西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室， 陕西 西安 710049
根据表皮内黑色素的产生及迁移特点，提出10种黑色素形态分布假设，采用两尺度皮肤传热模型研究黑色素形态分布、激光脉宽、病变血管尺寸和深度等参数对激光治疗葡萄酒色斑过程中表皮层和血管能量阈值的影响。结果表明,黑色素分布对表皮能量阈值影响较大，对血管无明显影响。黑色素分布越均匀，血管尺寸越小、埋藏越浅，则血管性皮肤疾病疗效越好。黑色素仅分布于表皮基底层时，应适当延长制冷剂喷雾时间。血管性皮肤疾病达最佳疗效前提下，黑色素分布越均匀、血管尺寸越大，应选取接近病变血管热弛豫时间的较长脉宽（15~20 ms）激光；血管尺寸越小，埋藏越深，皮肤激光手术中应选取较短脉宽（小于5 ms）激光。
医用光学 血管性皮肤疾病 黑色素形态分布 激光热疗 制冷剂喷雾冷却 能量阈值 中国激光
2016, 43(11): 1107002
1 南通大学杏林学院, 江苏 南通 226019
2 南通大学机械工程学院, 江苏 南通 226019
3 南京航空航天大学生物医学工程系, 江苏 南京 210016
针对激光热疗中生物病变组织光学参数随温度变化的特点, 将近红外光谱技术应用于激光诱导肿瘤间质热疗疗效监测, 在线检测激光作用后生物病变组织的温度与光学参数的变化趋势, 以此来对疗效进行评估。基于监测原理分析, 设计实验系统, 以肝癌小鼠皮下移植瘤为实验对象, 研究不同激光功率和作用时间下, 生物病变组织约化散射系数和温度的变化, 并利用核磁共振成像技术对移植瘤术前、术后的影像进行对比。实验结果表明: 病变组织的约化散射系数在激光热疗过程中呈上升趋势, 起始阶段上升较快, 达到一定数值后趋于稳定, 整体变化趋势与温度变化趋势比较吻合, 核磁影像对比也证实了治疗效果。因此, 通过近红外光谱技术监测激光热疗中病变组织约化散射系数的变化可有助于指导临床激光热疗。
激光生物学 激光热疗 近红外光谱 光学参数 laser biology laser thermotherapy near infrared spectroscopy optical parameter
1 南通大学机械工程学院, 江苏 南通 226019
2 南京航空航天大学生物医学工程系, 江苏 南京 210016
3 东南大学附属中大医院, 江苏 南京 210009
探讨了利用功能近红外光谱（FNIRS）实时在体监测激光诱导肿瘤间质热疗(LITT)进行疗效评估的可行性。实验采用新鲜离体猪肝和肝癌小鼠皮下移植瘤模型，按不同激光功率和加热时间进行LITT毁损热疗，利用FNIRS监测系统同时监测热疗过程中约化散射系数s。结果表明，FNIRS监测系统获取的约化散射系数在LITT热疗过程中呈上升趋势，起始阶段上升较快，达到一定数值后趋于稳定。激光功率越大，s上升越快。组织成分不一样时，约化散射系数的变化趋势一致，曲线形态有所不同。因此，FNIRS可以用于LITT实时在体疗效评估，s可以作为一种新的LITT术中实时在体疗效评估因子，通过监测s的变化将有助于指导临床热疗。
激光生物学 激光热疗 功能近红外光谱 约化散射系数 疗效评估
浙江大学物理系,浙江大学硅材料国家重点实验室,浙江杭州,310027
利用晶体光纤中高掺杂离子的非辐射跃迁机制,研制成功一种可用于激光热疗的高掺杂光纤光热转换头.在一个809 nm半导体激光器抽运下,光热头在空气和蛋清样品中分别产生最高达465℃(抽运功率为1124 mW)和98℃(抽运功率为933 mW)的温度,已足够用于激光热疗.同时,光热头在温度稳定性、热响应时间、生物相容性、抗热冲击强度和化学稳定性等方面均能满足要求.
掺杂光纤 非辐射跃迁 光热转换 激光热疗
