皮科宝典丨简析“激光”的生物效应机制及其医美应用领域.pdfVIP

皮科宝典丨简析“激光”的生物效应机制及其医美应用领域

1、激光的发展历程

激光与半导体、原子能、计算机一样，是20世纪人类科学进步的

典范，激光医学从孕育至今虽仅30多年，但已成为一门新兴的边缘学

科。激光生物学作用机制的研究与激光医疗设备的开发突飞猛进，带

动了激光在临床治疗中的创造性应用，并逐渐深入到医学的各领域。

激光的观念最早可诉溯及本世纪初，1905年爱因斯坦依据一般相

对性理论首次提出光量子假说，开启激光的观念探讨，紧接在1917年

爱因斯坦又提出受激辐射理论，加速了激光理论的成熟。1960年美国

休斯公司实验室，梅曼Maiman工程师制造出全世界第一具红宝石激

光，其后数十年激光的各项运用发展得极为快速，尤其是医疗用途最

为成功。

激光是一种聚高能量的光束，能在短极的时间内放出能量，对组

织产生热作用，造成选择性的破坏；激光并非辐射或放射线，不会有

使细胞产生突变或致癌的疑虑。激光能切割、封合和蒸发皮肤组织和

血管。激光能产生单一波长的强烈光束，其强度和脉冲时间可随意调

整。特定激光的波长和功率输出决定了其在医学上的用途。

不同波长的激光，可以选择性地吸收皮内的黑色、蓝色、绿色、

褐色、红色、棕色、黄色等等的色素。好比是晚上用电筒隔着玻璃窗

照射屋内的东西，玻璃并没有任何的损伤，也就是说用激光在皮肤内

部做手术。再加上激光的光斑面积小，激光束以毫秒、微秒的极短时

间通过皮肤，激光对表皮的热损极小，也是表皮不留疤痕的原因。用

术语来说，这叫做激光的“光爆破效应”。现在，这种激光除了用于

去除先天性色素性皮肤病的斑块，也可以用于后天性人为的皮肤病，

如纹眉、纹身、外伤后的色素沉着症等。

在皮肤科的领域内，临床使用的激光种类有：红宝石激光、铒激

光、二氧化碳激光、染料激光、Nd:YAG激光及紫翠玉激光。激光的

名称是依其激发介质来命名，自然界中有数千种物质可用来激发激光。

一般可分类固体激光、液体激光、气体激光及半导体激光。

早在1917年爱因斯坦就预言受激辐射的存在和光放大的可能，继

而建立了激光的基本理论。1954年GordonJP和TownesCH根据爱

因斯坦的理论制成了受激辐射光放大器，1960年梅曼（MaimanTH）

制成了世界上第一台激光器——红宝石激光，从此，一种完全新颖的

光源诞生了。激光第一个被应用的领域是医学。那么激光是怎样起作

用的呢？

2、激光的生物效应机制

激光生物效应的机制一般认为有6种，即热效应、压强效应、光

化效应、电磁效应、弱激光刺激效应和光热分解效应等。

（1）.热效应

激光的热效应是指激光被生物组织吸收后转化为热能，使组织温

度升高，性质发生变化，即产生热效应。即直接热能作用。生物组织

的激光热效应机制为生物组织吸收激光后加温，当温度高达50℃-60℃

时，生物组织产生蛋白质永久变形的凝固现象，如温度继续上升达到

100℃时，生物组织中水分子将沸腾而完全汽化，此时生物组织结构会

有萎缩情形产生，如生物组织继续吸收激光而加温，会产生组织细胞

汽化现象，组织表面炭化生成、凹洞及冒烟情形。通常连续性激光如

二氧化碳激光即利用激光的热效应产生组织气化与切割功能。

（2）.压强效应

激光对生物组织的压强作用，可使悬浮于溶液的微小粒子以很大

的方向向四面八方运动，使组织产生机械损伤和破坏。

（3）.光化效应

激光的光化效应可引起酶、氨基酸、蛋白质、核酸等活性物质发

生变化，产生如杀菌作用、红斑效应、色素沉着、维生素D合成等生

物效应。

例如，308nm准分子光照射局部皮损，可使皮损处T细胞凋亡，

抑制非正常角化细胞DNA的合成，降低自然杀伤细胞的活性，减少表

皮中朗格罕氏细胞的数量，抑制抗原提呈，对白癜风、银屑病、特应

性皮炎等疾病均有效。

（4）.电磁效应

激光是一种电磁波，以电磁场的形式与生物组织作用。

（5）.弱激光刺激效应

强激光治病的直接目的是使生物组织损伤，破坏生物