五节激光疗法课件.ppt
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1、第五节激光疗法,(Laser therapy),.,第五节激光疗法(Laser therapy).,激光即由受激辐射的光放大而产生的光,又称莱塞(Laser是英语“Light Amplification by stimulated Emission of Radiation”的几个字首的缩写)。是20世纪最重大的四项科学成果之一(即原子能、半导体、计算机、激光)。,.,激光即由受激辐射的光放大而产生的光,又称莱塞(Lase,一、激光的物理特性,激光本质上和普遍光线没有什么区别,既是电磁波,又是粒子流。它也可受光的反射、折射、吸收、透射等物理规律的制约。但是由于激光的产生形式不同于一般光线,故它
2、具有一些特点。,.,一、激光的物理特性 激光本质上和普遍光线没有什么区别,,(一)激光的高亮度性 激光在亮度上的提高主要是靠光线在发射方向上的高度集中。激光的发射角极小(一般用毫弧度表示),它几乎是高度平等准直的光束,能实现定向集中发射。因此,激光有高亮度性。,.,(一)激光的高亮度性.,(二)激光的高单色性 一般理疗上常用光源,有热光源(如白炽灯、红外线灯)和气体放电发光光源(如紫外线灯)。这类光源的发光物质比较复杂,以自发辐射形式产生光子,发出的光线很不纯,它们的谱线范围是连线的或是带状的光谱。,.,(二)激光的高单色性.,激光是物质中原子(或分子、离子)受激辐射产生的光子流,它依靠发光物
3、质内部的规律性,使光能在光谱上高度地集中起来。在激光的发光形式中,可以得到单一能级间所产生的辐射能,因此,这种光是同波长(或同频率)的单色光。光谱高度集中时,其纯度甚至接近单一波长的光线,例如氦氖激光就是632.8nm 的单色红光。,.,激光是物质中原子(或分子、离子)受激辐射产生的光子流,,(三)激光的高度定向性 激光的散射角非常小,因此,激光几乎是平等准直的光束,在其传播的进程中有高度的定向性。可以准直地射向远距离目的物。由于激光的单色性和方向性好,通过透镜可以把光束集中(聚焦)到非常小的面积上,焦点的直径甚至可以接近激光本身的波长,聚焦激光光束的能量密度可以达到很高的程度,这种特点是临床
4、外科和细胞外科使用光刀的决定条件。,(1)互为不平行的光束,不能集中到一点上(2)互为不同波长光束,不能集中到一点上(3)严格平行的等波长光束,能集中到一点上,.,(三)激光的高度定向性 (1)互为不平行的光束,不能集中到一,(四)激光的高相干性 相干性是一切波动现象的属性。光有波动性,因此也有相干性。 频率相同、振动方向相同并具有同样相位差的两列光波,称为相干波。激光的频率相同、振动方向和位相相同,因此相干性好。,.,(四)激光的高相干性.,一般光源发射出来的光是非相干光,它是波长不等、杂乱无序的混合光束。由于非相干光的波长、相位、振幅极不一致。因此它们的合成波也是一条杂乱无章、毫无规律的曲
5、线,从中不易找出它的周期性来。普通光源如日光、灯光等所辐射的就是这非相干光线。,.,一般光源发射出来的光是非相干光,它是波长不等、杂乱无序,二、激光的生物学作用基础,激光生物学作用的生物物理学基础主要是光效应、电磁场效应、热效应、压强效应。,.,二、激光的生物学作用基础 激光生物学作用的生物物理学基,1、光化学效应 生物大分子吸收了激光光子的能量之后可产生受激原子、分子和自由基,引起机体内一系列的化学改变,称为光化学反应,导致酶、氨基酸、蛋白质、核酸等活性降低或失活,产生相应的生物学效应,如杀菌、红斑效应、色素沉着、维生素的合成等。,.,1、光化学效应 生物大分子吸收了激光光子的能量之后可产生
6、受,激光的光化学反应包括:光分解反应 化学键断裂,生成新的分子光氧化反应 光致聚合反应 分子受激发成为自由基,引 发聚合反应光致异构反应 分子结构的重排光致敏化反应 分两类:不需氧参与的和需氧参与的光敏反应,.,激光的光化学反应包括:.,2、热效应激光的本质是电磁波,若其传播的频率与组织分子等的振动频率相等或相近,就将增强其振动,这种分子振动即产生热的机理,故也称热振动。在一定的条件下作用于组织的激光能量多转变为热能,故热效应是激光对组织作用的重要因素。可出现热致温热、热致红斑、热致水疱、热致凝固、热致沸腾、热致炭化、热致燃烧、热致气化。,.,2、热效应激光的本质是电磁波,若其传播的频率与组织
7、分子等的,此外,还发现激光引起的升温,当停止照射后,其下降的速度比任何方式引起的升温下降速度慢。例如:数十焦耳红宝石或钕玻璃脉冲激光引起的升温要下降到原正常温度,约需数十分钟。,.,此外,还发现激光引起的升温,当停止照射后,其下降的速度,3、压强效应 当一束光辐射到某一物体时,在物体上产生辐射压力,激光本身辐射形成的压强称为一次压强。激光比普通光的辐射压力强的多。 生物组织吸收强激光出现瞬间高热和急剧升温时,因组织沸腾气化而体积剧增,产生的很大的瞬间压力,此压强称为二次压强。,.,3、压强效应.,临床上利用激光的压强治病,如文身的去除,激光碎石,激光治疗青光眼等,均是利用激光压强,产生热很少或
8、无热,对周围组织没有损伤,不留疤痕。,.,临床上利用激光的压强治病,如文身的去除,激光碎石,激光治疗青,4、电磁场效应 在一般强度的激光作用下,电磁场效应不明显;只有当激光强度级大时,电磁场效应才较明显。电磁场效应可引起或改变生物组织分子及原子的量子化运动,可使体内的原子、分子、分子集团等产生激励、振荡、热效应、电离,对生化反应有催化作用,生成自由基,破坏细胞,改变组织的电化学特性等。,.,4、电磁场效应.,5、激光的生物刺激和调节作用 激光与其它各种物理因子对组织器官直至机体的基本作用规律是相同的,即小剂量作用时具有刺激(加强)作用和调节作用。原则上不论使用哪一种激光均符合这一概念。,.,5
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