激光醫學

激光醫學的發展大致可以分為3個時期。

（一）以基礎研究為主的時期

1960年，美國人梅曼（Maiman）製成了世界上第一台紅寶石激光器。由於當時沒有激光功率計，因而，梅曼用激光照射兔眼的視網膜，通過生物效應對眼的損傷程度來粗略測定激光的功率和能量，這樣拉開了激光醫學的序幕。

1961年，世界第一台醫用激光機——紅寶石視網膜凝固機在美國問世，美國醫師Campbell、Koester等對剝離的視網膜進行焊接；Sonlon、Zeret、Eichler等人首批發表了“激光的生理作用”、“光脈衝引起眼的損傷”、“相干光源產生的光凝固”以及“激光在生物醫學的應用的生理學基礎”等論文。1962年，歐洲的Bessis小組報道了他們用紅寶石激光照射細胞器的研究成果。1963年，蘇聯也開始發表激光生物效應方面的文章。1966年，渥美和彥等發表了日本第一批激光醫學論文。

在我國，1961年製成了第一台國產紅寶石激光器，1965年北京同仁醫院開始了紅寶石激光視網膜凝固的動物實驗。到20世紀60年代末，世界有關激光醫學方面的論文已有幾百篇之多，專著10多部。

從1964年開始，美國、英國、蘇聯等國相繼召開了激光生物醫學方面的學術會議。於是，激光醫學研究在世界各國興起，但作為一門學科的形成它仍然處於初級階段，很不成熟。例如在臨床方面，雖然早已做過用激光焊接剝離了的視網膜的實驗，但真正用於臨床則始於1968年。又如1963年首次做了用紅寶石激光消除屍體血管粥樣斑塊的嘗試，但由於缺乏相應的技術和設備，幾乎停頓了20多年。可以說，20世紀60年代只是激光醫學的基礎研究階段，但“激光醫學”作為一門新的學科，正在逐步形成。

（二）臨床廣泛應用期

激光的臨床應用是從眼科開始的，隨著醫用激光器的改造和發展，20世紀70年代初，激光已廣泛地用於臨床各科。如1970年波洛尼娜等人應用He-Ne激光治療高血壓等內科疾病。同年CO₂激光問世，促進了激光在外科手術上的應用。據1971年統計，全世界有5萬名患者接受了激光手術，治癒率達76%。1972年，Nd:YAG激光已用於胃腸、泌尿外科，並用於內窺鏡實驗。1975年，用Nd:YAG激光內窺鏡凝固出血點和治療腸道急性出血。1976年，用它切除膀胱腫瘤。1978年，Nd:YAG激光已廣泛用於胸外科、皮膚科、五官科、婦科等。

20世紀70年代由於激光廣泛用於臨床，從而掀起了一場世界範圍內的激光醫療熱。自1975年在以色列召開的第一屆國際激光外科學會議開始，以後每兩年召開一次，到1979年為止，參加會議的代表從第一次的8人增加到100人。1979年3月，在美國底特律召開了第一次國際激光醫學研討會，到會代表400餘人，代表了16個國家。在這個時期，激光臨床應用的論文平均每年發表70餘篇。在我國，1970年研究成功激光視網膜凝固機，1971年，上海第六大人民醫院發表了第一篇紅寶石激光凝固視網膜的臨床報道；1973年，上海醫科大學附屬耳鼻喉醫院、中山醫科大學等單位用國產的CO₂治療機在外科、皮膚科、五官科、婦科、腫瘤科等開展了激光手術治療；1974年，開始研製激光內鏡系統；1975年，He-Ne激光被用於治療頭痛、皮膚急慢性潰瘍、高血壓等病，同時用He-Ne光針做穴位麻醉進行胃、甲狀腺、拔牙等手術。1977年在武漢召開了我國首屆激光醫學學術交流會，宣讀了80餘篇論文。20世紀70年代末，我國已能製造10多種醫用激光器，並用以治療250多種疾病，有上百萬例患者接受了治療。1980年在東京舉行第一次國際激光醫學學術交流會，中國激光醫學工作者用激光光動力學治療腫瘤的病例數是最多的，在激光光針的應用和染料激光的臨床應用方面，均居領先地位。

