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医用激光治疗装置

时间:2023-05-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:激光医疗器械的水平是影响激光医疗效果的重要因素;而衡量一台医用激光仪器水平的高低,主要取决于激光治疗机的质量。下面重点介绍医用激光治疗机。所以红宝石视网膜凝结机是最早用于人体治疗的一种医用激光器械。临床激光治疗证明,激光眼科治疗疗效最高、副作用最小。利用氩离子激光治疗眼底疾病是眼科治疗学的新进展。目前YAG激光作为“光刀”已在外科、皮肤科、妇科、眼科等手术治疗中普遍采用。

7.3 医用激光治疗装置

近年来,医用激光器械的生产和更新速度惊人,其品种不断增加,质量不断提高,功能也不断完善,因而进一步推动了激光医疗应用的普及、研究和发展。激光医疗器械的水平是影响激光医疗效果的重要因素;而衡量一台医用激光仪器水平的高低,主要取决于激光治疗机的质量。下面重点介绍医用激光治疗机。

7.3.1 红宝石激光视网膜凝结机

激光诞生前,视网膜凝结机通常采用氙弧光灯为光源,即氙弧光凝结机。自1960年激光诞生以来,1962年就有人研究将红宝石激光用于眼科视网膜凝结手术中,并获得成功。所以红宝石视网膜凝结机是最早用于人体治疗的一种医用激光器械。

1.激光眼科治疗的优点

(1)由于激光发散角小、相干性好,可聚焦成小于0.1mm的光斑,因此激光能更准确和精确地进行手术,且对正常部位损伤小;

(2)由于激光能量高度集中,为达到相同的治疗效果,只需较小的激光能量即可,因此,仪器整机小巧灵便;

(3)由于激光治疗时间短(0.2~0.7ms),故治疗中可能发生的眼球转动或眨动对治疗的定位影响不大,不必施行球后麻醉固定眼球;

(4)由于激光光谱纯,所以可选择对眼睛透射率高、吸收率高的特定激光波长治疗。临床激光治疗证明,激光眼科治疗疗效最高、副作用最小。

2.仪器特点及用途

仪器主体为红宝石激光器,以脉冲方式工作。治疗时将红宝石脉冲激光照射于病眼,经眼的屈光系统将激光聚焦于所要治疗的眼底部位。该仪器主要用于封闭视网膜裂孔、视网膜囊样变性及中心视网膜病变的渗漏孔等眼底病变。

3.仪器结构

图7.22为红宝石激光视网膜凝结机结构示意图。该机主要包括下列几部分:

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图7.22 红宝石激光视网膜凝结机结构示意图

(1)照明系统。光源发出的光经透镜L3扩束,再经L2会聚于病眼瞳孔处,进入病眼,照亮眼底(视网膜)。

(2)光路系统。红宝石脉冲激光经透镜L1聚焦于反射镜片的中心小孔处,再经透镜L2和病眼,聚焦于病眼眼底。

(3)瞄准系统。反射镜R中心开小孔,以供激光束通过。镜面中心有米字或十字分划线。R上的小孔及分划线成像于眼底即为瞄准位置,分划线中心点即为激光束被聚焦的焦点位置。

(4)观察系统。医生通过屈光度校正盘观察眼底,移动L2使反射镜小孔及分划线成像清晰。调整仪器或患者头部,使分划线中心与患病部位重合。

4.操作方法

机器使用前应详细阅读仪器说明书。首先了解仪器面板上的各开关、旋钮、按钮及各指示灯的作用,然后仔细按操作规程操作。一般操作方法如下:

(1)开机前先正确接通激光腔体的进、出两根冷却水管及水泵;

(2)开机:接通电源,打开电源开关,此时电源指示灯亮,水泵开始对激光腔体注水。注意激光腔体内一定要注满水后方可开机使用,否则将使激光输出能量减弱甚至使红宝石棒及氙灯损坏。注水方法是:垂直竖起激光腔体,当进出水管无气泡流动时,表示腔体内已注满水;

(3)旋转“电压调节”旋钮至所需的工作电压,按下“充电钮”充电,经6~12秒钟后,电压表稳定于某一电压值时,此时“定值”指示灯亮。然后再调节“电压调节”钮,使电压指针指到所需的工作电压值;

(4)按“触发开关”,将检眼镜盘调到“0”度,用相纸作靶,检查有无激光输出。激光强弱可调节“电压调节”钮。治疗过程中,使用者只需按腔体上的“触发开关”即可,一般不必再调节电源面板上的各旋钮;

(5)关机:治疗结束,关闭照明灯,按“放电”按钮,电容组的充电电压经泄放电阻放完,此时电压表头指针回到“0”点。

7.3.2 红宝石激光虹膜切除机

1.仪器用途

输出波长为694.3nm的红宝石激光对人眼的棕色虹膜有良好的切除性能,可有效地切除虹膜及治疗有关眼病,是国内眼科临床治疗中开展较多的一项治疗。

2.仪器结构及特点

(1)仪器结构。图7.23为红宝石激光虹膜切除机结构示意图。该机主要包括下列几部分:激光器及瞄准系统、观察系统和照明系统。

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图7.23 红宝石激光虹膜切除机结构示意图

激光器及电源部分与红宝石激光视网膜凝结机相同,不同的是在激光器前后安装了一套激光瞄准系统。在激光器全反镜的后面增加了一照明光源(可用普通白炽灯或He—Ne激光器),并经一透镜变为平行光,经激光器后再经一透镜聚焦以模拟激光束作瞄准光之用。瞄准系统可绕固定轴转动和前后移动,使瞄准更方便。为使模拟光与激光光斑更趋一致,可在模拟光前再加一光学系统,这样处理后的模拟光不但光斑小、亮度大,且光斑清晰、模拟位置准确,甚至用肉眼即可准确工作。

(2)仪器特点。该仪器的激光器、观察系统和照明系统设计成三者不同轴,可互不影响地独立对虹膜对准,故调整简单,使用方便。并可安装于任何类型的裂隙灯显微镜上,使对虹膜的检查和切除同时进行。

7.3.3 氩离子激光眼科治疗机

1.仪器特点及用途

利用氩离子激光治疗眼底疾病是眼科治疗学的新进展。氩离子激光的488.0nm、514.5nm两条最强的蓝绿激光束能很好地被视网膜和脉络膜的色素组织及血液中的血红蛋白吸收,吸收率可达75%。故其治疗眼病的范围很广,除可有效地治疗红宝石激光凝结机所能治疗的眼病外,还可治疗视网膜剥离,眼球前部的角膜、结膜病变,眼球底部的视网膜、脉络膜病变以及通过三面反光镜后治疗从后极部位到锯齿缘部位的多种眼病,为目前常用的且最为成功的一种眼科激光医疗器械。

