眼科激光治疗基础
第一节概述大纲要求：以下内容均要求
(1)激光的产生.
()激光的性质与特点
(3)激光的生物学效应
激光的产生.
激光是由位于圆柱形或长方形的谐振腔内的激光工作物质产生的。激
光工作物质可以是固体气体或液体。在激光工作物质的周围是能提高这些工作物质内部原子能量水平和产生激发态原子的光或电的能量激励源,称为泵浦。在热平衡条件下,电子处于低能量级的原子数总是多于电子处于高能量级的原子数。利用泵浦所提供的能量，人为地使电子处于高能量级的原子数超过电子处于低能量级的原子数，使之与正常分布相反,称为粒子数反转，这是产生激光的必要条件之一。谐振腔两端各有一个反射镜,其中-端是全反射镜，另--端是部分反射镜。具有激发态原子会自发跃迁，回复它的基态,产生荧光。当荧光产生的光子撞击激发态原子时,产生具有相同方向、波长和位相的光子，导致在谐振腔内产生不断运动的光子流。谐振腔两端的反射镜使这些光子不断地往返运行。运行的光子不断激发其他处于激发态的原子，发生受激辐射。部分沿谐振腔轴来回运行的光子流从谐振腔-端以连续光或脉冲光输出，就产生激光。
激光的性质与特点
激光与普通光样属于电磁波,是由光子组成的。组成激光束的光子
的振动方向位相和频率及传播方向都是相同的。激光具有以下一些特点:
1.单色性激光释放的光仅为一种波长，或者虽有数种波长，但很容易分开，因此可得到单色的纯光。单色光在晶状体系统内不产生色差，因而可将其聚焦为一个很小的点。
.方向性激光器仅输出在谐振器的两个反射镜间沿其长轴通过的光子，这样可使光子平行传播,光束很窄,方向性好。激光的方向性好能使其在晶状体系内很容易聚焦为一个小点。
3.相干性激光具有良好的空间和时间相干性，可以增进聚焦。
4.极化性很多激光发射出直线的极化性光，可使激光最大限度地通过激光媒介,不被反射而散失。
5.强度激光可产生已知的最强的光源。激光的能量可在时间和空间上高度集中。
激光的生物学效应
激光作用于眼部组织并被吸收后，眼组织会发生-系列变化，
称为激光的生物学效应。通常先发生物理和化学变化，称为-级激光生物作用，又称为激光生物作用机制。再由这些理化变化导致组织发生形态和功能的变化,称为次级激光生物作用。
1.激光生物作用机制
(1)光致热效应生物组织吸收激光的光子后,光能变为热能，引
起组织温度升高，使组织发生改变，称为激光的致热效应。根据热致局部组织反应水平又可分为热致温热、光凝、光气化和光炭化作用。影响光致热效应水平的主要因素为激光功率、受照组织对相应波长激光能量的吸收率和激光持续作用的时间。治疗时，当待照组织确定后，就要选择激光波长、功率和曝光时间，以达到所要求的热效应水平。
()光致化学效应:生物组织吸收激光能量后,将光能转变成化学活化能所导致的化学反应称为光化学效应，一般分为4种:光致分解、光致氧化、光致聚合和光致敏化。眼科主要应用光致分解和光致敏化。前者典型例子是波长m的氟化氩准分子激光作为“冷光刀”分解生物分子化学键,切割角膜。后者典型例子是光动力疗法治疗脉络膜新生血管膜。
(3)光致强电场作用:因生物组织与光波段内的电磁场作用而导致的-系列生物效应过程称为光的电磁场作用，能对生物组织起作用的主要是电场。由于激光具有光能量在空间高度集中的特性,其光功率密度极高，其电场强度也极高。这样高的电场强度会引起系列的生物效应,如蛋白质和核酸等损伤、变性，产生组织的切割作用等。
(4)光致压强作用:当用激光束照射生物组织表面,表面组织每吸收一个光子,相应地就得到一-份光子的动量。这些光子的动量转化为对吸收物质的压力，称为光致压强作用。
.激光的治疗原理当眼组织吸收足够的特定波长激光的能量后,主要发生改变是组织凝固或透切。每一种改变常是多种理化因素综合作用的结果
(1)激光凝固原理:激光能量能大部分透过眼屈光间质被眼部色素组织吸收转化为热能或化学能,使受照处组织致伤直至凝固,形成组织的机化和粘连。
()连续激光的汽化、切割和打孔原理:激光的热效应、化学效应或激光的压强作用、高电场作用可导致组织的汽化。对组织的面状烧灼是汽化,线状烧灼是切割点状烧灼是打孔。
(3)脉冲激光透切原理:氩激光的热效应钕YAG激光的压强作用和强电场的击穿作用，可致生物组织的透切。
第二节眼科常用激光器大纲要求：
以下内容均要求
(1)固体激光器特点
(3)液体激光器特点
()气体激光器特点
固体激光器特点
固体激光器固体激光器的激光工作物质是固体。用于眼科的固体激光器有:
