激光在眼科应用 激光虽然已在医学领域的各个方面得到了普遍的应用,但在眼科 领域的应用最为广泛而深入。这是因为眼球本身就是一个光学系统,光线可 以通过屈光间质到达眼球的各层组织,由于激光具有的波长的一致性、方向 性好等优点,可以应用不同波长的激光,目标准确地针对眼球的不同组织 发挥作用,所以在医学领域中首先应用于眼科,而且范围最广,已经形成了 激光医学的一门分支学科一激光眼科学。 、激光对眼病的治疗 1、不同波长的激光对眼组织的作用 不同部位的眼组织,由于所含色素的不同,对不同波长激光的吸收 存在明显差异,选择激光治疗时,首先应考虑到这种激光在其靶组织中有 高的吸收率,而其所经过的路径上的屈光间质及其它组织对它的吸收越少 越好。总的来说,黑色素对波长越短的光线吸收率越高,但差别不是很大;含 氧血红蛋白对蓝、绿、黄光的吸收率很高,而对红光及红外光基本上不吸收; 叶黄素则对蓝光有较高的吸收率。因此,兰、绿、黄光常用于虹膜、房角 组织、视网膜色素上皮层及新生血管膜等,其中蓝光因能被叶黄素大量吸 收,故不能用于黄斑区,以免损伤视网膜神经上皮层;红光及红外光虽然 只能依赖于黑色素的吸收,但能穿透薄的岀血到达脉络膜内层及视网膜色 素上皮层,且不被叶黄素吸收、散射较少,故常用于屈光间质欠清、视网 膜有薄的出血、黄斑区组织等,但对无色素或脱色素区效果较差,并且由 于穿透性强而易于损害眼底深部组织。波长短于295nm的紫外光则多为角 膜组织所吸收,不能到达眼内组织,所以目前仅用于角膜手术
激光在眼科应用 激光虽然已在医学领域的各个方面得到了普遍的应用,但在眼科 领域的应用最为广泛而深入。这是因为眼球本身就是一个光学系统,光线可 以通过屈光间质到达眼球的各层组织,由于激光具有的波长的一致性、方向 性好等优点，可以应用不同波长的激光，目标准确地针对眼球的不同组织 发挥作用，所以在医学领域中首先应用于眼科，而且范围最广,已经形成了 激光医学的一门分支学科—激光眼科学。 一、激光对眼病的治疗 1、不同波长的激光对眼组织的作用 不同部位的眼组织，由于所含色素的不同，对不同波长激光的吸收 存在明显差异，选择激光治疗时，首先应考虑到这种激光在其靶组织中有 高的吸收率，而其所经过的路径上的屈光间质及其它组织对它的吸收越少 越好。总的来说,黑色素对波长越短的光线吸收率越高,但差别不是很大;含 氧血红蛋白对蓝、绿、黄光的吸收率很高,而对红光及红外光基本上不吸收； 叶黄素则对蓝光有较高的吸收率。因此，兰、绿、黄光常用于虹膜、房角 组织、视网膜色素上皮层及新生血管膜等，其中蓝光因能被叶黄素大量吸 收，故不能用于黄斑区，以免损伤视网膜神经上皮层；红光及红外光虽然 只能依赖于黑色素的吸收，但能穿透薄的出血到达脉络膜内层及视网膜色 素上皮层，且不被叶黄素吸收、散射较少，故常用于屈光间质欠清、视网 膜有薄的出血、黄斑区组织等，但对无色素或脱色素区效果较差，并且由 于穿透性强而易于损害眼底深部组织。波长短于 295nm 的紫外光则多为角 膜组织所吸收,不能到达眼内组织，所以目前仅用于角膜手术
、激光治疗眼病的原理 激光作用于眼球,并被组织吸收后,眼球组织会发生一系列的变化, 这就是激光治疗的基础 ①、光致发热作用 是指生物组织吸收激光能量后,将其光能转化为热能的过程,是激 光治疗眼病中最常见的一种方法。因热致局部组织反应水平的不同,又有热 致温热、凝固、汽化、穿孔和切割等一系列反应,影响眼组织反应水平的 因素,除与激光功率密度有关外,还与受照组织对相应波长激光能量的吸 收率大小、激光照射持续的时间等有关。光致发热作用还可导致压强和化 学作用等二次理化反应。 ②、光致化学作用 是指生物组织吸收激光能量并将光能转变成化学能所导致的化学 反应。