Laser
激光的特点：
3. 高能量密度 4. 短脉冲
典 型 固体 激 光 光 路 及 电 路 示 意 图
Red to Green Converter Shutter #2 Power Meter
Power Controller
脉冲电源 连续电源 及相应 控 制电路
(220V/8A)
Shutter #1 Flash lamp Q-Switched
by Pulse Duration Selection
500－600nm Or >2300nm 600－ 700nm 700－ 1000nm 1064nm
Degree of Activity: by Fluence Selection
Material and Method
Animal model Depilated Kuming t Modalities
QS 1064nm (5ns)
LP 1064nm (0.35ms)
Youthful skin contains a predominance of collagen type Ⅲ, a tensile, flexible, and less fibrous form of collagen. During the aging process, collagen type Ⅲ is gradually replaced by collagen type Ⅰ.
Peng Xi and Qiushi Ren*
Institute for Laser Medicine & Bio-Photonics Department of Biomedical Engineering Shanghai Jiaotong University
Clinical Responses of the Skin to the Narrow Band UVB Treatment
T-Cell Apoptosis: Local Immunosuppression Vitamin D Production: Melanocyte Stimulation: Reaches Basal Layer Mast Cell Apoptosis: Relieves Itching Antibacterial: Kills Exposed Bacteria
光机械作用
在泌尿外科中的应用：激光碎石
1983: 第一台激光碎石系统： 脉冲染料激光碎石 系统
532nm/1064nm 双波长碎石系统 钬激光碎石系统
Video
泌尿系结石的腔内治 疗（URS）的优点：
直接接触结石。 直视下手术。 直接快速地清除结石碎 粒。 碎石效果好于体外冲击 波碎石（ESWL），尤 其是膀胱结石和输尿管
7
8
Selective and Targeted Photo-Therapy for Skin Cancer Using Dendrimer-Coated Gold Nano-Rods Conjugated By RGD peptide
Conclusion:
All laser treated areas show marked increases in fibroblast and collagen genesis Photo-Mechanical effect using Q-switched Nd:YAG laser promotes more effectively the synthesis of collagen type III Photo-thermal effect favored more the formation of collagen type I.
HPD＋hv → 3（HPD） 3（HPD）＋3-O2 → 1O2＋HPD 1O2＋A →AOX＋３O２
有待研究的课题：
效率高， 避光要求低 注射光敏剂后最佳的激光照射时间 最佳的治疗波长和治疗参数
光机械作用
产生的机理：
激光的脉宽（与组织的作用 时间）小于组织吸收激光能 量后的传导时间
Q-Switch Nd:YAG Pulse Laser: 激光波长： 1064 nm 激光能量： 6mJ 激光脉宽： 5ns
In 1905, Albert Einstein published the theory of the photoelectric effect.
激光发展历史
激光的产生机理由爱因斯坦在1917年预言 L A S E R Light Amplificati on Stimulated Emission Radiation
Non-Invasive Multi-Modality Cellulite Reduction
Extra-Cellulite Accumulation under the Skin
Multi-Modality Non-Invasive Cellulite Reduction Probe
5 9 1 6
激光发展历史
1960年： Maiman 发明第一台红宝石 激光， 获得诺贝尔物理学奖
Maiman,T.H.: 1960, Nature, 187, 493.
激光的特点：
1. 单色性
激光的产生原理
光子放大 光子 Ordinary Light Laser Light
普通光的产生原理
激光的特点
2. 方向性
极易弯曲的软镜配合插入 W.O.M. 的特细光纤，使得深部结石的治疗 变得更加容易。
尿路结石– 新的 治疗方法
膀 胱 结 石 输 尿 管 结 石 肾 结 石
体 外 冲 击 波 碎 石 腔 内 碎 石
W.O.M. U100 激光碎石机
光热作用
产生的机理：
激光与组织的作用时间（激光脉宽）大 于组织吸收激光能量后的传导时间
主要特 点: 柔韧
通过内窥镜接近结石: 可以使用硬镜, 半硬镜或软镜。
W.O.M. U100 激光碎石机可以治疗尿道任何位置的结石，包括肾脏。
柔韧性：W.O.M. U100 激光碎石机的光纤 W.O.M. GF100 的光纤直径：280/730 µm
钬激光的光纤直径： 400/800 µm
（Wolf 9F纤维 输尿管镜）
Effect
Thermal Effect Thermal Effect Thermal Effect Non-Thermal (Mechanical)
Material and Method
Laser Parameters

determined by skin reaction of mice
80% of the Fluence that induces skin erythema
303nm is the superior wavelength for Psoriasis Treatment
T-Cell Apoptosis D3 Production
Excimer Laser
303nm 303nm
Portable LED Device for Home Treatment of Psoriasis and Vertilago
散射
靶组织 透射
生物组织中各种“靶组织” (色基）的吸收光谱
Pure Scattering
软组织的吸收特点：
水的吸收系数从最大到最小相差 1000万倍 (3.0 µm) ————— = 10.000.000 (0.5 µm)
532nm (绿光）不被无血管的软组织所吸收，并且散射 较强， 易造成周边组织损伤！

595-nm pulsed dye laser (10 ms) 1320-nm Nd:YAG laser (0.35 ms) 1064-nm Nd:YAG lasers long-pulsed (0.3 ms) 1064-nm Nd:YAG lasers Q-switched (5 ns)
Material and Method
Skin samples were taken and analyzed post-operatively at:

1 hr, 1 day, 1 wk, 3 wk, 4wk and 8wk Histological changes
H-E Stain ( Thickness of Dermis and No. of Fibroblast) Sirius Red Stain (Collagen Type I and III)
Y. Dang et. al.: Experimental Dermatology 14 (12), 876-882, 2006 H. Liu, et. al: : Lasers in Surgery and Medicine 40:13-19, 2008
Portable Narrow-Band High Intensity LED System for Psoriasis and Vertilago
光热作用
激光与光子生物医学研究小组 的研究工作
Non-ablative Collagen Remodeling Initiated by Different Laser Effects:
A Comparative Study on Mouse Model
Goal for Anti-Aging Treatment


Hydroxyproline Content Assay: Amount of New Collagen Formation at 4 wk and 8 wk
Results
Relative Increase Percentages of Type I and III
Conclusion:
QS 1064-nm laser promotes most synthesis of collagen type Ⅲ