2.仪器的结构

图7.24为氩离子眼科激光治疗机结构示意图。仪器包括三部分:氩离子激光器(包括电源系统)、导光系统和观察系统。

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图7.24 氩离子激光眼科治疗机结构示意图

(1)激光器部分。氩离子激光器结构及发光机理已如前所述。由于氩(Ar)离子激光电光转换效率较低,输入电功率较大,所以电路及水冷却系统复杂,整机比较庞大、造价较高,这是其缺点。

(2)导光系统。

①导光关节臂:一般由6块平面全反射镜或棱镜组成。

②光导纤维导光系统:由于氩离子激光器发出可见光,所以采用光导纤维作其导光系统。所用光纤一般为石英单丝光纤,直径为0.4~0.6mm,长度为2~3m,数值孔径约0.27mm,导光率≥90%。

(3)观察系统。激光器通过中间系统装置于裂隙灯角膜显微镜上,可得到高倍放大(10~20倍)、双目观察、眼底照明清晰的效果。

3.操作方法

(1)接通冷却水,调节水压至仪器所需水压力(一般为0.5~1.0kg/cm2);

(2)检查电极接线并严格接地,确认无误后开启电源,先对灯丝缓慢预热;

(3)开启磁场电源,加磁场至激光器所需值;

(4)启动触发电源,先在小电流放电情况下进行谐振腔的对准调整;

(5)启动弧光电源,进行大电流弧光放电,调节电流至所需功率;

(6)工作完毕,先关闭弧光电源,然后关闭磁场及灯丝电源,待15分钟,最后关闭冷却水开关。

7.3.4 YAG激光治疗机

1.仪器特点及用途

YAG激光器即掺钕钇铝石榴石激光器,也称为Nd3+∶YAG激光器。激光输出波长为1.06μm,经倍频后的激光波长为0.53μm绿光。这两种波长的激光在医学上都极有实用价值,特别是近年来人们在开展无血和少血手术的研究中,发现YAG激光具有良好的止血效果。目前YAG激光作为“光刀”已在外科、皮肤科、妇科、眼科等手术治疗中普遍采用。其最大优点是出血少、疗效好。除作为光刀手术外,YAG激光还可作为照射治疗用。

2.仪器结构

图7.25为YAG激光治疗机外形结构示意图。整机由激光器、导光系统及电源组成。

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图7.25 YAG激光治疗机外形结构示意图

(1)激光器。YAG激光器整体结构基本与红宝石激光器相同,不同的是:为了提高激光输出功率和光泵效率采用氪(Kr)灯泵浦。此外由于激光器工作过程中聚光腔内温度很高,故必须将聚光腔做成夹层中空结构,通水冷却。聚光腔体由钢材料加工而成,椭圆柱内腔表面在精加工后用研磨剂抛光至光洁度V12左右,再镀金或银,最后抛光至V14,方可使用。

(2)导光系统。导光关节臂系统,一般采用5~7节导光关节,并配以除尘吸烟装置。

7.3.5 CO2激光治疗机(手术刀)

CO2激光器是以CO2气体为激光工作物质的气体分子激光器,激光波长为10.6μm不可见红外光。CO2激光器的突出优点是电光转换效率高、输出功率大、结构简单、价格低廉、使用方便。

1.仪器特点

(1)处于10.6μm红外波段的CO2激光特别容易被人体组织吸收,故利用CO2激光的热效应能有效地烧灼、切割、气化人体组织,达到手术目的;

(2)CO2激光可封闭手术部位周围组织直径1mm以下的血管,故能有效防止和减少伤口出血,缩短手术时间,加速伤口愈合;

(3)CO2激光手术是高温非接触治疗,故手术部位的病菌、恶性肿瘤细胞等均被高温烧死,不会以手术为媒介而扩散、转移和感染。经对手术中飞散细胞检查,证实无活细胞存在,所以CO2激光手术安全;

(4)低功率密度CO2激光照射人体组织具有消毒、镇痛、消炎、消肿、止痒、促进组织新陈代谢、加速组织愈合和康复的功效,多年来在针灸科、理疗科得到了广泛的应用。

2.仪器结构

图7.26为CO2激光治疗机外形结构示意图,其中(a)、(b)为落地式结构,(c)为便携式结构。该治疗机由激光器、导光系统及水冷系统组成。

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图7.26 CO2激光治疗机外形结构示意图

(1)激光器。CO2激光器为该机主体部分,医用CO2激光器一般采用纵向放电封离型结构,其中包括:

①激光器管壳材料:一般用95#或GG17#硬质玻璃管或熔石英玻璃管吹制而成。石英管的优点是可提高激光器的耐热性能及激光功率稳定性能,但加工困难,成本高。

②电极材料:可采用纯银、纯铜、纯镍等材料,其中纯银(99.99%)为长寿命CO2激光器电极的首选材料。

③谐振腔:医用CO2激光器谐振腔一般采用平凹腔结构。全反射镜用K8、K9等光学玻璃经研磨后镀金膜,反射率>98%。全反镜曲率半径R大小视激光腔长L而定,一般按经验公式:R=(1.5~2.5)L。部分反射镜(激光输出镜)一般采用锗单晶材料研磨成平行平面后,在其中一面镀以多层反射膜,另一面镀增透膜。

④激光器长度与输出功率的关系:根据临床需要,使用者可选择合适功率大小的治疗机,而激光功率的大小与激光器长度密切相关。

(2)导光系统。由于用于CO2激光的导光纤维还未达到实用水平,故目前台式结构CO2激光治疗机仍均采用导光关节臂结构,关节数一般为3~7节,视具体用途而定。便携式CO2激光治疗机由于采用手枪式结构,激光束直接由激光头套引出,故无需导光关节臂。

(3)电源系统。CO2激光器放电特点是高压小电流,且随激光器腔长的增加而增加。为了使激光输出功率能在大调节范围下工作,亦可采用交流激励,但激光输出功率将下降10%~20%,且激光器工作寿命将缩短。

(4)水冷却系统。目前生产的CO2激光治疗机,无论是台式结构还是便携式结构均采用自循环水冷却系统。水冷却系统由水箱和水泵组成,并设有断水保护装置。水泵应选购噪声低,振动小及水流较大的产品。

3.操作注意事项

(1)操作者在仪器正式使用前应认真阅读仪器使用说明书,以正确掌握仪器的使用方法;

(2)该仪器系高压用电设备,故仪器外壳应有可靠的接地措施,平时不得随便打开电源箱,若需检修应待高压电容储电全部放完后再行修理,以防触电;

(3)仪器水箱里的冷却水应采用蒸馏水,若用自来水或井水则沉淀24h后再注入水箱,一、二个月应更换一次冷却用水;

(4)操作者应使用激光防护镜,手术中严禁将激光头对准手术部位以外的任何部位,尤其是眼睛等重要部位,以免误伤;

