学术研究
你现在的位置∶首页 > 学术研究

低强度激光治疗仪的发展概况

发表时间:2015-03-31

除了常规激光治疗,尚有一种激光目前正在迅猛的发展之中。这就是低强度激光治疗(或称为低能量激光,低强度激光,低水平激光,软激光,冷激光),目前按这种激光的光源包括可见光激光和红外光激光。这种激光作用于人体,是光化学效应,而不是一种高热效应。对机体不会造成不可逆的损伤,但作用于人体,会产生一系列生理、生化的变化,能促进病变组织恢复到正常状态,这种治疗,我们称之为低强度激光治疗。

低强度激光治疗仪的发展概况

早在1961年,美国即开始关于激光生物学的研究。1962年德国Bessis等人即发表了“激光对血细胞的作用研究”。1965年匈牙利Mestez研究了He-Ne激光生物效应,并总结了He-Ne激光对生物体作用的规律,并证明它具有缓解疼痛,加速伤口愈合,减少瘢痕组织等功效。1963McGuff发表了“激光生物效应的探讨”,Goldman发表了“激光束对皮肤的作用”,Fine发表了“激光的生物效应”。1970年前苏联BoPoHNHA等应用He-Ne激光治疗高血压等内科疾患,yremypatoba报导照射穴位和反射区治疗高血压118例。其中108例血压恢复正常。1972Bopohnha报导治疗支气管炎,结果21例当即生效,肺活量增加30%1973年奥地利Plog用激光代理针灸做实验,并于1975年制成第一台He-Ne激光针灸仪用于经络穴位治疗疾病取得成功。这种疗法,在欧洲和亚洲获得广泛的应用,积累了大量的数据,有上百个循证医学实验室证实它的临床疗效,已发表上千份以上的研究报告。因而说这种低强度激光是一种有效的治疗方法。在1985年在日本召开的低强度激光医学应用专题会,以证明低强度激光治疗方面的研究已延伸到对周围神经系统的作用,对免疫功能、炎症过程的影响,实验性伤口愈合的规律性,促进骨细胞再生等领域。

20世纪70年代,我国开始将激光针灸应用于临床,包括内、外、妇、儿、耳鼻咽喉科、口腔科、眼科、皮科和神经科约有200多种疾病,均取得一定疗效。由于激光穴位治疗无痛、无感染,无明显禁忌症,非常适合年老体弱者,儿童和晕针的患者。急慢性支气管炎、哮喘、高血压、三叉神经痛、面神经麻痹、肩关节周围炎、风湿性关节炎、胎位不正、产后尿潴留等均为很有的适应症。激光穴位麻醉用于拔牙,扁桃体手术,甲状腺手术,疝修补,胃大部切除等均引起国内外义务工作者的关注。

1928HancockKnott证明紫外线照射血液后输给1例合并溶血性链球菌败血症的脓毒性流产患者,使之转危为安。1933Knott将之应用于临床取得好的效果。1958年瑞士Wehrli提出血源性氧化疗法的学说开始将紫外线照射血液和充氧结合治疗患者。这种治疗方法可以解除红细胞表面吸附通透性差的的多糖蛋白质和其它中性分子。增加红细胞膜的弹性和渗透性,并使之恢复膜表面的正常电位状态,因而改善血液黏稠度;还可以提高红细胞的携氧量,加强红细胞的变形能力,提高白细胞的吞噬能力,调节免疫功能等一系列的治疗作用。前苏联肿瘤研究中心的科学家受这种疗法的启发,用He-Ne激光取代紫外线进行体外血液辐射后再回输给病人,发现对人的周围血液的免疫力,生物化学形态学指标均有明显作用,是肿瘤患者的免疫力恢复到正常的65%-70%,对类Ia抗原的应答不产生任何反应。故被视为用于作为肿瘤患者术后增强机体免疫力,延缓肿瘤转移和复发的免疫治疗新方法。

1984年前苏联施瓦里布将体外血液照改为静脉内照射,治疗肢体闭塞性血管病,发现可以明显改善微循环障碍,疗效显著,且可保持疗效达半年之久,为低强度激光治疗开辟了一条新的通道。1991年王铁丹教授首次在国内将俄罗斯开始的低强度He-Ne激光血管内治疗应用于临床,特别是武警广东总队医院使用该仪器成功地使一名因脑外伤而对声、光、电、针刺无反应的患者奇迹般地恢复了思维、言语和行动功能,痊愈出院,促进了这种疗法在全国的推广应用。这种疗法已被证实可以改善血液黏稠度,提高红细胞变性能力,改善微循环,提高红细胞的携氧能力,调节机体的免疫力,激活体内的多种酶和激素,其中包括Na+-K+-ATP酶,超氧化物歧化酶、泌乳素、性激素,甲状腺素、激肽释放酶等,临床还可以用之消炎,抗感染,降低血脂等。

