醫(yī)用光學(xué)儀器

1、醫(yī)用光學(xué)技術(shù)與儀器,醫(yī)用光學(xué)儀器主要有眼科光學(xué)儀器、顯微鏡、醫(yī)用內(nèi)窺鏡和醫(yī)用激光儀器四大類(lèi)。眼科光學(xué)儀器主要有眼前部、眼壓、眼底、視野等多種檢查儀器，特別是微電腦及電視圖像技術(shù)的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的眼科光學(xué)儀器得以迅速地更新?lián)Q代。顯微鏡最早應(yīng)用在醫(yī)療中，現(xiàn)代手術(shù)顯微鏡配備了電視圖像系統(tǒng)，稱(chēng)為顯微外科電視系統(tǒng)。醫(yī)用內(nèi)窺鏡是隨著光導(dǎo)纖維的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的，廣泛應(yīng)用于消化道、泌尿科、肺科、婦科、五官科、骨科中的診斷和治療。裝有CCD攝像機(jī)及電視圖像

2、系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡又稱(chēng)電子內(nèi)窺鏡，可實(shí)時(shí)地顯示臟器內(nèi)的黑白或真彩色圖像。醫(yī)用激光儀器主要有CO2、氦氖、YAG及新發(fā)展起來(lái)的半導(dǎo)體激光器四大類(lèi)型，主要用于治療，其次用于診斷。,醫(yī)用光學(xué)技術(shù)與儀器,眼科光學(xué)儀器 顯微鏡醫(yī)用內(nèi)窺鏡 醫(yī)用激光儀器紅外熱像儀,1 眼科光學(xué)儀器,眼科光學(xué)儀器屬于精密光學(xué)儀器，主要有眼底照相機(jī)、視野儀、驗(yàn)光儀、眼壓儀、角膜曲率儀、裂隙燈顯微鏡等?，F(xiàn)代眼科光學(xué)儀器的名稱(chēng)大都在原名稱(chēng)之前加上“電腦”二字，在傳統(tǒng)的光

3、學(xué)觀(guān)察系統(tǒng)基礎(chǔ)上加上電視攝像及微機(jī)自動(dòng)控制、處理系統(tǒng)，能進(jìn)行程序自動(dòng)控制、電視圖像顯示、計(jì)算機(jī)圖像處理、數(shù)據(jù)測(cè)算及分析、參數(shù)顯示及打印報(bào)告及資料存檔等功能。除此之外，一些新型的光學(xué)儀器也不斷出現(xiàn)，如近年出現(xiàn)的利用共焦掃描激光技術(shù)對(duì)眼底成像的"激光眼底掃描照機(jī)"。,1.1 眼底照相機(jī),眼底照相機(jī)是用來(lái)觀(guān)察和記錄眼底——視網(wǎng)膜狀況的光學(xué)儀器，它將眼底以黑白或彩色照片的形式保存下來(lái)，是眼科醫(yī)生的主要診斷工具?，F(xiàn)代眼底照相機(jī)

4、裝有微機(jī)及電視圖像系統(tǒng)，可在電視監(jiān)視器屏幕上顯示眼底圖像，供多人同時(shí)觀(guān)察及動(dòng)態(tài)記錄 (錄像)。,（1）眼球 （2）接目物鏡 （3）中空反射鏡 （4）補(bǔ)償透鏡組 （5）成像物鏡組（6）分光棱鏡 （7）照相機(jī)膠片 （8）反射鏡 （9）分劃板 （10）目鏡（11）觀(guān)察者或電視攝像機(jī) （12）集光鏡 （13）環(huán)形光闌 （14）觀(guān)察照明白熾燈（15）聚光鏡 （16）聚光鏡 （17）照相閃光燈,(1)照相系統(tǒng)：由接目物鏡、補(bǔ)償透鏡組、成像系統(tǒng)、

5、分光棱鏡及35mm照相機(jī)組成。(2)觀(guān)察瞄準(zhǔn)系統(tǒng)：由分光棱鏡、反射鏡、分劃板及 觀(guān)察目鏡組成的光路。(3) 照明系統(tǒng)。(4) 機(jī)架、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及操縱手柄。(5) 電視圖像系統(tǒng)及電腦系統(tǒng)，在觀(guān)察目鏡位置裝有 CCD攝像機(jī)，并由5” 單色監(jiān)視顯示圖像。微電腦 系統(tǒng)可在屏幕上完成測(cè)算功能。此外微電腦還能 自動(dòng)決定攝影條件，在熒光攝影時(shí)能自動(dòng)插入濾 色鏡。,利用眼底照相機(jī)可獲得眼底