（三）激光醫學發展的成熟期

經過20多年的基礎研究和臨床應用，激光醫學已趨於成熟。20世紀80年代已形成了一門新興的邊緣學科——“激光醫學”。它得到了國際組織的公認，世界衛生組織（WHO）成立了“激光醫學諮詢委員會”，國內外編輯出版了大量的專業期刊及專著。值得一提的是，1987年由原中山醫科大學、河南醫科大學和同濟醫科大學聯合編著出版的《激光醫學》一書，在第二屆國際圖書博覽會上被公認為“世界第一部最完整的激光醫學書籍”。包括我國在內的許多國家，已建立起激光醫學教學、科研、醫療的專業隊伍，成立了許多國際性的專業學術團體，如國際光動力學會、國際激光外科學會等。國家、省、市級的激光醫學會也相繼成立，定期進行學術交流、舉辦學習班、互相參觀學習等活動，開展得十分活躍。激光醫學的發展使得醫用激光器生產產業化，國際上醫用激光器已形成大產業，產品40多種，年銷量已突破10億美元。我國有上百個廠家生產醫用激光器。目前，國內許多醫院多採用國產機器。

我國在20世紀70年代中後期，國家和許多省市已有計劃地將激光醫學的科技研究分別列入“六五”、“七五”、“八五”直至21世紀的“十一五”規劃，許多研究項目還得到了國家自然科學基金的資助，並獲得國家級和省部的大獎。這對於我國激光醫學的發展無疑是一個巨大的推動。

（一）激光醫學是一門技術性很強的學科

激光技術包含了許多現代光學技術，其中有輻射度學、光譜學、信息光學、量子光學、非線性光學、成像光學、纖維光學、光學傳輸和光學計量等。同時還涉及電子技術、機械工程。在醫學方面還要和計算機技術、超聲技術、X射線技術、光導纖維內窺鏡技術等相配合。

（二）激光醫學的醫學應用面十分廣泛

激光醫學作為一門醫學的邊緣學科與其他的醫學邊緣學科相比，其應用面要廣泛得多。例如，冷凍醫學多用於治療、核醫學多用於診治腫瘤、超聲醫學多用於診斷，而激光醫學不僅可以用多種方法治療各種疾病（包括手術和非手術治療），也可以用於診斷及基礎醫學的研究，而且已經在中醫學中應用，激光針灸就是很好的說明。

（三）激光具有特殊的生物效應

由於激光和普通光的發光機制不同，因此激光光束具有比普通光更強的方向性、高亮度，且單色性好、相干性好，因此使得普通光所不能顯示的生物效應在用激光后明顯起來，這就是激光診治疾病的基礎，普通光所無能為力的特異診治，激光則可大顯身手。

臨床放射醫學常用的X射線、α射線、β射線和γ射線都是由高能微觀粒子組成，稱之為“高能輻射”。由於這些射線可引起生物分子電離激發，所以又稱為“電離輻射”。但組成激光光束的光子能量比上述高能粒子低得多。例如，由氪激光器發出的黃光每個光子的能量為10^-19J，而硬X射線每個光子的能量則達到2X10^-14J，後者比前者高出10萬倍。因此激光稱為“非高能輻射”或“非電離輻射”。高能輻射的粒子作用於生物組織后所引起的直接生物效應應是生物效應是使生物分子發生電離、激光。他作用於癌細胞可殺死癌細胞或抑制其生長，但作用於正常細胞時也會引起正常細胞損傷，如全身性急、慢性放射病或局部受放射性灼傷。激光是“非電離輻射”，它作用人體后只產生熱效應、光化效應、壓強效應、電磁場效應和生物刺激效應，而以上5種效應都是激光治病的機制。

在診斷方面，各種激光分析、診斷儀器（如激光腫瘤診斷分析儀、激光全息顯微鏡、激光CT等）能迅速、客觀地得出結果。在治療方面，激光治療技術（如激光刀、激光治療機、激光微光束技術、內窺鏡激光、光動力學療法等）幾乎在臨床各科都得到應用。我國將激光與中醫針灸結合應用於臨床，這在國際上則是領先的。在基礎醫學研究方面，除深入研究激光生物學效應外，還應用激光技術（如熒光漂白恢復技術、激光衍射測量技術、激光流式細胞計、激光喇曼光譜技術等）進行細胞及分子水平的研究，能測出物質內部或細胞內的分子結構或組分。