光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用課件

激光技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用MedicalApplicationofLaserTechnology2013年4月激光技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用MedicalApplicatio提綱123激光相關(guān)概念原理介紹激光介質(zhì)相互作用的效應(yīng)激光在醫(yī)療科研中的應(yīng)用近紅外腦功能成像準(zhǔn)分子激光角膜切削術(shù)光動力療法光子嫩膚美國點(diǎn)火裝置提綱123激光相關(guān)概念原理介紹激光介質(zhì)相互作用的效激光Laser

Laser

Light

Amplificationby

StimulatedEmissionof

Radiation

受激發(fā)射光放大激光LaserLase激光產(chǎn)生原理外界泵浦源激光諧振腔增益介質(zhì)激光產(chǎn)生原理外界泵浦源激光諧振腔增益介質(zhì)世界第一臺激光器：紅寶石激光器

1960年5月15日，在美國加州休斯公司的一個研究室里，年輕的美國物理學(xué)家梅曼正在進(jìn)行一項(xiàng)重要的實(shí)驗(yàn)。他的實(shí)驗(yàn)裝置里有一根人造紅寶石棒。突然，一束深紅色的亮光從裝置中射出，它的亮度是太陽表面的4倍。激光和激光器的問世，被稱為20世紀(jì)最重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。世界第一臺激光器：紅寶石激光器

1960年5月15日，在美國激光：高斯光束激光：高斯光束激光應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)醫(yī)療商業(yè)科研信息軍事激光應(yīng)用激光應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)醫(yī)療商業(yè)科研信息軍事激光應(yīng)用光和介質(zhì)的相互作用光熱效應(yīng)光蝕除效應(yīng)等離子體誘導(dǎo)蝕除激光生物效應(yīng)光化學(xué)效應(yīng)光機(jī)械作用分子吸收了外來光子的能量后激發(fā)的化學(xué)反應(yīng)，如光合作用熱量達(dá)到溫?zé)?，凝結(jié)，汽化，碳化和熔融效應(yīng)。紫外光產(chǎn)生的切除作用，高能量的紫外激光打斷分子鍵的作用。（準(zhǔn)分子激光治療屈光不正高功率激光產(chǎn)生等離子蝕除高功率激光產(chǎn)生機(jī)械分裂和切割光和介質(zhì)的相互作用光熱效應(yīng)光蝕除效應(yīng)等離子激光生物效應(yīng)光化學(xué)不同溫度處組織的光熱效應(yīng)100度150度300度60度45度體溫過高：當(dāng)組織體溫度處于42-50范圍內(nèi)的一種狀態(tài)，此溫度持續(xù)幾分鐘大部分組織將壞死凝結(jié)：體溫達(dá)到60，蛋白質(zhì)和膠原蛋白產(chǎn)生變性作用，組織凝結(jié)細(xì)胞壞死，宏觀上組織變暗。臨床應(yīng)用：治療腫瘤的激光誘導(dǎo)間質(zhì)熱療法。很少出血。汽化：水開始汽化并形成氣泡，引起組織基團(tuán)的機(jī)械破裂和熱分解。可帶走熱，防止溫度大量升高。碳化:組織開始釋放碳，組織體變黑。熔融：局部溫度達(dá)到300度，此事組織表面產(chǎn)生熔融物質(zhì)和氣泡。不同溫度處組織的光熱效應(yīng)100度150度300度60度45度激光的兩個參數(shù)IntensityLaserSpectrum激光的兩個參數(shù)IntensityLaserSpectrum組織的光學(xué)窗口

OpticalWindowinTissueNearIRLightinthe700-900nmwavelengthrange(NearInfrared)canpenetrateintotissueupto5-6cmLightsourcesworkingwithinthisrangecanbeusedininvestigatingtheopticalpropertiesoftissue800nmSource:DetectschangesinBloodVolume850nmSource:Detectschangesinoxygenated-Hb([HbO2])750nmSource:Detectschangesindeoxygenated-Hb([Hb]).tr/biophotonics/research.html組織的光學(xué)窗口

OpticalWindowinTiss近紅外腦功能成像近紅外腦功能成像認(rèn)識我們的大腦2.5～3.0毫米認(rèn)識我們的大腦2.5～3.0毫米大腦

約140億個細(xì)胞

重約1400克大腦皮層厚度約為2--3毫米總面積約為2200平方厘米

人腦中的主要成分是水，占80%占人體體重的2%耗氧量達(dá)全身耗氧量的25%血流量占心臟輸出血量的15%一天內(nèi)流經(jīng)大腦的血液為2000升

大腦消耗的能量若用電功率表示大約相當(dāng)于25瓦大腦約140億個細(xì)胞人腦中的主要成分是水，占80%一天內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)

語言認(rèn)知的研究

運(yùn)動區(qū)研究老年性癡呆的研究腦功能研究對象心理學(xué)視覺刺激研究精神病學(xué)

抑郁及精神分裂等的研究新生兒科學(xué)