6、血管熒光造影像。由前肘靜脈注射熒光素鈉造影劑10~15秒之后，眼底血管即可依照先動(dòng)脈，后靜脈，而后脈絡(luò)膜血管的順序顯示熒光。用連續(xù)攝影機(jī)拍攝其過(guò)程，從而對(duì)眼底血管性狀、眼底視網(wǎng)膜病變做出診斷。,1.2 激光眼底掃描成像,該系統(tǒng)采用共焦掃描激光(Confocal Scanning Laser)技術(shù)對(duì)眼底進(jìn)行成像，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析，繪制出視盤(pán)表面的三維地形圖。所以，此類(lèi)儀器又叫掃描激光眼底地形圖儀、視網(wǎng)膜層面分析儀、視神經(jīng)圖像處理系統(tǒng)等。,共

7、焦掃描技術(shù)可在1秒內(nèi)，對(duì)視盤(pán)表面1~3mm的深度范圍內(nèi)，進(jìn)行32個(gè)層面的共焦掃描，每個(gè)層面采集256×256個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在某一層面上，如處于共焦點(diǎn)部位的反射成像是清晰的，這個(gè)掃描層面也就是此共焦部位的高度，未處于共焦的部位不能成像。通過(guò)32個(gè)層面的掃描及計(jì)算機(jī)圖像處理，就可給出視盤(pán)表面的三維地形圖，并計(jì)算出有關(guān)參數(shù)。 視盤(pán)的改變是青光眼的早期診斷唯一的客觀(guān)指標(biāo)。近年又出現(xiàn)了利用相交的激光偏振光掃描視網(wǎng)膜神

8、經(jīng)纖維層的視神經(jīng)纖維分析儀，對(duì)于青光眼的早期診斷更有用。,1.3 電腦視野儀,視野儀用以測(cè)定視區(qū)范圍及某視區(qū)有無(wú)功能損害。 視野儀已由早期的弧形動(dòng)態(tài)視野儀而發(fā)展的微機(jī)程序控制靜態(tài)自動(dòng)視野儀。電腦視野儀在球形屏幕積分球的白色背景上，分布有不同亮度梯度的光刺激點(diǎn)。這些光刺激點(diǎn)用發(fā)光二極管或?qū)Ч饫w維制作，在微機(jī)控制下顯示不同的亮度梯度，給眼以刺激。根據(jù)病人分辨這些刺激點(diǎn)的多少及亮度梯度，可自動(dòng)打印出視野范圍的大小、功能

9、缺損的部位及缺損的程度，定量顯示出二維視野狀態(tài)，進(jìn)一步有三維立體定量顯示視野改變的結(jié)果。,1.4 電腦角膜曲率儀,角膜的曲率是影響眼屈光狀態(tài)的重要因素。配戴角膜接觸鏡、白內(nèi)障術(shù)后置入人工晶體的度數(shù)的選擇，以及近視眼手術(shù)放射狀角膜切開(kāi)等都需要測(cè)定角膜曲率。 角膜曲率計(jì)是利用角膜的反射性質(zhì)來(lái)測(cè)量角膜曲率半徑的。在角膜前的一特定位置放一特定大小的物體，該物體經(jīng)角膜反射后產(chǎn)生像，測(cè)量此像的大小即可計(jì)算出角膜前表面的曲率半

10、徑。,1.5 電腦眼壓儀,老式的眼壓儀是一種帶有儀表指示的機(jī)械裝置?，F(xiàn)代眼壓儀由微機(jī)控制，測(cè)量探頭上帶有壓力傳感器，壓力信號(hào)經(jīng)放大由A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由微機(jī)處理后顯示出4分鐘的眼壓變化曲線(xiàn)，依據(jù)此曲線(xiàn)可判定房水生成、排出量以及眼壓的水平，用以判定有無(wú)早期青光眼。因?yàn)檠蹆?nèi)房水循環(huán)失調(diào)則導(dǎo)致眼內(nèi)壓異常，從而發(fā)生青光眼。,1.6光學(xué)顯微鏡的成像原理,物體AB發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)物鏡O1放大后成一倒立實(shí)像A′B′，再經(jīng)目鏡O2放大后，就可以獲得一個(gè)

