初探激光系列前篇介绍了激光形成的原理，那激光在生活生产以及科技方面都有哪些应用呢？接下来小编会利用几篇小推文的篇幅给大家介绍一些有关激光应用方面的小知识，希望让大家更加全面地了解激光。

首先激光的三个主要特点（第一篇有介绍哦！想必大家都已了解）：

（1）     方向性好

（2）     相干性好

（3）     亮度高（即能量集中）

在生活生产科技方面，对激光的应用基本就围绕这三点，所不同的就是针对不同的场景对其进行调整。比如：激光测距仪，激光雷达等都是利用激光的方向性好的特点；全息照片，光纤通信等利用了激光的相干性好的特点；工业切割，“光手术刀”等利用光的亮度高的特点。

激光的应用技术也是涉及各个领域：

A.信息技术方面的应用：光通讯，光存储，光放大，光计算，光隔离器等；

B.检测技术方面的应用：测长，测距，测速，测三维形状等；

C.激光加工：焊接，打孔，切割，热处理，快速成型等；

D.医学应用：外科手术，激光辐照（皮肤科，妇产科），眼外科手术，激光血照仪，视光学测量等；

F.科学研究方面的应用：激光核聚变，重力场测量，激光光谱，激光对生物组织的作用，激光制冷，激光诱导化学过程等等。

1.  生物体的光学特性：

那么本片着重讲一些激光有关医学方面的应用（医学治疗方面），首先大家须了解在生物体内，光的性质是怎样的呢？

如图1.1(a)所示，单一微粒所引起的光散射在所有方向上都存在，但如图1.1(b)所示为生物体与光的各种相互作用示意图，多重散射（反复多次散射），光在生物体内扩散，变得近似于各向同性散射：

图1.1(a)   单一粒子所产生的散射光方向

图1.1(b)   生物体与光的各种相互作用示意图

生物体的主成分是水，此外还有蛋白质、脂肪、无机质等。皮肤、肌肉、内脏的软组织（soft tissue）中的水分，水总共占生物体重量的大约70％。水对红外光有着很强的吸收带，因此，若在这些软组织上照射红外光，可以高效地把光能转换成热量。在生物体中除了水以外的典型的光吸收体，有血液内红血球中的血红蛋白。血红蛋白有被氧化的状态与未氧化的状态，这两种状态的吸收光谱是相同的。无论哪种场合，在600nm以下的波长下的波长带中吸收都增大。蛋白质在紫外域上表现很强的吸收，汇总这些特性，如图1.2，在红外光谱带上，700-1500nm范围吸收较少，因此该光谱带称为生物体光谱学之窗。

图1.2   软组织上各种物质的吸收系数与波长的关系

2.  生物体应用激光的优点：

（1）人们日常生活在表现为光的电磁场中，除特殊情况外光对生物体的害处是较少的；

（2）在医学上，利用激光在大气中直线传播的特性，可以非接触地对生物体应用，又可以利用光导纤维将激光导入到生物体的深部；

（3）利用光的高度方向性，将其会聚成极小的点，将微观的，精细的治疗和高空间分辨率的测定成为可能；

（4）光与生物体进行着极其多种多样的相互作用，至今被利用的还只是很少的一部分，还需要今后开发更加各种各样的新的应用。

3.  激光临床治疗（激光治疗方面）

临床上激光的用途不外乎切割、分离；汽化、融解；烧灼、止血；凝固、封闭；压电碎石；局部照射等，这些治疗种类就是利用激光对生物体的光热作用、压电作用和光化学作用。但是，在实际上，无论哪种治疗，不一定只利用单一作用。

激光在医学上的应用分为两大类：激光诊断与激光治疗，前者以激光为信息载体，后者以激光作为能量载体。多年来，激光技术已经作为临床治疗的有效手段，也成为发展医学诊断的关键技术。激光的发展解决了医学中许多难题，为其发展做出了相当大的贡献。

由于篇幅原因，本篇小编先就激光治疗方面举几个应用方面的例子（激光诊断方面应用下篇推文会着重介绍），让大家通过医学方面的应用从而更加感受激光的魅力。

3.1  激光在皮肤科及整形外科领域中的应用：

激光治疗是适当地调整照射条件，在不损坏正常组织的情况下，有选择地破坏病变组织的治疗方法。痔的种类和部位（深度）不同时，激光照射条件也大不一样。因此治疗前准确地进行诊断是很重要的问题。