由于这种疗法仍需要静脉穿刺,给患者造成一定痛苦,而且只能在医院里进行治疗,如何能更好地将这种治疗方法走进千家万户,既有治疗效果,有没有什么副作用,并且安全便捷。很多学者进行了研究。如1995Croh认为,沿静脉走行的皮肤上照射的方法明显优于静脉内照射血液。1998年长春物理研究所孟继武、任新光两人也提出激光无损伤照射的心设想,他们证明软组织的光吸收主要来源血清蛋白和血红蛋白等蛋白质,如用红色激光作为治疗谱线,可以有10%以上的光透过,针头不必刺入血管而固定在肘静脉的皮肤表面,即可达到治疗目的。天津理疗转了医院用半导体激光血管区体外照射,波长830nm,功率30mw,照射锁骨上静脉血管区照射30min治疗椎动脉颈椎关节病,治疗有效率可达95.3%,而单纯用药物组仅为70%,有显著性差异。

2008年北京军区总院刘文等人报导用半导体激光颈部体表的两队(颈内动静脉、颈外动静脉,其对脑部供血,占脑部供需血量的90%以上,经过这两对大血管的血流量占全身血流量的18%左右)血管进行治疗时,照射部位用颈托加以固定,为了更好的对颈部斑块进行治疗,将激光的输出进行频率调制,调制频率从5-2000Hz,频率涵盖了音频和部分超声波,治疗中可以根据病人情况进行选择性治疗,选用2000Hz治疗时,可以对颈部斑块进行有针对性治疗。这种治疗方法可以降低血液黏稠度,增加红细胞变形性,降低血小板的聚集性。

2002年南京理工大学骆晓森报导,对采用波长为650nm的半导体激光对成人手背部位(厚度为1mm)的静脉壁(厚度为0.2mm)进行照射,650nm激光对手背皮肤的透射率为20%,对静脉壁的透射率为90%,所以若用10mw的半导体激光从皮肤外直接照射手背皮下静脉,若手背设计照射一个点,则进入静脉的激光功率可在0~1.8mw之间可调,若设置两个照射点,则可以使进入静脉的激光功率在0~3.6mw直接可调,作者对皮肤厚度和静脉厚度和透射率进行检查,得出激光进入血液内的剂量。

手背、脚背、肘正中和小腿外侧皮肤的厚度分别为1.0mm1.0mm1.4mm2.2mm650nm激光对它们的透射率分别为20%20%12%、和6%。手背皮下静脉的厚度约0.2mm,同样波长激光对它的透射率为90%。魏华江等报导对632.8mmHe-Ne激光对人胃大网膜静脉的透射率为83.3%。郑全启等证明对632.8mmHe-Ne激光对于厚度为2.02mm的黄种人下肢皮肤的透射率为9.1%,对于厚度为1.65mm的黄种人人背皮肤的透射率则为13.8%

据魏华江等报道动脉和静脉对红色激光的漫反射率和透射率显著不同,动脉对红色激光的吸收系数显著大于静脉的吸收系数,但动脉的散射系数也明显大于静脉的散射系数。

桡动静脉激光仪因其独到的特点,是目前在市场上应用最为广泛,最受欢迎的产品之一,其主要特点是激光通过皮肤照射桡动脉和桡静脉,这个部位血管激光吸收率最大。据俄罗斯ДМцбТРИеВАЕиАР医学专家在1989年报道,在实验性急行胰腺炎模式条件下,动脉内激光照射和静脉内激光照射的资料相比,证明动脉内照射对红细胞和胰腺代谢有更明显的效果,在临床治疗也有类似效果。

更重要一点是这种手腕手表式的结构,病人携带非常方便,在旅途中,工作中,睡眠前均可以随身携带,随时应用,而且非常安全(只要不直视,保护好眼)。经过北京军区总医院,首都医科大学附属的安贞医院临床验证:用650nm的半导体激光经皮照射桡动脉30min,每天1次,7~30d,共治疗高黏血症,高脂血症患者117例,采用自身对照的方法,证明血黏度,血脂,胆固醇在治疗前后有显著性差异(P<0.05)。使用的激光输出功率达到20mw,但对人体无任何伤害。也有治疗结合穴位照射,如激光照射绕动脉加内关穴,取得了很好的效果。结合鼻腔内照射,配合充氧治疗,使这项治疗更增添了新的内容。在病人康复时还配合低频电的按摩治疗,使患者更早日地康复。可以做到一机多用,可进行穴位照射,体表照射和血液辐照治疗。

人们发现鼻腔内的血管网和口腔内的血管网更加丰富,其中的血红蛋白和血清蛋白能吸收更多的激光能量,其临床效果应当更好一些。1998年李清美、陈荣和李彬等报道激光鼻腔内照射治疗。深圳人民医院的肖学长率先在国内用鼻腔内激光照射治疗脑梗死患者,并且采用先进的观察方法,即单光子发射计算机断层的方法来观察脑血流和脑功能的变化,取得很大的成功。鼻腔内血管非常丰富,有动脉的黎氏丛和静脉的克氏丛,老年人还有吴氏静脉丛,而且鼻黏膜血管深层的血液还可以不经过毛细血管,而从小动脉直接进入小静脉(动静脉吻合),这种动静脉吻合占鼻黏膜血流的60%左右。所以,有的学者认为鼻甲组织血流量比肝脏、脑和肌肉等组织相对地多,而且鼻腔内的自主神经也非常丰富,它不但可以影响脑的血管缩舒功能,而且还会通过迷走神经影响消化系统的功能。再者,由于鼻腔的解剖关系,有某些潜在的微细交通和蛛网膜相联系。这种疗法不需要静脉穿刺,治疗时安全可靠。半导体激光器体积小、重量轻、操作简单、经济耐用,适合社区、家庭应用,对于康复中而又行动不便的老人最为适宜,值得推广。

