激光与强脉冲光基础培训李建钢ppt课件.ppt

激光与强脉冲光的根本原理激光与强脉冲光的根本原理及临床运用及临床运用 天使之翼皮肤美容中心天使之翼皮肤美容中心李建刚李建刚 1960年：年： Maiman 发明第一台红宝石发明第一台红宝石激光，激光， 获得诺贝尔物理学奖获得诺贝尔物理学奖激光开展历史激光开展历史Maiman,T.H.: 1960, Nature, 187, 493. 光的根底知光的根底知光的根底知光的根底知识识：分：分：分：分类类电磁辐射电磁辐射是能量的一种根本方式是能量的一种根本方式是能量的一种根本方式是能量的一种根本方式具有波的特性和粒子特性具有波的特性和粒子特性具有波的特性和粒子特性具有波的特性和粒子特性电磁辐射波包括：电磁辐射波包括：电磁辐射波包括：电磁辐射波包括： 无线电、微波、红外线、可见光、紫外线、无线电、微波、红外线、可见光、紫外线、无线电、微波、红外线、可见光、紫外线、无线电、微波、红外线、可见光、紫外线、X X线、和咖玛线线、和咖玛线线、和咖玛线线、和咖玛线产生激光的根本要素：产生激光的根本要素：1. 产生激光的物质产生激光的物质 (激光介质激光介质)2. 鼓励源鼓励源3. 光学放大器光学放大器激光是一种电磁波常常常常见见光源光源光源光源uu 热热灯灯灯灯丝丝或煤气熄或煤气熄或煤气熄或煤气熄灭灭uu 宽带宽带光光光光谱谱〔白色是一切〔白色是一切〔白色是一切〔白色是一切颜颜色的混合〕色的混合〕色的混合〕色的混合〕uu 向各方向分向各方向分向各方向分向各方向分发发uu 或或或或许许是延是延是延是延续续的或脉冲的〔的或脉冲的〔的或脉冲的〔的或脉冲的〔“ “闪闪光灯〞〕光灯〞〕光灯〞〕光灯〞〕uu 有限聚焦性能有限聚焦性能有限聚焦性能有限聚焦性能激光发射原理激光发射原理自发辐射：在一个体系中，热平衡时低能级的粒子数总比自发辐射：在一个体系中，热平衡时低能级的粒子数总比自发辐射：在一个体系中，热平衡时低能级的粒子数总比自发辐射：在一个体系中，热平衡时低能级的粒子数总比高能级的粒子数目多。

高能级的粒子总是向低能级跃迁而高能级的粒子数目多高能级的粒子总是向低能级跃迁而高能级的粒子数目多高能级的粒子总是向低能级跃迁而高能级的粒子数目多高能级的粒子总是向低能级跃迁而趋于稳定，多余能量转变为光子向外辐射趋于稳定，多余能量转变为光子向外辐射趋于稳定，多余能量转变为光子向外辐射趋于稳定，多余能量转变为光子向外辐射受激吸收：低能级的粒子如吸收外来光子的能量可激发到受激吸收：低能级的粒子如吸收外来光子的能量可激发到受激吸收：低能级的粒子如吸收外来光子的能量可激发到受激吸收：低能级的粒子如吸收外来光子的能量可激发到高能级上去高能级上去高能级上去高能级上去受激辐射：受激吸收后，高能级粒子向低能级跃迁同时，受激辐射：受激吸收后，高能级粒子向低能级跃迁同时，受激辐射：受激吸收后，高能级粒子向低能级跃迁同时，受激辐射：受激吸收后，高能级粒子向低能级跃迁同时，发射一个与外来光一样的光子发射一个与外来光一样的光子发射一个与外来光一样的光子发射一个与外来光一样的光子产生激光的条件：受激辐射＞受激吸收产生激光的条件：受激辐射＞受激吸收产生激光的条件：受激辐射＞受激吸收产生激光的条件：受激辐射＞受激吸收 电磁波Cynosure, Inc.波长波长=颜色颜色振幅振幅= 强度强度激光的构成Cynosure, Inc.基态激发态激光的构成Cynosure, Inc.激激发态发态基态基态受激吸收第一步激光的构成过程单个光子受激辐射两个相关光子第二步￿￿￿￿￿￿光的光的类型型　　￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿　波形　波形　　　　　　￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿波波谱滤色光激光Filter白光激光的物理特性－高单色性：用于准确丈量物体的长度。

激光的物理特性－高定向性方向性：用于定位、导向、测距等医学上用作普通手术刀和微手术刀〔直接对DNA等生物大分子进展切割或对接〕普通光源：光射向四面八方探照灯：光投射到月球上〔离地40万公里〕，　　　　光斑直径将扩展到1000公里以上激光：光投射至月球上，光斑的直径散开只需　　　两公里多激光的物理特性－相关性：a.时间相关性:从激光器输出口不同空间发出的光位相差恒定,方向一致,波长一样,此种相关性称时间相关性即从光源不同点发出的光有相关性称时间相关性b.空间相关性:从光源同一点在不同时间发出的光如有恒定的位相关系,方向和波长也一样,此种相关性称空间相关性激光的相关性用于全息照相、激光衍射 激光的物理特性－高亮度性激光是目前世界上最亮的光源二氧化碳激光管比日光灯管亮度高100亿倍激光器的亮度可以做到比太阳外表亮度高1010倍医学上切割组织、气化表浅肿瘤都是利用激光的高亮度性所产生的高温效应激光的特点激光的特点___5. 高能量密度高能量密度能量在空能量在空间间和和时间时间上高度集中激光武器；激光切割金上高度集中激光武器；激光切割金属；炭化和气化属；炭化和气化组织组织。