(5)便携式治疗机在操作过程中最好保持枪口水平或仰头使用,尽量不要俯射,以免患部烟尘窜入枪嘴内而污染激光输出窗片;

(6)仪器应置于干燥通风处,经常保持仪器卫生,室内应安装排风扇或配吸尘排污装置,经常用酒精棉球顺时针擦拭激光聚焦镜,但必须注意不可划伤镜面。

7.3.6 CO2激光美容机

激光美容就是利用激光产生的高能量,精确聚焦具有一定穿透力的单色光作用于人体组织而在局部产生高热量可去除或破坏目标组织,从而达到美容的目的。激光美容是近几年兴起的一种新的美容法。此法可以消除面部皱纹,用适量的激光照射使皮肤变得细嫩、光滑。还可治疗各类痣、疣及多种皮肤赘生物、各种皮肤良性肿瘤、色痣、皮赘、老年疣、扁平疣、寻常疣、丝状疣、尖锐湿疣、腋臭及文身等。由于激光美容无痛苦且安全可靠,受到人们欢迎。

1.仪器的特点及用途

CO2激光美容仪是一种新颖的智能化的激光医疗设备。该仪器轻便灵巧(一般5~8kg)、携带方便,采用手枪结构,聚焦激光束直接从激光头输出、操作简单安全、容易掌握和便于推广。使用时可根据实际需要,选择激光输出图形的形状、尺寸大小、扫描深度和激光输出功率的大小。该机可有效地治疗各种皮肤色素异常性疾病、皮肤血管性疾病、各种斑痣和文身、去毛发及毛发移植、创伤后的皮肤病变和良性皮肤赘生物、皮肤瘢痕等。还可做激光穿耳孔等美容项目。

CO2激光美容仪采用短脉冲、高峰值功率红外波长CO2激光束非常快速地、准确地对准皮肤部位进行扫描并使最表层皮肤气化,以消除不平整表皮组织,使表皮下的真皮胶原再生、重塑。与通常美容方法相比采用高峰值功率、短脉冲CO2激光极易被生物组织吸收产生强而非穿透的表面热,可以防止过长时间的组织加热引起的焦痕或瘢痕的出现。其次由于它易于控制,能精确地气化病变的皮肤组织,对周围的正常组织损伤很小,因此具有出血少、损伤小、手术时间短、术后恢复快等特点。可以有效地磨平疤痕、皱纹、瘢痕,良性皮肤赘生物组织,获得理想的美容、治疗效果。

激光美容主要包括激光切割、激光换肤和激光去色。

(1)激光切割。激光切割的最大优点是切口出血少、手术视野清晰。目前使用的超脉冲激光,将激光器发出的能量聚集,并通过特殊开关使能量在瞬间释放,强大的能量将组织迅速气化,不仅切割快捷,同时也使切口周围的热传导减少到最小,对切口周围组织的损伤程度极小。用于重睑术、眼袋整形、面部除皱等,取得了良好的效果。

(2)激光换肤。激光换肤利用了激光磨削技术,其原理是通过改变激光器的聚焦特性,使激光点变成一个光斑,再利用图形发生器,将光斑按照一定的图形进行扫描,使激光斑在瞬间产生的高热将扫描范围内的目标组织去除。每个光斑的强度、密度、扫描图的形状及大小均由计算机控制,从而精确地控制去除目标组织的深度,达到治疗的目的。激光换肤不仅克服了传统方法易出血、深度不易控制等缺点,还有刺激皮肤弹力纤维,使其收缩的作用。弹力纤维的收缩可使皮肤收紧,进一步促进表浅皱纹消失,除皱效果更加明显。

(3)激光去色。利用激光治疗面部毛细血管瘤、色素痣等。其原理是不同颜色的组织对不同波长的激光吸收率不同,当用这些特定波长的激光对病变部位进行照射时,这些色素或血红蛋白受激光破坏最重,而周围的正常组织受损伤轻微,当遭受破坏的病变组织逐渐被身体吸收,疾病或皮肤内的色素便得到治愈。

2.仪器结构

图7.27为一般美容机结构示意图。该机由激光枪体、电源箱及冷却箱组成。激光枪体一般由金属或塑料制成,采用脚踏和手动两种开关形式。手动开关安装在枪体的手柄上。激光器置于腔体内。腔长一般只有250mm左右。电源由于激光器腔长短、功率低,故体积小、重量轻。激发电压8000V左右,工作电压约4000V,工作电流5mA左右。水冷系统由储水箱及小型抽水泵组成,水箱内的冷却水应注入干净的蒸馏水。由于水箱内储水量有限,故手术15min后应暂停手术5~10min,待水温下降后再行手术。

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图7.27 CO2激光美容机结构示意图

图7.28为JZ-1B型CO2激光治疗仪。该仪器治疗范围:体表任何部位的各种色素痔、斑、暗疮、痤疮、汗管瘤、脂肪瘤、血管瘤、疤痕、睑黄疣、烟袋术、纹身、协助切眉术、除皱术等。

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图7.28 JZ-1B型CO2激光治疗仪

JZ-1B型数码人机界面CO2激光治疗仪由微电脑高级数字软件控制,能保证整机各功能系统有效、安全、协调地工作,充分发挥设备的自动化功能优势,安全有效地完成治疗程序。治疗参数的选择可由彩色液晶屏直观显示并进行激光功率的自动检测。整机采用高级工程塑料(ABS)制造,具有绝缘、防锈、防火功能。豪华型的外观设计和先进的制造工艺不但使外形更加美观、可靠和安全,而且使仪器与整个医疗环境和谐协调,给医生和患者带来亲切感和美学享受,具有优化治疗环境的效果。激光输出方式多样化,可进行多种激光手术(精确的软组织剥离、切除和气化,对周围组织损失小,手术时间短、出血少,同步杀菌,伤口愈合快)。排烟系统可提高手术清晰度;技术领先的开关电源使激光输出功率稳定可靠,可适应电压变化大的地区使用;独特的能量控制方式,可精确控制手术深度和范围;精密的导光系统可将激光准确引导至任何狭小部位,令手术得心应手;高可靠保护系统(断水、过流、过压)和完善的人性化设计(门开关、紧停装置)能保证仪器安全、稳定和长寿命地运行,整机低能耗(350W),符合环保要求。该仪器功能与国外同类产品相当,技术指标达到国内先进水平,是目前国际上最新流行的激光医疗产品。

JZ-1B型数码人机界面CO2激光治疗仪具有高重复频率的脉冲工作方式,由于脉冲激光的能量在时域上被压缩,故脉冲激光具有很高的峰值功率,能产生瞬间高温,因此对骨性病变的切割与气化具有明显的优势。在需要持续热量的场合,使脉冲在高重复频率状态下工作,既可产生瞬间高温,又能保持持续高温,对骨性和软组织病变均可进行更有效的治疗。在治疗同一疾病时,脉冲激光的使用功率要比连续激光低得多,水肿反应轻,对周围组织损伤更小,缩短了治愈时间,并可阻断末梢神经,降低术后痛感,同时碳化轻,产生的烟雾少,减少了对临床医生的危害,视野更清晰,操作更精确,这都是传统CO2激光治疗仪难以达到的。

