栓，破坏血栓内生物组织的分子键，或直接利用光热效应消融组织，达到溶栓的目的，在临床上得到了广泛的应用。基于光声成像的新型内窥镜技术，不仅能以高空间分辨率获得血管结构，还能实时监测疾病状态下血氧饱和度分布的变化过程。

– 皮肤整形科：激光治疗能够克服传统方法的缺点，有望彻底治愈相关皮肤科疾病，如白癜风、黄褐斑、鲜红斑痣、痤疮等。

– 其他科室：激光治疗具有简便、高效、微创和舒适等优点，广泛应用于治疗口腔科、泌尿外科、耳鼻喉科等科室的各类适应症，还在美容整形、激光理疗和人工全膝关节置换术等方面发挥重要作用。

4.结语

目前我国激光医疗产业在规模、核心技术和推广应用等方面，总体上仍处于中低端水平，高端市场占有率较低。在设备技术难

度依赖美国等发达国家的技术，在当前复杂的国际形势下，极容易受到严密的技术封锁。在新兴的激光医疗领域，如肿瘤光动力治疗、弱光医疗和口腔等，缺乏具有一定规模的本土企业。

需要产业界、科研界、管理部门共同努力，突破激光基本技术瓶颈，打通产业链条，解决核心“卡脖子”问题，推动激光在医疗领域应用，为患者造福。

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文章来源：医二三思

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