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台灣基督長老教會新樓醫療財團法人新樓醫院
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* 台南新樓 - 檢驗資訊 - 雷射對醫療的應用

醫工室黃富恩工程師


一、 前言:

雷射(LASER)為一種光,其由來是從英文'Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation'而來,譯意為由受激放射方式把光放大。世界第一部雷射是於1960年美國科學家Maiman以紅寶石所製造,掀開雷射時代的序幕。

光的產生是利用原子或分子吸收能量而使電子成為激態時所形成的,由七種顏色所組合而成,並向四面八方散射,其具有不同的波長;而雷射形成的過程為電子受同性質的電子所引導形成激態而產生,由單一顏色所組成且指向性很好,波長相近;因有這些特性,於醫療上主要應用在眼科、皮膚科、外科及耳鼻喉科等。

二、 對於醫療方面的應用:

光照射人體時,若在人體表面完全反射或完全透過,如此對人體的治療毫無效果;一定要使人體吸收,吸收又分表面吸收及深入內部的情形;而吸收率、吸收法,則因人體組織與光波長的關係產生變化。

雷射在醫學上應用非常廣泛,而且種類相當繁多,依其活性介質不同,可分為氣體雷射、固體雷射及液體雷射三種,如圖(一)所示。在此針對CO2雷射、氬雷射及Nd:YAG雷射介紹其特性及於醫療上的運用。

雷射光對人體的作用是依不同波長的光,被水吸收的情形來分類。如以CO2雷射作為手術刀之應用方面,因人體組織含有很多水,被CO2雷射光照射後,組織失去水分而收縮,脫水成壞死狀態,且水分在極速蒸發下形成破壞,以達到切開的作用。因CO2分子與水分子的形狀及CO2雷射光波長10640nm與水分子振動模態之波長類似,因此水可充分吸收CO2雷射光而使水分子產生熱振動,並引起溫度升高而蒸發,此為CO2雷射用做手術刀的原因。

氬雷射主要波長為514nm的綠光與488nm的藍光,氬雷射光之波長短,光束可以很細,且被水吸收的非常少,可深入水中;且因藍綠光系易被紅色組織吸收,因此從事眼底治療很恰當。

因眼底患部常很小,血管、試視神經複雜,需精密的微細凝固治療;且從水晶體到視網膜之間的玻璃體由玻璃狀液所構成,並且在於視網膜上的血管非常充足;對氬雷射之波長514nm的綠色光束而言,不但易吸收且於眼球的傳導上能量消耗小,故於視網膜的凝固治療可以非常精準。

Nd:YAG雷射為高效率的固體雷射,可連續振盪輸出,於穿孔方面,有非常好的效果。其波長1064nm,對水有某種程度滲透,並被水弱吸收,同時使水中之蛋白質徐徐凝固。應用在人體組織上,因這些作用,應用於青光眼及白內障效果良好。因青光眼造成的原因為眼壓過高所引起,其中原因為排水不良造成,即可運用Nd:YAG雷射開小孔使房水排出,以降低眼壓的方式做處理。而白內障的發生為水晶體的混濁,使光線無法到達視神經所引起,可使用此雷射做水晶體的穿孔,使光線可通過水晶體到達視神經。

三、 雷射的安全性:

雷射光對眼睛的問題影響很大,須特別注意保護。

1. 針對CO2雷射光的波長易被水吸收,在眼部易引起白內障。在於眼睛的保護方面,因CO2雷射光不透過玻璃,只要玻璃不破壞,可用眼鏡保護,但亦不可直視雷射光。

2. 針對Nd:YAG雷射光為紅外光,肉眼看不到,可透過水、玻璃及滲透人體組織,要用有色保護眼鏡,來保護眼睛。

3.針對氬雷射為藍、綠色的光,可充分透過水,進入眼中傷害眼底,即使低功率也須注意,選用眼鏡時須注意雷射光的波長,才能達到保護眼睛的功用。

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