激光是20世紀60年代初產(chan) 生的一項重大技術,被視為(wei) 20世紀四大發明之一(激光、半導體(ti) 、原子能和電子計算機),是長期以來對量子物理、波譜學、光學和電子學等學科綜合研究的成果。
早在1917年愛因斯坦首先提出了受激輻射的概念,他指出,不同能級的粒子在能級之間發生躍遷的同時,要吸收或發射能量。躍遷過程分為(wei) 受激躍遷和自發躍遷,其中受激躍遷又分為(wei) 受激輻射和受激吸收兩(liang) 類。這些都為(wei) 激光發展提供了物理學基礎。
如何實現粒子數反轉,實現光的放大,1923年台爾曼、1940年前蘇聯的法布裏康德、1946年瑞士的布洛赫、1951年珀塞爾和龐德等人在這方麵作出了貢獻。
特別是1954年湯斯研製成氨分子量子振蕩器,這一新的器件稱為(wei) 脈塞(Maser),並且前蘇聯的巴索夫(Bасов)和普羅霍洛夫(IIрохров)獨立地進行類似的研究工作,也研製出一台微波量子振蕩器,所以,1964年物理學諾貝爾獎為(wei) 湯斯、巴索夫和普羅霍洛夫三個(ge) 所獲。
1954~1957年威湯斯和肖洛做出了法布裏-珀羅諧振腔(即兩(liang) 個(ge) 端麵的反射鏡)。
值得驕傲的是我國王大珩教授在20世紀50年代末即提出將原子發光體(ti) 放在法布裏-珀羅諧振腔內(nei) ,可以延長某一頻率的光波波列,提高單色性。
1960年美國梅曼(Maiman)用紅寶石作為(wei) 工作物質製成世界第一台激光器,從(cong) 此,為(wei) 人類開創了一項新的技術--激光技術。第一台激光器誕生後的6個(ge) 月,在貝爾實驗室的伊朗科學家阿裏賈萬(wan) (A.Javan)研究成功第一台氣體(ti) 激光器--He-Ne激光器。隨後幾年,各種激光器如同雨後春筍一樣相繼發明,如釹玻璃,摻釹釔鋁石榴石、二氧化碳、氬離子。20世紀70年代,氮分子、氦鎘、染料、氪、銅蒸汽、鈥、一氧化碳、氟化氫等化學激光器逐漸得以應用。20世紀80年代,人們(men) 又探索研製出一批新型的激光器,包括準分子激光器、Er:YAG激光器、HF激光器、X射線激光器和自由電子激光器等。
在弱激光的應用方麵,最值得一提的是1962年研製的砷化镓半導體(ti) 激光器,它和傳(chuan) 統的激光器結構不同,它的核心部分是由GaAlAs或其它III~V族半導體(ti) 元素構成的芯片,壽命長,重量輕,不易損壞,其電光轉換效率遠高於(yu) 傳(chuan) 統的激光器,出光率高,不產(chan) 生多餘(yu) 的熱,不需要高壓電源,不需冷卻,易操縱和便於(yu) 隨身攜帶,交直流兩(liang) 用。常用的激光波長有紅光的630nm、650nm和680nm,有紅外光的808nm、810nm和830nm激光,這種半導體(ti) 激光可代替He-Ne激光進行激光血管內(nei) 、外照射和鼻腔、口咽的照射,將走向千家萬(wan) 戶進行治療,為(wei) 廣大患者造福。
醫用激光的發展史和弱激光治療的現狀、發展及展望
從(cong) 1960年第一台紅寶石激光器問世以來,第二年紅寶石視網膜凝固機在眼科即開始使用,1963年激光手術刀開始用於(yu) 治療腫瘤,1970年Bоронина等應用He-Ne 激光治療高血壓等內(nei) 科疾患,1973年奧地利Plog用激光代替針灸做了實驗,1975年製成第一台He-Ne激光針灸儀(yi) 用於(yu) 經絡穴位治療疾病。
