眼科激光基本原理

1、激光基本原理,一、激光與普通光的區(qū)別,普通光特點(diǎn),七色光譜所發(fā)出光由于振幅、頻率、相位不同而向四面八方發(fā)射顯得雜亂無章,激光特點(diǎn),單一光譜----純光所發(fā)出光由于振幅、頻率、相位相同，而沿一個(gè)方向傳播。,二、激光特性,,方向性：激光的發(fā)散角極小，再加上透射聚焦作用使激光在長距離內(nèi)始終有一個(gè)很好的方向性。單色性：因?yàn)槭羌児?，所以每一束激光均有它特定的波長，如Ar+ 5145nm(綠)，4889nm(蘭),,相干性：由于激光的單色性強(qiáng)

2、，每個(gè)光離子所產(chǎn)生的光能量相等。當(dāng)這些光離子受到激發(fā)后，它們所產(chǎn)生的振幅、頻率、方向均相等，互相迭加，最終形成一種同一方向、同一波長的光源。,,連貫性：一般光受到電壓、電流因素影響，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)弱之分，而激光不同。一旦激發(fā)后所產(chǎn)生的光始終保持一個(gè)很好連續(xù)性和穩(wěn)定性。,三、激光組成,,,,,,,,電源、光源+工作物質(zhì)+諧振腔電源諧振工作物質(zhì)激光光源腔,,,,,,,,四、激光模式,,,,,,,,單模 ---- 單位面

3、積，能量相等多模 ---- 單位面積，能量不等,,,五、激光發(fā)射形式,,,,,,,,連續(xù)：單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生光能相等。脈沖：單位時(shí)間所產(chǎn)生光能從小到大，很快消失。鎖模（mode-locked）：瞬間光能即到峰值，隨之立即消失。,,,激光生物效應(yīng),,,,,,,,激光主要二種效應(yīng)，即光化學(xué)和光能效應(yīng),,,一、光化學(xué)效應(yīng),,,,,,,光子切割--碳鏈、肽鏈鍵--組織切除光敏化劑--特定組織親和--破壞親和組織,,,二、光能效應(yīng),,,,

4、,,,分光熱效應(yīng)、光壓效應(yīng)1.光熱效應(yīng)I級光凝斑：淡灰色、白色灼傷點(diǎn)II級光凝斑：灰白色灼傷點(diǎn)Ⅲ級光凝斑：乳白色或小空泡灼傷斑Ⅳ級光凝斑：乳白色斑，還有出血，網(wǎng)膜壞死斑。俗稱氣化。,,,二、光能效應(yīng),,,,,,,組織學(xué)觀察I-II級：神經(jīng)纖維層、顆粒層灼傷。電鏡下RPE外節(jié)盤膜線粒體、周圍水腫--水腫消退--線粒體變性--周圍纖維化變性--網(wǎng)膜色素斑--15天+Ⅲ-Ⅳ級：局限性

5、壞死、變性，電鏡下RPE基底膜、Bruch膜破裂、壞死。,,,二、光能效應(yīng),,,,,,,結(jié)果：周圍RPE演變?yōu)槌衫w微C；脈絡(luò)膜組織C--攜帶新生血管因子--延伸RPE層。臨床上可見PVR形成，網(wǎng)膜下新生血管。,,,二、光能效應(yīng),,,,,,,2、光壓效應(yīng)（電離效應(yīng)）靠瞬間激光離子體急劇膨脹產(chǎn)生爆破量。如YAG激光。,,,眼科常用激光波長的特點(diǎn),,,,,,,,氬激光(Argon)蘭光波長：4880nm (占70%)綠

6、光波長：5145nm (占30%),,,特點(diǎn),,,,,,,蘭、綠光--透過率78-83%視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜、血紅蛋白吸收率75-80%（蘭）和72-74%（綠）適用視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜病變，尤其血性疾病，因?yàn)榫G光有止血。葉黃素對蘭光吸收好--蘭光吸收多--視C（錐體C）損傷葉黃素對其它光一律不吸收,,,氪激光(Krypton),,,,,,,紅光波長：6471 nm黃光波長：5682 nm綠光波長：5208 nm,,,特點(diǎn),,,,,

7、,,紅光：透射率95%，血紅蛋白吸收率20%，黑色素68%+，無止血作用，適于中間質(zhì)混濁及脈絡(luò)膜血管性病。黃光：透射率<30%，血紅蛋白吸收率85%，黑色素80%。適于黃斑部，中間質(zhì)混濁不理想。綠光：類似氬激光中綠光,,,Nd: YAG,,,,,,,波長1.06 nm, 不可見光。特點(diǎn)：脈沖鎖膜激光有很好爆破力，適于膜性內(nèi)障、虹膜打孔、玻璃體機(jī)化牽切割。為冷激光、倍頻 YAG 激光。用YAG（摻汝石榴石）為激光工作物質(zhì)，加上