新生兒聽覺、視覺及語言等成長障礙的早期發(fā)現(xiàn)與治療兒科學(xué)ADHD及智障的研究教育學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)腦功能研究對象心理學(xué)精神病學(xué)新生兒科學(xué)教育學(xué)44名地震幸存者雖毫發(fā)無損但腦部已產(chǎn)生異變四川大地震44名幸存者腦中控制情感的幾個節(jié)點(diǎn)，如前扣帶回、島葉、尾狀核、杏仁核、海馬等區(qū)域，功能活動普遍比常人活躍。44名地震幸存者雖毫發(fā)無損但腦部已產(chǎn)生異變四川大地震44名大腦外界刺激行為大腦外界刺激行為光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用ppt課件光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用ppt課件光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用ppt課件已有腦功能成像手段目前，作為腦功能研究的手段主要有腦電圖、fMRI（功能性磁共振成像）、PET、MEG等。

fNIRS：（functionalNearInfraredSpectroscopy）功能性近紅外光學(xué)成像技術(shù)，通過生物體穿透性高的近紅外光譜對腦功能進(jìn)行無侵襲性測量。

其原理是通過三個特定波長的近紅外光來測量大腦皮層的含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白以及總血紅蛋白的含量，從而表征大腦在接受外界刺激或思維過程中不同區(qū)域的反應(yīng)和功能表達(dá)

大腦在思考的時(shí)候，血流量增加，當(dāng)停止思考時(shí)，大腦血流量減小。fMRIPET已有腦功能成像手段目前，作為腦功能研究的手段主要有腦電圖血紅蛋白血紅細(xì)胞血紅蛋白氧分子血紅蛋白血紅細(xì)胞血紅蛋白氧分子腦功能成像擴(kuò)散光學(xué)層析(DOT:DiffuseOpticalTomography)/martinos/research/MultimediaGallery/DOT_materials/dot.html腦功能成像擴(kuò)散光學(xué)層析(DOT:DiffuseOptica實(shí)驗(yàn)布局圖實(shí)驗(yàn)布局圖實(shí)驗(yàn)實(shí)例實(shí)驗(yàn)實(shí)例diffuseopticaltomographydiffuseopticaltomography光學(xué)在眼科中的應(yīng)用

-激光治療近視光學(xué)在眼科中的應(yīng)用

-激光治療近視眼睛結(jié)構(gòu)眼睛結(jié)構(gòu)HowtheeyeworkCornea=LensCoverIrisandPupil=ApertureofCameraLens=Camera’sLensesRetina=Camera’sFilm角膜：鏡頭蓋虹膜：光闌晶狀體：透鏡視網(wǎng)膜：探測器HowtheeyeworkCornea=LensHoweyeworks?Howeyeworks?近視遠(yuǎn)視散光老花眼近視遠(yuǎn)視散光老花眼激光治療區(qū)光不正原理Cornea角膜Desired

Cornealsurface理想曲面

Tissuetoberemoved需去除組織部分

近視Myopicablation激光治療區(qū)光不正原理Cornea角膜DesiredCornCornea角膜Desired

Cornealsurface理想曲面Tissuetoberemoved需去除組織

遠(yuǎn)視Hyperopicablation激光治療區(qū)光不正原理Cornea角膜DesiredCornealsurfac準(zhǔn)分子激光角膜切削術(shù)激光脈沖吸環(huán)裝置LASIK:Laser-AssistedInSituKeratomileusis得到美國FDA認(rèn)證

準(zhǔn)分子激光角膜切削術(shù)激光脈沖吸環(huán)裝置LASIK:Laser

準(zhǔn)分激光是一種氣體脈沖激光波長為193nm此波長的吸收范圍窄，能量幾乎完全被角膜上皮細(xì)胞和基質(zhì)吸收，超過這個范圍的組織不會吸收到激光每一個激光脈沖可以切削0.2到0.25um厚度的生物組織光化反應(yīng)：分子之間的結(jié)合鍵斷裂，將組織直接分離成揮發(fā)性的碎片而消散無蹤，對周圍組織則沒有影響，達(dá)到對角膜的重塑目的，能精確消融人眼角膜預(yù)計(jì)去除的部分空間精確度達(dá)細(xì)胞水平，不損傷周圍組織。準(zhǔn)分激光是一種氣體脈沖激光準(zhǔn)分子激光對近視的矯治就是用準(zhǔn)分子激光切削角膜中央前面，即去除角膜基質(zhì)層，使角膜表面變得比原來平坦一些，彎曲度減少、使眼部成像的焦點(diǎn)落在視網(wǎng)膜上，以達(dá)到矯正近視的效果，這就如同把隱形眼鏡的度數(shù)精確地刻在角膜上一樣。所謂遠(yuǎn)視是指在無調(diào)節(jié)狀態(tài)下，平行光線經(jīng)眼屈光系統(tǒng)的曲折后，焦點(diǎn)聚在視網(wǎng)膜之后，沒有形成清晰物像，導(dǎo)致看近處模糊，易疲勞。那么，準(zhǔn)分子激光對遠(yuǎn)視的矯治就是用準(zhǔn)分子激光切削角膜中心區(qū)周圍基質(zhì)層，使角膜表面變得比原來突起一些，彎曲度增加，使眼部的成像焦點(diǎn)落在視網(wǎng)膜上，以達(dá)到矯正遠(yuǎn)視的效果。準(zhǔn)分子激光對近視的矯治就是用準(zhǔn)分子激光切削角膜中央前面，即去手術(shù)原理是先采用自動微型角膜板層系統(tǒng)在角膜表面制作一帶蒂的板層角膜瓣，翻轉(zhuǎn)角膜瓣后，應(yīng)用準(zhǔn)分子激光電腦控制多步分區(qū)進(jìn)行角膜基質(zhì)內(nèi)切削，最后將角膜瓣復(fù)位。這種方法保留了角膜上皮和前彈力層的完整性，用193納米準(zhǔn)分子激光切削角膜基質(zhì)，避免了術(shù)后霧狀混濁的發(fā)生手術(shù)原理是先采用自動微型角膜板層系統(tǒng)在角膜表面制作一帶蒂的Step1.負(fù)壓環(huán)吸引固定眼球，放角膜上方 Asuctionringiscenteredoverthecorneaoftheeye

