半導體雷射器
半導體雷射器的工作物質有砷化鉀(gaas),砷化銦(inas),銻化銦(insn),鋁化鎵(gaalas)等,輸出波長大都在可見光的長波到近紅外之間,醫用最短的有650nm(常用作瞄準光),常見的波長有810nm,980nm等,不同種類的半導體雷射器輸出功率差別較大:雙異質結條形雷射器連續輸出功率為數百毫瓦,脈衝輸出可達幾十瓦;雷射列陣器件連續輸出功率可達百瓦級,脈衝輸出達千瓦級;可調諧雷射器連續輸出功率為零點幾毫瓦,脈衝峰值功率可達幾十瓦。
較常用的810nm半導體雷射器功率為0.5~25~60w,治療模式為0.1~9.9s單脈衝、重複脈衝及連續輸出,採用 400、600、1000nm接觸式及非接觸式光纖和探頭傳輸,汽化效果較1064nm快三倍,同時兼具良好的止血效果,術中術後出血少,術中光束對神經和組織沒有電刺激,產生煙霧少,病人損失少,出血少,疼痛輕,癒合快,併發症少,住院時間短,另外配以多種內徑的光纖可方便與任何一種內窺鏡匹配,在開放手術中也可靈活應用。
半導體雷射器電光轉換率高(30%),沒有多餘的熱量產生,從而避免了傳統燈泵浦雷射和氣體雷射器所需的龐大水冷系統,因此體積精巧,重量輕。同時,它也沒有傳統雷射的閃光燈、晶體棒等高壓、高熱易損元件,因而壽命較長,一般半導體晶片的壽命可達100萬小時,具有操作方便,機動靈活,耗電少,效率高等優點。
由於半導體雷射器的諧振腔短,所以產生雷射的方向性較差,發散角較大。此外,因其能極複雜,所以產生雷射的譜線較寬,單色性較差。
鉺雷射器
鉺雷射是一種固體脈衝雷射,波長為294nm,處於光譜中人眼看不見的紅外區,雷射脈衝頻率為1~20hz,能量密度為5j/ cm2~20j/ cm2,最大脈衝能量為1.5j。鉺雷射具有獨特的生物組織作用特性,其波長恰好位於水的最高吸收峰值,由於皮膚中70%以上的成分是水,因此皮膚組織對鉺雷射具有極強的吸收能力。當鉺雷射脈衝作用在皮膚上時,雷射能量迅速被組織吸收,引起淺層皮膚的快速升溫,導致組織的瞬間汽化分離和精密剝脫。每個雷射脈衝汽化組織的深度僅為10~20μm,而雷射的熱損傷也限定在10~20μm的範圍內,適合於去除手部、頸部和面部淺表、細小和較深的皺紋,同時對皮膚色素性疾病和毛髮移植亦有理想的療效。其獨特的作用效果使術後色素沉著被控制在最小程序,尤其適合於較黑的和東方人的皮膚種類。
(三)不同類型雷射在醫療中的用途
寶石雷射系列
波長694.3nm的單色紅光,脈衝式輸出(焦爾級)或連續式輸出(毫瓦級),主要用於治療眼科疾病。應用脈衝式輸出的紅寶石雷射,功率在0.1~0.5焦耳,封閉視網膜裂孔,用以治療黃斑部和後極部無積液的視網膜脫離、封閉孔洞,療效達90%以上,具有顯著的效果;應用1.0~2.0焦爾的紅寶石雷射做虹膜切除術,治療瞳孔膜閉和繼發性青光眼、去除晶體前囊色素組織、先天性核性和繞核性白內障、先天性瞳孔殘膜、外傷或手術後瞳孔移位、虹膜囊腫、結膜色素症、原發性閉角青光眼等均有良效。輸出功率在100焦耳以上的紅寶石雷射可治療色素痣、皮脂腺痣、疣狀痣、淺表毛細血管擴張等。
氮分子雷射系列
波長337.1nm的單色長波紫外光,脈衝輸出,功率0.1~2.0毫焦耳,可用於治療較表淺的局限的化膿性炎症,感染創面、頭癬、手、足癬、溼疹、神經性皮炎、皮膚皸裂、結節性痒疹、白癜風、外耳道癤腫、扁桃腺炎等;也可用做穴位照射,治療氣管炎、支氣管哮喘、神經衰弱等內科和神經科的病症;此外,氮分子雷射還可做為螢光檢查的光源,診斷早期腫瘤。
氬離子雷射系列
波長488nm、514nm與514.5nm的蘭青-綠光,連續輸出,應用功率1~2瓦的氬雷射穴位照射可治療外傷性截癱、腦炎後遺症、蛛網膜炎、小兒麻痺後遺症、神經衰弱、支氣管哮喘、慢性肝炎、糖尿症、遺尿症等。
應用輸出功率15~25毫焦耳的氬雷射,可封閉視網膜裂孔以及裂孔前期的視網膜變性;小功率的氬雷射都可治療中心性漿液性視網膜脈絡膜病變。
應用輸出功率數瓦的氬雷射可做血管瘤的光凝固,或治療滑液囊腫、皮膚腺囊腫、脂肪瘤、纖維瘤、淋巴管瘤、肌纖維瘤等。氬雷射都可用於皮膚或內臟病變的手術切除。
氬雷射可做為雷射內窺鏡技術,通過導光纖維對胃、腸等的出血做止血;此外,氬離子雷射和氬離子泵浦染料雷射(波長6300)可用於光敏診治癌瘤新技術。