JZ-1B型数码人机界面CO2激光治疗仪以其独有的功率和脉冲特性,使得激光医疗变得更简单、更可靠、更准确,也更能发挥医务人员的水平,特别适用于需开展激光医学美容的临床科室。仪器主要技术指标:

激光波长:10.6μm

输出功率范围:1~30W(可调)

输出方式:聚焦、散焦、扩束

刀头焦距:f=100mm

引导光束:红色半导体激光(650nm,2mw)

系统控制:微电脑控制

排烟系统:内置吹烟方式

手术控制:脚踏开关

冷却方式:内置封闭水冷循环系统

显示方式:工业级数码彩显人机界面(6寸触摸屏)

导光系统:7关节扭簧导光臂(6种治疗刀头)

工作状态:连续:1~30W,每一瓦步进可调

单脉冲:开时间可正确显示和预置,0.01s~2.95s,每0.01s步进可调

重复脉冲:开\关时间可显示和预置,0.01s~2.95s,每0.01s步进可调

超脉冲:调制频率为1000Hz

相对湿度:<80%

外形尺寸:520×300×1050mm

重量:25kg

3.操作注意事项

(1)CO2激光美容机是高压用电设备,使用中电源外壳应有可靠的接地,以防触电;

(2)激光器是玻璃制品,故携带或使用中务必轻拿轻放,以免损坏;

(3)不得将激光枪头对准非手术部位,尤其眼部,以免造成事故;

(4)经常擦拭激光枪体,若发现锗输出镜已被烟尘污染,可用酒精棉球轻擦锗片,但不可划伤镜面。

7.3.7 He-Ne激光针灸治疗机

针灸是我国医学宝库中的瑰宝。激光针灸就是根据传统针灸和经络学说发展而来的。由于激光针灸具有不刺伤皮肤、无心理畏惧、不用消毒、不会感染等独特优点,早在1972年就有人用He-Ne激光针灸治疗高血压、支气管炎哮喘和精神疾病等,并取得了一定的疗效。已证明,He-Ne激光针灸对机体具有刺激组织再生作用,可加速皮肤、粘膜的伤口愈合,提高机体细胞的抗病能力及消炎、消肿止疼、止痒的作用。目前He-Ne激光针灸治疗机已广泛应用于外科、内科,皮肤科、妇科、耳鼻喉科、眼科、神经科及美容科等临床各科治疗中,是临床治疗中应用最多的医用激光器械之一。

1.仪器结构特点

He-Ne激光针灸治疗机是以He-Ne激光器为主体以及电源部分及导光系统组成。He-Ne激光器是以He-Ne气体为激光工作物质的原子气体激光器。激光波长为632.8nm红光。该仪器整机轻便、对光简单、使用方便。图7.29为He-Ne激光针灸治疗机结构示意图,其中(a)、(b)为落地式结构,(c)为便携式结构。仪器无需水冷却装置。

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图7.29 He-Ne激光针灸治疗机外形结构示意图

(1)激光器。

①外壳材料:一般都用11#硬质玻璃管吹制而成,阴极为高纯铝筒。

②功率:纯针灸用便携式针灸仪其功率一般为1~3mW,用于针灸、理疗和扩束照射的综合治疗机功率为8~30mW,有些可达40mW以上。

(2)电源系统。和CO2激光器一样,He-Ne激光器具有负阻特性,即管压降随放电电流的增加而降低。因此,为了获得稳定的放电,需要附加一定阻值的限流电阻。

(3)导光系统。根据治疗需要,便携式针灸仪一般都采用导光光纤结构。激光出口端的光纤采用笔式结构,以利手握,并可直接紧贴于穴位处。台式结构综合治疗机一般采用原光束、光纤及扩束三种输出形式。

2.使用注意事项

(1)和CO2激光器一样,He-Ne激光器也是纯玻璃制品,故在安装、拆卸及使用时务必轻拿轻放,以防震动,损坏。

(2)本机系高压用电设备,故仪器外壳应有可靠接地,以防触电。

(3)He-Ne激光对人眼有强刺激作用,故操作者及患者非治疗需要不得直视激光束,以防伤眼。

(4)应将本机置于通风、干燥、洁净处,停止工作后应立即盖上防尘保护罩,以防尘土浸入。

(5)仪器所配光纤系玻璃丝制成,极易折断,故在使用和包装时应避免光纤弯曲过度(弯曲半径不得小于10cm),不得挤压。

7.3.8 激光内窥镜治疗机

1973年光导纤维问世,使激光进入人体并借助内窥镜治疗人体内腔疾病成为可能。1973年研制成功的第一台Ar+激光内窥镜治疗机输出功率可达6W以上。1975年国外开始用Ar激光内窥镜治疗消化道溃疡引起的出血取得成功。我国从1977年开始用Ar激光内窥镜治疗消化道出血的研究。目前,激光内窥镜治疗机主要有两种:一种是Ar激光内窥镜治疗机,一种是Nd3+∶YAG激光内窥镜治疗机。

1.Ar+激光内窥镜治疗机

(1)仪器特点及用途。

①由于Ar激光的波长为488.0nm和514.5nm的蓝绿光,所以这两种波长的激光不仅适于在光导纤维中传输,而且机体内的红色细胞组织对该波长激光有良好的吸收,因而适于对血管瘤和出血管作光凝固治疗。

②Ar激光对组织的穿透力较差,因而在腔内手术如胃部治疗时不易造成穿孔,手术安全。

③经光导纤维传输引导,借助腹腔镜、胃镜、子宫镜、膀胱镜等多种内窥镜可有效治疗多种内腔疾病。

(2)仪器结构。

该机由Ar激光器、光纤耦合器及光导纤维等部分组成。图7.30为该机结构示意图。

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图7.30 Ar激光内窥境治疗机结构示意图

①Ar激光器。按手术治疗需要,要求Ar激光器输出功率为7~10W,并能连续可调。激光照射时间由脚踏开关及时间控制器控制。

②光纤耦合器。内窥镜用光导纤维与一般石英光纤相同,只是发散角较小。此外,在光纤保护套外包有一层比保护套直径稍大的聚乙烯管,以便CO2气体从此间隙中通过。通气的目的是将血液吹离出血区域,且可使喷气压迫血管,使出血暂停。为防止光纤接触机体的一端被污染,可将该端用一精细外套套上,此套应比光纤端口长1~2mm。

