中国光博会旗下网站,距离展会开幕还有 0


顾瑛院士: 激光在临床医学中应用前景广阔

发布时间:2016-9-14 11:03:15


在9月6日举行的2016 全球光电产业技术主题大会上,中国科学院顾瑛院士做了关于激光医疗方面的特邀报告。


在临床医学当中,激光医学是用于诊断疾病的最新一个交叉学科。由于有了激光技术,我们利用激光作为一个能量载子可以作为疾病治疗。另外激光作为信息载子,不仅用于通信,还可以用于疾病的诊断。因此我们利用激光技术对疾病进行诊断和治疗就构成了激光医学这个现代医学的新学科。激光医学是光学技术和医学技术相结合产生的,所以也叫医学光子学。

091.jpg

激光医学最大的科学问题是研究激光和人体之间相互作用的关系。可以说激光对于疾病的治疗相当于激光加工,如果对于人体进行改造,就是人体的激光加工,而激光的诊断也可以说对于人体激光的探测。激光医学主要分四大部分,一个是激光医学自身的基础研究,主要研究各种各样的激光,和我们提不同组织、成分之间的关系。发现了这样的关系,我们可以利用它来进行激光的诊断,激光的治疗以及我们在现代医学研究当中应用了很多激光的技术方法。比如我们进行转基因技术,单分子操作技术等等,都使用了激光技术。


在医院里大家知道诊断是基础,但是我们得了病最需要的还是要得到治疗。你进了医院,你所知道的专科都使用了激光。其中在内科系统,像过去皮肤科只能用药膏、药水,现在有了激光技术皮肤科就得到了很大的发展。所以现在满大街一提激光的医学应用第一知道的就是激光美容给我们生活带来了很大的变化。在外科系统激光应用是非常多的,比如眼科,目前的眼科如果没有激光技术就不成为眼科,而且大部分的手术只有激光才能做,比如近视眼手术、白内障手术和老花眼手术。


激光在治疗领域主要分三大技术,第一个技术叫强激光治疗,也叫激光手术。它最大的特点是微创的特点,我们知道外科的发展方向叫微创外科,激光手术是天然的微创外科。还有光动力疗法,大家熟悉的靶向治疗。内科治疗最新的发展水平是靶向治疗水平。激光在内科里面的治疗也具备了高度的靶向性。还有一种治疗方法叫弱激光治疗,也叫激光的理疗,可以治疗很多疾病。无创无痛的治疗也是我们治疗学最高的境界。下面我们就来看一看激光的三大治疗领域。首先看激光的靶向治疗,现在也是肿瘤治疗一个很重要的方式。这个治疗方法在1975年就用于临床了,在国内是1981 年第一例用于肿瘤的治疗。第二个方法是血管靶向,这个领域是我们中国人发明的,所以在临床上能治很多疾病。现在又发展了微生物靶向,像病毒、细菌、真菌、原虫等等感染性的疾病。我们大家知道过去都是要用抗生素,现在有了微生物靶向治疗。


激光靶向治疗的靶向主要取决于光敏剂的选择,如果给特定的光敏剂,它就可以定位在靶组织当中。这时候我们就给予特定激光波长的激发,主要是激发光敏剂,光敏剂接受了激光能量以后就变成激发态,然后把能量释放出来变成基态。一种是物理退激,把能量释放以后是以荧光的方式释放能量,这样就使得我们可以看到病变的组织在哪里。还有一种形式的释放是化学通激,光敏剂把接受的能量传递给组织当中的氧,组织当中的氧接受了能量以后就可以把所在部位的病变区域清除,达到靶向治疗的目的。活性氧被激发以后就可以产生靶向治疗的作用。我们可以看一下在肿瘤治疗当中,肿瘤组织就像一桶米里搀了沙子一样,所以治疗就很有难度。我们一般的手术切除都要损失很多正常的损失。光敏治疗,我们就可以先用光敏药物,经过一段时间以后就可以依附在肿瘤细胞里面,然后我们通过激光把光敏剂激发,活性氧可以把肿瘤细胞杀伤,也有血管靶向的效应。更重要的一点,不像外科手术是把肿瘤切掉了,这种激光治疗是源内灭活,像一个鸡蛋煮熟了不会再孵出小鸡了,但是抗原性还保留着,就可以使得在循环当中的免疫细胞能够认出它来,这样产生全身的肿瘤免疫效应。这一点通过局部治疗可以达到全身的抗肿瘤免疫效应。这个既可以在体表治疗,也可以通过内窥镜进入到身体的内部,比如肺癌、食管癌、膀胱癌等等。它在我们人体各个部位的肿瘤都可以进行治疗。简单总结,光动力疗法最大的特点是精准的靶向,而且损伤非常小。不像化疗,大家知道化疗药物是化学药物,毒性是非常大的。但是光动力治疗,我们利用的不是化学药物,而是组织里的氧给激活了,所以不产生代谢毒,所以优点要远远高于化疗和放疗,而且治愈率也可以跟放、化疗媲美的。上面我们讲了激光的靶向治疗,我们下面来看一下强激光治疗,就是激光的微创手术。激光治疗给我们的外科带来了革命性的变化。过去大家都知道外科一定是出血的,可是激光外科就是无血的外科。可以通过简单的例子,舌部的血管瘤,刚刚做完激光,只需要几十秒钟就可以使得血管凝固,经过三四周就完全修复了。修复的时候,不仅不影响你说话,味觉也不会丧失,还是可以有很好的生活质量。激光手术又具有非常精准,不需要缝合,而且很快速的特点。我们治疗的血管疾病,老百姓叫小舌头,这个地方长肿瘤要进行切除,如果做激光治疗就非常容易,让你张开嘴,喷一下麻药,2 秒钟就凝固了。在整形外科也有很多激光手术的应用。另外还可以通过介入治疗,除了内窥镜可以进到身体的自然腔道之外,还有一些和外面不通的,深层肌肉的血管瘤,我们也可以通过空心振穿到里面的部位,把里面的病灶凝固掉,这样就有很好的外形结果。还有大腿静脉曲张,这样的病如果要做手术就要一段一段地切,把静脉都抽出来,这样腿上就有二三十个切口。如果有了激光治疗就可以穿刺进行凝固,这样做完手术以后腿的外观很好。