8、倍頻晶體在強(qiáng)光作用下，經(jīng)二次非線性效應(yīng)，使1.06 nm波長轉(zhuǎn)變?yōu)?32.0 nm綠光。,,,染料激光(Dye Laser),,,,,,,根據(jù)染料物質(zhì)不同，波長范圍廣4880-6300nm多種波長。目前常用材料若丹明(Rhodanmine)波長5700-6300nm。特點(diǎn)：多種波長，均有一定特點(diǎn)。橙光：5900nm，透射率95%，色素上皮、脈絡(luò)膜吸收80%，中間質(zhì)混濁，網(wǎng)膜表面色素堆積多，出血多不適宜。,,,半導(dǎo)體激光（Laser

9、diode）,,,,,,,又稱激光二極管（LD）特點(diǎn)：透射率95%，色素上皮吸收率15%，血紅蛋白吸收9%。優(yōu)點(diǎn)：體積小，光電轉(zhuǎn)換率高。缺點(diǎn)：發(fā)散角在進(jìn)入眼底時(shí)>1。，真正達(dá)到網(wǎng)膜時(shí)能量減退60%。目前常用波長5320nm, 6300nm, 8100nm。名符其實(shí)半導(dǎo)體激光，還在研制中?。?！,,,眼前部激光應(yīng)用,,,,,,,,,,一、眼表病,,,,,,,1、角膜血管翳：Ar+局部光凝，文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)較理想，實(shí)際療效很差。2

10、、角膜淺表潰瘍：準(zhǔn)合子激光作局部切削，已有報(bào)導(dǎo)。3、角膜縫線排除：YAG激光,,1、虹膜周邊切除,,,,,,,適應(yīng)癥：閉青（臨床前期）、繼青（虹膜 膨?。?，虹切除后色素上皮殘留。并發(fā)癥：局部出血，眼壓上升，角、晶體 灼傷。方法：(1)Ar+局部光凝后再YAG (2)YAG、染料激光優(yōu)點(diǎn)：方便、可重復(fù)缺點(diǎn)：易閉塞,,2、小樑成形,適應(yīng)癥：開角型青光眼并發(fā)癥：局部出血，眼壓過高，角膜傷

11、方法：小樑網(wǎng)偏前，180。、50。優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)、安全缺點(diǎn)：降壓范圍5mmHg+,維持時(shí)間短,3、睫狀突光凝,適應(yīng)癥：無晶體青光眼并發(fā)癥：睫狀體出血、萎縮方法：Ar+直接光凝睫狀突，1/4次優(yōu)點(diǎn)：方便、可重復(fù)缺點(diǎn)：瞳孔小者易傷睫狀體，出血多,1、術(shù)前截囊:(YAG),優(yōu)點(diǎn)：截囊好缺點(diǎn)：不現(xiàn)實(shí),2、膜障切割:(YAG),適應(yīng)癥：前、后膜性內(nèi)障并發(fā)癥：IOL損傷，角膜灼傷、眼壓 上升方法：聚焦要好、準(zhǔn)

12、確優(yōu)點(diǎn)：方便、安全缺點(diǎn)：小兒困難,1、植入性虹膜囊腫,適應(yīng)癥：植入性虹膜囊腫并發(fā)癥：眼壓上升，晶體損傷方法：破壞囊壁，再光凝內(nèi)壁優(yōu)點(diǎn)：方便、可重復(fù)缺點(diǎn)：易復(fù)發(fā)尤其深部,2、睫狀體脫離,適應(yīng)癥：睫狀體脫離1/3者療效差,3、前段玻璃體機(jī)化索切割,適應(yīng)癥：單一前段玻璃體機(jī)化索并發(fā)癥：晶體損傷，網(wǎng)膜損傷方法：特殊接觸鏡下直接切割機(jī)化索優(yōu)點(diǎn)：方便、快捷缺點(diǎn)：接觸鏡昂貴，能量難掌握，并發(fā)

13、癥嚴(yán)重,光動(dòng)力學(xué)應(yīng)用,,,,,,,,,,,光動(dòng)力學(xué)治療(Photodynamic therapy, PDT)是利用光化學(xué)效應(yīng)，將特定光敏劑注入體內(nèi)后進(jìn)行光照。 要求：特定光敏劑+波長,,80年代國內(nèi)報(bào)導(dǎo)用血卟啉衍生物治療惡性腫瘤（氮激光） 血卟啉特性：腫瘤C，新生血管親和力>正常20倍 正常組織細(xì)胞半衰期24-48h 目前眼科用于新生血管膜治療，療效？,,國外使用光敏劑材料:

14、mono-L-asparty chlorin e6 (NPe6) 激光機(jī)器：二極管激光(Diode Laser)波長：6640nm光斑：1000um能量：500mW-750mW光照時(shí)間：10秒,經(jīng)瞳孔溫?zé)岑煼?,,,,,,,,,,Transpupillary Thermotherapy, 簡稱TTT激光器：810nm半導(dǎo)體紅外激光光斑：1.2mm，2.0mm，3.0mm光照時(shí)間：60秒能量：360m