LASIK工作步驟Step1.負(fù)壓環(huán)吸引固定眼球，放角膜上方LASIK工Step2:

自動式微型角膜刀沿軌道旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，制作角膜瓣

Themicrokeratomecreatesapartialflapinthecorneaofuniformthickness

Step2:自動式微型角膜刀沿軌道旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，制作角膜瓣

Step3:翻開角膜瓣，暴露角膜基質(zhì)

Thecornealflapisfoldedbackonthehingeexposingthemiddleportionofthecornea.Step3:翻開角膜瓣，暴露角膜基質(zhì)

ThecornStep4:應(yīng)用準(zhǔn)分子激光照射角膜中央?yún)^(qū)。

Theexcimerlaseristhenusedtoremovetissueandreshapethecenterofthecornea.Step4:應(yīng)用準(zhǔn)分子激光照射角膜中央?yún)^(qū)。

TheeStep5:

角膜瓣復(fù)位，無需縫合

Inthefinalstep,thehingedflapisfoldedbackintoitsoriginalposition.Step5:角膜瓣復(fù)位，無需縫合

InthefinaLASIK工作視頻LASIK工作視頻光動力療法（photodynamictherapy）光敏劑：一類分子，只吸收光子并將能量傳遞給那些不能吸收光子的分子，促使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而本身則不參與化學(xué)反應(yīng)，恢復(fù)到原先的狀態(tài)。光動力反應(yīng):有氧分子參與的伴隨生物效應(yīng)的光敏反應(yīng)原理是：病變細(xì)胞與光敏劑結(jié)合，在外界光激發(fā)后產(chǎn)生氧自由基、單態(tài)氧等物質(zhì)，損傷細(xì)胞膜和血管內(nèi)皮細(xì)胞，選擇性的殺傷病變細(xì)胞而達(dá)到治療目的。光動力療法（photodynamictherapy）光敏劑光動力療法光動力療法Photosensitizer光敏劑Oxygen氧氣Light光光動力作用三大要素PhotosensitizerOxygenLight光動力作作用原理S1光敏劑基態(tài)GroundstateT13O21O2激發(fā)光光敏物質(zhì)受到光激發(fā)時(shí)，吸收光子能量，由基態(tài)變成激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的光敏物質(zhì)很不穩(wěn)定，化學(xué)退激過程生成大量活性氧，其中最主要的是單線態(tài)氧，活性氧能與多種生物大分子相互作用，損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)或影響細(xì)胞功能。作用原理S1光敏劑基態(tài)GroundstateT13O21O光敏劑光敏劑的三個條件：(1)自己能首先被光照射激活；(2)在體系中有足夠的濃度，且能吸收足夠量的光子；(3)必須能把自己的能量傳遞給反應(yīng)物。光敏試劑一般是芳香族酮類和安息香醚類①對生物體安全無毒；②藥物能被癌組織特異性吸收和貯存；③熒光效應(yīng)強(qiáng)，皮膚光毒作用少；④易排泄無積累，副作用小。

國際：photofrin，photosan，ALA國內(nèi)：HpD（血卟啉衍生物）制劑，ALA光敏劑光敏劑的三個條件：①對生物體安全無毒；激光光源研究開發(fā)光敏劑和相應(yīng)的特定波長的光源是推廣應(yīng)用光動力療法的兩個主要任務(wù)。在光動力療法應(yīng)用初期，人們利用有各種燈泡或加裝濾色片的燈來獲得所需的光源。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，多種激光器被用做光動力療法的光源。