将安装好的光纤随聚乙烯管置于内窥镜活检钳孔内,激光束即可随内窥镜进入腔体。

2.Nd3∶YAG激光内窥镜治疗机

(1)仪器特点及用途。

①穿透力强。YAG激光穿透机体的能力是Ar激光的3~4倍。

②止血效果好。YAG激光可使直径4mm以下的粗血管止血,而Ar激光能使直径1mm以下的血管止血,所以,YAG激光最适宜腔内止血。

③YAG激光可有效治疗消化道血管病变,如血管瘤、动-静脉畸形和血管扩张症,以及肠道多发性小息肉和不能用电烧灼摘除的广基大息肉。对晚期癌肿所引起的消化道狭窄或梗阻也可用YAG激光照射,可起到暂时性姑息治疗作用。

(2)仪器结构及主要技术指标。YAG激光内窥镜治疗机整体结构与Ar激光内窥镜治疗机相同,但由于YAG激光系近红外不可见光,故为保证治疗的准确性,可采用He-Ne同光路装置,如图7.31所示。

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图7.31 膀胱镜治疗机结构示意图

主要技术指标

激光波长   1.06μm(近红外光);

激光功率   30~50W(经光纤后的功率);

激光输出形式 连续和脉冲两种,每个脉冲时间0.1~900s可调;

光导纤维   柱形石英光导纤维,芯径500~600μm,光纤长度3~4m;

同光路光源  He-Ne激光,功率1~3mW。

(3)手术注意事项。

①由于YAG激光穿透力强,故做腔内手术时应防止穿孔。预防的方法是将激光器制成输出宽度可调的光脉冲,以精确控制激光剂量。

②当操作者确定好手术部位后,插入光纤后应判断光纤激光输出端伸出内窥镜的长度,以免损伤内窥镜。

③操作者在手术中应配有红外激光防护镜,以防腔壁反射光经光纤返回眼底而灼伤眼睛。

7.3.9 氦镉激光治疗机

1.仪器特点和用途

氦镉激光器有三种不同颜色的激光输出。蓝紫色可见光,波长为441.6nm;紫外不可见光,波长为325.0nm;白光,波长由红色的636.0nm和635.5nm,绿色的537.8nm和533.8nm及蓝紫色的441.6nm组成。目前只有蓝紫色441.6nm波长的激光器用于医用治疗及医学研究,其他波长均未制成医用治疗机。蓝紫光波长441.6nm比Ar离子激光的488.0nm还短,所以对人体的生物作用更强。氦镉激光治疗机从价格、操作、使用等方面都优于N2激光和Ar激光治疗机,尤其适用于探索性研究。

氦镉激光治疗机的输出形式有光纤输出、原光束输出及扩束输出,可根据需要选择合适的输出形式。氦镉激光治疗机生产厂家少,临床应用不多,但在试用中有明显的特殊作用。数十毫瓦功率的氦镉激光可进行癌病灶的临床检查和治疗,几毫瓦可用于一般检查和照射治疗,适合外科、皮肤科、妇科、耳鼻喉科、口腔科以及内科。理疗时,对疮疥、溃疡、炎症、创伤、肿痛等都有很好的疗效。另对带状疮疹、脚气感染等各种感染性溃疡的疗效特别显著,使用无痛苦、无副作用。

2.氦镉激光治疗机的结构

氦镉激光治疗机包括三个主要部分:激光头、激光电源及激光输出装置。

(1)激光头。激光头主要由氦镉激光管与激光管的调整装置两部分组成。

氦镉激光管是氦镉激光治疗机的心脏,它有多种不同的结构。按镉的气化方式分为外热式和自热式,按腔体结构分外腔式、半外腔式及内腔式三种,按放电形式分空心阴极区及阳极正柱区两种。目前用于激光治疗机的激光管,大多是阳极正柱区放电结构。小功率多是全内腔,有自热式和外热式两种,自热式功率在20mW以下,外热式功率在20mW以上。功率30mW及以上大多是半外腔或外腔式的,这种腔结构目前均为外热式的。激光的输出波长,一般小型内腔式只有一个441.6nm波长输出,或一个325.0nm波长,半外腔及外腔结构可以输出两种波长,即441.6nm和325.0nm,三色光的氦镉激光器尚未用于治疗机。

氦镉治疗机用的氦镉激光管的腔体结构基本与氦氖激光管的腔体结构相似。不同之处在于氦镉激光管中有一镉源,一般结构也有内热式(也称自热式)和外热式。自热式与外热式区别在于外热式有一加热器置于镉源外,自热式靠放电时自行加热。

由于激光管的不同结构而导致激光头的不同结构,激光头的结构是由激光管加上其调整结构组成的,两种典型结构的激光头如图7.32所示。

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图7.32 氦镉激光头结构示意图

(2)激光电源。氦镉激光电源一般为高压稳流式,一种是可控硅稳流,一种是高性能稳流管稳流。对于外热式即镉源用外加电源加热气化的氦镉激光器,要求镉炉温度受电源电路精密控制,一般为热敏反馈稳流控制电路。

自热式氦镉激光器镉汽的控制,是依靠制作激光管时严格地实验确定,实验中确定合适的工作电流来保证镉的加热和激励,所以这种激光器均有一最佳工作电流范围,应配以适当输出的稳流电源。

(3)激光输出装置。氦镉激光治疗机的输出装置与氦氖激光治疗机基本相似,有原光束输出、扩束输出、光纤输出几种,与氦氖激光治疗机输出装置不同仅在于外形方面。

3.氦镉激光治疗机操作要点

(1)外热式氦镉激光治疗机操作要点。

①准备工作。开机前应按说明书认真检查激光头、激光电源、激光输出装置及各主要部件的完整性、完好性,导线有无接错、漏电,有无触电危险,输出有无造成伤害的可能,一一校对无误后,准备开机。

②开机步骤。先接通电源总插头,打开总开关,绿灯亮,红灯也亮,说明接通,外热式指示加热镉炉的指示灯亮表示镉炉已经加热。电源上装的风冷扇的开关,应在电源工作后5~10min打开,用风冷扇使电源内温度降低。

③调整方法。调整工作电流:一般工作电流在80~150mA之间(应按产品说明书确定)变化,可调在90±10mA之内。调整方法是:一般情况下调整微调钮即可,如电源有输入电压调整装置,可用调整钮在较大范围内调整,先调至一个电流,等其他调整完成激光输出后再反复调至最佳工作电流。

镉炉温度调整:一般情况下产品出厂时镉炉温度已调好,不需再调,只在开机后出光正常时试调(微小变化),以调整最佳功率。一般由制造者来调,使用者若确有成熟经验方可进行,否则会污染窗口使激光管损坏。

