1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对衍射型微透镜阵列的激光匀束系统提出一种新的优化设计方法。利用非成像光学中的等能量映射方法，建立了基于Macro宏语言的自定义优化函数。系统采用微透镜阵列和聚光球面镜作为匀光元件，在Zemax软件的序列模式中对微透镜阵列单元的非球面面型进行自动优化，实现了照度均匀性大于90%、能量利用率为83%的6 mm×6 mm方形光斑的优化设计。采用TracePro光学软件对设计结果进行了仿真验证。此方法无需传统方法复杂的数学计算和器件参数的反复调整，是一种十分有效的微透镜阵列激光匀束系统的设计方法。
光学设计 光束整形 非成像光学 微透镜阵列 Zemax软件 非球面透镜 激光与光电子学进展
2013, 50(10): 102201
1 中国人民解放军总医院激光医学科,北京市,100853
2 军事医学科学院附属医院神经外科
3 暨南大学生命科学院组织移植与免疫中心
目的 探讨血卟啉单甲醚光动力学疗法(hematoporphyrin monomethyl ether mediated photodynamic therapy,HMME-PDT)对小鼠接触性超敏反应(contact hypersensitivity,CHS)的影响.方法 雌性BALB/c小鼠按功率密度分为50和100mW/cm2两个实验组,同时设置单纯照光组、单纯光敏剂组、空白对照组以及DNFB组.PDT处理后3 d,各实验组分别以2,4-二硝基氟苯(DNFB)诱发小鼠右耳变应性接触性皮炎,以游标卡尺测量发敏前后右耳的厚度差;对于功率密度为50 mW/cm2组,进一步观察了PDT处理前4 d或PDT处理后1、3和12 d,DNFB发敏前后小鼠右耳的厚度差,并对PDT后3 d组行组织学检查,以目镜网格测微尺计算浸润炎症细胞数量.结果 处理前4d预先以DNFB致敏,PDT对CHS无抑制作用(P＞0.05).反之,PDT照射后1、3或12 d再以DNFB致敏,则PDT能对CHS产生显著抑制作用(P＜0.01),其抑制率分别为58%,63%,47%.且无论是以50mW/cm2还是以100mW/cm2功率密度的激光照射,这种抑制作用均存在.未经任何干预,DNFB致敏组致敏右耳浸润的单核细胞和中性粒细胞的数量增加,而经PDT处理后,浸润的炎性细胞明显减少,二者之间存在显著性差异(P＜0.01).结论 HMME-PDT能对正常小鼠接触性超敏反应产生明显抑制作用,并有短暂持续效应.
光动力学疗法 血卟啉单甲醚 接触性超敏反应
1 解放军总医院激光医学科,北京市,100853
2 广州暨南大学组织移植与免疫中心
目的观察人角质形成细胞株Hacat对血卟啉单甲醚(hematoporphyrin monomethyl ether,HMME)的吸收特性及HMME-PDT对角质形成细胞增生的影响.方法对数生长期的Hacat细胞分别与浓度为0、10、20和40 μg/ml的HMME孵育1 h;同时将另一实验组的Hacat细胞与10μg/ml的HMME分别孵育0和30 min、1和2 h,分别以流式细胞仪检测孵育时间和孵育浓度对Hacat细胞吸收HMME的影响;在此基础上,将Hacat细胞分别与0、2.5、5、10、20和40 μg/ml的HMME孵育2 h,用532 nm的倍频Nd:YAG激光以20 mW/cm2的功率密度分别照射0、2.5、5、10、20 min,同时设立完全空白对照组和单纯光敏剂组,24 h后以MTT法检测Hacat细胞的存活率.结果Hacat细胞对HMME吸收量随着孵育浓?鹊脑龈吆头跤奔涞脑黾佣龆?单独照光或以高达40 μg/ml的HMME孵育对Hacat无明显杀伤(P＞0.05).在激光功率密度相同的情况下,HMME-PDT对Hacat细胞的杀伤呈孵育浓度和激光能量密度相关性.结论Hacat细胞对HMME吸收呈孵育浓度和孵育时间相关性,孵育浓度及激光能量密度是影响HMME-PDT杀伤效应非常重要的影响因素,在实验范围内的HMME-PDT能对Hacat细胞产生明显的杀伤作用.
角质形成细胞 血卟啉单甲醚 银屑病 光动力学疗法
目的探讨痂囊腔菌素A光动力学疗法(EA-PDT)对ECV304细胞的杀伤效应,并与竹红菌乙素光动力学疗法(HB-PDT)进行比较.方法以不同浓度的痂囊腔菌素A(elsinochrome A,EA)及竹红菌乙素(hypocrellin B,HB)分别孵育人脐静脉血管内皮ECV304细胞4 h,然后分别用波长532 nm KTP激光,以20mW/cm2功率密度照射1 000s.照光后置于37℃、5%CO2的孵育箱中继续孵育24h后,用MTT法分别测定不同浓度下的细胞存活率,绘制杀伤曲线并拟合曲线方程,根据方程求出不同光敏剂对细胞的半数杀伤浓度(IC50).结果EA-PDT和HB-PDT对ECV304细胞的IC50分别为50.97 ng/ml和85.20 ng/ml,二者比较差异有统计学意义(P＜0.05),EA-PDT对ECV304细胞有较强的杀伤效应.结论EA-PDT对ECV304细胞?甑纳鄙诵вη坑贖B-PDT,在血管性病变治疗方面可能有广阔的应用前景.
光动力学疗法 痂囊腔菌素A 竹红菌乙素 ECV304细胞株
1 解放军总医院激光医学科,北京市,100853
2 北京理工大学自动控制系
3 天津大学精密仪器与光电子工程学院
目的拟通过数学建模的方法,对激光血管内照射治疗中光分布与热分布进行数学仿真,并对其影响因素进行初步探讨.方法用Monte Carlo方法描述光在血液中的分布;用Pennes方程来推算激光致热作用.结果数学模型仿真显示低强度激光血管内照射时光纤输出的激光能量主要被光纤前端较小的范围内的血液所吸收,同时发现血细胞比容越大,此范围越集中,所达到的最大的功率密度也最大.激光致热作用对于血液的温升较小.结论低强度激光血管内照射时光在血液中的分布情况复杂,并受血液的组织光学参数影响较大;温度升高不明显可能主要由于血液的流动.
弱激光血管内照射 数学模型 仿真