另一种无创伤式半导体激光血氧治疗仪,可将激光束引入患者口咽部照射,同时吸入纯氧进行临床治疗。因为口腔黏膜也有密布的血管网、淋巴系统、神经系统和唾液分泌系统,在激光照射下均可产生良性刺激,产生多种生物效应,吸入的纯氧可提高血氧含量,从而改善全身的供血供氧状况,有利于病愈康复。

除了激光照射方式有所改变以外,河南医科大学激光医学研究中心章萍教授成功地用绿色半导体激光(波长532nm,功率016mW,连续可调)14只犬进行血管内照射实验,获得了它的安全阈值(功率8mW,照射剂量81.53J/mm2),如大于这个阈值,会引起红细胞脆性增加而出现溶血现象;低于8mW,各项指标与He-Ne激光相近。2mW以下时,绿色激光优于He-Ne激光,尤其是在红细胞总数上升及持续效应方面更为突出。除安全阂值外,还分别测试了血液流变学各项指标;红细胞,白细胞计数;T淋巴细胞计数和T淋巴细胞非特异性酶的影响;对乳酸脱氢酶的影响,对血浆脂质过氧化物(LPO)和超氧化物歧化酶(SOD)浓度的变化等等,为临床治疗打下了基础。在此基础上,对30例银屑病患者和25例高脂血症患者进行1个疗程的治疗(10)。银屑病的治疗效果与He-Ne激光照射差不多(分别为95%93%),而治疗高脂血症时,同样为lmW的剂量,则绿光的治疗效果却远比红光的治疗效果要好(分别为93%40%)

同样的绿色激光试验也在白求恩医科大学用家兔进行激光血管内照射治疗,使用功率为46mW,每日1次,每次120min,连续5d,证明对家兔各种免疫指标无不良影响,如外周血淋巴细胞对有丝分裂原的增殖性反应,巨噬细胞产生IL-1的活性和T淋巴细胞产生IL-2的活性等,家兔的红细胞,白细胞,血小板,淋巴细胞染色体畸变率,微核率和血液流变学等各项指标均无明显改变,说明绿色激光对血管内照射无明显损伤。

2000年刘颖等报道低强度半导体(650nm),输出功率9mW,将激光辐射头插入口腔辐射咽后壁,每日照射1次,每次30min10次为1个疗程,结果表明激光照射后降低血黏度、血小板聚集率和血浆纤维蛋白原含量,而且能激活患者的纤溶功能,如增强患者t-PA活性(组织型纤溶酶原激活物),提高FDP含量(纤维蛋白解物),降低FBG[凝血因子I(纤维蛋白原)]PAI(纤维溶酶原激活物抑制剂)D-D(D-二聚体)含量无明显增加,以上均说明,口腔咽后壁激光照射后治疗有降纤维蛋白原和纤维蛋白的作用,对一旦已交联的纤维蛋白或已形成血栓的纤维蛋白无明显的降解作用,其效果不如激光血管内照射,但可免除静脉穿刺之苦。这种方法之所以治疗有效,是因为口腔黏膜内层有丰富的血管网,表面无角质细胞,而且口咽部有丰富的淋巴系统,神经系统和唾液分泌系统,从而激活血液中的有形或无形成分,使细胞内三磷腺苷含量增高,改善红细胞聚集性,变形性和携氧能力,有改善血液黏稠度,调节机体免疫功能,抑菌等作用。

另外一种激光量子血疗法,就是利用两种光,即He-Ne激光和紫外线同时在体外作用于血液,挥三又加以充氧,发挥三者各自的作用,再回输给患者,这对改善血液黏稠度和提高血氧含量都比激光血管内照射要好。

总的来说,我国的激光辐照血液治疗工作起步虽然较晚,但是发展很迅速,而且很快进入社区,进入患者家庭。激光治疗的波长、照射时间、激光输出方式等也均在研究和探讨之中。激光配合音乐治疗,激光配合超声波治疗等研制和临床应用也提到日程上来,以提高其综合治疗的效果。

正如美国激光医学专家沃尔巴什特在《激光在医学和生物学中的应用》一书中认为“激光生物刺激可能是激光在医学上的一种新型应用的标志,这种应用比激光破坏和切开组织的应用更有价值。”

——摘自《低强度激光临床应用手册》

上一条: 高粘血症的激光治疗
下一条: 激光的性能参数
版权所有:独书医学工程 苏ICP备00000000号