图3.1 .1  皮肤的断面构造示意图

如图3.1.1所示为皮肤组织，决定皮肤颜色的典型色素有黑色的黑色素与红色的血红蛋白。黑色素是由称为黑素细胞的黑色素生成细胞内的小器官（黑素体）产生的。所谓黑痣，蓝痣，是该黑色素在局部区域增加的皮肤病变。红痣是一般用肉眼能看到的在真皮或者皮下组织内血管的扩张和增生（血管瘤），并且因为存在较多的红血球，看似红色的皮肤病变。可以利用激光使这些色素和病变细胞有选择地吸收热量，而使得病变组织产生变形以致破坏。但是激光照射后，皮肤的色调变化（褪色）需要很长时间恢复。

3.2  激光在眼科的应用

眼睛是接收光信号产生图像的器官，因此无论测定，诊断或者治疗哪种情况下，光（激光）所起的作用都是非常重要的。治疗眼底疾病的激光治疗仪很早已经用于临床。在网膜炎和眼底出血等有失明危险的疾病治疗中，激光治疗显示了很大的优势。近来用激光进行近视眼矫正治疗也非常受重视。

3.2.1  眼底治疗:

图3.2.1(a)   眼的构造

图3.2.1(b)   眼睛中光的聚光特性示意图

图3.2.1(c)   激光眼科手术

 3.2.2  近视治疗中的应用:

治疗近视是利用烧蚀对角膜表面进行精密加工，控制折光率（矫正）的过程。下图为采用激光角膜手术的示意图。

图3.2.2(a)   激光角膜手术示意图

图3.2.2(b)   用于角膜手术的准分子激光装置

目前近视矫正对角膜表面进行二维切削手术使其曲率半径增大（做成平坦的）的PRK（photorefractive keratectomy）方法和将角膜表面放射状切开的RK（radial keratotomy）方法两种。但目前以副作用较小的PRK方法为主流。光源一般采用能得到高质量烧蚀表面的193nmArF准分子激光器。

3.3  激光在耳鼻喉科的应用：

目前，激光在耳鼻喉科领域的研究，主要包括两个方面：内耳耳蜗方面的显微外科和气管激光手术。

图3.1.3    “双子星”激光系统

3.4  最新的技术－间质激光光凝术（Interstitial laser photocoagulation）

（1）这项技术是在影像学设施的导引下，通过经皮穿刺针将置于其内的光导纤维送到实质性器官的病损中心，并通过此设备传导激光。这种治疗方法成功的关键在于将光导纤维放置到正确的部位，恰到好处地将治疗的部位和所使用激光造成坏死的程度进行严格匹配，并确认正常和不正常的区域都能够安全地愈合。所以整个过程取决于显像。

（2）对于小的乳房癌使用间质激光光凝技术可以取代肿块切除术，这样不会留下疤痕或者外观畸形，同时因为方法简单，可以作为门诊手术在局麻下进行。

（3）间质激光光凝术主要应用于任何实质性器官的明确定性的病损，而且该技术可以被良好地定位，对于周围正常组织也没有任何不良损害。

3.5  光动力学治疗

某些光敏感性物质具有肿瘤亲和性，因此给癌症患者静脉注射这种光敏感性物质，那么经一定时间后，在病变部位照射激光，可以有选择地破坏癌症细胞，这种方法叫光动力学治疗（PDT:photodynamic therapy）或光化学治疗。

使用的光敏感性物质有血卟啉衍生物（HpD）,如图所示，它在紫外域上具有称为Soret带的强吸收带，又在可见域中称为Q带的弱吸收带。

图3.5(a)   光敏感性物质（血卟啉衍生物（HpD））吸收光谱

图3.5(b)   光动力治疗的反应机制示意图

以上说了这么多激光在治疗方面的应用，如果大家还是陌生，那么当提到“激光手术刀”，“激光针灸”（如下图），我们也许有所听闻；或者爱美的精致人士对于“激光美容”（如下图）也一定有所了解。这些都是在我们周围比较常见的激光治疗方法。

所以，在医学领域中，激光的应用范围非常广泛，在临床上激光作为一种技术手段，被各临床学科用于疾病的诊断和治疗。本篇给大家简单介绍了在医学治疗方面的一些应用，那么下期继续给大家介绍激光在医疗诊断方面的应用哦！

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