1.掺钕钇铝石榴石激光(Nd:YAG)器激光工作物质是掺钕钇铝石榴石晶状体，以氪灯作为连续的激励源，使钕释放波长为1.06yum的近红外边续激光。其生物作用主要是机械作用和强电场作用，而非热的作用。这种激光适用于治疗眼内无色素组织的眼前节疾病。但连续激光的光强尚不够，需将激光能量集中于短时间释放出来，即制成Q开关的钕YAG激光，
这是一种高强度低能量的激光。
.红宝石激光器工作物质是红宝石晶状体，选用氙弧灯作脉冲激励源，释放红色脉冲激光。主要用于治疗一些非出血性眼底病及虹膜切除术治疗闭角型青光眼。由于其输出不稳定,光東发散角较大，含氧血红蛋白不易吸收这种波长为.3nm的红色激光，在治疗眼底出血性和血管性疾病时远不如氩离子和氪离子激光好，现已很少使用。
气体激光器特点
产生激光的工作物质是气体。分为原子气体、分子气体、准分子气体和离子气体。用于眼科的有:
1.氩离子激光器是目前可见光区域内连续输出功率最高的一种激光器。功率可达几瓦，直至几十瓦，输出波长为.5nm和.0nm蓝光。这种波长的光既能对眼的屈光间质有很高的透过率，眼球色素组织对这种光谱又有很高的吸收率，而且也能很好地被氧化血红蛋白吸收，因此是眼科最常用的激光器。
.氪离子激光器结构与氩离子激光器完全相同,仅是将氩气换成了氪气。连续输出功率为十几瓦，输出波长为50.8nm的绿光、.nm的*光和.lnm的红光。用.lnm红光治疗*斑区中心处的渗漏或脉络膜新生血管，比氩离子激光对神经视网膜的影响小。外
3.CO分子气体激光器输出10.6um红外光激光，主要用于切割、汽化和凝固治疗外眼赘生物,和泪囊鼻腔吻合术中造骨孔。
4.氦-氖原子气体激光器输出波长为63.8nm的红色激光，主要用眼科检测和诊断光源。
5.氟化氩准分子气体激光器工作物质是惰性气体卤化物。它在基态是原子气体,受激跃迁到高能态时两原子形成了分子。这种分子的平均寿命很短,约10-6~10-7秒后又自动离解为原来的两个原子。输出波长为nm的激光，属远紫外光，是医用激光中光量子能量最大的激光。与生物组织作用时是以光致分解使生物分子化学键断裂,无热损伤。切割精度高。
液体激光器特点
产生激光的工作物质处于液态。它分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器。广泛用于医学的是有机染料激光器。染料激光器以光泵激励，可以连续激励输出连续光，或以脉冲激励输出脉冲激光。用以光动力治疗光源时选用连续激光，直接用于光凝或光切时选用脉冲激光。
c-6.4,0-1.3,.8-16.3,7.L90.9,8.5c1.1-.6,1.7-5.4,1.7-8.4c0-1.-10-.-.-.S48.,61.8,48.,74c0,5.9,.3,11.,6,15. l-0.7,9.9c-.7-1.-5.8-1.9-9-1.9c-1.,0-.,10-.,.s10,.,.,.s.-10,.-.c0-6-.4-11.5-6.3-15.5 l0.6-9.8c.8,1.3,6,.1,9.3,.1c6.,0,11.9-.6,15.9-6.7l.9,16.5c-0.9,.4-1.4,5.1-1.4,7.8c0,1.,10,.,.,. c1.,0,.-9.9,.-.c0-6-.4-11.5-6.3-15.5l1.3-8.6c.6,1,5.4,1.6,8.3,1.6c1.,0,.-10,.-.S.7,7,.4,7z M4.6,.7c-7.8,0-14.1-6.3-14.1-14.1c0-7.8,6.3-14.1,14.1-14.1s14.1,6.3,14.1,14.1C38.7,.3,3.4,.7,4.6,.7zM70.4,88. c-7.8,0-14.1-6.3-14.1-14.1s6.3-14.1,14.1-14.1c7.8,0,14.,6.3,14.,14.1S78.,88.,70.4,88.zM,18c-7.8,0-14.1-6.3-14.1-14.1 s6.3-14.1,14.1-14.1s14.1,6.3,14.1,14.1S.8,18,,18zM.4,63.3c-7.8,0-14.1-6.3-14.1-14.1S.6,35,.4,35 s14.1,6.3,14.1,14.1S.,63.3,.4,63.3z"style="fill:#FFD8A3;">课后小练1.用于临床治疗的激光生物作用机制以下哪一项错误?()
A.光致裂变效应
B.光致压强效应.
