
第一章 概论
第一节 激光临床应用的特点
各种新型激光器的不断出现带动了激光医学技术的发展,尤其是半导体激光,以其小巧、灵活、寿命长、价格低廉等优势极大地促进了激光临床应用的普及。目前,在各级医院的临床科室中都有激光应用。激光临床应用的普及使“激光医学”这门年轻的学科不断发展、壮大。
各种激光临床应用培训以及商家的产品推介等都对激光临床应用技术起到了很好的推广作用,使从前不了解激光的人也产生了使用激光的想法。但不少医生在使用激光初期通常会感到失望,因为实际使用的效果并不如了解到的或想象的那么理想。这种现象大多是由于培训过程中只注重讲解激光治疗的有效性,而忽视了具体的激光操作技术以及相关的基础理论和概念,从而使很多使用者在使用中依然感到茫然,很难体会到激光特有的优越性,因此常出现激光器购买不久便被搁置在角落里无人问津的现象。
在医疗器械中,激光器是很特殊的治疗仪器,不仅因为它是光电合一的精密仪器,更由于它种类繁多,使用或照射方法变化多端。目前激光波长的种类可以覆盖整个可见光光谱。激光的波长不同、输出方式不同、传导方式不同则使用或照射方法不同。不同类型的激光用于不同病变的照射治疗,不同波长的激光作用在组织也会产生不同的照射结果,即使是同一波长的激光,也会因为参数设置和照射方式的不同产生截然不同的结果,这就是激光使用的多样性和特异性。在临床治疗中要根据病变的特性选择相应波长、相应强度的激光照射,还要根据治疗的需要采用不同的照射方法,才能使激光特性和优势发挥出来,达到满意的治疗效果。虽然激光器的控制面板上只有几个按键控制相应的工作参数,看似简单,但它们能使激光强度和输出方式千变万化,以适应不同病变的照射。
激光用于临床治疗的一大优点就是损伤精度高,如皮肤科用激光治疗色斑、脂溢性角化、扁平疣等发生在皮肤表层的病变时,损伤深度可轻易控制在1mm以内;眼科用准分子激光实施的角膜成形术,角膜的祛除精度在1μm内。这种损伤精度不仅由激光波长决定,也是通过激光工作参数的设置控制激光输出状态,同时结合具体的照射方法共同发挥作用。
激光治疗适应证的特点是表浅,因此治疗中对组织的损伤精度要求很高。正确设置激光照射参数对提高治疗的损伤精度、减小对周围正常组织的损伤是发挥激光治疗优势的关键。影响激光治疗结果的因素很多,除了激光波长、病变性质及结构等因素外,术者对激光强度的准确控制和照射方法的正确实施都起着重要的作用。
激光照射在组织上就能将病变气化或凝固,看似很简单,实际比较复杂。如何精准地控制激光作用于病变组织而不伤害周围正常组织是非常关键的,这不仅是面积范围的大小,更主要的是指深度的控制。术者要有很强的减小激光损伤深度和减小热传导对周围正常组织产生影响的意识。了解并掌握不同波长激光的组织特性、各激光参数的作用、照射时间的控制及意义,就会有强烈的提高损伤精度的意识,才能在照射治疗中注意各种操作细节,如光斑大小与功率密度的匹配、光纤激活范围、持续照射时间的控制等,才能充分发挥激光精准治疗的优势。
有些看似成功的治疗病例,实际上违背了使用激光的初衷和操作原则,如术后创面的缝合、治疗过程中错误地使用激光止血等,从使用激光的意义来讲是失败的,误导初学者。激光使用的正确和成功体现在治疗中能充分发挥出激光的特色和优势,如:激光治疗的创面不需缝合、创面不出血、手术时间短、患者痛苦小。掌握激光的生物特性和照射的基本原理,才能理解激光治疗中需遵守的照射原则及其实际意义,才能使激光的优势得以充分体现。
表面来看,激光很轻易地祛除了病变,但是治疗结果是否真正体现出激光精准、安全、快捷的优势,完全取决于术者对激光医学基础理论的了解和对照射技术的掌握。和其他临床治疗方法一样,激光治疗有时很难做到尽善尽美,但术者应对治疗结果有正确判断,对每一次治疗进行总结,对照射过程和细节、激光波长的选择、激光强度的控制、组织损伤精度控制等方面进行反思找出失误或不足,只有不断地实践、总结经验才能提高激光使用技术的水平。
