激光治療眼病的原理
http://zhuanti.qm120.com 2005-11-25 11:17:36
激光作用于眼球,并被組織吸收後,眼球組織會發生一系列的變化,這就是激光治療的基礎。
眼球各層組織在吸收激光能量後産生的激光生物作用,主緻發熱作用、光緻化學作用、巨脈沖激光的強電場作用和光緻壓強作用。這四種作用是能夠将激光用作光凝和光切等治療眼病的主要機理。
光緻發熱作用是指生物組織吸收激光能量後,将其光能轉化爲熱能的過程,是激光治療眼病中最常見的一種方法。因熱緻局部組織反應水平的不同,又有熱緻溫熱、凝固、汽化、穿孔和切割等一系列反應,影響眼組織反應水平的因素,除與激光功率密度有關外,還與受照組織對相應波長激光能量的吸收率大小、激光照射持續的時間等有關。光緻發熱作用還可導緻壓強和化學作用等二次理化反應。
光緻化學作用是指生物組織吸收激光能量并将光能轉變成化學能所導緻的化學反應。主要有四種類型:即光緻分解、光緻氧化、光緻聚合和光緻敏化。在眼科治療中常見到的是光緻分解和光緻敏化。前者如用波長爲193nm的ArF準分子激光作冷光刀來分解生物分子化學鍵,切割角膜。後者的典型例子是用光動力學療法治療視網膜母細胞瘤。
光是變化着的電磁波,因生物組織與光波段内的電磁作用而導緻的一系列生物效應過程稱爲光的電磁場作用.其中主要是強電場作用。對于普通光,由于光功率密度很低,所以注意不到其電場的生物作用。但激光使光能量在空間上高度集中,如采用Q開關、鎖模等技術,又使它在時間上也高度集中,就能産生相當大的電場強度,從而引起明顯的生物效應。其生物效應主要有四種,一是高場強産生多次諧波,這些諧波多爲紫外光,被蛋白質和核酸等大分子吸收,導緻損傷、變性;二是高場強增大了物質的折射率,因光束軸線上的電場最強,所以受照組織産生類似凹透鏡的作用,使光束聚焦,從而加強了生物反應;三是當激光功率密度超過109W/cm2時,其場強可使受照局部産生等離子體;四是電場超過一定值後,可使空氣、水、透明固體擊穿。另外,還有場緻伸縮、場緻受激散射等其它作用.
一定功率密度的激光,還可以産生光緻壓強作用,這種壓強的産生可有多種原因,如激光輻射、熱緻汽化反沖、熱緻膨脹、膨脹緻超聲、場緻散射、場緻伸縮等引起。這種光緻壓強可作用于眼部産生生物效應。