C.光致强电场效应
D.光致化学效应
E.光致热效应
[解析]:光致裂变效应对人体有害，不能用于临床治疗疾病。[答案]:A
.目前激光透切一般不用以下哪种效应?()
A.强电场效应
B.热效应
C.化学效应
D.压强效应
E.机械效应
[解析]:热效应、压强效应、化学效应、强电场效应均可用于激光透切。[答案]:E
3.激光的特性中，不包括()。
A.单色性好
B.极化性差
C.相干性好
D.方向性强
E.亮度高
[答案]:B
4.眼底病治疗是利用激光的下列效应，除了()。
A.光温热效应
B.光凝固效应
C.光汽化效应
D.光分解效应
E.光致敏效应.
[答案]:D
5.氟化氩准分子激光的波长为()。
A.13nm
B.nm
C.nm
D.nm
E.96nm
[答案]:D
6.在眼底病变激光治疗中激光光斑反应II级是指()。
A.激光斑呈淡灰色
B.激光斑呈外围淡灰环的灰白色
C.激光斑呈浓白色，外围两个淡灰环
D.激光斑呈强白色中心，外围污灰白环
E.激光斑呈灰黑色
[解析]:在眼底病变激光治疗中激光光斑反应II级是指激光斑呈浓白色，外围两个淡灰环。白色中心为内核层坏死，外围的两个淡灰色
环分别是外颗粒层和视网膜色素上皮层的坏死。
[答案]:C
往期回顾：
基础知识
眼球的解剖和生理（纤维膜、葡萄膜）
眼球的解剖和生理（视网膜）
眼球的解剖和生理（眼球内容、眼球的血液循环、视觉生理）眼附属器的解剖和生理（眼睑、结膜、泪器）眼附属器的解剖和生理（眼外肌、眼眶及其相邻结构）视路和瞳孔路的解剖与生理(视路、瞳孔反射路和近反射)眼胚胎学（眼的组织胚胎来源、胚眼的形成、视网膜发育、视神经发育、葡萄膜发育、晶状体发育、玻璃体与晶状体悬韧带发育、角膜和巩膜发育、血管系统发育、眼附属器的发育）光学与视光学基础（物理光学、几何光学、屈光学、调节与几何、正常双眼视）防盲治盲（盲和低视力的标准、世界盲和低视力的现状、我国盲和低视力的现状、几种主要致盲眼病、低视力康复）眼部常见症状体征（眼部常见症状的机制、评价、鉴别与临床意义，眼部常见体征的机制、评价、鉴别与临床意义）相关专业知识眼科药理学（总论、常用药物）眼微生物学（病*、衣原体、细菌、真菌、寄生虫、）眼病理学基础及眼肿瘤总论（眼病理学基本概念、病理标本的制备、特殊处理技术、眼部先天异常、眼部肿瘤总论）眼遗传学（分子遗传学、临床遗传学）眼免疫学（眼免疫学基本知识、眼免疫疾病的分类和诊断、眼免疫疾病的防治原则）眼生物化学（泪膜、角膜、虹膜及睫状体、房水、晶状体、玻璃体、视网膜、自由基与抗氧化剂）眼科流行病学与统计学（眼科流行病学、统计学）与眼相关的常见全身病（遗传性疾病的基本特征及其眼部表现）考前学习计划本周学习计划：
周二：眼遗传学（分子遗传学、临床遗传学）
周三：眼免疫学（眼免疫学基本知识、眼免疫疾病的分类和诊断、眼免疫疾病的防治原则）
周四：眼生物化学（泪膜、角膜、虹膜及睫状体、房水、晶状体、玻璃体、视网膜、自由基与抗氧化剂）
周五：眼科流行病学与统计学（眼科流行病学、统计学）
周六：与眼相关的常见全身病（遗传性疾病的基本特征及眼部表现、风湿性疾病基本特征及其眼部表现、心血管疾病基本特征及其眼部表现、代谢障碍性疾病基本特征及其眼部表现、血液病基本特征及其眼部表现
、特殊感染的基本特征及其眼部表现、器官移植后的眼部表现、维生素缺乏及过量眼部表现、眼部的药物反应）
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