激光的颜色激光的颜色波长决议了激光的颜色，不同波长的波长决议了激光的颜色，不同波长的激光表现为不同颜色的光激光表现为不同颜色的光为了获取不同波长的光，需求不同的为了获取不同波长的光，需求不同的激光介质激光介质激光器种类激光器种类_激光器有很多种，可从不同角度分类：激光器有很多种，可从不同角度分类：一、任一、任一、任一、任务务物物物物质质————————1 1 1 1、气体激光介、气体激光介、气体激光介、气体激光介质质是气体，如：是气体，如：是气体，如：是气体，如：CO2, He-Ne, ArgonCO2, He-Ne, ArgonCO2, He-Ne, ArgonCO2, He-Ne, Argon；；；；2 2 2 2、液体激光介、液体激光介、液体激光介、液体激光介质质是液体，如染料激光；是液体，如染料激光；是液体，如染料激光；是液体，如染料激光；3 3 3 3、固体激光介、固体激光介、固体激光介、固体激光介质质是固体，如：是固体，如：是固体，如：是固体，如：钕钕：：：：钇铝钇铝石榴石、石榴石、石榴石、石榴石、红红宝石、宝石、宝石、宝石、紫紫紫紫 翠石、翠石、翠石、翠石、 铒铒、、、、钬钬；；；；4 4 4 4、半、半、半、半导导体激光器等如：体激光器等如：体激光器等如：体激光器等如：GaAsGaAsGaAsGaAs。

二、鼓励方式二、鼓励方式二、鼓励方式二、鼓励方式————————电电鼓励、光鼓励、鼓励、光鼓励、鼓励、光鼓励、鼓励、光鼓励、热热鼓励、化学鼓励激光器等鼓励、化学鼓励激光器等鼓励、化学鼓励激光器等鼓励、化学鼓励激光器等三、任三、任三、任三、任务务方式方式方式方式————————延延延延续续波、准延波、准延波、准延波、准延续续波、脉冲波、脉冲波、脉冲波、脉冲( ( ( (巨脉巨脉巨脉巨脉 冲冲冲冲) ) ) )、、、、锁锁膜、膜、膜、膜、调调Ｑ激光Ｑ激光Ｑ激光Ｑ激光器等器等器等器等四、激光波四、激光波四、激光波四、激光波长长————————红红外、紫外、可外、紫外、可外、紫外、可外、紫外、可见见光、射光、射光、射光、射线线激光器等激光器等激光器等激光器等激光器激光器激光器激光器类类型型型型x-rayscosmic rays电视和收电视和收音机策波音机策波准分子准分子准分子准分子氩氩倍倍倍倍频频染料染料染料染料红红宝石宝石宝石宝石翠翠翠翠绿绿宝石宝石宝石宝石Nd:YAGNd:YAG铒铒:YAG:YAGCO2CO2190 - 390488 - 514532577-6307556941064294010600紫外的紫外的紫外的紫外的可可可可见见的的的的红红外外外外线线400 nm400 nm700 nm700 nm钬钬2100常见激光器及其特性常见激光器及其特性类型类型称号称号任务物质任务物质波波长(μm )鼓励方式鼓励方式特征特征气气体体激激光光器器原子原子He-NeHe-Ne0.6328气体放电气体放电广泛广泛分子分子CO2CO210.6气体放电气体放电高功率输出高功率输出N2N20.3371气体放电气体放电无谐振腔无谐振腔离子离子Ar+Ar+0.4880气体放电气体放电常用作常用作泵浦源泵浦源He-CdHe-Cd0.4416气体放电气体放电固体固体激光激光器器红宝石红宝石Cr3+－－Al2O30.6943光泵浦光泵浦运用广泛，运用广泛，可得到高可得到高功率输出功率输出Nd3+－－YAGNd3+－－YAG1.06光泵浦光泵浦钕玻璃钕玻璃Nd3+1.06光泵浦光泵浦液体激光器液体激光器染料染料染料染料0.585激光泵浦激光泵浦波长可调波长可调半导体半导体激光器激光器GaAs/ GaAlAsGaAs0.85电流注入电流注入短波长通讯短波长通讯InP/InGaAsPInP1.30电流注入电流注入长波长通讯长波长通讯激光的任务方式图激光的任务方式图延续激光准脉冲激光脉冲激光产生不同激光的方法：产生不同激光的方法：2. 经过激光波长转换方法经过激光波长转换方法: 1〕〕 运用非线性光学运用非线性光学:倍频倍频 (SHG); 3HG, 4HG, 5HG, OPO 等等 2〕固体染料波长转换片〕固体染料波长转换片 KTP 晶体晶体1064 nm532 nm激光激光激光激光计计量及有关参数量及有关参数量及有关参数量及有关参数1.1.能量〔能量〔能量〔能量〔E E〕〕〕〕 概念：脉冲概念：脉冲概念：脉冲概念：脉冲输输出的激光器，其每一脉冲所具有的做出的激光器，其每一脉冲所具有的做出的激光器，其每一脉冲所具有的做出的激光器，其每一脉冲所具有的做功才干。

