第一篇 总论
第一章 概述
第一节 弱激光治疗理论基础
弱激光的治疗理论基础是弱激光的生物刺激效应。相关的文献资料和丰富的临床实践工作说明，弱激光的许多生物效应无法用相对成熟的热作用、压强作用、光化学作用、电磁场作用或理论等作出较完美的解释。弱激光的生物刺激作用也并不是激光专属特有的，实际应用中的超声波、针灸等机械和热的物理因子也都可以产生类似的生物刺激作用。但弱激光的生物刺激作用有它独特的生物效应，这也正是弱激光治疗的魅力所在。经过大量的临床实践，也证明了它的独特性。虽然相比于其他的治疗手段，弱激光的基础研究显得薄弱了一些，但总有一些临床的研究给弱激光指明了进一步发展的方向和想象空间，因此它在医学和生物学上有着重要意义。
一、弱激光生物刺激作用机制
凡作用于机体后能引起机体产生相对反应的任何动因都可称为“刺激”。刺激源可以是物理的、化学的、机械的因子，还可以是精神刺激。各种刺激作用于生物体的各感受器官，然后转化为相应的神经冲动，经输入型的神经纤维传导到达大脑皮质，经由大脑中枢综合分析后发出相应的指令，经传出神经纤维传导至对应的效应器，对上述刺激作出各种应答反应。所以生物体对这种刺激所产生的应答反应可以是兴奋的，也可以是抑制的。
大量的临床实践和文献表明，弱激光作用于机体后能使机体产生一个兴奋的或者是抑制的应答反应，这个应答反应往往可以消除机体的病理过程。朱平、吴小光对此有较深入的研究和总结［1］，认为这个应答的过程可以分为以下三个阶段：
（一）生物组织吸收激光光子能量
大量实验证明，只有被生物组织吸收的激光光子，才能引起机体效应器的应答性反应。所以生物分子吸收激光光子的过程就是一个能量的转换过程。当处于不同病理状态的生物分子吸收了不同能量（即不同波长）的激光光子后，光能即转换为热能、化学能或生物分子内能等。因为弱激光的能量限制，由弱激光所引起转化的热能、化学能和内能都是微量的，在临床实践方面，往往只表现为引起靶组织功能或构型等的改变，但不会引起靶组织的损伤。
（二）生物刺激作用
生物分子在吸收了弱激光的光子能量后，其能量发生转换，这种能量转换过程本身可能就是一种刺激；此外，伴随产生的微弱的热作用、压强作用、光化学作用等，则理所当然地成为另一种理化刺激源。当上述这些刺激源直接或间接作用于皮肤、神经、肌肉和腺体、细胞等可兴奋的组织时，就能产生兴奋，这种兴奋又促使有关系统的生物活动由弱变强，由迟滞变活跃，从而使蛋白质的合成活化、酶的活性提高、神经的兴奋性增强、活性物质的释放增加等。相反的一面，在另外一些刺激源或刺激强度下，则有可能使上述生命活动减弱，变成抑制。兴奋和抑制就是机体组织对刺激发生反应的两种形式。机体的许多活动都是兴奋与抑制对立统一的结果，例如神经系统一部分的兴奋可对其他部分或对其所支配的器官产生抑制作用。如迷走神经兴奋则可抑制心脏搏动，使心跳减慢甚至停止。治疗时，有时要兴奋，有时却要抑制，通常依靠选用适合的激光能量密度即剂量。一般说来，较小剂量时起兴奋作用，较大剂量时则起抑制作用。
（三）生物反应
实践表明，辐照的激光剂量太低不会发生刺激作用，太高则损伤靶组织，只有在大于刺激阈值和小于损伤阈值之间的激光剂量才是引起生物刺激作用所可能需要的量。其中较小剂量时可引起兴奋，较大剂量时可引起抑制。当选用适当波长、适当剂量的弱激光作用于生物体的适当部位以后，会发生所需要的刺激作用，受照组织作为对这种刺激的应答性反应，在分子水平上调节蛋白质和各种生物因子的合成，影响DNA的复制，调节酶的活性和功能；在细胞水平上则动员代偿、营养、修复、免疫和其他的再生或防御机制来消除病理过程。
在弱激光的治疗过程中，有时需要兴奋性应答，有时需要抑制性应答，这就要根据患者所患疾病的种类、性质、症状、病程及个体差异，来选用合适的激光剂量，才能产生有利于疾病康复的应答性反应，否则可能出现治疗疗效差，甚至使该刺激成了致病因子而加剧病情或产生不良反应等。
二、弱激光生物刺激效应
弱激光照射机体后，激光作为一种刺激源，将引起生物体一系列生物效应［1］。但生物体对这种刺激的应答反应可能是兴奋性的，也可能是抑制性的。
（一）对生物细胞的影响
各种实验表明，用不同波长的弱激光照射生物细胞时，激光对细胞内的色素、胚胎细胞、细胞器（指细胞壁、细胞核、细胞质和线粒体等）、细胞功能（包括细胞分裂、生长、分化、抑制、免疫等）均有不同程度的影响。
（二）对细菌和微生物的作用
当激光能量密度小时，对细菌生长起到刺激作用，只有能量密度达到一定值（不同菌种的值不同）时，才对其生长起抑制作用。例如用0.1J/m2的He-Ne激光辐照大肠埃希菌CR54，与对照组比较，其细菌数明显增多，但当激光剂量达到120J/m2时，细菌成活率随之降低。
（三）对生物过程的刺激效应
1.血红蛋白的合成