主要有四种类型:即光致分解、光致氧化、光致聚合和光致敏化 在眼科治疗中常见到的是光致分解和光致敏化。前者如用波长为193nm的 ArF准分子激光作"冷光刀″来分解生物分子化学键,"切割"角膜。后者的典 型例子是用光动力学疗法治疗视网膜母细胞瘤。 ③、电磁场作用 光是变化着的电磁波,因生物组织与光波段内的电磁作用而导致的 系列生物效应过程称为光的电磁场作用.其中主要是强电场作用。对于普 通光,由于光功率密度很低,所以注意不到其电场的生物作用。但激光使光 能量在空间上高度集中,如釆用Q开关、锁模等技术,又使它在时间上也高 度集中,就能产生相当大的电场强度,从而引起明显的生物效应
2、激光治疗眼病的原理 激光作用于眼球,并被组织吸收后,眼球组织会发生一系列的变化, 这就是激光治疗的基础。 ①、光致发热作用 是指生物组织吸收激光能量后,将其光能转化为热能的过程,是激 光治疗眼病中最常见的一种方法。因热致局部组织反应水平的不同,又有热 致温热、凝固、汽化、穿孔和切割等一系列反应，影响眼组织反应水平的 因素，除与激光功率密度有关外，还与受照组织对相应波长激光能量的吸 收率大小、激光照射持续的时间等有关。光致发热作用还可导致压强和化 学作用等二次理化反应。 ②、光致化学作用 是指生物组织吸收激光能量并将光能转变成化学能所导致的化学 反应。主要有四种类型：即光致分解、光致氧化、光致聚合和光致敏化。 在眼科治疗中常见到的是光致分解和光致敏化。前者如用波长为 193nm 的 ArF 准分子激光作"冷光刀"来分解生物分子化学键,"切割"角膜。后者的典 型例子是用光动力学疗法治疗视网膜母细胞瘤。 ③、电磁场作用 光是变化着的电磁波,因生物组织与光波段内的电磁作用而导致的 一系列生物效应过程称为光的电磁场作用.其中主要是强电场作用。对于普 通光,由于光功率密度很低,所以注意不到其电场的生物作用。但激光使光 能量在空间上高度集中,如采用 Q 开关、锁模等技术，又使它在时间上也高 度集中，就能产生相当大的电场强度，从而引起明显的生物效应
④、光致压强作用 定功率密度的激光,还可以产生光致压强作用,这种压强的产生 可有多种原因,如激光辐射、热致汽化反冲、热致膨胀、膨胀致超声、场致 散射、场致伸缩等引起。这种光致压强可作用于眼部产生生物效应 ⑤、汽化、切割、打孔原理 高功率密度的连续波激光作用于生物组织,并被生物组织吸收致 热,所致温度达到100℃时,含水量达60%~80%的组织其内的液体开始沸 腾,出现蒸汽压力,但由于表面封闭,犹如压力锅那样,当连续吸收激光 能量时,组织内的温度和气压迅速提高,直至超过密封组织的弹力限度时, 蒸汽冲破表面喷射而出,同时组织碎片也被气流裹挟而出。 一般讲的“汽化”,是指对病灶及赘生物进行烧灼,即进行表面汽 化,若为线状汽化即称为切割,若为点状汽化即称为打孔。对于吸收相应 能量的特定组织,进行汽化时的深度与激光照射的时间和功率密度成对比。 造成汽化的原因主要是光致热作用,但光致化学分解也可切开组 织,而眼科治疗时用的透切,则更主要的是由于压强作用或激光的高电场 击穿所致 ⑥、透切原理 脉冲激光的透切原理,可以是光致发热作用,也可以是由于光致电 场及光致压强作用。 使用Ar+激光时,是利用其能够透过屈光质达到虹膜,并被这种富 含色素和水的组织所吸收,产热至汽化水平,形成的汽化压力使作用点处 的组织形成微爆炸,从而达到“光切”虹膜的治疗目的
