袁 林 袁 強
激光是20世紀人類偉大發明之一,它被廣泛應用在很多領域。隨著激光技術的發展,在從事激光技術研究的工程技術人員和醫務工作者的密切合作下,激光在醫學領域內的應用越來越廣,越來越深入。
激光在醫學臨床上可作為切割、氣化、照射、燒灼、止血、凝固、血管封閉、血管成形、光針灸等。同時也應用在診斷和基礎醫學研究等方面,低強度激光照射治療的臨床價值國內外已經肯定。文獻檢索發現,激光主要應用在治療腦部疾病、心血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤、白血病、精神科疾病、銀屑病、鼻炎等癥。根據健康醫學發現,低強度激光在心腦血管病發病前期預防、發病后的恢復期都具有較好的療效,對于健康及抑制人體衰老具有一定的作用。
激光治療儀通過特定強度的激光照射,人體組織會產生一系列的應答反應,同時引起廣泛的生物學效應,改變血液流變學性質,降低全血粘度及血小板凝集能力;促進ATP酶的生成,增加紅細胞的變形能力、流動性;同時提高紅細胞攜氧能力,以及增強組織對氧的利用;促進機體的代謝機能,改善微循環,降低體內中分子物質,增強體內超氧化物(SOD)的活性,這樣可以很好的凈化血液,清除血液中的毒素、自由基;分解、消溶、清除血栓和動脈硬化斑塊,調節機體免疫力。
激光是通過受激輻射而產生的顏色很純、相干性好、能量高度集中的一種光源,產生這種光源的裝置稱做受激輻射式光放大器,或稱做光激射器,簡稱激光器。
醫用激光儀應有的特殊要求:①對操作者和患者都應有可靠的防護;②使用要靈巧;③用于激光論斷和治療的定標(各種激光參數和生物參數)應有足夠的精度;④儀器的價格適于推廣應用。
激光的生物效應:①光化作用,在光的作用下進行的化學反應,也稱光化反應;②熱作用,碰撞生熱和吸收生熱;③機械作用;④電磁作用;⑤弱激光的刺激作用。
高功率激光能在數毫秒時間內,使機體產生200~1000 ℃的溫升,表層立即汽化。激光束通過導光和聚焦系統形成鋒利的激光“刀”,沿著待切割的位置移動,即可無接觸地切開組織。
激光熱效應是激光作為“光刀”的物理基礎,借助激光亮度高、方向性好、單色性好、相干性強的優異特性,經會聚后光斑極小,可達光波長數量級,作為“光刀”刀口鋒利。光束焦點處溫度極高,且在極短時間內產生的高溫能使生物組織迅速膨脹與氣化,產生機械壓力效應,這些效應能令光輻射的生物組織被切開分離,如同金屬刀切開一樣。導光系統是激光手術刀的關鍵組成部分,光關節臂性能好壞直接影響激光手術刀性能優劣。
主要標志為:①具有良好的靈活性;②光損耗小;③“刀口”應有適度的工作面。④使用方便,便于清潔消毒。
激光治療機是醫療衛生系統中比較常用的醫療治療設備,它是醫用激光機中一類特殊的儀器,其應用原理是激光熱效應。在使用激光治療機進行手術時,在極短時間內產生的高溫能使生物組織迅速膨脹與氣化,產生機械壓力效應,使生物組織被切開分離,故經常產生大量的由人體組織氣化后的廢氣,這些廢氣全部散發在手術間內,不但影響工作,而且影響工作人員和患者的人身健康。
在激光手術過程中,由于切割組織而產生大量的氣化組織的煙霧,影響手術者的視線,干擾手術的正常進行;另外,氣化組織的煙霧具有異味,且有害,從而惡化了手術的環境,影響手術者的身體健康狀況。我們從工作實踐中得出這樣的體會,激光手術刀應當具有煙霧集收功能。若將手術刀頭加工成3口結構狀的,一口為激光輸入口,一口為廢氣集收的排出口,另一口則為激光輸出和廢氣收集的共用口。激光輸入口與激光輸出口在一條直線上,煙霧排出口斜插其中,或者是激光輸出口與廢氣收集口為同心圓,廢氣收集排出口可用軟管連接到吸引裝置上,吸進的廢氣經過過濾后排出室外。使用該刀頭手術的同時不斷收集廢氣,方便手術,凈化環境空氣,同時減少傷口感染的機會。
為實現以上所設想的目標,我們進行了以下設計(見圖1):

圖1 激光治療機廢氣收集裝置結構示意圖
在不改變整機性能的情況之下,以不影響正常使用為原則,所采用的激光通道管1和現使用的激光刀頭相似,在激光通道管1中、下端外部包套一為同心圓的廢氣收集通道管2,使激光輸出口與廢氣收集口為一“激光輸出與廢氣收集”共用口4;在激光通道管1的中部廢氣收集通道管2封閉并縮小引出。在使用該裝置進行激光手術治療時,原來激光治療機的激光輸出口與該裝置的激光通道管1的激光輸入口3連接,用軟管把廢氣收集通道管2的廢氣收集排出口5和吸引裝置連通,這樣在激光器手術過程中切割組織時,產生的大量氣化組織的煙霧,由于吸引裝置抽吸作用,使不斷產生的廢氣及時被抽排出去。
該裝置結構簡單、制作成本低使用方便,值得推廣。
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