功才干 单单位：焦耳〔位：焦耳〔位：焦耳〔位：焦耳〔J J〕〕〕〕 相关参数：相关参数：相关参数：相关参数： 脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度脉冲幅度-- --脉冲可有多种外形，脉冲所能到达的最脉冲可有多种外形，脉冲所能到达的最脉冲可有多种外形，脉冲所能到达的最脉冲可有多种外形，脉冲所能到达的最大大大大值值 脉冲脉冲脉冲脉冲宽宽度度度度-- --脉冲的脉冲的脉冲的脉冲的继续时间继续时间 脉冲脉冲脉冲脉冲频频率率率率-- --周期性反复的脉冲每秒出周期性反复的脉冲每秒出周期性反复的脉冲每秒出周期性反复的脉冲每秒出现现的个数的个数的个数的个数 脉冲周期脉冲周期脉冲周期脉冲周期-- --频频率的倒数率的倒数率的倒数率的倒数 峰峰峰峰值值功率功率功率功率-- --脉冲能量与脉冲脉冲能量与脉冲脉冲能量与脉冲脉冲能量与脉冲宽宽度之比度之比度之比度之比 平均功率平均功率平均功率平均功率-- --脉冲能量与脉冲脉冲能量与脉冲脉冲能量与脉冲脉冲能量与脉冲频频率的乘率的乘率的乘率的乘积积激光激光激光激光计计量及有关参数量及有关参数量及有关参数量及有关参数2.2.功率〔功率〔功率〔功率〔P P〕〕〕〕 概念：概念：概念：概念： 延延延延续输续输出的激光器在出的激光器在出的激光器在出的激光器在单单位位位位时间时间内所做内所做内所做内所做的功。

的功 它表征激光器在每秒〔它表征激光器在每秒〔它表征激光器在每秒〔它表征激光器在每秒〔S S〕内〕内〕内〕内输输出的能出的能出的能出的能量 从光子程度上看，功率代表从光子程度上看，功率代表从光子程度上看，功率代表从光子程度上看，功率代表单单位位位位时间时间内内内内经过经过 的光子数的光子数的光子数的光子数 单单位：位：位：位： 瓦〔瓦〔瓦〔瓦〔WW〕或毫瓦〔〕或毫瓦〔〕或毫瓦〔〕或毫瓦〔mWmW〕〕〕〕 W=J/s W=J/s mW=mJ/s mW=mJ/s 激光激光激光激光计计量及有关参数量及有关参数量及有关参数量及有关参数3.3.光斑面光斑面光斑面光斑面积积〔〔〔〔A A〕〕〕〕 概念：概念：概念：概念： 通常指激光束落在受照通常指激光束落在受照通常指激光束落在受照通常指激光束落在受照组织组织外表的光斑的面外表的光斑的面外表的光斑的面外表的光斑的面积积。

单单位：平方厘米〔位：平方厘米〔位：平方厘米〔位：平方厘米〔m2m2〕〕〕〕 丈量方法：丈量方法：丈量方法：丈量方法： 可见激光可见激光可见激光可见激光直接测量直接测量直接测量直接测量不可见激光不可见激光不可见激光不可见激光用特殊的转换材料，显示其光斑大小用特殊的转换材料，显示其光斑大小用特殊的转换材料，显示其光斑大小用特殊的转换材料，显示其光斑大小高斯光斑高斯光斑高斯光斑高斯光斑取强度为幅值取强度为幅值取强度为幅值取强度为幅值1/e21/e2的两点间距离定义为光斑的直径的两点间距离定义为光斑的直径的两点间距离定义为光斑的直径的两点间距离定义为光斑的直径激光激光激光激光计计量及有关参数量及有关参数量及有关参数量及有关参数4.4.照射照射照射照射时间时间〔〔〔〔T T〕〕〕〕 概念：概念：概念：概念： 激光束照射于激光束照射于激光束照射于激光束照射于组织组织外表所外表所外表所外表所继续继续的的的的时间时间。

单单位：秒〔位：秒〔位：秒〔位：秒〔S S〕〕〕〕 相关参数：相关参数：相关参数：相关参数： 功率密度〔功率密度〔功率密度〔功率密度〔P/AP/A〕〕〕〕------即幅照度，即幅照度，即幅照度，即幅照度，这这是表示激光是表示激光是表示激光是表示激光光光光光强强度的重要参数，表征度的重要参数，表征度的重要参数，表征度的重要参数，表征单单位面位面位面位面积积受照受照受照受照组织组织所所所所接受的光功率从光子程度看，功率密度代表接受的光功率从光子程度看，功率密度代表接受的光功率从光子程度看，功率密度代表接受的光功率从光子程度看，功率密度代表单单位位位位时间时间内内内内经过单经过单位面位面位面位面积积的光子数的光子数的光子数的光子数 单单位：位：位：位： 瓦瓦瓦瓦/ /平方厘米平方厘米平方厘米平方厘米 (W/cm2) (W/cm2) 激光激光激光激光计计量及有关参数量及有关参数量及有关参数量及有关参数5.5.激光激光激光激光计计量〔量〔量〔量〔D D〕〕〕〕 概念：幅照到概念：幅照到概念：幅照到概念：幅照到组织组织上能量密度的多少。

上能量密度的多少上能量密度的多少上能量密度的多少 单单位：焦耳位：焦耳位：焦耳位：焦耳/ /平方厘米〔平方厘米〔平方厘米〔平方厘米〔J/cm2J/cm2〕〕〕〕 以以以以 延延延延续续激光垂直照射，那么：激光垂直照射，那么：激光垂直照射，那么：激光垂直照射，那么： D=P/A·T D=P/A·T 以以以以 单单位脉冲激光垂直照射，那么：位脉冲激光垂直照射，那么：位脉冲激光垂直照射，那么：位脉冲激光垂直照射，那么： D=E/A D=E/A 假假假假设设激光束并非垂直而是以入射角激光束并非垂直而是以入射角激光束并非垂直而是以入射角激光束并非垂直而是以入射角θ θ照射照射照射照射组织组织，那么：，那么：，那么：，那么： D=P/A·T ·cosθ D= E /As·cosθ D=P/A·T ·cosθ D= E /As·cosθ 上式上式上式上式阐阐明，入射角明，入射角明，入射角明，入射角θ θ越大，生物体所接受的激光越大，生物体所接受的激光越大，生物体所接受的激光越大，生物体所接受的激光剂剂量越小。

