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LED及弱激光临床应用

了解光疗


blob.png1、什么是光疗?

光疗是利用人工光源或自然光源预防和治疗疾病的办法。是物理治疗常用方法之一。光疗主要有紫外线疗法、红外线疗法、可见光疗法和激光疗法。

比如人们晒太阳就是一种常见的自然光疗形式。因为维生素D与阳光关系密切,人体有90%的维生素D必须通过日照获得。科学家们研究显示,皮肤受到阳光照射后而产生的维他命D有助于抑制炎症,改善血管和心脏的机能,降低患有心脏病、心力衰竭及中风的风险并延缓衰老。

医学临床上所指的光疗,是通过人造光(紫外光、红外光、可见光和激光)进行病理治疗的方法。其机理是利用某一波长的光谱能量作用于人体,从而导致体内产生一系列连锁的生物效应,这些生物效应,概括起来有五种类型:热效应,压强效应,电磁场效应,光化效应和生物刺激效应,不同波段的光所产生的生物生物效应也有所不同,由此,人们研究开发了一些针对不同疾病的不同波段光谱的治疗方法和治疗仪器。

概括地讲,紫外光主要利用它的高能辐射杀菌,治疗各种病菌引起的皮肤病;红外光主要利用它的热效应,机体吸收红外光后引起体温升高,局部或全身血管扩张,血流速度加快促进新陈代谢和细胞增生,有消炎和镇痛作用;可见光的效应因波长不同而有差异:红光可引起血液白细胞总数和嗜酸性粒细胞减少,改善新陈代谢,降低血糖,促进卵巢黄体形成。

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2、什么是激光疗法

激光与普通灯光、太阳光不同,它具有方向性好、颜色纯、能量大等物理特性。在激光的医学临床应用中有强激光和弱激光之区分。激光照射生物组织后,若直接造成了该生物组织的不可逆损伤,则此受照表面处的激光称为强激光;若不会直接造成不可逆损伤者,称为弱激光。

强激光有激光刀之称,可以用来对生物组织进行凝固、气化、切割以达到对病变组织的治疗目的,与传统的手术刀比,激光刀可不出血或少出血。

弱激光主要是利用热效应和光生物效应,渗透皮下组织,使血管扩张,促进新陈代谢,有效改善微循环、增强免疫力以及起到消炎止痛、促进伤口愈合等作用。用弱激光照射人体组织,可达到理疗照射治疗或光针灸治疗作用,与传统理疗中的光疗比,激光的疗效显著提高,且适应症更加广泛。

弱激光的最大特点是其直接照射生物组织不会造成不可逆损伤,却能产生良性生物刺激、应答反应和光化学效应,从而调节机体多种功能,如神经冲动传递、血液功能、酶的活性、免疫、代谢等,通过平衡、改善上述功能从而达到治疗疾病和美容的目的。当前,弱激光治疗已在临床上广泛使用,如弱激光体外穴位照射、弱激光针灸、弱激光血液照射等。近年来这一新兴的物理疗法(弱激光医学疗法)得到医生和病人广泛青睐,正如美国激光医学专家沃尔巴什特在《激光在医学和生物学中的应用》一书中所说:“激光生物刺激可能是激光在医学上的一种新型应用的标志,这种应用比激光破坏和切开组织的应用更有价值”。

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3、光学疗法是谁发明的?

在人类发现有效的活血药物之前,丹麦临床医学家奈尔斯.赖伯格.芬森采用红光疗法和紫外线疗法治愈了天花及狼疮病人,拯救了无数人的生命,也保护了无数人的面容,因而成为获得诺贝尔奖的第一位临床医生。

1882年,芬森进哥本哈根医学院读书,不久便染上了胞囊虫病,疾病损害了他的心、肝、脾脏。当时他住在一个阴冷的房间里,加上疾病的折磨,因此十分迷恋户外的生活,总想到户外去晒太阳。芬森就是根据这种直觉而提出光线治疗疾病的假说的。1888年起,芬森进行光疗的临床实验。1893年,芬森应用红光治疗天花,取得显著疗效并发表了红光治疗天花的论文。189511月,芬森用光束治疗第一位病情极为严重曾用各种方法治疗无效的狼疮患者,经光疗后的患者病斑消失,皮肤恢复正常。

1896年,芬森发表了《聚集的化学光线在医学中的应用》一文。随着他治愈的患者越来越多,芬森的名气也越来越大,在那一年,根本哈根市长亲自拨款,帮助他成立了“芬森光学医学研究院”。芬森为天花和皮肤结核患者重新带来了生命的希望和生活的福音,人们都称他为“利用光线治疗的神医”。1899年,芬森出版了《光线治疗》专著。1903年,由于卓著的光学治疗成果,芬森获得了当年诺贝尔医学及生理学奖。


4、现代激光医学应用是从何时开始的?

1960年夏,美国科学家希尔多.梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器,他以闪光灯的光线照射进一根手指头大小的特殊红宝石晶体,创造出了相干脉冲激光光束,这一成果后来震惊了全世界。从此,一种完全新颖的光源诞生了。激光是一种自然界不存在的纯粹的人造光,它的光、电、磁、热、机械压强和生物刺激等多种效应,使得许多疾病的繁难治疗过程变得简单而疗效显著,为疾病的诊断和治疗开创了一个全新的领域。由于它具有的高度指向性以及精密型在1961年,即激光器发明后仅一年,美国激光医学研究专家就公布了激光应用于眼科的第一个医学实验研究—眼科视网膜光凝固治疗。应该说,现代激光的医学应用与激光的最初发明相伴而生。

5、LED光源是何时开始应用于医学领域?