11、經(jīng)兩次放大的倒立虛像A ″ B″，該虛像成在觀(guān)察者的明視距離處。,顯微鏡原理與結(jié)構(gòu),光學(xué)顯微鏡的成像原理,顯微鏡的成像光路如圖，它通過(guò)目鏡、物鏡等光學(xué)器件構(gòu)成放大光路，而使所得虛像A"B"的距離恰好等于人眼的明視距離——250毫米，以獲得將標(biāo)本放大10～200倍的可見(jiàn)影像。,顯微鏡原理與結(jié)構(gòu),顯微鏡的光學(xué)參數(shù),鏡檢時(shí)，我們希望能看到反差適度、清晰明了的理想圖像。這不僅要求所觀(guān)察的標(biāo)本適于某種顯微鏡的鏡檢方法，同時(shí)也要

12、求將顯微鏡的各項(xiàng)技術(shù)性能充分發(fā)揮出來(lái)。光學(xué)顯微鏡主要的技術(shù)參數(shù)包括：數(shù)值孔徑、分辨率、放大率＼焦深、視場(chǎng)寬度、覆蓋差、工作距離和圖像亮度與視場(chǎng)亮度等。這些參數(shù)在觀(guān)測(cè)過(guò)程中必須達(dá)到最佳狀態(tài)。各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)使用過(guò)程中彼此之間既相互聯(lián)系又相互制約，每個(gè)參數(shù)都有其自身的合理界限。在使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)鏡檢的目的和實(shí)際情況加以協(xié)調(diào)，以適應(yīng)最佳分辨率為準(zhǔn)繩，爭(zhēng)取達(dá)到最好的鏡檢效果。,顯微鏡原理與結(jié)構(gòu),顯微鏡的光學(xué)參數(shù)----放大率,放大率 是指物體經(jīng)

13、物鏡、目鏡兩次成像后眼睛所能看到像的大小對(duì)原物體大小的比值。 顯微鏡配有放大倍數(shù)不同的物鏡和目鏡，各廠(chǎng)家均已在物鏡和目鏡上標(biāo)出各自的放大倍數(shù)，兩者相乘即可。 如在雙目鏡或三目鏡筒內(nèi)增加棱鏡，有的棱鏡也有放大倍數(shù)，因此顯微鏡的總放大率應(yīng)加以考慮。,顯微鏡原理與結(jié)構(gòu),Magnification,,,,,,1000mm,35 mm slide24x35 mm,,投影出去的圖像是我們?nèi)搜墼?50mm處看到圖像的28倍如果我們用一個(gè)10

14、倍的放大鏡觀(guān)察投影圖像，我們可以得到一個(gè)280倍的圖像，但我們減少10倍的視場(chǎng)范圍。,如：一臺(tái)投影儀,,,p,顯微鏡的光學(xué)參數(shù)----孔徑角,孔徑角(鏡口角)，是物鏡光軸上的物體點(diǎn)與物鏡前透鏡的有效直徑所形成的角度?？讖浇窃酱?，物鏡的光通量就越高。 它與物鏡前透鏡的有效直徑成正比，但與焦點(diǎn)的距離成反比。,顯微鏡原理與結(jié)構(gòu),顯微鏡的光學(xué)參數(shù)----數(shù)值孔徑,數(shù)值孔徑：物體與物鏡間媒質(zhì)的折射率n與物鏡孔徑角的一半β的正弦值

15、的乘積。干物鏡的數(shù)值孔徑始終小于1，浸液（水、油）物鏡增大n值，β值，結(jié)果增大數(shù)值孔徑值 。,顯微鏡原理與結(jié)構(gòu),,數(shù)值孔徑,Resolving power is directly related to numerical aperture.分辨能力直接與數(shù)值孔徑有關(guān)The higher the NA the greater the resolution數(shù)值孔徑越高，分辨能力越強(qiáng)。Resolving power:分辨能力 aT

16、he ability of an objective to resolve two distinct lines very close together 物鏡分辨兩個(gè)非常接近的兩條線(xiàn)的能力a = 0.61λ/n sin u (n=the lowest refractive index between the object and first objective element) (hopefully 1) u