由此可量越小由此可量越小由此可量越小由此可见见，我，我，我，我们们在用激光做治在用激光做治在用激光做治在用激光做治疗时疗时，在，在，在，在普通情况下普通情况下普通情况下普通情况下应应尽量使光束与尽量使光束与尽量使光束与尽量使光束与组织组织外表垂直外表垂直外表垂直外表垂直临临床用床用床用床用激光做穴位照射或其他非激光做穴位照射或其他非激光做穴位照射或其他非激光做穴位照射或其他非损伤损伤性照射治性照射治性照射治性照射治疗时疗时，，，，调调理理理理激光射激光射激光射激光射剂剂量的最量的最量的最量的最简简便的方法是改便的方法是改便的方法是改便的方法是改动动激光的照射激光的照射激光的照射激光的照射时间时间激光激光激光激光 / / 光光光光组织组织影响影响影响影响反射反射反射反射散射散射散射散射传输传输吸收吸收吸收吸收吸收吸收组织组织内部光的吸收内部光的吸收内部光的吸收内部光的吸收波波波波长长〔微米〕〔微米〕〔微米〕〔微米〕) )1.01.00.20.210102020100,000100,00010,00010,0001,0001,00010010010101.01.00.10.10.010.010.0010.0010.00010.0001水水黑色素黑色素血色素血色素氧合血红素氧合血红素吸收系数吸收系数吸收系数吸收系数( (每厘米每厘米每厘米每厘米) )CO2CO2铒铒:YAG:YAG3.03.0 组织组织光学光学光学光学( (吸收光吸收光吸收光吸收光谱谱) ) 皮肤色皮肤色团光光谱 血血红蛋白蛋白(Hb)，氧合血，氧合血红蛋蛋白白(HbO2), 正正铁血血红蛋白蛋白(Met-Hb)都在都在585nm波波优点点有吸收峰有吸收峰. 水水(Water)在在此波此波长的吸收的吸收小很多量小很多量级. 色素色素(Melanin)是独是独一的干一的干扰要素要素.?组织光吸收曲线图中红外1100-2600nm被水完全吸收,而不被黑色素和血红蛋白吸收激光波长对应不同的目的靶基激光r 任务波长皮肤靶基　　　　　治疗类型　　　　　　　　Argon488色素Pigment LesionsDoubled Nd:Yag532色素，血管Vascular, Pigmented LesionsCu Vapor578血管Vascular LesionsPulsed Dye585-600　血管Vascular LesionsRuby694色素Hair, Pigmented, TattoosAlexandrite755色素，血管Hair, Pigmented, TattoosDiode800-810　色素，血管Hair, VascularNd:Yag1060色素　　Hair, Pigmented, TattooErbium2940水Epidermal Ablation白色肤的光学穿透白色肤的光学穿透白色肤的光学穿透白色肤的光学穿透白色肤的光学穿透白色肤的光学穿透 (50% (50% (50% 吸收深度吸收深度吸收深度吸收深度吸收深度吸收深度 单单单位位位位位位mm)mm)mm)(nm)(nm)53253258558569469475575510601060210021002940294010,60010,600穿透穿透穿透穿透600600120012001300130016001600800800－－－－2020180180激光激光激光激光倍倍倍倍频频YAGYAG脉冲染料脉冲染料脉冲染料脉冲染料红红宝石宝石宝石宝石翠翠翠翠绿绿宝石宝石宝石宝石Nd:YAGNd:YAG钬钬铒铒CO2CO2吸收体吸收体吸收体吸收体黑色素黑色素黑色素黑色素, , 血液血液血液血液血液血液血液血液, , 黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素黑色素, ,血液血液血液血液水水水水水水水水水水水水激光器目的波长: 激光的颜色(nm)反复频率: 每秒钟的脉冲数 (Hz)脉冲宽度: 激光脉冲继续作用的时间(ns,us,ms)激光功率: 激光脉冲传输的能量值(mj,jouls)组织组织吸收的吸收的吸收的吸收的热热量量量量烟烟烟烟100OC 100OC 及及及及隐隐含含含含热热量量量量汽化汽化汽化汽化碳化碳化碳化碳化皱纹皱纹90O-100OC90O-100OC空泡化空泡化空泡化空泡化白白白白/ /灰灰灰灰65O-90OC65O-90OC组织组织变变性性性性漂白漂白漂白漂白60O-70OC60O-70OC凝凝凝凝结结 ( (坏死坏死坏死坏死) )开端开端开端开端无无无无50O-60OC50O-60OC温度温度温度温度视觉变视觉变化化化化生物学生物学生物学生物学变变化化化化热热 皮肤组织各级程度热致作用表　 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 热致程度 热致温度 继续时间 临床表现　 ──────────────────────────────────　　热 敷 38～40℃ 长时间 温热觉得 热致红斑 43～44℃ 长时间 微血管充血扩张见红斑反响 热致水疱 47～48℃ 数秒 炎性渗出物潴留皮内,表真皮分别 热致凝固 55～60℃ 约10秒 受照处皮肤组织凝固坏死 热致沸腾 100℃以上 数秒 皮肤组织中的组织液沸腾 热致炭化 300～400℃ 瞬间 可见呈棕黑色干性坏死组织, 伴有水蒸气白烟 热致熄灭 530℃以上 瞬间 可见火光,伴有水蒸气白烟 热致汽化 5730℃ 瞬间 皮肤由固体立刻变成气体, 并以极 高的速度射出, 留下一个凹陷, ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━“选择性光性光热作用〞任作用〞任务方式方式靶组织对激光的吸收系数应大于正常组织靶组织对激光的吸收系数应大于正常组织脉冲延迟时间小于靶组织热驰豫〔即温度降至一脉冲延迟时间小于靶组织热驰豫〔即温度降至一半〕时间半〕时间激光能量足够大激光能量足够大激光的生物效激光的生物效激光的生物效激光的生物效应应 激光照射于生物激光照射于生物激光照射于生物激光照射于生物组织时组织时，因其波，因其波，因其波，因其波长长、、、、强强度、任度、任度、任度、任务务方式、曝光方式、曝光方式、曝光方式、曝光时间时间等参等参等参等参数的不同，可以表数的不同，可以表数的不同，可以表数的不同，可以表现现出不同的生物学作用，就生物出不同的生物学作用，就生物出不同的生物学作用，就生物出不同的生物学作用，就生物组织组织而言，那么因其光而言，那么因其光而言，那么因其光而言，那么因其光学特性和学特性和学特性和学特性和热热学特性不一，在不同参数的激光作用下可以学特性不一，在不同参数的激光作用下可以学特性不一，在不同参数的激光作用下可以学特性不一，在不同参数的激光作用下可以产产生不同的生物效生不同的生物效生不同的生物效生不同的生物效应应，包括：，包括：，包括：，包括：光光光光热热效效效效应应－－－－－－－－组织组织吸收光以后，光能吸收光以后，光能吸收光以后，光能吸收光以后，光能转转化化化化为热为热能，使部分温度升高。