倍頻Nd:YAG激光器泵浦染料激光器

氬離子激光器泵浦染料激光器

銅蒸汽激光器泵浦染料激光器

金蒸汽激光器

氦氖激光器

半導(dǎo)體激光器激光光源研究開發(fā)光敏劑和相應(yīng)的特定波長的光源是推廣應(yīng)用光動力光動力療法臨床例子色素性皮膚?。乎r紅斑痣（PWS)，有很好的治療效果。光敏劑：HMME(hematoporphyrinmonomethylether)血卟啉單甲醚要求：500nm-580nm光源

creamisappliedtotheskinforabout1hourexposedtoBlue,RedorPulsedyellowlightabnormalskincellsisremoved光動力療法臨床例子色素性皮膚?。乎r紅斑痣（PWS)，有很好的.au/photo_dynamic_therapy光動力療法臨床例子.au/完全褪色(CR)光動力療法臨床例子完全褪色(CR)光動力療法臨床例子大部褪色(ER)光動力療法臨床例子大部褪色(ER)光動力療法臨床例子光動力療法治療黃斑病光動力療法治療黃斑病黃斑介紹1黃斑：在眼底視神經(jīng)盤的顳側(cè)0.35cm處并稍下方，處于人眼的光學(xué)中心區(qū)，是視力軸線的投影點(diǎn)。由于黃斑處于人眼的光學(xué)中心，因此眼睛所注視的目標(biāo)則投影于黃斑區(qū)的中央凹處。2人眼的視力檢查，就是查黃斑區(qū)的視覺能力。黃斑區(qū)以外的視網(wǎng)膜視力是極其低下的。3當(dāng)人體死亡或眼球脫離人體后，黃斑區(qū)呈現(xiàn)為淡黃色，因此而被命名為黃斑黃斑介紹1黃斑：在眼底視神經(jīng)盤的顳側(cè)0.35cm處并稍下方，黃斑視頻黃斑視頻老年性黃斑退化癥

(AMD:Age-RelatedMacularDegeneration)老年性黃斑病變：發(fā)生在眼底視網(wǎng)膜黃斑部的一種病變，視網(wǎng)膜色素上皮的代謝功能衰退引發(fā)，常一眼先發(fā)病，最終雙眼受累。隨年齡增加而發(fā)病率上升并導(dǎo)致視力明顯下降的疾病，具有致盲性。與黃斑區(qū)長期慢性光損傷，脈絡(luò)膜血管硬化，視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞老化有關(guān)。臨床上分為：萎縮性（干性）(90%病人)和滲出性（濕性）兩種類型MacularDegenerationWetMacularDegenerationDry老年性黃斑退化癥

(AMD:Age-RelatedMac光動力治療過程將光敏劑Visudyne注入血管，當(dāng)其在眼內(nèi)積累到一定量時(shí)，用一種特定的激光將光敏劑激活，激活的光敏劑釋放大量的自由基和單態(tài)氧，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞的死亡，從而導(dǎo)致新生血管的萎縮，減少出血和液體的滲漏，達(dá)到穩(wěn)定視力的目的。光動力治療過程將光敏劑Visudyne注入血管，當(dāng)其在眼內(nèi)積演示視頻/RC-ev-01macula.asp演示視頻http://retinaconsultantsri皮膚結(jié)構(gòu)

含有膠原蛋白：一種蛋白質(zhì)，能使肌膚富于彈性，并增加其柔韌度及適應(yīng)的能力。

還包含微細(xì)血管啊，神經(jīng)、毛囊組織等，汗腺及皮脂腺厚度為0.1mm，主要的功能是更新細(xì)胞和細(xì)胞的新陳代謝的作用。3層的總厚度為1.25mm皮膚結(jié)構(gòu)含有膠原蛋白：一種蛋白質(zhì)，能使肌膚富于彈性，并增加毛目細(xì)胞分裂旺盛的時(shí)期，是毛發(fā)的增長時(shí)期毛發(fā)生長過程靜止期(telogen)退行期(catagen)生長期anagen毛發(fā)生長周期約數(shù)周，毛目細(xì)胞退化，毛乳頭萎縮，毛發(fā)停止生長換毛的開始，毛發(fā)脫落至新發(fā)再生

頭發(fā)：生長期為3-4年，為人體毛發(fā)生長期最長的，平均每月生長1㎝左右眉毛、睫毛生長期僅約2個月

頭發(fā)：靜止期3～4個月

成年人平均每天脫落70-100根左右的頭發(fā)正常人的頭發(fā)，生長期占85％，退行期占14％，休止期14％毛目細(xì)胞分裂旺盛的時(shí)期，毛發(fā)生長過程靜止期退行期生長期毛發(fā)生毛發(fā)生長的視頻介紹毛發(fā)生長的視頻介紹激光脫毛原理(LaserHairRemoval)依據(jù)選擇性的光熱解原理，通過合理調(diào)節(jié)激光波長能量脈寬，激光便能穿過皮膚表層到達(dá)毛發(fā)的根部毛囊，毛囊中的的麥拉寧色素會吸收激光的能量并轉(zhuǎn)化為破壞毛囊組織的熱能，從而使毛發(fā)停止生長

周邊組織對此波長無吸收，無損

只有生長期內(nèi)的毛囊存在麥拉寧色素，所以需要多個周期完全實(shí)現(xiàn)脫毛效果激光脫毛是目前最安全快捷長久的去毛技術(shù)激光脫毛原理(LaserHairRemoval)依據(jù)選激光脫毛三種不同波長黑色素最佳吸收波長黑色素一定吸收率，表皮吸收較少細(xì)小、淺色毛發(fā)

多次脫毛后復(fù)發(fā)或殘留毛發(fā)