17、is 1/2 the angular aperture of the objective,,,,,,,A,m,NA=n(sin m),Light cone,,,,,(n=refractive index),6.2 手術(shù)顯微鏡(顯微外科電視系統(tǒng)),手術(shù)顯微鏡的產(chǎn)生和手術(shù)水平的提高形成了一門(mén)嶄新的學(xué)科—顯微外科。顯微外科應(yīng)用手術(shù)顯微鏡進(jìn)行精細(xì)的手術(shù)（如小血管的對(duì)接縫合），被廣泛地應(yīng)用于眼科、耳鼻喉科、外科、婦科、整形外科中。

18、 傳統(tǒng)的手術(shù)顯微鏡是雙目立體顯微鏡，觀(guān)察時(shí)有立體感，以保證手術(shù)精確順利。放大倍數(shù)1.6~80倍可變，有足夠大的工作距離 (9cm~40cm)，物鏡視場(chǎng)較大 (通常l5mm~40mm)?，F(xiàn)代手術(shù)顯微鏡上裝有電視圖像系統(tǒng)，又稱(chēng)為顯微外科電視系統(tǒng)。,手術(shù)顯微鏡結(jié)構(gòu)形式很多，有可移動(dòng)式及固定式兩大類(lèi)?？梢苿?dòng)式又有立柱式和夾持式兩種，固定式又有吊式、墻式、桌式等多種。手術(shù)顯微鏡的組成由觀(guān)察系統(tǒng)、照明、支架及照相、電視攝像顯示系統(tǒng)組成。其

19、中觀(guān)察系統(tǒng)有兩支獨(dú)立的光路以一定的夾角對(duì)物體成像，所以從兩個(gè)目鏡觀(guān)察到的是立體像。照相機(jī)或電視攝像系統(tǒng)通過(guò)光學(xué)接口與手術(shù)顯微鏡相連，在電視監(jiān)視器上顯示手術(shù)情況，可供多人共覽、會(huì)診、教學(xué)科研及錄像機(jī)記錄存檔。,,內(nèi)窺鏡,surendranaduthila@gmail.com,ENDOSCOPY內(nèi)窺鏡,Endoscopy, is the examination of internal body cavities using a specia

20、lized medical instrument called an endoscope.內(nèi)窺鏡是用來(lái)檢測(cè)人體內(nèi)腔道的特殊醫(yī)療儀器。 Physicians use endoscopy to diagnose, monitor, and surgically treat various medical problems.病理學(xué)家使用內(nèi)窺鏡診斷，監(jiān)測(cè)和手術(shù)處理各種醫(yī)學(xué)問(wèn)題。,全反射，光學(xué)纖維若則與入射光線(xiàn)相比，折射光線(xiàn)將

21、偏離法線(xiàn)。當(dāng) 時(shí)，當(dāng) 時(shí)，就不再有折射光線(xiàn)而光全部被反射。這種對(duì)光線(xiàn)只有反射而無(wú) 折射的現(xiàn)象叫全反射。 稱(chēng)為臨界角。n2=1的空氣相對(duì)于n1=1.5的玻璃而言， 臨界角,,,光學(xué)纖維：使光線(xiàn)沿著彎曲路程傳播的光學(xué)元件，由直徑約幾微米的多根或單根玻璃纖維組成的，每根纖維也分內(nèi)外兩層，內(nèi)層

22、 左右， 左右?？傻茫?對(duì)于空氣中的纖維 則：

23、 為了使更大范圍內(nèi)的光束能在纖維中傳播，我們應(yīng)選擇n1和n2的差值較大的材料去制造光學(xué)纖維。,,醫(yī)用內(nèi)窺鏡按結(jié)構(gòu)可分為四類(lèi)： 1.硬性?xún)?nèi)窺鏡 硬性?xún)?nèi)窺鏡的發(fā)展已經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史。早在1795年Bozzine就首次制造出一個(gè)以燭光為光源的硬件內(nèi)窺

