激光是现代科学技术的重要成就之一。眼科是激光应用最早的领域之一。激光技术的发展为研究眼科疾病开辟了新途径,并为眼病的诊断和治疗提供了新的手段。激光技术和眼科学相结合已经形成了一门新兴的学科———激光眼科学,它是现代眼科学中最具有活力的研究课题之一。
1 激光的生物效应
激光作用于眼部组织,并被眼组织吸收,所产生的一系列变化,称为激光生物效应。在激光生物作用过程中,通常首先发生物理和化学方面的变化,如光能转化为热能、化学能和机械能等,眼球各层组织在吸收激光能量后,可产生光致热效应、光致化学效应、电磁场效应和光致压强作用等,这些作用是将激光用于眼科应用的物理基础。
(1)光凝固:是属于光致热效应。它是利用激光打到眼球的靶组织上,组织局部温度升高10~20℃以上而小于100℃,使组织局部的蛋白质变性凝固,达到治疗的目的。光凝的效果好坏主要取决于组织对激光的吸收率、激光的穿透能力,以及激光的功率大小。前两方面依赖于组织的色素和激光的波长,多使用可见光或近红外不可见光波段的激光,有多种激光可以用于光凝固来治疗眼科疾病。临床上利用光凝固可以治疗几十种眼底病,如视网膜裂孔、糖尿病视网膜病变、黄斑囊样水肿等。(2)光切割:高能量的脉冲激光打在眼球组织上,使高浓度和高能量的光子作用于靶组织,导致靶组织中部分分子离子化,形成等离子体。其中少量释放的电子被激光加速后,与其它分子碰撞并使之电离。分子产生高速运动,并迅速膨胀。在极短的时间内产生小的爆炸,形成强的冲击波,将组织分解开,起到切割的目的。这种光切割无任何热效应。临床上主要用做虹膜光切,晶体前后囊膜、瞳孔闭锁切开、前房囊肿以及玻璃体条带分解等。(3)光汽化:光子能量很大的激光打到角膜组织上被角膜组织吸收后,将激光的光子能量转化成为化学能,将光束所到之处的角膜表层的生物分子的化学键断开造成光分解。用这种光束切割时,切口周围不产生通常激光刀的热损伤,从而可以精确地控制激光的切割宽度和深度。用于这种效应激光的波长主要在深紫外波段,如准分子激光发生的193nm的紫外光就可以产生这种效应。(4)光动力作用:在敏化剂参与下,因特异性亲和作用而潴留在癌细胞里的HpD,受到激光能使HpD吸收光子被激发到三重态,然后将能量转移给原来处于基态的氧分子,使之激活成为单态氧,它是瞬时存在的强氧化剂,其可以与其所亲和的癌细胞的基质结合,使之强烈氧化、破坏,从而达到治癌的目的。(5)激光针灸:它是低功率的可见光(如氦-氖激光)以极细的光导纤维通过特别的空心针,将光束导入机体经穴内。由于氦-氖激光的光化学刺激、温热作用,提高激光的照射深度以及功率密度,改善局部血液循环,加速神经冲动的传递,活跃机体代谢过程和免疫机制。
2 激光在眼科诊断上的应用
激光在眼科诊断方面的应用主要有如下几个方面:(1)激光散斑验光:它是利用激光照射到粗糙物体表面时可呈现随机散斑图样,观察者能看到呈闪光颗粒分布的散斑谱,当物体散斑移动时,不同屈光状态的人对这些闪光颗粒有不同的视觉。正视眼观看这些闪光颗粒时,看不到闪光颗粒的移动;近视眼观看这些闪光颗粒时,看到闪光颗粒与物体移动方向相同;对于远视眼与近视眼相反。选择合适的透镜可以使闪光颗粒基本不动,从而矫正眼的屈光不正。(2)激光扫描眼底镜:用计算机控制的声光调控水平和垂直两个方向的激光束在眼底扫描,在监视器上可看到眼底各组织的结构动态图。(3)另外,激光在眼科诊断方面还常用于激光视网膜视力测定、吲哚青绿脉络膜血管造影和眼底血管荧光造影检查等。
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