淺膚色人群各種精細(xì)化修正脫毛毛發(fā)顏色較淺。深色膚種黑色素相對吸收較好大面積軀干脫毛。

對疼痛特別敏感者755nm810nm1064nm激光脫毛三種不同波長黑色素最佳吸收波長黑色素一定吸收率，細(xì)LaserHairRemoval(pricipaldemovideo)/laser-hair-removal/index.htmlLaserHairRemoval(pricipald臨床實(shí)例-嘴唇和耳朵臨床實(shí)例-嘴唇和耳朵用于前臂LaserHairRemoval(clinicaldemo)用于前臂LaserHairRemoval(clinic光子嫩膚(Photorejuvenation)光子嫩膚

是利用脈沖強(qiáng)光（intensivepulselight,IPL）對皮膚進(jìn)行一種帶有美容性質(zhì)的治療，其功能是消除/減淡皮膚各種色素斑、增強(qiáng)皮膚彈性，消除細(xì)小皺紋、改善面部毛細(xì)血管擴(kuò)張、改善面部毛孔粗大和皮膚粗糙，也能改善發(fā)黃的皮膚色彩等。光子嫩膚(Photorejuvenation)光子嫩膚光子嫩膚基本原理特定光譜（585nm、694nm、755nm、1064nm，以血紅蛋白、黑色素、膠原纖維為靶基）的IPL穿透皮膚，并被組織中的色素或血管中的血紅蛋白優(yōu)先選擇性吸收，在不破壞正常組織的前提下，破壞、分解擴(kuò)張的血管、色素基團(tuán)、色素細(xì)胞等，從而達(dá)到治療毛細(xì)血管擴(kuò)張、色素斑的效果。IPL作用于皮膚組織產(chǎn)生光熱作用和光化學(xué)作用，是深層的膠原纖維和彈力纖維重新排列，并恢復(fù)彈性，使面部皮膚皺紋消除或減輕，毛孔縮小，起到使皮膚年輕化的作用。光子嫩膚基本原理特定光譜（585nm、694nm、755nm不同波長的穿透深度不同波長的穿透深度工作原理HowItWorksBeforeDuringAfterIPL?SkinTreatments

UsingPhotorejuvenation

工作原理HowItWorksBeforeDuringAf皮膚變色(dyschromia)皮膚變色老人斑(agespot)

老年人皮膚的一種脂褐質(zhì)色素斑塊，是一種良性表皮增生性腫瘤老人斑(agespot)

老年人皮膚的一種脂褐質(zhì)色素斑塊，酒糟鼻(紅鼻子)

Rosacea

發(fā)生于面部中央的慢性皮膚炎癥酒糟鼻(紅鼻子)

Rosacea

發(fā)生于面部中央的慢性皮膚炎BeforeFemalewithbrokencapillariesBeforeandafter3IPLtreatmentsCourtesyofRobertWeiss,MD,HuntValley,MarylandAfter毛細(xì)管擴(kuò)張

TelangiectasiaBeforeFemalewithbrokencapilFemalewithfacialveinsBeforeandafter3IPLtreatmentsCourtesyofJerryDarms,MD,LakeOswego,OregonBeforeAfter毛細(xì)管擴(kuò)張

TelangiectasiaFemalewithfacialveinsBeforeIPLLasertreatment

clinicaldemovedioIPLLasertreatment

clinical激光美白牙齒是在牙齒表面涂以高濃度專用漂白劑，在波長介于480~520納米之間的高強(qiáng)度藍(lán)光照射下，由于激光加熱，可將美白劑快速滲透到牙齒表面及深層，與附著的色素產(chǎn)生氧化還原作用，從而達(dá)到理想的牙齒美白效果。激光美白牙齒激光美白牙齒是在牙齒表面涂以高濃度專用漂白劑，在波長介激光牙齒美白激光牙齒美白腎臟腎臟是人體的重要器官，它的基本功能是生成尿液，借以清除體內(nèi)代謝產(chǎn)物及某些廢物、毒物腎臟腎臟是人體的重要器官，它的基本功能是生成尿液，借以清除體腎結(jié)石Kidneystones腎結(jié)石(calculusofkidney)指發(fā)生于腎盞、腎盂及腎盂與輸尿管連接部的結(jié)石。由于新陳代謝紊亂而造成的沉積物：草酸鹽、脂肪、糖分、蛋白質(zhì)、鈣等攝入過量，而造成的沉積。腎結(jié)石Kidneystones腎結(jié)石(calculuso腎結(jié)石

尿液中排泄鈣增多，其結(jié)石物質(zhì)易產(chǎn)生結(jié)晶核，易形成結(jié)石根據(jù)結(jié)石成分的不同，可分草酸鈣結(jié)石、磷酸鈣結(jié)石、尿酸（尿酸鹽）結(jié)石，與飲食有關(guān)腎結(jié)石尿液中排泄鈣增多，其結(jié)石物質(zhì)易產(chǎn)生結(jié)晶核，易形成結(jié)石腎結(jié)石形成原因由于飲食，體內(nèi)草酸的大量積存，是導(dǎo)致腎尿結(jié)石的因素之一。如菠菜、豆類、葡萄、可可、茶葉、桔子、番茄、土豆、李子、竹筍。