激光治疗看似简单的原因在于治疗中组织不易出血、治疗过程在很大程度上被简化;多数情况下不需要特殊器械配合,治疗中没有复杂操作;照射治疗时间明显短于传统手术。正因如此,更要求激光使用者能够熟练地利用激光波长的生物特性及激光器的工作特性,精准控制激光的损伤范围,避免伤及周围正常组织。而这一切,需要术者具备对激光适应证的界定能力、精准控制激光强度的能力、还要具有相关基础理论和基础知识,否则不仅难以发挥激光的特色和优势,甚至还可能造成医疗事故。
一、激光临床应用的通用性
激光的临床应用具有一定的通用性,不仅在于一种激光可用于不同科室,还在于对病变照射的技术原则也是相同的。对激光照射治疗而言,不同科室间激光治疗适应证的区别仅在于解剖位置不同,但病变性质大致相同,如血管性病变、纤维组织增生、黏膜组织的良性增生等;皮肤科的病变都发生在体表,而内科、外科、妇科、耳鼻喉科的病变大多发生在体内脏器或腔道内组织表面。皮肤科的病变可以直接用激光照射,而内科、外科、妇科的病变需要借助内窥镜等辅助工具通过光纤照射。但是照射时需要根据病变的深浅、大小、血运状况,选择激光波长和控制激光强度;选择切割、气化、凝固等具体照射方法;以及照射细节和整个照射过程中应遵循的原则、注意事项等一系列内容都是相同的。如,凡是发生在组织表层、没有异常血运的病变都可以选择直接气化的照射方法,既可以选用CO2激光、Ho:YAG激光、Tm:YAG激光进行非接触照射气化,也可以用810nm、980nm半导体激光的光纤接触气化;血运丰富的病变要用凝固照射的治疗方法,浸润较深的血管瘤要选用短波长红外激采用非接触照射;对于表浅病变的凝固就要选用波长较长的激光非接触照射或用激活的光纤点触照射,无论病变发生在哪个部位,这些具体的照射原则都是相同的。
二、激光临床应用的特异性
激光临床应用更具特异性,这是因为不同波长的激光在组织中反应状态和结果是截然不同的。不同波长、不同输出方式的激光用于不同病变的照射,才能发挥出激光的特性和优势。在红外波段的激光中,短波长激光的组织吸收率低、穿透率高、热效应弱,这类激光在非接触组织照射时不易使组织气化,但是能产生较深层的热凝固,因此不能用于表浅组织的气化照射,只能用于浸润较深的血管瘤的凝固治疗;波长长的红外激光组织吸收率高、热效应强,组织穿透率低,产生的凝固非常表浅,而且如果功率密度控制不当,很容易在凝固层表面产生气化,这类激光更多地用于气化治疗。凝固治疗要根据病变特性选择相应波长的激光,同时还要控制好照射的功率密度,才能避免出现超范围凝固或凝固过程中出现气化导致凝固失败的现象。
对病变采取气化治疗,不但要选择激光波长,还要根据波长的特点选择接触照射或非接触照射;功率或功率密度也要根据病变气化或凝固状态随时做出调整。这种在照射方法表现出来的相对特异性在任何科室的激光治疗中都是相同的。不管病变属于哪个科室的治疗范围,一旦选择激光治疗,就要遵循相关的照射原则。
在用光纤传导的激光中,不同波长的激光存在接触和非接触照射的区别,这是基于精准控制组织损伤的原则。如,810nm、980nm半导体激光和1 064nm Nd:YAG激光无论用于哪个科室,只要用于软组织的气化或切割,一定要激活光纤后再接触组织才会发挥作用;Nd:YAP激光、Ho:YAG激光、Tm:YAG激光要采用非接触组织的照射,否则会使激光自身的波长特性严重丧失,无法达到利用激光波长特性控制损伤精度的目的。