运用能，使部分温度升高运用能，使部分温度升高运用能，使部分温度升高运用: :在在在在手手手手术术治治治治疗疗及非手及非手及非手及非手术术治治治治疗疗上◆◆◆◆ 光化学效光化学效光化学效光化学效应应－－当光子－－当光子－－当光子－－当光子给给予生物大分子的能量，大于断开其弱予生物大分子的能量，大于断开其弱予生物大分子的能量，大于断开其弱予生物大分子的能量，大于断开其弱键键所需的能所需的能所需的能所需的能量量量量时时, ,就会就会就会就会发发生化学反响生化学反响生化学反响生化学反响. .光光光光热热效效效效应应 光子能量光子能量光子能量光子能量E=hC/λ (h:E=hC/λ (h:普朗克常数普朗克常数普朗克常数普朗克常数; C:; C:光速光速光速光速; λ :; λ :光波光波光波光波长长 ) ) 产热产热机制：机制：机制：机制： 长长波波波波长长光子光子光子光子------直接生直接生直接生直接生热热 短波短波短波短波长长光子光子光子光子------激激激激发态电发态电子以无子以无子以无子以无辐辐射射射射跃跃迁前往低能迁前往低能迁前往低能迁前往低能态时态时, ,所所所所释释放放放放 的能量使周的能量使周的能量使周的能量使周围围分子添加分子添加分子添加分子添加热热运运运运动动, ,以及激以及激以及激以及激发态电发态电子子子子 并非直接前往基并非直接前往基并非直接前往基并非直接前往基态态, ,而是在众多复而是在众多复而是在众多复而是在众多复杂杂的能量差不的能量差不的能量差不的能量差不 大的能大的能大的能大的能级级之之之之间间分次逐分次逐分次逐分次逐级级向下弛豫向下弛豫向下弛豫向下弛豫, ,每次只能每次只能每次只能每次只能释释放放放放 较较低的能量低的能量低的能量低的能量, ,而使周而使周而使周而使周围围的分子添加的分子添加的分子添加的分子添加热热运运运运动动. .激光在手激光在手激光在手激光在手术术方面的运用方面的运用方面的运用方面的运用 根据激光功率密度的不同根据激光功率密度的不同:1.切割切割术—组织中水汽化中水汽化导致的体致的体积扩展展压力添加力添加,以及以及组 织固有的固有的张力而被分开而构成切口力而被分开而构成切口.2.气化气化术—组织中水分在瞬中水分在瞬间被蒸被蒸发,枯燥枯燥,凝固了的凝固了的组织也也 随即熄随即熄灭而一并被蒸而一并被蒸发去除去除.3.碳化碳化术—以焦点以外一定大小的光斑以焦点以外一定大小的光斑,在一定的在一定的时间内内连 续的照射的照射组织,使受照使受照组织发生干性坏死和炭化生干性坏死和炭化, 外外观呈呈综黑色黑色.激光在手激光在手激光在手激光在手术术方面的运用方面的运用方面的运用方面的运用 4.凝固凝固术—以焦点以外相以焦点以外相应大小的光斑大小的光斑,把功率降低至适当把功率降低至适当 程度程度,延延续的照射的照射组织,使受照使受照组织在在坚持上皮持上皮 完好完好,不不产生缺生缺损和碳化的根底上出和碳化的根底上出现热凝固凝固 坏死坏死.外外观由灰白色由灰白色渐变为灰褐色。