1961年美國即開始關(guan) 於(yu) 激光生物學的研究,1962年德國Bessis等人即發表了“激光對血細胞的作用研究”,1965年匈牙利Mester研究了He-Ne激光生物效應並總結了He-Ne 激光對生物體(ti) 作用的規律,1963年McGuff發表了“激光生物效應的探討”,Goldmon發表了“激光束對皮膚的作用”,Fine發表了“激光的生物效應”。
20世紀80年代,國際激光醫學發展特別迅速。1975年在以色列召開的第一屆國際激光外科醫學會(hui) 年會(hui) 僅(jin) 有25人參加,而1981年在日本東(dong) 京召開的第四屆年會(hui) 上已有30多個(ge) 國家900多名代表出席,提交論文250多篇。1983年在美國底特律舉(ju) 行的第五屆年會(hui) 規模更大,有#p#分頁標題#e#1300多名代表參加,提交論文339篇。此外,尚有一係列的專(zhuan) 業(ye) 會(hui) 議不斷地舉(ju) 行,如激光生物醫學Gordon會(hui) 議,激光散射的生物醫學應用會(hui) 議,光敏藥物加激光輻照(PDT)專(zhuan) 題會(hui) 議, 特別是1985年在日本召開的低強度激光醫學應用專(zhuan) 題會(hui) 等。這樣,使弱激光的治療研究逐步延伸到周圍神經係統的作用,對免疫功能的影響,對炎症過程的影響,實驗性傷(shang) 口愈合的規律性,促進骨細胞再生等方麵。
前蘇聯腫瘤研究中心的科學家受紫外線照射自血回輸法的啟發,進行He-Ne激光照射自血回輸的研究,發現對人的周圍血液的免疫力、生物化學形態學指標均有明顯作用。用激光血管內(nei) 照射後,腫瘤患者被抑製的免疫力能恢複到正常的65%~70%,對類Ia抗原的應答不產(chan) 生任何反應,故用之作為(wei) 腫瘤患者術後增強機體(ti) 免疫力、延緩腫瘤轉移和複發的免疫治療新方法。1984年前蘇聯的施瓦裏布(IIIваЛъБ),將體(ti) 外血液照射改為(wei) 靜脈血管內(nei) 照射肢體(ti) 閉塞性血管病,發現可以改善患者的微循環障礙,療效顯著,且可保持半年之久,為(wei) 弱激光照射血液治療開辟了一條新的途徑。
我國於(yu) 1961年研製出第一台紅寶石激光器,1963年研製出He-Ne激光器。在20世紀70年代,我國開始將激光針灸應用於(yu) 臨(lin) 床,主要是應用He-Ne激光,治療內(nei) 、外、婦、兒(er) 、耳鼻咽喉、口腔、眼、皮膚和神經科等約有200多種病症,取得較好的療效。由於(yu) 激光穴位治療無痛,無感染,無明顯禁忌症,非常適合老年體(ti) 弱、兒(er) 童和暈針的患者,急慢性支氣管炎、哮喘、高血壓、三叉神經痛、麵神經麻痹、肩關(guan) 節周圍炎、風濕性關(guan) 節炎、胎位不正、產(chan) 後尿瀦留等,均為(wei) 適用症。激光穴位麻醉用於(yu) 拔牙、扁桃體(ti) 摘除、甲狀腺手術、疝修補、胃大部切除等,引起國內(nei) 外同行的關(guan) 注。這種治療方法已被證實可以改善血液黏稠度,提高紅細胞變形能力,改善微循環,提高紅細胞的攜氧能力,調節機體(ti) 的免疫力,激活體(ti) 內(nei) 的多種酶和激素,其中包括Na+-K+-ATP酶、超氧化物歧化酶(SOD#p#分頁標題#e#)、泌乳素、性激素、甲狀腺素、激肽釋放酶等。臨(lin) 床還可以用於(yu) 消炎、抗感染、降低血脂等。
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