24、鏡，可觀(guān)察到直腸和子宮內(nèi)腔。硬性?xún)?nèi)窺鏡以金屬管為外殼，內(nèi)裝有物鏡，目鏡、棱鏡、反光鏡等光學(xué)元件的硬性直管性?xún)?nèi)窺鏡。其種類(lèi)主要有腹腔鏡、宮腔鏡、尿道膀恍鏡、關(guān)節(jié)鏡、胸腔鏡、腦顱鏡、直腸鏡、鼻竇鏡等。,2.軟性?xún)?nèi)窺鏡 軟性?xún)?nèi)窺鏡出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代光纖出現(xiàn)以后，它以柔韌的光纖傳導(dǎo)光源和影像，稱(chēng)為光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡。主要種類(lèi)有胃腸鏡、肺鏡、腎結(jié)石鏡等。,光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡分頭端(醫(yī)生手持操縱端)、遠(yuǎn)端(插入臟器端)及彎曲部分三部分組成。

25、彎曲部分是密封的軟性套管，內(nèi)有兩種光導(dǎo)纖維光束，導(dǎo)光束和傳像束，它們都是由3萬(wàn)~5萬(wàn)根光導(dǎo)纖維組成的光導(dǎo)纖維束。導(dǎo)光束用于照明，它將來(lái)自光源的,光傳輸?shù)絻?nèi)窺鏡的末端以照明視場(chǎng)。導(dǎo)光束一般有兩個(gè)，兩端都安裝有導(dǎo)光透鏡。傳像束有一個(gè)，遠(yuǎn)端裝有物鏡，頭端裝有目鏡，傳像束的每根光導(dǎo)纖維在內(nèi)窺鏡頭尾兩端的相對(duì)位置總是一致的，因此在目鏡上重建一幅拼成的圖像的位置不會(huì)混亂。,一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)窺鏡套管還有1~2個(gè)工作鉗道，以便插入外科器械；另外還有送氣/送

26、水孔道，以清洗鏡面和充氣及清洗操作部位。內(nèi)窺鏡頭端部有操縱件，可操縱插入管遠(yuǎn)端的彎曲頭能上、下、左、右四個(gè)方向強(qiáng)烈彎角，以便觀(guān)察臟器內(nèi)的任何位置 (不同用途的內(nèi)窺鏡，遠(yuǎn)端結(jié)構(gòu)不一樣)。,3.電子內(nèi)窺鏡 電子內(nèi)窺鏡是1983年由美國(guó)Welch-Allyn公司首次推出的，被稱(chēng)為第三代內(nèi)窺鏡。電子內(nèi)窺鏡由光源、視頻圖像系統(tǒng)及外科工作鉗道組成。電子內(nèi)窺鏡是在光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡的基礎(chǔ)上加視頻圖像系統(tǒng)組成的，但它不需要傳像束和目鏡，而是在物

27、鏡后裝一個(gè)CCD攝像頭，由導(dǎo)線(xiàn)引出電信號(hào)，傳送到視頻處理器經(jīng)處理后，顯示在彩色監(jiān)視器上。屏幕上的圖像還可以記錄在錄像機(jī)上，或用視頻激光打印機(jī)打印出來(lái)，或存儲(chǔ)在磁盤(pán)上，由計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理。,電子內(nèi)窺鏡代表了內(nèi)窺鏡技術(shù)發(fā)展的高峰，但由于價(jià)格、穩(wěn)定性、可靠性、方便性等諸多因素的限制，現(xiàn)在醫(yī)院里大量使用的仍是光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡。電子內(nèi)窺鏡將進(jìn)一步提高CCD的性質(zhì)以使之超小型化，采用高保真圖像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像文件管理系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)高速處理。,4

28、.超聲內(nèi)窺鏡 超聲內(nèi)窺鏡于20世紀(jì)80年代初問(wèn)世。它是將超聲探頭 (線(xiàn)陣和扇形)裝入內(nèi)窺鏡中，在內(nèi)窺鏡導(dǎo)引下，將超聲探頭插入體內(nèi)進(jìn)行掃描，通過(guò)此方式得到的信息要比在體表上獲得的掃描信息準(zhǔn)確詳細(xì)。 此外，激光內(nèi)窺鏡、三維內(nèi)窺鏡和檢查腸彎曲部?jī)?nèi)窺鏡也在發(fā)展之中。激光內(nèi)窺鏡是內(nèi)窺鏡診斷和激光治療結(jié)合在一起的新一代內(nèi)窺鏡。三維內(nèi)窺鏡將三臺(tái)電子內(nèi)窺鏡結(jié)合可提供三維立體圖像，能使許多高難度的手術(shù)得以順