灰褐色5.激光激光组织间热疗法法— 让激光激光经过插入插入组织内的光内的光纤维对 组织进展加展加热，使，使组织内温度升至内温度升至60°C以上，并以上，并继续照射照射一定一定时间, 使使该组织凝固坏死已运用于治凝固坏死已运用于治疗肿瘤6.光光热敷敷—利用功率密度利用功率密度约为150-800mW/cm2的低的低强度激度激光光对病灶部分病灶部分产生一种温生一种温热的的觉得，犹如得，犹如热敷光化学作用光化学作用光化学作用光化学作用 产生条件：生条件： 光子光子给予生物大分子的能量予生物大分子的能量>断开其弱断开其弱键所需的能量所需的能量全全过程：程： 生物分子吸收相生物分子吸收相应能量的光子能量的光子 →外外层价价电子被激子被激发跃迁至迁至电子激子激发态 →在其在其驰豫前往基豫前往基态时释放出的能量耗放出的能量耗费在某一化学在某一化学 键的断裂和新的断裂和新键的构成上的构成上 →生成生成稳定的最定的最终产物物光光光光动动力力力力疗疗法〔法〔法〔法〔PDTPDT〕〕〕〕 原理：原理： 光敏光敏剂进入靶入靶组织→遭到接近光敏遭到接近光敏剂发射光射光谱峰峰值波波长的光照射的光照射→光敏光敏剂被激被激发→光敏光敏剂把能量把能量转移移给靶靶组织中的分子氧中的分子氧→靶靶组织中的分子氧被激中的分子氧被激发为强氧化氧化剂〔〔单态 氧〕氧〕→单态氧使靶氧使靶组织的生物膜的生物膜产生生过氧化氧化损伤→靶靶组织破坏破坏常用光敏常用光敏常用光敏常用光敏剂剂 üHPD〔血〔血卟啉衍生物〕啉衍生物〕üDHE〔双血〔双血卟啉啉酯〕〕ü酞花菁染料花菁染料ü脱脱镁叶叶绿环类ü癌光啉〔癌光啉〔PSD-007〕〕ü光敏素光敏素ⅡⅡ ümTHPC〔〔间四四羟基基氯苯酚〕苯酚〕ü卟啉合成物的母体啉合成物的母体ALA〔〔5氨基氨基-γ-酮戊酸〕戊酸〕ü进入靶入靶组织方式：方式：ü 静脉静脉给药 动脉脉给药ü 组织内注射内注射 部分敷部分敷贴光化学效光化学效光化学效光化学效应应的的的的临临床运用床运用床运用床运用 产生条件：生条件： • 低光功率密度〔低低光功率密度〔低强度〕度〕 • 较长曝光曝光时间典型运用：典型运用： ◆◆光光动力力疗法〔法〔PDT〕〕 ◆◆低低强度激光血管内照射度激光血管内照射 ◆◆ 激光部分照射激光部分照射常用激光器简介激光在皮肤科的运用激光在皮肤科的运用皮肤血管病皮肤血管病皮肤血管病皮肤血管病皮肤色素病皮肤色素病皮肤色素病皮肤色素病皮肤肿瘤皮肤肿瘤皮肤肿瘤皮肤肿瘤感染性皮病感染性皮病感染性皮病感染性皮病其它皮肤病其它皮肤病其它皮肤病其它皮肤病美容治美容治美容治美容治疗疗疗疗鲜红斑痣鲜红斑痣鲜红斑痣鲜红斑痣草莓状血管草莓状血管草莓状血管草莓状血管瘤瘤瘤瘤毛细血管扩毛细血管扩毛细血管扩毛细血管扩张张张张蜘蛛痣蜘蛛痣蜘蛛痣蜘蛛痣酒渣鼻酒渣鼻酒渣鼻酒渣鼻化脓性肉芽化脓性肉芽化脓性肉芽化脓性肉芽肿肿肿肿血管角皮瘤血管角皮瘤血管角皮瘤血管角皮瘤血管炎血管炎血管炎血管炎银屑病银屑病银屑病银屑病太田痣太田痣太田痣太田痣伊滕痣伊滕痣伊滕痣伊滕痣色素痣色素痣色素痣色素痣先天性色痣先天性色痣先天性色痣先天性色痣蓝痣蓝痣蓝痣蓝痣文身文身文身文身异物色沉异物色沉异物色沉异物色沉雀斑样痣雀斑样痣雀斑样痣雀斑样痣雀斑雀斑雀斑雀斑咖啡斑咖啡斑咖啡斑咖啡斑Becker’sBecker’s痣痣痣痣红斑黑变病红斑黑变病红斑黑变病红斑黑变病汗管瘤汗管瘤汗管瘤汗管瘤粟丘疹粟丘疹粟丘疹粟丘疹表皮痣表皮痣表皮痣表皮痣皮脂腺痣皮脂腺痣皮脂腺痣皮脂腺痣脂溢角化病脂溢角化病脂溢角化病脂溢角化病鲍温病鲍温病鲍温病鲍温病基底细胞癌基底细胞癌基底细胞癌基底细胞癌瘢痕疙瘩瘢痕疙瘩瘢痕疙瘩瘢痕疙瘩结节硬化症结节硬化症结节硬化症结节硬化症着色干皮病着色干皮病着色干皮病着色干皮病息肉综合征息肉综合征息肉综合征息肉综合征黄瘤病黄瘤病黄瘤病黄瘤病皮赘皮赘皮赘皮赘皮角皮角皮角皮角寻常疣寻常疣寻常疣寻常疣 扁平疣扁平疣扁平疣扁平疣 尖锐湿疣尖锐湿疣尖锐湿疣尖锐湿疣 传染性软疣传染性软疣传染性软疣传染性软疣疱疹疱疹疱疹疱疹 丹毒丹毒丹毒丹毒 疖肿疖肿疖肿疖肿腋臭腋臭腋臭腋臭 鸡眼鸡眼鸡眼鸡眼 胼胝胼胝胼胝胼胝 汗管角化病汗管角化病汗管角化病汗管角化病神经性皮炎神经性皮炎神经性皮炎神经性皮炎皮肤黄疣皮肤黄疣皮肤黄疣皮肤黄疣祛除皱祛除皱祛除皱祛除皱纹祛除纹祛除纹祛除纹祛除瘢痕祛瘢痕祛瘢痕祛瘢痕祛除眼袋除眼袋除眼袋除眼袋永久脱永久脱永久脱永久脱毛毛毛毛光子去光子去光子去光子去痘痘痘痘光子嫩光子嫩光子嫩光子嫩肤肤肤肤Nd:YAG Nd:YAG 激光器激光器激光器激光器uuYAG – YAG – 钇铝钇铝石榴石石榴石石榴石石榴石uu波波波波长长 - 1.06 - 1.06 微米微米微米微米, , 接近接近接近接近红红外光束外光束外光束外光束uu延延延延续续Nd:YAG – Nd:YAG – 继续泵继续泵浦灯浦灯浦灯浦灯 ( (例如例如例如例如KrKr氪氪灯灯灯灯) )uu脉冲脉冲脉冲脉冲Nd:YAG – Nd:YAG – 脉冲脉冲脉冲脉冲泵泵浦灯浦灯浦灯浦灯 ( (闪闪光光光光泵泵浦灯浦灯浦灯浦灯- - 例如氙例如氙例如氙例如氙) )Nd:YAG Nd:YAG 激光棒激光棒激光棒激光棒泵泵浦灯浦灯浦灯浦灯镀镀金金金金泵泵浦浦浦浦 腔腔腔腔镜镜镜镜镜镜MirrorMirrorQ开关开关Nd3+:YAG 激光机激光机l l开关技术开关技术开关技术开关技术l l波长：波长：波长：波长：1064/532nm1064/532nml l能量：能量：能量：能量：500mJ/250mJ500mJ/250mJl l脉宽：脉宽：脉宽：脉宽： <10ns <10nsl l频率：频率：频率：频率：1-5Hz1-5Hzl l导光方式：七关节导光臂，导光方式：七关节导光臂，导光方式：七关节导光臂，导光方式：七关节导光臂，三自在度三自在度三自在度三自在度l l指示光：指示光：指示光：指示光：5mw5mw半导体激光半导体激光半导体激光半导体激光l l用途：各类皮肤色素病和用途：各类皮肤色素病和用途：各类皮肤色素病和用途：各类皮肤色素病和血管病血管病血管病血管病均匀的光束特性高斯分布方式高斯分布方式平帽方式平帽方式*传统的Q开关Nd:YAG激光的峰值能量密度位于中央- 暂时性色素冷静的风险添加*Spectra VRM平帽方式能量均匀分布Image profiled by Spiricon Beam Profiler超脉冲超脉冲CO2激光机激光机l l波长：波长：波长：波长：10600ms10600msl l导光系统：六关节导导光系统：六关节导导光系统：六关节导导光系统：六关节导光臂，五种刀头光臂，五种刀头光臂，五种刀头光臂，五种刀头l l功率：功率：功率：功率：1-30W1-30Wl l用途：用途：用途：用途：l l 皮肤外科，整形外皮肤外科，整形外皮肤外科，整形外皮肤外科，整形外科五官科，肛肠科等科五官科，肛肠科等科五官科，肛肠科等科五官科，肛肠科等各科手术各科手术各科手术各科手术l l 便携式CO2激光机波波波波长长：：：：10600ms10600ms导导光系光系光系光系统统：直接：直接：直接：直接输输出出出出功率：功率：功率：功率：1-10W1-10W冷却方式：内置水冷循冷却方式：内置水冷循冷却方式：内置水冷循冷却方式：内置水冷循环环半半导体激光体激光laserSmilelaserSmile便携式高速牙便携式高速牙便携式高速牙便携式高速牙齿齿 漂白系漂白系漂白系漂白系统统最大最大最大最大输输出功率：出功率：出功率：出功率：10w10w光光光光纤长纤长度：度：度：度：191cm191cm用途：平行用途：平行用途：平行用途：平行输输出的半出的半出的半出的半导导体体体体激光高速激激光高速激激光高速激激光高速激发发涂抹在牙涂抹在牙涂抹在牙涂抹在牙齿齿外表的外表的外表的外表的专专利漂白凝胶，催利漂白凝胶，催利漂白凝胶，催利漂白凝胶，催化凝胶与色素的反响，从化凝胶与色素的反响，从化凝胶与色素的反响，从化凝胶与色素的反响，从而快速的美白牙而快速的美白牙而快速的美白牙而快速的美白牙齿齿。