还有大家看到激光美容,因为我们每个人一生都会有色素改变,由于光线导致我们皮肤的老化就会有各种各样的色素改变。像这样的可以完美去除之外,还有女孩子的纹身,只有用激光的方法可以不损伤组织把这些色素颗粒都清除出来。现在满大街都是激光美容,但建议大家不要随意去做,这还是专科训练的,如果没有经过专业训练的话,产生的事故非常多。


我们再来看一下弱激光的治疗,这个和我们的生活就更加贴近。大家觉得激光美容和大家很贴近,但实际上我们人类在一生的过程中不生病是不可能的,我们现在发展的弱激光治疗,我们现在进到医院去看病是很难的,如果我们将来有一个医疗能够贴身医疗,在刚刚肌体不太健康的时候就有一个很安全的治疗方法,我们能指望的是下一代的家用可穿戴式的激光治疗设备。由于现在LED 的发展,频谱越来越窄,就可以达到激光单色的效果,而且又小型化,我们可以做成各种各样的贴身的设备。“十三五”国家重大研发计划当中我们也有一个项目,大家研究心脑血管病,防止心梗、脑梗以及带状疱疹的治疗,通过激光可以大大缩短病程,减少药物治疗,药物治疗既花费很高,同时又给我们带来严重的副作用,是药三分毒,如果能不吃药,不产生副作用的物理治疗代替化学治疗能给我们带来很大的好处。


除了治疗领域,光的诊断也是我们下一代临床医学诊断的一个重要发展方向,光的诊断优势是分辨率非常高,而且是无创无损的,现在可以在临床上完成的是结构成像,像CT、超声这样看到结构的改变,还有检测功能的变化,还有组织里的成分,像血液的检测,将来血检就可以实现不抽血,无创的血液成分检测,还有病变定位。这些都是我们现在各种各样的检测,大家可以通过一些例子看。比如可以进行结构成像,我们使用的影像学检测精度是毫米级,一个肿瘤真到三五毫米可以发现。但如果有了光学CT 以后,这种诊断水平就可以达到微米量级,这样就提高了很多倍,我们早期发现、早期治疗就可以实现了。还有光声成像,现在医生只能看见表面的东西,表皮下面各种血管的畸形通过光声就可以直接成像出来。还有散斑成像,可以把血管的微循环功能直接显现出来。还有激光多谱技术。还有肿瘤的荧光诊断,这是膀胱癌,这在膀胱镜下是完全看不见的,但是在光动力治疗下可以看得非常清楚。还有激光共焦显微镜,这个是黑色素瘤的早期诊断,还有在内窥镜下进行早期的肿瘤定位诊断。国内在光学诊断设备上做了很多的研发,下一步应该是我们国产的医用光学诊治设备的春天,国家提倡发展国产的医用激光设备。激光医疗设备的特点,它应用面非常宽,从诊断到治疗,到科研,不管是在预防医学,还是治疗学科以及康复、美容,还有健康保健方面都有很广泛的用途,而且从影像诊断一直到治疗手段各个方面都会用到激光设备。而且对于激光的技术要求也是复杂的,几乎所有的激光器,所有的激光工作方式都是利用得到的。还有应用的层次,我们从家庭一直可以用到三甲医院,从婴幼儿可以一直应用到老年人。还有激光医疗的变化非常快,发展也非常迅速。需求量是非常大的,现在每年增长是以两位数增长的,所以我们对未来非常有信心。