激光因波长的不同导致生物效应不同,而这种不同的实质是组织对不同波长激光吸收的强弱不同,因此造成了激光治疗有接触照射和非接触照射之分。凡是不需借助任何介质的作用,直接照射就能使组织气化或凝固的激光,都可以采用非接触照射的治疗方法祛除病变。在直接照射的情况下不能使组织气化的激光,需要借助激活光纤后接触组织,间接地使激光发挥气化病变的作用,也就是接触照射是波长较短、热效应较弱的激光经常被使用的照射方法。总之,不同波长的激光有不同的照射方法,用于不同的病变照射,在一定程度上体现了激光应用的特异性。
有些使用者认为激光不如宣传的那么好用,这是对激光不够了解、盲目使用的结果。使用方法不正确,必然会阻碍激光优势的发挥,更体会不到使用激光的妙处。激光应用的特异性主要体现在激光的波长和相应的照射方法与适应证有一定的对应关系,如血管性病变,应该选用短波长激光凝固照射;一般良性增生应选用波长较长的激光采用气化或切割的方法祛除;嘴唇的色素痣如果用810nm、980nm半导体激光以非接触照射气化祛除,很可能会造成嘴唇严重损伤导致变形;内窥镜下使用810nm、980nm半导体激光,若光纤激活不充分,很可能造成腔道狭窄或穿孔。
三、激光临床应用的多样性
激光在临床应用中分损伤性照射治疗和非损伤性照射治疗也叫损伤性治疗、非损伤性治疗。损伤性治疗是利用激光产生的高温,使病变组织气化或凝固,照射时组织反应强烈。非损伤性治疗不对病变组织产生破坏作用,主要用于炎性组织的理疗性照射,照射时组织反应温和、治疗没有痛感。
损伤性照射治疗主要是利用红外激光的生物热效应,使病变组织产生不可逆的热损伤达到祛除病变的目的,如通过激光的热凝固、燃烧作用使病变组织变性坏死、气化。在损伤性治疗中,由于强烈的热效应,使其他激光生物效应显得微不足道。这种治疗方法有无菌性强、不出血、手术视野清晰、精准度高、能更多地保留正常组织,以及手术时间短、创面无需缝合、病人痛苦小等优点,在表浅或小范围病变的祛除治疗中,能很好地代替传统手术刀。激光临床使用技术的复杂性主要体现在损伤性照射治疗中。
在损伤性照射治疗中,分为切割、表面气化、热凝固三种方法。根据病变特性,选择不同的治疗方法。结合治疗方法的特点选择相应波长和输出方式的激光,设置相应的输出功率,根据组织反应状况及时调节功率密度或照射强度。
激光切割的实质就是用焦点光斑气化病变组织间边界线,将病变组织分离出去;气化是用大光斑照射病变表面,利用激光产生的燃烧气化作用逐渐将病变组织祛除;凝固是将组织温度升至100℃左右,使病变组织变性坏死失去生物活性,达到祛除病变的目的。每种治疗方法都在激光波长的选择、激光参数设置和具体照射等方面各有特点。这些不同的照射方法只有通过专业培训或学习才能掌握。
非损伤性治疗是指在组织未产生不可逆损伤的情况下达到治疗目的。在使用红外激光实施的非损伤照射治疗中,激光的强度必须控制在组织损伤阈值以下。激光照射组织会产生五种效应:热效应、光化学效应、压强效应、电磁效应、生物刺激效应。在非损伤照射治疗中,激光的五种生物效应或多或少地都发挥着作用,使组织内部发生有利于消炎止痛、促进伤口愈的生理变化。用于这种治疗的激光,最具代表性的就是波长为630nm氦氖激光和相同波长的半导体激光。它们在理疗科、针灸科、皮肤科、外科、妇科等科室的理疗性照射中被广泛使用。红外激光中,如CO2激光、810nm半导体激光、980nm半导体激光、1 064nm Nd:YAG 激光等需要采用大光斑、低功率密度用于非损伤性的理疗照射,同样可以取得很好的治疗效果。
四、激光在临床应用的优势
本书主要讲激光的损伤性照射治疗技术。由于激光的切割作用与传统手术刀相似,都是以直接祛除病变组织为目的,因此俗称为激光刀。激光刀的优点不仅是切割病变组织,更主要的是它能对长期药物治疗无效、传统手术无法切除的表浅病变进行气化照射,尤其是在气化祛除面积较大的表浅病变时最具优势,而且可以精准控制损伤深度。这种优势是传统手术刀和电刀不具有的。