嘌呤代謝形成尿酸，可使尿中草酸鹽沉淀。動物內(nèi)臟、海產(chǎn)食品、花生、豆角、菠菜等，均含有較多的嘌呤成分。富含草酸食物腎結(jié)石形成原因由于飲食，體內(nèi)草酸的大量積存，是導(dǎo)致腎尿結(jié)石X射線檢測結(jié)果X射線檢測結(jié)果激光碎石激光碎石PulseddyelaserfragmentationofakidneystonePulseddyelaserfragmentation鈥激光碎石術(shù)治療腎結(jié)石

Ureteroscopiclaserlithotripsyofkidneystone鈥激光波長2.1μm，脈沖式激光，是目前眾多外科手術(shù)用激光中最新的一種。產(chǎn)生的能量可使光纖末端與結(jié)石之間的水汽化，形成微小的空泡，并將能量傳至結(jié)石，使結(jié)石粉碎成粉末狀。水吸收了大量的能量，減少了對周圍組織的損傷。同時(shí)鈥激光對人體組織的穿透深度很淺，僅為0.4mm。因此在碎石時(shí)可以做到對周圍組織損傷最小，安全性極高。鈥激光碎石術(shù)治療腎結(jié)石

UreteroscopiclaseClinicaldemoClinicaldemo激光清理太空垃圾激光清理太空垃圾激光清理太空垃圾激光照射所產(chǎn)生的熱量將蒸發(fā)掉這些太空垃圾表面的一小部分外殼物質(zhì)，這些被蒸發(fā)的物質(zhì)將在這些太空垃圾后部產(chǎn)生微弱的等離子噴流，從而減緩這些太空碎片的運(yùn)行速度，最終導(dǎo)致它們脫軌，墜入地球大氣層焚毀。激光清理太空垃圾激光照射所產(chǎn)生的熱量將蒸發(fā)掉這些太空垃圾表面激光武器激光武器攻擊衛(wèi)星美軍C-130激光載機(jī)攻擊地面目標(biāo)想象圖激光武器激光武器攻擊衛(wèi)星美軍C-130激光載機(jī)攻擊地面目標(biāo)想激光武器速度快，每秒30萬公里功率高：100千瓦能量集中受大氣、光斑傳輸變大等影響，尚未普及穿孔：高功率密度的激光束使靶材表面急劇熔化，進(jìn)而汽化蒸發(fā)，汽化物質(zhì)向外噴射，反沖力形成沖擊波，在靶材上穿一個孔層裂：靶材表面吸收激光能量后，原子被電離，形成等離體“云”?！霸啤毕蛲馀蛎泧娚湫纬蓱?yīng)力波向深處傳播。應(yīng)力波的反射造成靶材被拉斷，形成“層裂”破壞激光摧毀目標(biāo)原理激光武器速度快，每秒30萬公里穿孔：高功率密度的激光束使靶激光致盲武器利用激光束照射人眼或武器裝備中的光電傳感器等元部件，使之受到干擾、失效、過載或造成某些損傷的一類激光武器。激光致盲武器利用激光束照射人眼或武器裝備中的光電傳感器等元部激光制導(dǎo)Laserguide

以激光為信息載體，把導(dǎo)彈、炮彈或炸彈引向目標(biāo)而實(shí)施精確打擊的先進(jìn)技術(shù)導(dǎo)引頭激光制導(dǎo)Laserguide以激光為信息載體，把導(dǎo)彈光電探測器導(dǎo)彈操縱面光電導(dǎo)彈操縱面制導(dǎo)原理制導(dǎo)原理美國國家點(diǎn)火裝置

(NIF:NationalIgnitionFacility)位于加州利弗莫爾市國家點(diǎn)火裝置的外觀，由勞倫斯利福摩爾國家實(shí)驗(yàn)室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory)建造。建設(shè)工作完成于2009年3月，同年5月31日交付使用。美國國家點(diǎn)火裝置

(NIF:NationalIgnitio光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用ppt課件

美國NIF追求的目標(biāo):在地球上創(chuàng)造一個微型太陽”。

國家點(diǎn)火裝置，亦稱國家點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)設(shè)施，是一座激光核聚變裝置。

原理:讓激光形成的極大高溫高壓作用于一小顆氫燃料球以啟動核聚變反應(yīng)。NIF是世界上最大的ICF設(shè)施，一旦點(diǎn)火成功之后就能自給自足長期形成聚變能量的輸出。美國NIF追求的目標(biāo):在地球上創(chuàng)造一個微型太陽”。步驟：安裝球形外殼正方形窗口:激光束的入口,共192束直徑約為10米，重約130噸整個球體由18塊鋁材外殼拼接而成，每塊外殼均約10厘米厚圓形窗口:安裝和調(diào)節(jié)診斷裝置，診斷裝置共有近100個分片內(nèi)部目標(biāo)聚變倉：氫燃料步驟：安裝球形外殼正方形窗口:直徑約為10米，整個球體由18實(shí)驗(yàn)過程