脉冲染料激光脉冲染料激光波长：波长：585nm585nm脉宽：脉宽：350us350us输出光斑直径：输出光斑直径：5mm5mm反复频率：反复频率：2Hz2Hz输出系统：柔性光纤＋手柄输出系统：柔性光纤＋手柄Q Q开关开关红宝石激光机宝石激光机Q Q Q Q开关脉冲激光开关脉冲激光开关脉冲激光开关脉冲激光波波波波长长：：：：694nm694nm694nm694nm能量：能量：能量：能量：调调Q—10JQ—10JQ—10JQ—10J 非非非非调调Q—40JQ—40JQ—40JQ—40J脉脉脉脉宽宽：：：：调调Q—7nsQ—7nsQ—7nsQ—7ns用途：用途：用途：用途：调调Q—Q—Q—Q—皮肤色素病皮肤色素病皮肤色素病皮肤色素病非非非非调调Q—Q—Q—Q—脱毛脱毛脱毛脱毛Q Q开关翠开关翠绿宝石激光宝石激光波波长：：755nm755nm能量：能量：4-10J/cm24-10J/cm2脉脉宽：：50-90ns50-90ns用途：皮肤色素病用途：皮肤色素病ALEXlazrALEXlazr短脉冲激光系短脉冲激光系统IPL强脉冲光技术英 国Energist ULTRA™ VPL™ 可变脉冲光脱毛嫩肤系统强脉冲光技术Intense Pulsed Light (IPL™)反射镜反射镜氙闪光灯柱氙闪光灯柱过滤膜过滤膜导光晶体导光晶体激光与强光的输出对比激光 一切的输出能量经过不同大小的光斑输出；光斑越小，输出的能量密度越大。