用能量为0.05～26J的红宝石激光照射试管中培养的大鼠骨髓，结果是当激光能量小时，亚铁红素的合成随照射剂量增加而增加，激光能量大时出现抑制。血红蛋白的合成对激光照射的反应则相反，先是少许降低，然后略有增加。
2.白细胞的吞噬作用
用红宝石激光照射白细胞群，当能量密度为0.05J/m2时，白细胞吞噬作用加强；当能量密度逐渐增加到几焦耳每平方米时，其吞噬作用反而减弱。
3.肠绒毛运动
肠绒毛是非常敏感的，当用1.0～3.0J/cm2的红宝石激光照射狗肠绒毛时，绒毛运动加快；能量密度加大时，绒毛运动受到抑制；达到7J/cm2时，则肠绒毛受到破坏。
4.黏膜再生和创伤的愈合
大量临床资料表明，用He-Ne激光或红宝石激光照射各种创伤和急慢性溃疡，能加速溃疡痊愈，使创伤边缘和创伤床的细胞活性增强，分裂增多，并促进肉芽组织的形成。镜检发现有许多正在形成的细胞将创伤填补起来。
5.消炎镇痛作用
临床证明，弱激光有消炎止痛作用，可以治疗鼻炎、咽喉炎、中耳炎、肩周炎、关节炎、闭塞性脉管炎等几十种炎症，疗效十分明显。这种消炎作用，主要是机体免疫力提高的缘故。
6.皮片长合和骨折再生
用He-Ne激光照射移植的皮片，可改善血液供应，加速血管生长从而加速皮片长合。He-Ne激光促进断骨骨痂形成，使骨折愈合。
（四）对机体免疫功能的影响
人体的免疫活性细胞可分为T淋巴细胞和B淋巴细胞。实验证明，弱激光的刺激作用可以促进或抑制上述细胞的免疫活性，其效果取决于辐照时间、激光功率、密度、剂量、波长等因素。各种激光的免疫作用都有一个对细胞损害的最小剂量，如He-Ne激光是0.51J/cm2。
（五）对神经的刺激作用
实验表明，激光可以通过人体表面和眼睛对神经产生作用。不同波长的多种的激光可以达到真皮层直接对神经末梢起作用，这种作用表现为神经冲动加快，从而引起机体内功能的变化。在临床治疗中表现为止痛、止痒、抗过敏等，还可加速切断神经再生。激光还可以通过眼睛的感光物质作用于大脑和神经-内分泌器官，如作用于松果腺以控制促黑色素的分泌，从而控制黑色素的合成。
（六）对内分泌腺的影响
弱激光照射可以调节肾上腺、甲状腺和前列腺功能。如用He-Ne激光照射眼部周围穴位和扶突穴可降低三碘甲腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）水平，并抑制眼球突出，可用于治疗突眼性甲状腺功能亢进。用25mW的He-Ne激光照射兔头顶部，其血浆皮质醇含量显著升高，说明其可以活跃皮质功能。
（七）对血液系统的影响
大量实验和临床应用证明，用弱激光无论照射皮肤或进行血管内照射循环的血液，都将会引起血液系统的变化。1991年河南医科大学激光医学研究中心用10mW的He-Ne激光照射高脂血症兔心前区及足三里穴，发现使兔的心肌血管扩张，且血液黏度下降，血脂降低，乳酸脱氢酶、Na+-K+-ATP酶的活性升高。以低强度He-Ne激光和波长为630nm、650nm的半导体激光行血管内照射，可降低红细胞、血小板的聚集，使内源性肝素水平和纤溶活性提高，血沉下降及纤维蛋白原水平下降，红细胞变形能力提高，使血液黏度降低，形成血液的低凝状态，从而改善组织器官的血流动力学和微循环。
三、弱激光生物刺激作用的规律
实验研究和临床实践表明，弱激光的刺激作用引起的生物效应，既与激光参数有关，又和受照靶组织的生物学特征有关，还与激光的强度有关，而且这些关系都不是线性的［1］。
（一）刺激效应的相变规律
激光的剂量等于正入射功率密度和照射时间的乘积。按理说，当照射面积不变时，激光功率加倍、作用时间减半，其生物刺激效应当是一样的，但实践证明，当激光功率密度小于某一值时，即使作用时间很长，导致剂量值很大，却不会引起兴奋和抑制。所以要产生刺激效应，激光的功率密度要超过某一个阈值，低于阈值时，弱激光刺激作用的效应则不明显。
（二）抛物线规律
一般说来，激光引起的效应从第3日起逐渐增强，到10～17日最大，再刺激下去效应会逐渐减弱，到某一日就会变成抑制作用。因此，我们在用He-Ne激光做治疗时，每次剂量需适度，一个疗程20次左右，两个疗程之间要休息几日，这个问题比较复杂，因机体本身具有修复功能，有时要根据疾病和个体因素综合决定。
（三）积累效应
前面谈到，当弱激光作用于生物体后，将引起靶组织一系列应答性反应——兴奋或抑制。由于机体有修复功能，受刺激后（如一次照射）经过一段时间即可恢复到原来状态。若修复完毕后再施以第2次刺激，则将重复以上过程，并无积累作用。如果在第1次刺激后，修复完毕前就给予第2次刺激，则将产生积累效应。由此可知，在用弱激光治疗时，若想产生消除病理过程的应答反应，必须连续多次照射才能奏效，同时，又应考虑疗效的抛物线规律，在连续照射一定次数后，必须停止照射治疗一段时间方可再做第2个疗程的治疗。