29、利進(jìn)行。,醫(yī)用內(nèi)窺鏡若以臨床應(yīng)用范圍分類(lèi)，可分為以下八類(lèi)：⑴胃腸內(nèi)窺鏡，⑵腹腔內(nèi)窺鏡，⑶脊柱內(nèi)窺鏡，⑷顱內(nèi)內(nèi)窺鏡，⑸關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡，⑹泌尿系統(tǒng)內(nèi)窺鏡 (膀恍鏡、前列腺鏡、腎鏡、輸尿管鏡)，⑺婦產(chǎn)科內(nèi)窺鏡，⑻內(nèi)窺鏡視頻攝像機(jī)。 醫(yī)用內(nèi)窺鏡朝著超細(xì)徑化 (胃腸窺鏡的直徑為7.9~12.8mm，而近年出現(xiàn)可觀(guān)察深部栓塞及腎結(jié)石的內(nèi)窺鏡，直徑為0.19mm)、配各種傳感器以檢測(cè)各種參數(shù)、裝配機(jī)械式治療裝置及激光、微波、高頻電

30、灼、電氣水壓等先進(jìn)技術(shù)的治療裝置、裝配超小型攝像機(jī)及計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)等方向發(fā)展。,4 醫(yī)用激光儀器,激光器是利用受激輻射放大電磁波的原理，在可見(jiàn)光、紅外以及紫外區(qū)產(chǎn)生激光輻射的器件。根據(jù)受激工作物質(zhì)的不同，激光器可分為固體激光器(紅寶石、釹玻璃、釔鋁石榴石(YAG))、氣體激光器(二氧化碳(CO2)、氦氖 (He-Ne)、氬(Ar+)等)、半導(dǎo)體激光器和液體激光器。激光的特點(diǎn)是具有極高的亮度、放向性高度集中、高單色性和具有良好的相干性

31、。在工業(yè)上用于打孔、切割、焊接高熔點(diǎn)材料，在醫(yī)學(xué)上主要用于治療。,自從1960年梅曼（T.H.Maiman）制成第一臺(tái)紅寶石激光器之后，第二年激光就被用于眼科的視網(wǎng)膜焊接。此后的幾十年間，激光的應(yīng)用逐漸發(fā)展，成為一門(mén)應(yīng)用十分廣泛的科學(xué)技術(shù)。激光對(duì)人體組織有熱效應(yīng)、電離效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、非線(xiàn)性效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng)。激光照射后組織吸收光能轉(zhuǎn)換為熱量，使組織局部溫度升高，引起組織內(nèi)蛋白質(zhì)變性而發(fā)生凝固，稱(chēng)為光凝作用；組織接受更強(qiáng)的激光照射，細(xì)胞內(nèi)外

32、的水會(huì)汽化變成水蒸汽，同時(shí)產(chǎn)生電離效應(yīng)，使細(xì)胞膨脹破裂，從而達(dá)到切割組織的作用；組織達(dá)到汽化后如再持續(xù)照射，可使組織達(dá)到碳化的程度，用來(lái)切割骨組織。醫(yī)用激光儀器主要使用CO2、YAG、Ar+ 及半導(dǎo)體激光器。在臨床上，激光已廣泛的應(yīng)用到眼科、皮膚科、腫瘤科、外科、內(nèi)科、婦產(chǎn)科、神經(jīng)科、耳鼻喉科和口腔科等各個(gè)方面。,1.對(duì)組織進(jìn)行切割和分離 激光對(duì)組織進(jìn)行切割和分離時(shí)，由于激光束聚焦后的光點(diǎn)非常小，能量高度集中，作

33、用時(shí)間又短，因而它對(duì)組織的破壞最小，并且其創(chuàng)面或器官表面如遇出血或附著粘液時(shí)，就會(huì)阻礙進(jìn)一步照射，臨床表明，用激光進(jìn)行分離和切割，操作簡(jiǎn)便，防護(hù)措施也很簡(jiǎn)單，患者出血也少，切口愈合平滑、整齊。因而深受醫(yī)護(hù)人員和患者的歡迎。,2.對(duì)組織進(jìn)行氣化和融解 由于高功率的CO2激光器，其光點(diǎn)溫度可達(dá)200℃以上，并具有一定的壓強(qiáng)，它不僅能熔融組織，而且具有很強(qiáng)的穿透破壞作用。臨床表明，激光對(duì)機(jī)體皮膚粘膜的表淺病變以及通過(guò)手術(shù)

