激光在医疗方面的应用——飞秒激光

1、激光简介

激光被世人称为最快的刀、最准的尺。激光是指特定的物质受到外部强能量激发而产生的光。相较于其它的光，激光具有发散度小、亮度高、单色性好、相干性好、传播稳定等特点，因此被广泛地运用于生物医疗领域。

2、激光器原理

激光器是激光的发生装置，主要由泵浦源、增益介质、谐振腔等组成。泵浦源是激光器的能量供给来源；增益介质是激光器的核心，会吸收泵浦源提供的能量并将激光放大；谐振腔是两面互相平行的镜子，其作用是把光线在反射镜间来回反射并多次经过增益介质，因而在缩短工作物质长度的同时还能达到放大激光功率的目的。

激光器可以按照增益介质、输出功率、工作方式、泵浦方式和输出波长等不同维度进行分类。

如果按工作方式的不同分类，激光器可分为连续激光器和脉冲激光器。

连续激光器可以在较长一段时间内连续输出，热效应高。脉冲激光器以脉冲形式输出，主要特点是峰值功率高，热效应小；根据脉冲时间长短，脉冲激光器可进一步分为长脉冲（毫秒、微秒）、短脉冲（纳秒）、超短脉冲（皮秒、飞秒）激光器，一般而言，脉冲宽度越窄、波长越短，可实现的加工精度越高。

3、飞秒激光

1971年，激光首次被用于眼科手术，经过几十年的发展，用激光手术矫正近视的技术也日趋成熟。治疗近视的手术无非是从2个方面下手，一是更换不同曲率的晶状体，二是改变角膜的屈光度。而传统的眼科手术是改变不了角膜的曲率半径的，用激光手术可以，因为激光手术的聚焦可以在分子大小范围内调节。

目前基本上有三大类角膜激光手术矫正近视，“准分子激光原位角膜磨镶术”、“半飞秒激光原位角膜磨镶术”“全飞秒激光角膜基质透镜取出术”，均能改变角膜屈光度，达到矫正近视目的。

目前，大家公认为最好的方法是飞秒激光治疗，而飞秒激光治疗又被分为半飞秒激光近视治疗和全飞秒激光近视治疗。

（1）半飞秒激光近视治疗

用“飞秒激光设备”在角膜上切出一个带蒂的薄层角膜瓣，掀开此瓣，在瓣下施行激光“磨削”，然后将上角膜瓣“镶回”原位。

（2）全飞秒激光近视治疗

用“飞秒激光设备”在角膜一定深度上切出一个圆形层面，此时角膜的表面是完整的，往下更深一点，再切出一个圆形层面，然后在角膜瓣上开个小口，拉出被分离的角膜组织（是一层组织）。因此，“全飞秒”仅用飞秒激光设备切割，不用“磨削”。

这两种手术都是准确到分子量级的。由于全飞秒手术是微创切口，仅有2-4mm，理论上是比半飞秒的要好。

全飞秒的适用范围是近视200度到近视1000度

半飞秒的适用范围是远视600度到近视1200度

从适用范围上来讲，半飞秒比全飞秒的范围大，这也从一个侧面反映了半飞秒对患者自身的条件要求要低于全飞秒。

4、飞秒激光治疗近视的优点：

安全性高。仅在角膜前部间质手术，无角膜外皮及内皮细胞伤害，手术后角膜无结疤、无组织遗留，角膜混浊的机率小。

手术时间短。手术前仅需眼部点药局部麻醉；术后视力即刻改善并可返家。

舒适性好。术后无角膜上皮细胞缺损、角膜炎等疼痛及畏光之不适症状。

5、激光的其它医疗应用

激光手术治疗，是用强激光，即用较高功率密度的激光束对病变组织施行凝固、汽化和切割等各级水平的手术。与传统的解剖刀比，激光刀可以做到不出血或少出血；与传统的冷刀、超声刀和高频电刀比，激光刀的切割能力强，切口锋利，损伤少；激光刀还能通过光导纤维进人体内施行手术而不用剖腹等开腔手术，能透过眼屈光介质对眼底施行手术而不用切开任何部位，这是任何其他传统手术做不到的。

激光非手术治疗，是用弱激光，即较低功率密度的激光，用这种激光照射人体组织不会直接损伤组织和细胞，用来作理疗照射治疗或光针灸治疗。与传统理疗中的光疗比，激光的疗效显著地提高，且适应症更广泛得多；与传统毫针比，激光光针无菌、无痛，不会断针、晕针，却能治疗毫针的所有适应症。

激光皮肤治疗，是利用激光的热特性，光谱特性，可以祛除体表赘物、激光祛痘、激光除皱、激光嫩肤、激光脱毛、激光祛斑，还可用于血管瘤的治疗。

6、总结

激光应用已在医学中形成了激光医学的新领域。基础研究不断深入，新型激光诊断和治疗仪器不断出现，临床应用不断扩展，激光医疗仪器的产业迅速发展。但同时，还有许多基础的理论问题和临床应用问题需要进一步研究。可以预见，随着激光基础研究的深入，应用开发的投入，激光医疗还会有更大的发展。

本文改写自《徐长发百篇科普系列》期刊上“百篇科普系列（66）—激光在医疗方面的应用”一文，此文编辑转载，转载目的在于传递更多信息，同时为个人学习和研究使用，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。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！[声明]本公众号文章版权归原作者所有内容为作者个人观点，本站只提供参考并不构成任何投资及应用建议。本站拥有对此声明的最终解释权。