低强度激光治疗(LLLT)是一种通过低强度激光照射相关皮肤、穴位等人体部位治疗心脑血管疾病、缓解疼痛、促进伤口愈合的新型物理方法。它能够刺激线粒体呼吸链的复合物Ⅳ(细胞色素c氧化酶)并增加腺苷三磷酸酯、活性氧化物、一氧化氮等物质的合成, 有助于定向调节细胞行为。高血压、高血糖和高血脂(三高)是最常见的血液疾病, 其导致的血液各参数的变化将引起其他脏器功能异常。目前, “三高”的发病群体数量日益增加, 患者偏年轻化, 因此迫切需要一种便携有效的治疗技术来应对该疾病。近年来研究发现, LLLT在血液系统疾病中有明显的作用, 能有效降低高血压。此外, LLLT还可以调节血糖, 并对因血糖过高导致的相关并发症起到一定的改善, 同时还可调节血脂的浓度, 但更多的应用侧重于前两者。这种治疗技术具有无创和便携等优势, 因此有望成为新的治疗方法。本文将对有关LLLT技术在“三高”中的应用及相关的机制进行综述。

低能量激光治疗(low level laser therapy, LLLT)在口腔领域应用日益广泛, 其操作相对简单、无创。研究表明, LLLT具有抗炎、减轻疼痛、加速组织愈合、生物调节等能力。有研究认为LLLT的细胞分子机制主要与线粒体的数量和活性有关, 通过提高ATP的产量, 调节细胞的新陈代谢。其中较多学者认为LLLT可加速正畸牙移动和牙槽骨的改建, 包括破骨细胞、成骨细胞数目的增加以及胶原的沉积, 加快牙移动速度, 缩短正畸疗程。深入研究LLLT在正畸牙齿移动中的应用, 具有重要的临床和科研意义。结合参考文献, 就LLLT的作用机制及其在促进正畸牙移动方面的相关研究作简要综述。

视网膜动脉炎伴多发性瘤样动脉扩张(IRVAN)是一种临床上少见的疾病, 治疗上比较棘手, 自然预后较差。报道一位55岁女性患者,因“双眼视力下降2年余, 右眼视物变形约50天”入院。眼底可见双眼视网膜表面大量黄白色片状硬性渗出, 右眼颞上方及左眼视盘可见血管瘤样扩张, 右眼黄斑区可见膜状皱褶。该患者主要诊断为双侧视网膜动脉炎伴多发性瘤样动脉扩张。予双眼视网膜无灌注区行局部激光光凝治疗。激光术后, 患者视力提高、黄斑水肿减轻、硬性渗出减少。经过近2年的随访, 患者病情稳定。激光治疗IRVAN 综合征是一种有效的方法。

依据组织学特征,构建静脉及其周围组织三维模型,通过扩散近似理论模拟激光腔内辐照静脉的光分布,采用有限元法求解生物热方程,获得组织各处温度分布,并根据Arrhenius方程计算激光辐照引起的损伤。比较研究了放射状光纤与放射状二环光纤的光热响应,探讨了激光功率、回拉速度、线性静脉内能量密度、静脉直径对放射状二环光纤治疗效果的影响。结果表明:采用放射状二环光纤辐照组织,各处温度较放射状光纤低,可减少光纤与血管壁的粘附;同样的线性静脉内能量密度辐照组织,激光功率较低的治疗方案安全性较高;静脉直径越大,需更高的线性静脉内能量密度才能达到治疗效果。提出的模型有利于更好地理解激光腔内治疗的作用机理。

设计了一种大功率半导体激光治疗机的光路、电源系统及保护电路和恒温控制单元。设备采用输出波长为1 210 nm的光纤耦合输出的大功率半导体激光器作为激光治疗仪的有效光源, 使用635 nm半导体激光器作为瞄准光束, 最大输出功率为10 W。该激光治疗机通过液晶触摸屏可对激光的工作模式、输出功率、脉冲宽度和脉冲周期等参数进行智能化设置, 具有很好的人机交互性能。在皮肤美容整形科方面有很好的应用前景。