④、光致压强作用 一定功率密度的激光,还可以产生光致压强作用,这种压强的产生 可有多种原因,如激光辐射、热致汽化反冲、热致膨胀、膨胀致超声、场致 散射、场致伸缩等引起。这种光致压强可作用于眼部产生生物效应。 ⑤、汽化、切割、打孔原理 高功率密度的连续波激光作用于生物组织，并被生物组织吸收致 热，所致温度达到 100℃时，含水量达 60%～80%的组织其内的液体开始沸 腾，出现蒸汽压力，但由于表面封闭，犹如压力锅那样，当连续吸收激光 能量时，组织内的温度和气压迅速提高，直至超过密封组织的弹力限度时， 蒸汽冲破表面喷射而出，同时组织碎片也被气流裹挟而出。 一般讲的“汽化”，是指对病灶及赘生物进行烧灼，即进行表面汽 化，若为线状汽化即称为切割，若为点状汽化即称为打孔。对于吸收相应 能量的特定组织，进行汽化时的深度与激光照射的时间和功率密度成对比。 造成汽化的原因主要是光致热作用，但光致化学分解也可切开组 织，而眼科治疗时用的透切，则更主要的是由于压强作用或激光的高电场 击穿所致。 ⑥、透切原理 脉冲激光的透切原理，可以是光致发热作用，也可以是由于光致电 场及光致压强作用。 使用 Ar+激光时，是利用其能够透过屈光质达到虹膜，并被这种富 含色素和水的组织所吸收，产热至汽化水平，形成的汽化压力使作用点处 的组织形成微爆炸，从而达到“光切”虹膜的治疗目的
⑦、凝固的原理 激光照射到生物组织之后,主要是由于光致发热作用,也就是生物 组织吸收激光能量,将光能转变为热能。部分是由于光致化学作用而产生热 能,使照射组织产生损伤以致凝固。由于眼球是一个屈光系统,可见光范围 内的激光能量大部分都能够通过眼屈光间质而到达眼底,并为眼底色素组 织、氧化血红蛋白等所吸收,从而产生光凝固作用,进而形成组织的机化 和粘连。临床上就是利用了这种凝固、粘连作用,进而应用在封闭视网膜 裂孔和封闭病变的血管等方面。 3、现眼科常用于治疗的激光器 在医学领域中使用的激光器种类非常多,常用于眼科治疗的主要有 红宝石(rudy)激光、氩离子(Ar+)激光、氪离子(Kr+)、染料(dye)激光、掺 钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光和氟化氩(ArF)准分子激光等固体、气体和液体 的激光器,用连续的、脉冲的和调Q的方式,治疗眼底部色素膜和屈光间 质等部位的数十种有关眼部疾病。 红宝石激光是波长为694.3m红色可见光固体激光器。可用于各类 眼底疾病,如视网膜裂孔,周边视网膜变性,糖尿病性视网膜病变等。调Q红 宝石激光可施行光切术,治疗角膜瘢痕性混浊、曈孔膜闭和闭锁、晶体前 色素、虹膜囊肿,以及闭角型青光眼的周边虹膜切除术等。由于红光不易 为氧化血红蛋白所吸收,所以对治疗眼内出血或血管性疾病的疗较不如氩 离子激光为好。 氩离子和氪离子激光是二种相似的气体激光器,前者能产生连续的 波长为488.0mm的蓝光和514.5的nm绿光,后者能产生波长为520.8nm的
⑦、凝固的原理 激光照射到生物组织之后,主要是由于光致发热作用,也就是生物 组织吸收激光能量,将光能转变为热能。部分是由于光致化学作用而产生热 能,使照射组织产生损伤以致凝固。由于眼球是一个屈光系统,可见光范围 内的激光能量大部分都能够通过眼屈光间质而到达眼底,并为眼底色素组 织、氧化血红蛋白等所吸收，从而产生光凝固作用，进而形成组织的机化 和粘连。临床上就是利用了这种凝固、粘连作用，进而应用在封闭视网膜 裂孔和封闭病变的血管等方面。 3、现眼科常用于治疗的激光器 在医学领域中使用的激光器种类非常多,常用于眼科治疗的主要有 红宝石(rudy)激光、氩离子(Ar+)激光、氪离子(Kr+)、染料(dye)激光、掺 钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光和氟化氩(ArF)准分子激光等固体、气体和液体 的激光器，用连续的、脉冲的和调Ｑ的方式，治疗眼底部色素膜和屈光间 质等部位的数十种有关眼部疾病。 红宝石激光是波长为 694.3nm 红色可见光固体激光器。可用于各类 眼底疾病,如视网膜裂孔,周边视网膜变性,糖尿病性视网膜病变等。调Ｑ红 宝石激光可施行光切术，治疗角膜瘢痕性混浊、瞳孔膜闭和闭锁、晶体前 色素、虹膜囊肿，以及闭角型青光眼的周边虹膜切除术等。由于红光不易 为氧化血红蛋白所吸收,所以对治疗眼内出血或血管性疾病的疗较不如氩 离子激光为好。 氩离子和氪离子激光是二种相似的气体激光器,前者能产生连续的 波长为 488.0nm 的蓝光和 514.5 的 nm 绿光,后者能产生波长为 520.8nm 的