腔的调整:对外腔或半外腔的腔调整,建议请制造者或受过专门训练的操作者来调整,其他工作人员不应随意调整,以免造成不应有的差错。

④关机。首先关闭镉炉加热器开关,然后再关总电源(中间间隔15~20min),有延时器的装置,延时定为20min,关闭镉炉开关后,20min总开关才断开,等全部电源工作终止,最后切断总电源。

(2)自热式氦镉激光治疗机操作要点。

①准备工作(同外热式氦镉激光治疗机的准备工作)。

②开机步骤。

先接通电源总插头,打开总开关,绿灯亮,顺时针旋转调节旋钮,激光管点燃后,使旋钮指在一定位置后电流指示在最佳工作电流。激光管点燃后,预热半小时左右,才能出光,而且需点燃一段时间后,才可达到最佳的激光输出。若使用时间过长,请每隔一定时间,将风扇开关打开,以利散热,每次约开半小时。

③调整方法。这种激光器一般在出厂时已调好,一般不用再调,若需调整,一定要在制造者指导下进行,以免损坏。

④输出方式的选择。旋转激光盒上的输出光旋钮可调节输出光斑位置,激光输出分三种形式:原光束、扩束、光纤输出。原光束:不安装扩束镜、光纤及光纤耦合镜时,可获得原光束输出;安装扩束镜时,为一扩束光斑,适合较大面积的照射。光纤输出:装上光纤耦合镜及光纤即可使激光从光纤端输出以进行定点或穴位照射。

⑤关机。激光器使用完毕,需关机时,反时针旋转调节电流旋钮,将电流降至30mA左右,约15分钟后,激光管不再出光,这时可将电流调至零,激光管熄灭,然后向左扭动电源开关(钥匙),切断电源。

⑥几点说明。治疗机前面板上装有电子计时器,便于在治疗时,随时掌握时间,可以定时。治疗机后面板上装有积时器,便于考察激光管寿命。

⑦注意事项。

·请接交流稳压器;

·非紧急情况下,一定要先将电流降至30mA左右,15min后再关机,以保护激光管;

·平时勿动激光管盒,保持水平,防止激光管内镉掉出。

⑧排除小故障。若向右拨动电源开关后,绿指示灯不亮,请检查指示灯泡是否损坏,若指示灯完好,可检查后面板上的保险管是否熔断。激光管点燃后,经过预热,仍不见出光或出光很弱,可打开激光管盒上盖,轻轻调节管口调节架上的三个螺钉,注意用力不可过大。

经以上检查或调整后,仍有问题,请与生产单位联系检修,确保正常使用。

7.3.10 激光动力学治疗机

光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)是一种基于光敏剂对肿瘤细胞和正常组织细胞有不同的亲和性,利用适当波长的光辐照含有光敏剂的靶向细胞或组织,通过光动力效应,实现光敏剂诱发的光生化反应,选择性地在肿瘤细胞或组织内进行,从而实现灭活肿瘤细胞的一种治疗方法。选择合适的光敏剂及作用条件,PDT可以对正常细胞基本不产生或产生较小的影响。光动力疗法由于具有选择性灭活肿瘤细胞、抗瘤谱广、适应症广、可与其他治疗方法联合使用等优点,近年成为医学界、生物医学工程领域和光生物学领域的一个重要研究方向。

早在古埃及时代,人们就发现植物中的补骨脂灵口服后会积聚在皮肤中,患皮肤白斑病的人口服补骨脂灵后,再用日光照射,白斑消失。1903年有人将从患者身上取下的癌肿,涂上一种叫伊红的色素,再用光线照射,结果癌细胞死亡。1976年临床上应用一种血卟啉衍生物治疗膀胱癌获得成功,由此开创了光动力学疗法治疗癌症的历史。1996年美国食品药品署批准该疗法用于治疗食管癌;1997年法国和荷兰批准治疗中晚期肺癌和食管癌;德国批准治疗早期肺癌;日本批准治疗早期食管癌以及肺、胃和宫颈癌;1998年美国批准治疗早期支气管内癌,1998年又批准治疗梗阻型支气管内癌(肺癌)。近年来由于光敏物质、光激活装置和导光系统的发展和进步,光动力学疗法已成为肿瘤治疗的基本手段之一。

1.光动力学治癌的原理与特点

光动力反应中的光敏剂吸收特定波长的光后,可由基态(S0)被激发至寿命极短(1ns~1μs)的单重态(S1),后者通过辐射荧光释放出能量返回基态,或经系间跃迁至三重态(S3)。三重态具有较长的寿命(1μs~10s),从而有机会与周围的分子相互作用。光敏剂的三重态可经I型反应,即与底物分子间直接发生电子转移或抽氢作用,产生底物和光敏剂的自由基或自由基离子,并进一步与周围的氧反应生成氧化产物;或经II型反应与基态氧分子之间发生能量传递,产生单重态氧(1 O2)。单重态氧是一种高反应活性的物质,它具有亲电子性,能高效氧化生物分子,与不饱和脂肪酸、蛋白质、核酸等反应而产生损伤效应,并最终导致细胞死亡。

光动力学治癌的原理是癌细胞能特异性摄取光敏剂。光敏剂被癌细胞摄取后,能较长时间停留在癌细胞内。光敏剂本身无毒性,但经一种特殊波长的光(常用630nm的激光)照射后,可与氧起反应,产生一种具有毒性作用的活性态氧离子,从而破坏癌细胞。因此,该疗法对正常细胞杀伤很少,也不影响机体的免疫功能,对患者没有明显副作用。光动力学疗法对某些癌症的疗效不亚于手术、化疗或放疗,对某些早期癌症,可达到治愈目的。

光动力学疗法对肿瘤的杀伤机制较为复杂,与光敏剂的种类、生物学特性、组织含氧的程度以及光敏剂与肿瘤结合的状态等多种因素有关。

(1)光动力学疗法对肿瘤细胞的影响。光动力学疗法对肿瘤细胞有直接杀伤作用,但在治疗肿瘤时,有的以直接杀伤肿瘤为主,有的以破坏微管为主。

(2)光动力学疗法对微血管的影响。光敏化反应可造成微血管破坏,激活血小板及炎性细胞导致炎性因子释放,引起血管收缩、血细胞滞留凝集、血流停滞造成组织水肿、缺血、缺氧,从而杀伤肿瘤。

(3)光动力学疗法对间质的影响。间质是肿瘤细胞生长的“瘤床”,对物质扩散、运输和新生血管形成具有重要作用,间质中光敏剂含量很高,光动力学疗法对间质的破坏,对于防止肿瘤的残留或复发很重要。