先將外部激光增強(qiáng)10000倍，然后將一束激光分離為48束激光，再增強(qiáng)，進(jìn)一步分離為192束激光，其總能量增加到原來能量的3000萬億倍，再聚焦到直徑為3毫米的氘氚小丸上，產(chǎn)生1億度的高溫，壓力超過1000億個大氣壓，進(jìn)而引發(fā)核聚變。實(shí)驗(yàn)過程先將外部激光增強(qiáng)10000倍，然后將一束激光分步驟：用調(diào)節(jié)器調(diào)整靶位

激光束把將近500萬億瓦特的能量瞄準(zhǔn)于位置調(diào)節(jié)器的尖端。大約200萬焦耳的紫外線激光能量聚焦到小小的目標(biāo)氫燃料球之上。目標(biāo)調(diào)整器氫燃料球目標(biāo)聚變艙內(nèi)部步驟：用調(diào)節(jié)器調(diào)整靶位激光束把將近500萬億瓦特的能量瞄準(zhǔn)步驟：將燃料放入燃料艙(圓柱體)

目標(biāo)燃料就是約為豌豆大小的球狀冰凍氫燃料。

激光束進(jìn)入目標(biāo)艙內(nèi)，從各個方向壓縮和加熱氫燃料球，希望能產(chǎn)生聚變反應(yīng)。

激光技術(shù)是目前最有效的產(chǎn)生核聚變反應(yīng)的手段步驟：將燃料放入燃料艙(圓柱體)目標(biāo)燃料就是約為豌豆大小的

這是一個直徑2毫米的鈹涂層激光聚變靶，為了便于操作被固定在超薄塑料片中。在這個微型容器內(nèi)注入的液體狀氚和氘混合物將被冷凍至略高于18開氏度，即-255攝氏度。然后從頂部和底部射入空腔的192束激光所產(chǎn)生的X-射線將把容器加熱至太陽那么高的溫度。由此將產(chǎn)生令人難以置信的壓力對容器內(nèi)的燃料進(jìn)行壓縮，迫使里面的原子互相融合，從而釋放出巨大的能量。這是一個直徑2毫米的鈹涂層激光聚變靶，為了便于操作被步驟：壓縮并加熱燃料所有激光束進(jìn)入金屬艙，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的X光線?？砂淹愣勾笮〉臍淙剂锨驂嚎s成一個直徑只有人類頭發(fā)絲截面直徑大小的小點(diǎn)，還能夠?qū)⑵浼訜岬酱蠹s300萬攝氏度的高溫。盡管激光的爆發(fā)只能持續(xù)大約十億分之一秒，但物理學(xué)家們?nèi)匀幌Ｍ@種強(qiáng)烈的脈沖可以迫使氫原子相互結(jié)合形成氦，同時(shí)釋放出足夠的能量以激活周圍其他氫原子的聚變，直到燃料用盡為止。步驟：壓縮并加熱燃料所有激光束進(jìn)入金屬艙，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的X光線

步驟：用磷酸二氫鉀晶體轉(zhuǎn)換激光束激光束在進(jìn)入目標(biāo)艙內(nèi)之前，必須要先由紅外線（1053nm）轉(zhuǎn)換成紫外線（351nm），因?yàn)樽贤饩€對加熱目標(biāo)燃料更為有效。激光轉(zhuǎn)換過程必須要使用磷酸二氫鉀晶體。圖中的這塊磷酸二氫鉀晶體重約360公斤。首先將一粒籽晶放入一個高約2米的溶液桶中，經(jīng)過兩個月的培養(yǎng)才可形成如此巨型的晶體。然后將晶體切割成一個個截面積約為40平方厘米的小塊。“國家點(diǎn)火裝置”共需要大約600多塊這樣的晶體小塊。步驟：用磷酸二氫鉀晶體轉(zhuǎn)換激光束激光束在進(jìn)入目標(biāo)艙內(nèi)之前，這是從靶室底部看到的目標(biāo)定位器（7點(diǎn)鐘位置）。來自NIF多臺高功率激光器的脈沖在數(shù)萬億分之一秒內(nèi)同時(shí)到達(dá)目標(biāo)腔的中心，精確度相當(dāng)于人類頭發(fā)的直徑。

這是從靶室底部看到的目標(biāo)定位器（7點(diǎn)鐘位置）。來自NIF多臺2008年11月10日加州州長阿諾德·施瓦辛格參觀了如同體育場般大小的NIF，陪同他的有NIF主任愛德華·摩西（左）和勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人喬治·米勒博士（右）。