激光在临床的应用使很多治疗变得简单轻松,大大缩短了治疗时间,减轻了病人痛苦。有些病变虽然表浅,但由于发生的部位、病变性质和局部组织结构等原因,很难实施手术切除,药物治疗又很难达到治疗效果,采用激光气化或凝固的方法治疗能轻而易举地将病变祛除,对临床治疗起到了很好的补充作用。
激光和电刀都利用了组织热效应,电刀只适合用于点、线形的损伤应用,线形的损伤产生切割作用,点状的损伤产生局部凝固止血。它的作用范围局限性强且精度不易控制。电刀对装有起搏器的病人是无法使用的,而且极板很容易造成烫伤。激光不仅没有使用电刀的禁忌和意外伤害,还可以进行点、线、面等范围的损伤治疗,尤其可以实施大面积的照射治疗,并精准控制损伤深度;同时又可以通过延长照射时间达到使损伤深度“无限延伸”、气化或凝固面积“无限扩大”的目的。这种在治疗中能灵活且精准控制损伤的独特优势受到无数临床医生的青睐。
激光能被广泛应用于临床是由于它在很多治疗中体现出的绝对优势,如在内窥镜下对体内病变组织实施的精细气化或凝固治疗、眼底病变的治疗、耳鼻喉中声带上的病变祛除、泌尿科的碎石等。使用激光不仅使手术变得更简单易行,也降低了开放性手术治疗的占比,关键是损伤精度高、创伤小,极大地减轻了患者的痛苦。
在传统的手术治疗中,大部分的时间和精力都消耗在止血上,而激光的照射治疗避免了这种消耗,使治疗变得简单快捷。激光主要用于表浅病变的祛除,创面不需要缝合,这也是激光在临床应用中的诱人之处。有些部位的病变,手术切除后出血严重,创面不易缝合,如阴茎龟头上的血管瘤、色素痣、尖锐湿疣等,这些病变在激光的气化或凝固照射下可轻而易举地被祛除,治疗简单快捷。
总之,对于表浅、多发或面积较大、不易实施手术切除的病变,用激光从表面气化或凝固即可轻松完成治疗,充分体现了激光治疗的优越性。
五、激光临床应用的局限性
用激光祛除病变组织的方法是不可能完全替代传统手术的,它的局限性在于激光不宜进行深层组织病变的切割或气化治疗。由于深层组织血运丰富、血管较粗,激光的凝固作用无法将血管封闭,难以发挥止血作用。术中一旦出血就会严重阻碍激光气化或凝固作用的发挥,激光的工作效率也会明显低于传统手术刀的切割,失去使用激光的意义;同时,深层组织的创面需要缝合,而多数激光的创面是不宜缝合的,即使缝合了创面两边也很难愈合在一起。这就是为什么激光只适合皮肤或黏膜组织的病变治疗,而不适合对皮下或黏膜下深层组织病变切割、气化治疗的原因。
激光在那些发生在空间狭小、术后不易或不宜缝合部位的病变治疗中最能体现它的优势,如口腔硬腭、咽喉部、鼻腔内、耳道等腔道器官内的表浅病变。通过光纤引导激光照射病变,使以往比较棘手的治疗变得简易。但是这些病变的治疗对损伤精度要求较高,特别是损伤深度的控制。如果损伤深度远超病变范围,甚至涉及皮下组织,使创面不得不做缝合处理,说明激光的使用有不当之处,甚至治疗是失败的。激光的精准损伤特性恰巧符合激光适应证“表浅”的特点,这也从侧面反应出激光使用的局限性。
表面上看,病变组织被激光气化或切除了、组织没有出血、麻醉下病人也没有痛感、创面无异常、治疗顺利,但术后病人长时间持续疼痛,创面愈合缓慢。如果认为这种现象是术后正常反应,那就亵渎了激光治疗技术。因为使用激光的目的就是为了减轻病人的痛苦,而治疗结果却相反。出现这种情况,说明在适应证的界定、激光波长的选择、激光强度和照射时间的控制等方面出现了失误。对激光应用的局限性有清醒的认识,才能对适应证的界定和激光的选择和具体的照射方式的选择加以重视,对激光术后有正确的判断,避免治疗中重复出现失误。