许多研究表明细胞的细胞质膜和线粒体是细胞对PDT最敏感的细胞器,其他细胞器如溶酶体、内质网、微管、核糖体、细胞核等也可能在PDT中受到损伤破坏。PDT反应产生的单态氧,很容易与蛋白质中的一些氨基酸残基以及脂质中的不饱和脂肪酸和核酸中的鸟嘌呤发生作用;PDT初始反应的光氧化产物还可以继发引起肽链内、肽链间及DNA-蛋白质的交联,从而引起细胞的膜损伤、酶失活、受体丧失、细胞骨架破坏、能量代谢降低、细胞内运输中断、损伤修复能力丧失、不能增殖等一系列改变,最终导致细胞死亡及组织破坏。

光动力学对实体肿瘤的疗效虽已肯定,但关于它的确切作用方式,至今未有一个普遍适用的、得到公认的详尽的解释。就肿瘤本身而言,实体肿瘤本身的许多因素可能影响PDT治疗的效果。肿瘤组织不是单纯和均一的肿瘤细胞群体,除肿瘤细胞外,还有间质、血管、炎症细胞等多种成分,都可因PDT作用而发生改变,又可互相发生影响。肿瘤细胞的坏死、凋亡是各种因素作用的共同结果。

与手术、化疗、放疗等常规治疗手段相比,光动力疗法具有如下重要优点:

(1)创伤很小。借助光纤、内窥镜和其他介入技术,可将激光引导到体内深部进行治疗,避免了开胸、开腹等手术造成的创伤和痛苦。

(2)毒性低微,主要破坏癌细胞,不损伤正常细胞。进入组织的光动力药物,只有达到一定浓度并受到足量光辐照,才会引发光毒反应杀伤肿瘤细胞,是一种局部治疗方法。人体未受到光辐照的部分,并不产生这种反应,人体其他部位的器官和组织都不受损伤,也不影响造血功能,因此光动力疗法的毒副作用是很低微的。且不会抑制人的免疫功能,也不会抑制骨髓而引起白细胞、红细胞和血小板减少。

(3)选择性好。光动力疗法主要攻击目标是光照区的病变组织,对病灶周边的正常组织损伤轻微,这种选择性的杀伤作用是许多其他治疗手段难以实现的。

(4)适用性好。光动力疗法对不同细胞类型的癌组织都有效,适用范围宽;而不同细胞类型的癌组织对放疗、化疗的敏感性可有较大的差异,应用受到限制。

(5)可重复治疗。癌细胞对光敏药物无耐药性,患者也不会因多次光动力治疗而增加毒性反应,所以可以重复治疗。

(6)可姑息治疗。对晚期肿瘤患者,或因高龄、心肺肝肾功能不全、血友病而不能接受手术治疗的肿瘤患者,光动力疗法是一种能有效减轻痛苦、提高生活质量、延长生命的姑息性治疗手段。

(7)可协同手术提高疗效。对某些肿瘤,先行外科切除,再施以光动力治疗,可进一步消灭残留的癌细胞,减少复发机会,提高手术的彻底性;对另一些肿瘤,有可能先做光动力治疗,使肿瘤缩小后再切除,扩大手术的适应证,提高手术的成功率。

(8)可消灭隐性癌病灶。临床上有些肿瘤,如膀胱移行细胞癌,在主病灶外可能有散在的肉眼看不见的微小癌巢,常规治疗手段只能去除主病灶,对隐性癌巢无能为力,但用光动力疗法采取全膀胱充盈后表面照射的方法,消灭可能存在的所有微小病变,从而大大减少肿瘤复发的机会。

(9)可保护容貌及重要器官功能。对于颜面部的皮肤癌、口腔癌、阴茎癌、宫颈癌、视网膜母细胞瘤等,光动力疗法有可能在有效杀伤癌组织的情况下,尽可能减少对发病器官上皮结构和胶原支架的损伤,使创面愈合后容貌少受影响、保持器官外形完整和正常的生理功能。

(10)由于光动力治疗的创伤轻微,毒副作用很低,治疗后患者恢复迅速,住院时间缩短。

(11)治疗时间短,一般48~72h后即可出现疗效。

迄今全世界已有数万例患者接受该疗法治疗,治疗的癌症多达数十种,包括食管癌、肺癌、脑瘤、头颈部癌症、眼肿瘤、咽癌、胸壁肿瘤、乳腺癌、胸膜间皮瘤、腹腔肉瘤、膀胱癌、妇科肿瘤、直肠癌、皮肤癌等。对早期食管癌,光动力学疗法几乎能100%治愈;对中晚期食管癌,80%的病例在治疗后1~2天即有癌肿脱落,吞咽困难明显好转;肺癌引起支气管阻塞者,治疗后2~3天就气道通畅,肺功能改善,有效率达79%;膀胱癌在治疗后1周内血尿消失,癌肿消失70%以上;对早期喉癌的治愈率为33%~96%,且能维持喉的功能;对早期口腔癌的治愈率为77%~100%;对脑肿瘤的有效率为72%。

2.光敏剂

光敏剂指能吸收特定波长光的能量并传递给周围的分子,从而产生活性氧等毒性物质的一类化学物质。由光敏剂引发的光化学反应称为光敏反应。一般把有氧分子参与的伴随生物效应的光敏反应称为光动力反应。把可引发光动力反应破坏细胞结构的药物称为光动力药物,即光敏药物。

光敏剂是光动力学治疗的最基本的要素之一。在杀伤肿瘤细胞的过程中,光敏剂作为能量的载体和反应的桥梁起着决定性作用。研究发现,一些亲脂性的光敏剂易于附着在低密度脂蛋白上,而肿瘤细胞比正常细胞具有更多的低密度脂蛋白受体,所以此类光敏剂容易在肿瘤组织上聚集,从而直接杀伤肿瘤细胞。而亲水性的光敏剂则更多地通过白蛋白和血亲蛋白的运输,聚集在肿瘤的间质和血管组织,破坏肿瘤的血管,切断肿瘤的氧和营养物质的供应,起到杀伤肿瘤的作用。

PDT光敏剂的研究经历了逐步发展的过程,至今已较成熟的有以HPD为代表的第一代光敏剂以及以ALA为代表的第二代光敏剂或光敏剂前体物。实践表明第二代光敏剂比第一代光敏剂性能有所提高。例如,以ALA作为光敏剂前体物的PDT,克服了基于第一代光敏剂实施PDT后需要患者避光4~8周等缺点,外加光辐照后,灭活肿瘤细胞的效率也较高。但第二代光敏剂也存在一些不足,如吸收光谱较窄,不利于吸收更多的外来辐照光能增强PDT疗效;发射光谱太弱,不利于探测分析PDT过程。以光敏剂前体物ALA为例,其激发光波段很窄,只在几个有限的峰值处有较强的吸收,且其发生光敏作用的主要激发光波长在405nm处,正好落在生物组织的高漫反射和散射区,不利于把外加的光辐照能量尽可能多地传递给光敏剂,因而影响对靶向肿瘤细胞能产生灭活作用的单态氧的产出,不利于提高对靶向肿瘤细胞的灭活效率。