34、暴露的深部腫瘤，經(jīng)過(guò)照射治療，其病變的表層將立即氣化，而周?chē)慕】到M織界限清楚，若進(jìn)行反復(fù)氣化融解，可使大塊實(shí)體組織蒸發(fā)消融。其特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便，治療愈合快，周?chē)M織反應(yīng)小，功能基本不受影響。,3.對(duì)組織進(jìn)行燒灼和止血 因?yàn)榧す夤恻c(diǎn)具有高溫，可使組織凝固，脫水和細(xì)胞破壞。臨床上已成為一種很好的燒灼工具。若用于止血，其失血量和止血速度都比目前所應(yīng)用的電烙法效果好。 4.對(duì)組織進(jìn)行凝固和封閉

35、 臨床表明，激光的凝結(jié)作用，可使組織結(jié)疤，阻塞和封閉血管及淋巴管，還可以引起組織萎縮。利用這一特點(diǎn)可用于治療上唇血管瘤和淋巴管瘤以及背部血管瘤。,5.對(duì)組織進(jìn)行離焦照射 若將激光不予聚焦，而進(jìn)行散射。當(dāng)散射到適當(dāng)距離時(shí)，再進(jìn)行照射，這種方法適用于治療下肢潰瘍，慢性鼻炎等。 6.對(duì)穴位進(jìn)行照射 臨床表明，利用激光進(jìn)行穴位照射，一方面給穴位以刺激，另一方面給穴位也輸入一定的能量，故激光照射具有針

36、刺和炙法的作用。,7.眼科治療 激光在治療方面首先應(yīng)用于眼科。如眼科中治療眼底病、屈光不正(近視、遠(yuǎn)視、角膜切除、角膜成形)、白內(nèi)障、青光眼等。有些國(guó)家已把激光作為眼科常規(guī)療法，世界各國(guó)用激光器做視網(wǎng)膜剝離凝固術(shù)已治愈數(shù)萬(wàn)人，治愈率達(dá)80%以上。如果采用波長(zhǎng)為694.3nm的紅寶石激光器，就可以將凝固區(qū)的直徑縮小到0.3mm。所以激光不僅可治療視網(wǎng)膜剝離和破裂，也可以治療中心性視網(wǎng)膜炎。,氬激光器發(fā)射波長(zhǎng)488n

37、m和514.5nm的光，血液和血管可很好地吸收它。而且它比紅寶石激光器能更好地聚焦和連續(xù)地發(fā)射光，這樣可使它自由地調(diào)節(jié)照射時(shí)間和調(diào)節(jié)凝固視網(wǎng)膜病變的大小。由于這種特點(diǎn)，可用來(lái)治療糖尿病視網(wǎng)膜病和出血性病變。除上述外，應(yīng)用激光還可以治療眼內(nèi)炎、近視、青光眼、眼底血管瘤、凝固睫狀體、前房玻璃體出血和虹膜切開(kāi)術(shù)等多種眼科疾病。利用激光治療眼病，其優(yōu)點(diǎn)是能量集中、作用時(shí)間只幾毫秒、無(wú)疼感，凝固面小、愈合快等。,8.腫瘤治療

38、 用激光治療腫瘤已為治療腫瘤開(kāi)創(chuàng)了新途徑。劑量不大的氦氖激光器發(fā)生的單一紅色激 光的作用能提高組織再生能力，并對(duì)各種病理過(guò)程有著刺激作用，用這種激光器照射慢性而長(zhǎng)期不愈的傷口、灼傷面、營(yíng)養(yǎng)性和光照后的潰瘍，能便愈合過(guò)程明顯加快。治療皮膚癌及癌的皮性轉(zhuǎn)移可使用不同的激光作用，采用激光聚焦光照射、聚焦光凝固、"光刀"切除的綜合方法及激光配合手術(shù)、化療治療腫瘤結(jié)節(jié)、散性黑色素瘤、和有多發(fā)性轉(zhuǎn)移的結(jié)節(jié)都獲得了完全滿(mǎn)意的直接