2008年11月10日加州州長阿諾德·施瓦辛格參觀了如同體點(diǎn)火裝置的目的模擬核爆炸，研究核武器的性能情況，這也是美國建設(shè)國家點(diǎn)火裝置的初衷，即作為美國核武器儲備管理計(jì)劃的一部分，保證美國在無需核試驗(yàn)的情況下保持核威懾力。進(jìn)一步了解宇宙的秘密?？茖W(xué)家可使用國家點(diǎn)火裝置模擬超新星、黑洞邊界、恒星和巨大行星內(nèi)核的環(huán)境，進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)。這些試驗(yàn)大部分不會保密，將為科學(xué)界提供大量此前無法獲取的數(shù)據(jù)。保證美國的能源安全?？茖W(xué)家希望從2010年開始借助國家點(diǎn)火裝置來制造類似太陽內(nèi)部的可控氫核聚變反應(yīng)，最終用來生產(chǎn)可持續(xù)的清潔能源。公報(bào)說：“國家點(diǎn)火裝置所產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)大于啟動它所需要的能量，這是半個多世紀(jì)以來核聚變研究人員一直夢寐以求的‘能量增益’目標(biāo)。如能取得成功，將是有歷史意義的科學(xué)突破?！秉c(diǎn)火裝置的目的模擬核爆炸，研究核武器的性能情況，這也是美國建HowNIFWorks?/multimedia/video_gallery/how_nif_works.phpHowNIFWorks?https://lasers.l激光切割LaserBeamCutting激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面，在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料溶化或氣化，再用高壓氣體將溶化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走，達(dá)到切割材料的目的。激光源一般用二氧化碳激光束(10.6um)，工作功率為500～2500瓦激光切割LaserBeamCutting激光切割是利激光切割裝置激光切割裝置光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用ppt課件HeightfollowingLasernozzle3ExamplesoflasercuttingusingpulsedCO2Laser3HeightfollowingLasernozzle3代表人物代表人物光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用ppt課件激光內(nèi)雕

激光要能雕刻玻璃，它的能量密度必須大于使玻璃破壞的某一臨界值，或稱閾值，而激光在某處的能量密度與它在該點(diǎn)光斑的大小有關(guān)，同一束激光，光斑越小的地方產(chǎn)生的能量密度越大。這樣，通過適當(dāng)聚焦，可以使激光的能量密度在進(jìn)入玻璃及到達(dá)加工區(qū)之前低于玻璃的破壞閾值，而在希望加工的區(qū)域則超過這一臨界值，激光在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生脈沖，其能量能夠在瞬間使水晶受熱破裂，從而產(chǎn)生極小的白點(diǎn)，在玻璃內(nèi)部雕出預(yù)定的形狀，而玻璃或水晶的其余部分則保持原樣完好無損激光內(nèi)雕激光要能雕刻玻璃，它的能量密度必須大于使玻璃破光學(xué)醫(yī)療應(yīng)用ppt課件謝謝！LadiesandGentlemen.

Thankyouforyourattention......questionsanddiscussion

areappreciated謝謝！LadiesandGentlemen.

Th光與組織相互作用的幾種機(jī)理光與組織相互作用的幾種機(jī)理LongWavelengthLowFrequencyLowEnergyShortWavelengthHighEnergyHighFrequencyLongWavelengthLowFrequencyLo產(chǎn)品品質(zhì)銷售業(yè)績售後服務(wù)售前推廣產(chǎn)品品質(zhì)銷售業(yè)績售後服務(wù)售前推廣TitleinhereTitleinhereTitleinhereTitleinhereThemeGallery

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DescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsLOGOTitleinhereTitleinhereTitl生物醫(yī)學(xué)光學(xué)診斷、早期探測治療光學(xué)成像，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分子量級的探測，高分辨率無損、對人體無害癌癥診斷、內(nèi)窺鏡成像、視網(wǎng)膜檢測等光熱效應(yīng)：光子嫩膚，美白，熔融高功率組織切割：無痛

生物醫(yī)學(xué)光學(xué)診斷、早期探測治療光學(xué)成像，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分子量級的TissueIncidentLightAbsorptionMultipleelasticScatteringSingleBackscatteringSpecularReflectanceFluorescenceRamanScatteringDiffuseReflectanceChromophoreingroundstateChromophoreinexitedstatePhotonatincidentwavelengthFluorescentphotonRaman-shiftedphotonLight-TissueInteractionTissueIncidentLightAbsorptiofarfarfarfarfarfarSamplenearnear830Laser690LaserAPDsHighSpeedDAQCardSystemLayout1-10kHzModulation

l690l830DecodedWavelengthData830Laser690LaserSource1Source2AnalogOutDAQCardfarfarfarfarfarfarSamplenearne高能量的193um光子打斷角膜組織分子的化學(xué)鍵，由計(jì)算機(jī)控制激光的脈沖數(shù)，選擇性地雕刻一定深度，在角膜上形成一個薄的凹透鏡，矯正近視。矯正遠(yuǎn)視，即可在角膜上雕刻成凸透鏡。在這種手術(shù)中，組織被消融得十分干凈，表面光滑【，鄰近未受照射的組織沒受到任何影響，可精確控制消融的深度和范圍，達(dá)到預(yù)計(jì)要矯正的屈光度。對角膜蝕刻之后，仍能保持透明狀態(tài)，用此方法可以矯正近視、遠(yuǎn)視和散光等視力不足。1983年，美國哥倫比亞大學(xué)的Trokel”

證明了193nm的準(zhǔn)分子激光每個脈沖(脈寬10ns)除去0．2ptm厚度的角膜。輻照在角膜上的能量密度為160~195mJ