光敏药物与一般化疗药物的区别为:

(1)作用原理不同。光敏药物经注射进入人体后,很快会在不同组织中形成不同的浓度分布,然后又以不同的速率下降,并在数天后大部分排出体外。摄取了药物的人体组织,如果没有受到光照就不会引发光动力反应,产生细胞毒性。即使受到了光照,只要光的波长、辐照量或组织中的药浓度未达到一定要求,细胞也不会受到大的损伤,所以光动力学疗法是一种可控制的局部光毒性作用。而一般的化疗药物进入人体后无需外加条件便具有细胞毒性,在杀伤癌细胞的同时,也会对正常器官和细胞引起不同程度的损伤,所以是一种全身性的毒性作用。

(2)设备要求不同。光敏药物的使用必须有专用仪器设备的配合,因为光敏药物必须和专用的光动力激光治疗机联合使用完成治疗,而一般化疗药物的使用无需专用设备。

理想的光敏剂最好具备的条件:

①组分为单纯的化合物,而非混合物;

②靶组织选择性高,且能使靶组织内的浓度迅速达到最高;

③最长的激发可达到红外区、近红外区,激发后的活性氧产量高;

④在体内的清除时间短,黑暗情况下无毒副作用,即光毒性短和无暗毒性。

就临床上来说,光动力学疗法使用的光敏剂的选择原则为:①对机体无副作用、安全;②肿瘤选择性摄入高,正常组织能够快速排泄;③光敏化力强,所产生的单态氧产量多。

血卟啉衍生物(HPD)是常见的光敏剂。血卟啉衍生物主要从血红蛋白中提取,呈暗红色,酸碱两性,不溶于水,易溶于酸性或碱性有机溶剂中,暗处保存有效期为1年。对小鼠静脉注射血卟啉衍生物3小时后,同位素标记法测量体内分布。随着时间的推移,不同组织中血卟啉衍生物含量比率也发生变化。注药后24小时,正常组织的实质细胞内血卟啉衍生物大都消失,但肿瘤细胞则将血卟啉衍生物潴留长达7天之久。血卟啉衍生物含量在正常组织与肿瘤细胞中潴留时间长短的典型差异,为光动力学治疗恶性肿瘤提供了有利条件。

3.仪器特点及用途

激光-血卟啉治疗机是一种新型癌瘤诊断和治疗器械,是基于光敏物质HPD对肿瘤的强亲和效应及HPD在短波长光照射下能发出红色荧光这一特性设计的。光动力学治疗机由Ar激光器、染料激光器、染料循环系统,光导纤维及图像放大器和光谱分析装置等部分组成。其可调谐染料激光的光路结构如前图7.21所示。

(1)根据实验测定,Ar激光器所发出的514.5nm激光正处在HPD激发光谱的次峰上,是一种较理想的激光光源。同时,Ar激光又可作为治疗激光——染料激光的泵浦源。这样将诊断和治疗集于一身,实现了一机两用。所以本机结构简单、造价低、操作方便。

(2)该机可用于癌瘤的诊断定位以及用于体表癌、体内气管癌、胃癌、食道癌、膀胱癌、子宫癌、肠癌等的治疗。

自1982年以来,我国医务工作者利用这种治疗机先后对肺癌、胃癌、膀胱癌、体表瘤、食道癌、直肠癌、宫颈癌、口腔癌、喉癌、咽癌等多种病进行了治疗研究,取得了可喜的成果。其中对40例肺癌统计,诊断合格率达92%,治疗有效率达83%,有力地证明了这一治疗方法具有广阔的应用前景。

光动力学疗法十分安全,唯一缺点是可引起皮肤光敏毒性反应,这是因为正常组织内有少许光敏剂存在,在日光或强光照射后可发生日光性皮炎,所以在注射光敏剂后1个月内,患者应避日光。室内用黑布遮光,但可开小灯,夜间可去室外活动,白天如需短暂外出,应穿黑色或深色衣服,黑布包头,戴有色眼镜,避免直接暴露于日光下;如果发生皮肤日光晒伤,可对症处理,均能自愈。少数可发生便秘,无需特殊治疗。

4.主要技术指标

诊断激光 Ar激光

     激光波长:514.5nm

     激光功率:≥6W

     激光模式:TEM00(水平偏振)

治疗激光 可调谐染料激光器

     激光波长:~630.0nm

     激光功率:1W,经光纤后:700mW

     光导纤维:石英光纤

     光纤芯直径:0.2~0.4mm

     数值孔径(NA):0.3~0.5mm

5.PDT用于肿瘤治疗

(1)给药方法。可以经静脉、动脉注射给药,也可进行肿瘤组织内注射或肿瘤表面敷贴给药。

①静脉注射。先以皮肤划痕法做过敏试验,阴性反应者可静脉注射给药。HPD可按每千克体重2.5~5.0mg给药,加入5%葡萄糖液250~500ml中,稀释后慢滴。患者在注射药物后应避光,48~72h后可选用405nm波长的激光对肿瘤局部照射,进行荧光诊断,然后根据肿瘤的大小及部位选用合适的激光进行照射。

②动脉给药。根据肿瘤的血液供应,选取其主要动脉,顺行或逆行注药,用药后24h进行照光。

③肿瘤组织内注射。稀释HPD为0.5%溶液,在肿瘤组织基底多点注射,让HPD浸润肿瘤组织中,注射药物后1h可照光。体表、黏膜外生性肿瘤一般采用此法。

④肿瘤表面敷贴。用HPD原液纱布敷贴溃疡或浅表病灶,3~4h后局部照射,对浅表性皮肤癌效果好。

至于照射剂量,对于各种不同脏器的不同肿瘤的合适照射剂量仍在探索研究中。一般地,光照功率密度为100~250mW/cm2,能量密度为100~500J/cm2。具体剂量,视肿瘤的类型、大小、部位等情况而定。例如,气管肺癌照光剂量为495J/cm2(630nm,30mW,25min),照光后手术切除肿瘤,发现肿瘤组织深度在3cm以内有明显的退行性变化,正常组织无此改变。因而认为495J/cm2是630nm的红光对肿瘤组织合适的光作用剂量。

(2)照射方法。根据肿瘤部位、形状及大小选择不同的照射方式。

①分野照射。用于体表肿瘤,要求使肿瘤病灶全部被照射,不可遗漏病灶。分野照射可以先后进行,也可利用多条光纤,多光斑同时照射。

②组织间穿刺照射。对于巨大肿瘤或带蒂肿瘤,因光对其穿透能力差,不能深入肿瘤病灶深部,因而可选择在肿瘤基底部,分多点穿刺插入柱状光纤,每点相隔1.0~1.5cm,进行组织间照射。

③配合内镜照射。一般多用于内腔器官如气管、支气管肺癌、食道癌、胃癌、大肠癌及膀胱癌等。

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