39、和近期效果，臨床觀(guān)察表明，連續(xù)作用的氣體激光，不僅能夠破壞面積不大的腫瘤，而且能夠破壞擴(kuò)散型腫瘤。,對(duì)于破壞較小面積的惡性皮膚瘤及癌的皮膚性轉(zhuǎn)移，激光凝固法能夠同時(shí)凝固多發(fā)性的腫瘤結(jié)節(jié)。而且具有照射時(shí)間短，對(duì)祝體副作用極少、直接和近期療效好。激光的特別價(jià)值是，能保證手術(shù)傷口不發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移，大大減少手術(shù)部位的腫瘤復(fù)發(fā)的危險(xiǎn)性。目前常采用二氧化碳、氬、紅寶石以及釹玻璃激光器治療黑色素皮膚癌、惡性血管瘤、基底細(xì)胞上皮癌、喉癌以及乳腺癌、淋巴瘤

40、等。如果將激光裝入到內(nèi)窺鏡的器件，可以在觀(guān)察到出血點(diǎn)輔助這種器件來(lái)制止胃粘膜的出血。,9.耳鼻喉科治療 在耳鼻喉科方面，已采用激光治療聲帶原位的結(jié)節(jié)和息肉、乳頭瘤、角化病和癌癥。用紅寶石激光器照射治療齲齒也取得了療效。10.婦科治療 使用激光早期發(fā)現(xiàn)子宮癌能可靠地識(shí)別出平均率為97%的子宮癌陰性細(xì)胞涂片。用CO2激光器照射治療子宮頸糜蘭，可減沙感染、分泌增多和由于手術(shù)后形成痂而致出血的危險(xiǎn)性，優(yōu)于電

41、手術(shù)裝置或冷凍手術(shù)的療法。 目前正在大力研究激光-CT，這將為醫(yī)學(xué)成像開(kāi)辟新的途徑。,5 紅外熱像儀,任何物體的溫度只要高于絕對(duì)零度(-273℃)就會(huì)輻射紅外線(xiàn)，且輻射的紅外線(xiàn)能量與其自身絕對(duì)溫度的四次方成正比。紅外熱像儀是一種二維平面成像的紅外系統(tǒng)，它通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將紅外輻射能量聚集在紅外深測(cè)器上，并轉(zhuǎn)換為電子視頻信號(hào)，送電視監(jiān)視器顯示出來(lái)，稱(chēng)為紅外熱圖像。,紅外熱像儀最早是因軍事需要而發(fā)展起來(lái)的，用于夜視。后來(lái)發(fā)展為民用，

42、在工業(yè)上用于遠(yuǎn)距離非接觸式無(wú)損探傷、故障探測(cè)等；在醫(yī)療診斷上用于探測(cè)人體淺表腫瘤(例如乳腺癌)、各種炎癥、血管障礙、觀(guān)察藥物療效和氣功研究等。這是因?yàn)槿梭w具有一定體溫，其內(nèi)部熱量通過(guò)皮膚輻射，波長(zhǎng)范圍3μm~l6μm。組織病變會(huì)引起體表溫度變化，導(dǎo)致紅外輻射能量的改變。用紅外探測(cè)器探測(cè)人體皮膚輻射的紅外線(xiàn)能量并形成皮膚表面的熱像圖，也就是皮膚表面的溫度分布圖。,現(xiàn)代醫(yī)用紅外熱像儀的溫度測(cè)量范圍為-10℃~50℃，溫度分辨率為0.01℃。

43、采用電子掃描，每秒25幀。而且配有圖像數(shù)字化儀和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)，能以偽彩色顯示圖像(溫度高的區(qū)域用黃色，溫度中的區(qū)域用紅色，溫度低的區(qū)域用蘭色和紫色)，并具有測(cè)量和分析功能。,紅外熱像儀的由紅外攝像機(jī)、掃描同步器、視頻放大及處理電路、彩色電視監(jiān)視器組成。帶有計(jì)算機(jī)圖像系統(tǒng)的紅外熱像儀還有圖像數(shù)字化儀(視頻信號(hào)采集、存儲(chǔ)、顯示電路板)、彩色噴墨打印機(jī)及主計(jì)算機(jī) (PC機(jī))組成。,紅外攝像機(jī)中裝有熱像儀的核心部件：紅外探測(cè)器。紅外探測(cè)器