绿光和568.2m的红光。由于这五条谱线都能被色素组织强烈吸收而不损 伤对可见光透明的屈光介质,因而能适用于红宝石激光的所有适应症。尤其 是其中氩离子激光的蓝、绿光及氪离子激光的绿、黄光这四条谱线能为氧 化血红蛋白所强烈吸收,因此还可用于治疗眼内血管及出血性疾病。因为氪 离子激光的黄光和红光不大被叶黄素所吸收,对视网膜神经上层损害较小, 因此用来治疗黄斑区病变较好。其中的红光还可透过视网膜浅层的出血作 用于色素上皮层,为其它波长激光所不能代替。 染料激光的主要特点是其输出波长连续可调,并且既可连续输出, 也可脉冲输出。目前比较成熟地运用于临床的是若丹明6G脉冲染料激光, 波长为585.0m和555.0mm,多用来治疗闭角型青光眼、继发性青光眼、虹 膜膨隆、先天性瞳孔残膜等。由于染料激光在实际应用中波长难以连续可 调,而且输出不太稳定,目前并未真正发挥出连续可调激光的特点,临床 应用不多。 Nd:YAG激光波长为1064nm,为一种不可见的红外光,不为眼内色素 组织所吸收,所以用来治疗眼前节的无色素组织的病变。在调Q方式下的 Nd:YAG激光,可以在极短的时间内集中相当大的能量,利用光致化学、光致 电场、光放压强等作用来完成透明组织的透切。由于为时极短,所以不会 产生热损伤,主要用于白内障囊膜切开术,周边虹膜切开术,玻璃体机化 条松解术等 另有通过晶体转化将输出波长变为532nm的倍频Nd:YAG激光器, 由于为绿色光,所以应用范围与前述几种绿光相同。因为是固体激光器, 所以稳定性较气体激光器为好,体积小、重量轻
绿光和 568.2nm 的红光。 由于这五条谱线都能被色素组织强烈吸收而不损 伤对可见光透明的屈光介质,因而能适用于红宝石激光的所有适应症。尤其 是其中氩离子激光的蓝、绿光及氪离子激光的绿、黄光这四条谱线能为氧 化血红蛋白所强烈吸收,因此还可用于治疗眼内血管及出血性疾病。因为氪 离子激光的黄光和红光不大被叶黄素所吸收,对视网膜神经上层损害较小, 因此用来治疗黄斑区病变较好。其中的红光还可透过视网膜浅层的出血作 用于色素上皮层,为其它波长激光所不能代替。 染料激光的主要特点是其输出波长连续可调，并且既可连续输出, 也可脉冲输出。目前比较成熟地运用于临床的是若丹明 6G 脉冲染料激光, 波长为 585.0nm 和 555.0nm，多用来治疗闭角型青光眼、继发性青光眼、虹 膜膨隆、先天性瞳孔残膜等。由于染料激光在实际应用中波长难以连续可 调，而且输出不太稳定，目前并未真正发挥出连续可调激光的特点，临床 应用不多。 Nd:YAG 激光波长为 1064nm,为一种不可见的红外光,不为眼内色素 组织所吸收,所以用来治疗眼前节的无色素组织的病变。在调 Q 方式下的 Nd:YAG 激光,可以在极短的时间内集中相当大的能量,利用光致化学、光致 电场、光放压强等作用来完成透明组织的透切。由于为时极短，所以不会 产生热损伤，主要用于白内障囊膜切开术，周边虹膜切开术，玻璃体机化 条松解术等。 另有通过晶体转化将输出波长变为 532nm 的倍频 Nd:YAG 激光器， 由于为绿色光，所以应用范围与前述几种绿光相同。因为是固体激光器， 所以稳定性较气体激光器为好，体积小、重量轻