大功率激光治疗过程中, 避免表皮及正常组织的热损伤副作用, 是保证激光治疗安全性和有效性的关键。本文采用具有高制冷性能的医用134a制冷剂, 通过对高压储液罐、密闭传输管路、高速雾化喷射装置以及电子学控制等系统的设计, 形成了可与治疗激光不同时序输出、对皮肤和组织进行实时快速冷却的瞬态喷雾冷却系统。通过研究喷洒时间、喷射距离、类皮肤材料温度变化之间的量效关系, 验证了装置的冷却效果。实验结果表明, 在20~50 ms喷洒时间内可将组织温度降低40~60 ℃。冷却系统的生物兼容性、耐压性、密封性通过了医疗器械注册检验。并联合大功率1 450 nm半导体激光用于面部痤疮的临床治疗, 189例轻中度痤疮患者在连续治疗4次后治疗的总有效率达873%, 未出现皮肤热损伤。该瞬态喷雾冷却系统可与各类激光治疗设备集成应用, 提高了现有激光治疗技术的安全性、有效性和治疗范围。

静脉腔内激光治疗已成为治疗静脉曲张最有前途的技术之一,了解激光在血管及其周围组织中的传输,有助于选择合适的治疗参数,可以在关闭静脉的同时避免并发症;依据静脉及其周围组织的结构特征,构建三维管状结构的光学模型,利用三维蒙特卡罗算法研究了不同波长激光辐照下的光分布特性,探讨了血管管径、辐照位置、光学特性参数对治疗效果的影响。结果表明:波长的选择需要考虑治疗血管的直径,1500 nm激光对静脉周围组织的损伤较小,但光能流率衰减较快,适合治疗较细的血管;1320 nm激光的光能流率衰减较慢,适合治疗较粗的血管;在治疗过程中,光源应尽量保持在中轴线上,以避免血管壁发生溃疡和穿孔;减小血液的吸收系数和散射系数,更容易对静脉周围组织造成损伤;提出的模拟方法有助于静脉激光治疗临床医用中治疗方案的优化设计。

本研究构建急性大鼠脊髓夹伤模型, 并将大鼠随机分为单纯脊髓损伤对照组及脊髓损伤联合弱激光照射组。照射组应用810 nm波长, 150 mW照射功率, 照射光斑0.3 cm2的弱激光对脊髓损伤区进行经皮照射, 连续照射3天, 7天或14天。应用免疫荧光、免疫印迹实验方法, 测定脊髓损伤区巨噬细胞及小胶质细胞的极化表达。应用酶联免疫吸附法测定脊髓损伤区白细胞介素4的表达情况。应用坚牢蓝髓鞘染色测定两组损伤脊髓中髓鞘保留的差异。采用BBB评分对两组大鼠后肢运动功能的恢复进行评估。结果表明, 810 nm弱激光对脊髓损伤区连续照射3天, 7天后, 可显著减少M1型巨噬细胞及其标志物诱导型一氧化氮合酶的表达, 在7天时间增加M2型巨噬细胞及其标志物精氨酸酶1的表达。弱激光照射组白细胞介素4的表达明显增加。损伤后14天, 弱激光照射组脊髓损伤区髓鞘保留面积比值明显提高。损伤后7天及14天时, 弱激光照射组大鼠的BBB评分明显升高。该实验结果表明, 810 nm弱激光经皮照射, 可增加大鼠急性脊髓损伤区M2型巨噬细胞及小胶质细胞的表达, 并减少脊髓损伤后的髓鞘脱失, 促进脊髓损伤大鼠运动功能的恢复。

雄激素性脱发(androgenetic alopecia, AGA)是皮肤科的常见病与多发病, 雄激素性脱发的药物综合治疗及手术治疗的部分患者取得了一定的效果, 但都存在副作用大、患者依从性差等问题, 有研究表明低功率激光能够促进动物毛发的生长, 因而可能在改善雄激素性脱发的症状方面具有重要的应用前景。本文回顾近年来对雄激素性脱发的可能发病机制、治疗现状及激光治疗的研究情况和进展, 旨在为雄激素性脱发的治疗奠定科学依据。

从医疗器械应用的角度出发, 提出了一种改进的二氧化碳激光治疗机的功率参数计量方法。采用单片机通过数模转换器(DAC)产生连续模拟量的参考电压值控制激光器的输出功率, 具有实际的应用价值。