强光小光斑的能量输出更小，但能量密度坚持一致光子嫩肤I型光子嫩肤型光子嫩肤II 型光子嫩肤型光子嫩肤顺应顺应症症•良性血管病良性血管病变变，包括：，包括：•毛毛细细血管血管扩张扩张Telangiectasias•红红斑痤斑痤疮疮Symptoms of Rosacea•红脸红脸Flushing•皮肤色素改皮肤色素改动动Dyschromia•激光磨削后激光磨削后红红斑斑•阳光性色素斑阳光性色素斑Pigmentary sun damage•色素斑色素斑Mottled pigmentation•色素冷静色素冷静Hyperpigmentation•光老化光老化Photoaging•痣痣Lentigines•表皮及真皮构造改表皮及真皮构造改动动•皱纹皱纹Rhytides•皮肤皮肤弹弹性改性改动动Elastotic changes•胶原和胶原和结缔组织结缔组织改改动动•毛孔粗大毛孔粗大Large pores经过光光热效效应刺激真皮胶原刺激真皮胶原纤维增生和重增生和重新分布，以改善皮肤新分布，以改善皮肤弹性和瘢痕，并消除性和瘢痕，并消除使皮肤外表的色斑，毛使皮肤外表的色斑，毛细血管血管扩张等 光子嫩肤的目的：光子嫩肤的目的： 光光热效效应 强强脉冲光能脉冲光能转转化化为热为热量，影响皮肤外表深部量，影响皮肤外表深部的胶原的胶原纤维纤维和和弹弹力力纤维纤维，使之重新，使之重新陈陈列，并恢复列，并恢复弹弹性，从而到达消除性，从而到达消除皱纹皱纹，减少毛孔的治，减少毛孔的治疗疗效果效果 Energy Penetration of Commonly Used Cutaneous LasersIPLIPL的灵敏性的灵敏性: :不同穿透深度不同穿透深度IPL的灵敏性:不同穿透深度经过经过光斑改光斑改光斑改光斑改动动IPL的灵敏性:不同穿透深度经过经过能量改能量改能量改能量改动动IPL的有效性:作用于多个吸收峰波波波波长长 (Microns) (Microns)1.01.00.20.210102020100,000100,00010,00010,0001,0001,00010010010101.01.00.10.10.010.010.0010.0010.00010.0001WaterMelaninHemoglobinOxyhemoglobin吸收系数吸收系数吸收系数吸收系数(per centimeter)(per centimeter)CO2CO2Er:YAGEr:YAG3.03.0脉冲发射时, 光的能量被传出脉冲延迟时, 组织冷却下来更多的能量可被平安地传导到靶组织中IPL的有效性:多同步脉冲 Pulse 1 Pulse 2 Pulse 3 Delay 1 Delay 2 IPL的有效性:多同步脉冲Pulse durationPulse durationPulse durationPulse delayPulse Pulse delaydelayonononononoffoff354045505560657075808501020304050Time [ms]Temperature [°C]EpidermisVessel选择脉冲和脉冲延迟的长度要根据靶组织的体积大小 体积小的靶组织具有较小的热容量加热快，冷却快体积大的靶组织具有较大的热容量热的慢，冷的慢举例：治疗血管性病变加热到冷却到一半温度IPL的有效性:多同步脉冲 血管直径血管直径 冷却冷却时间时间 . 20 m 140 s 50 m 1.2 ms 100 m 3.6 ms 300 m 5-10 msWhat IPL Can Do5大优势IPL, 光子嫩肤的金规范去红：治疗红斑痤疮病症去黑：治疗色素冷静、老年斑使皮肤更柔软更光滑治疗全脸、颈部、前胸、手无停工期IPL之外，没有其他技术可以满足以上5目的超越5年以上的大量的已发表的临床有效性文献支持强脉冲光子与激光之比较强脉冲光子与激光之比较强脉冲光子设备强脉冲光子设备强脉冲光子设备强脉冲光子设备激光设备激光设备激光设备激光设备单色性单色性单色性单色性宽光谱宽光谱宽光谱宽光谱, ,可调节（可调节（可调节（可调节（400-400-1200nm1200nm））））波长难以调节波长难以调节波长难以调节波长难以调节方向性方向性方向性方向性好好好好好好好好能能能能 量量量量高高高高高高高高脉脉脉脉 宽宽宽宽连续可调连续可调连续可调连续可调一般不可调一般不可调一般不可调一般不可调脉冲个数脉冲个数脉冲个数脉冲个数多个多个多个多个单个单个单个单个光斑直径光斑直径光斑直径光斑直径5 5   10mm10mm一般为一般为一般为一般为6-9mm6-9mm故障率故障率故障率故障率 低，仅为激光器低，仅为激光器低，仅为激光器低，仅为激光器15-20%15-20%较高较高较高较高。