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LED光源是激光大家族中的新型光源,属于“弱激光”范凑,被认为是人类未来最理想的医疗光源之一。LED光源本身不含汞、铅等有害物质,无红外和紫外污染,不会在使用中产生对外界的污染。

LED学称发光二极管,简称LED,是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,它可以直接把电能转化为光能,最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛的应用,产生了很好的经济效益和社会效益。

由于LED光源具有光效率高、光线质量高、光色纯正、性能稳定、能耗小、寿命长以及无安全隐患、使用方便等诸多有点,同时兼有激光光源相同的光射穿透特性和生物刺激效应,因此也被应用在医学临床上。

20世纪90年代初,美国太空总署(NASA)首次将LED应用于空间站对宇航员进行身体照射调理。宇航员在太空时由于地球重力环境消失,人体各部分器官没有地球引力的作用便会造成所谓的“太空病”症状,诸如肌肉萎缩、下肢骨质疏松、血液循环受阻、免疫功能下降等,因此用适当波长剂量的红光进行身体照射可以恢复正常体能。后来,LED的医学临床又扩展到肿瘤的光动力治疗和消除皮肤炎症、溃疡,促进创伤愈合以及面部嫩肤、除皱、祛斑、治疗痤疮等方面。国外有媒体报道:LED红光是光照治疗的一次新的革命,甚至代替了激光和IPL强光。

时代进入21世纪以后,LED光源的医学应用越来越受到重视,美国、英国、德国、日本、以色列、意大利、俄罗斯等国家的激光医学专家们,开始在LED医用设备的研究基础上又成功地开发出小型化、便携式仪器,推进了LED光疗进入大众家庭,使科技激发“健康之光”能够普照更多普通民众。

blob.png6、为什么称红光为“生命活性之光”?

自然光中包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种可见光光谱,这是按光谱的波长进行次序排列的(大约在760nm~390nm),其中红光光谱波长最长,排位第一,紫光光谱波长最短,排位最末。红光光谱热量最低但光能(亮度)最强,紫光光谱热量最高而光能最弱。因此,在自然界植物的生长最欢迎性能温和但传导速度迅速的红光照射。比如叶片对光的吸收主要是通过叶绿素进行,试验证明,红光更有利于光合产物的积累,红光照射下的叶绿素总含量高,光合速率大。叶绿枝才茂,枝茂树才壮,因此红光对于植物的生长促进是非常有益的。

红光作用于人体组织,只要是红光最易被“细胞能量工厂”—线粒体吸收,在光照射以后,可以使线粒体的过氧化氢酶活性增加,从而加速细胞的新陈代谢,使细胞呈现活跃状态,抑制细胞衰老,促进人体组织机能的活力、提高康病变的免疫力。因此,红光被激光医学界称为“生命活性之光”。

7、LED光疗与氦氖激光光疗有何区别?

氦氖激光(helium-Neon laser)是1961年成功运转的第一台气体激光器。产生激光的是氖原子,在医疗上氦氖激光主要用于体外照射,有刺激、消炎、镇痛和扩张血管作用。如内科可用于穴位照射、体表局部照射;皮肤科用于治疗皮肤、粘膜溃疡等。

氦氖激光是以相干光的管道集束细线的形态作用于生物组织,光斑直径小。

LED是由二极管器件发光,以非相干光发散的形态通过限定光散范围的发光探头作用于生物组织,光斑直径大。

由于氦氖激光与LED光的光谱波长一样(如红光波长都是在633纳米左右),所以对生物组织的治疗作用也一样。而有所区别的是:氦氖激光器的激光功率小,玻璃管气体激光器寿命短,点状照射,使光理疗面积收到限制,使得氦氖激光器在光疗应用中收到限制。而LED的寿命长、波长可选择性广、体积小、节能、能集成很高的光功率和获得高的功率密度,光疗时照射面积大,所以更使用于家庭保健。

8、光疗有什么特点?

  当适当剂量的光子被生物组织吸收后,即转化成具有活性的生物能量,促使有关系统的生命活动由弱变强。

光具有穿透性,光疗区别于传统电、磁理疗的优势在于,光疗不仅可作用于表皮组织,更可以渗透于皮下组织的血管和微循环系统,增加红血球、白血球、血色素,起到活血、养血和活化细胞的作用;光动力的穿透性可快速有效的作用于皮下组织,被细胞的线粒体吸收,产生高效率的光化学酶促反应,增加白细胞的噬菌能力,有效杀灭细菌,以达到免疫和修复病变组织、使生命机体常保健康状态。

光是环保的,作为一种天然能源,它不会对身体造成污染,更不会像药物一样对人体造成毒副作用,LED光的可识别性,只针对病变组织进行定向修复;同时,LED光纯度高,不杂含对人体造成灼伤的紫外线,因而对正常组织没有破坏作用;另外,光疗润物无形,无任何不适感,也不会像其他器物理疗与人体亲密接触造成交叉感染,被称作是21世纪“最绿色”的免疫方法。

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9、光疗对人体存在有害辐射吗?

“辐射”是光电学的专业术语,实意可以指热、光、声、电磁波等物质向四周传播的一种状态。虚意可以指从中心向各个方向沿直线延伸的特点。辐射本身是中性词,但是某些物质的辐射可能会带来危害,如核辐射、X光辐射、强紫外线辐射、强电磁波辐射等。

激光为受激辐射光。弱激光的医学应用属于良性辐射,光能量通过辐射效应作用于生物组织的治病目的,因此医学界称之为“光辐射治疗”。可以说,没有辐射就没有现代光疗作用。因此,光疗对人体只有积极的生物效应,不存在有害辐射,只是在使用时,注意眼睛不要对视发光点,以免造成强光对眼睛的灼伤。