章现代医学中应用PPT学习教案

1、会计学12022-6-22第1页/共89页2022-6-22激光生物体光谱测量及诊断激光生物体光谱测量及诊断激光断层摄影激光断层摄影激光显微镜激光显微镜视网膜检测中的自适应光学技视网膜检测中的自适应光学技术术人眼视力人眼视力CCD测量技术测量技术 4.4 医用激光装置医用激光装置 4.5 医用光纤医用光纤实心光纤实心光纤空心光纤空心光纤成像光纤束（内窥镜）成像光纤束（内窥镜） 4.6 国内外激光医疗技术的现国内外激光医疗技术的现状状第2页/共89页2022-6-22第3页/共89页2022-6-22第4页/共89页2022-6-22第5页/共89页2022-6-22)exp(00 xII)ex

2、p(0 xIItst00为吸收系数，为吸收系数，但是，由于生物体对光是很强的但是，由于生物体对光是很强的散射体，因此生物体内光的衰减不仅由于吸收，散射体，因此生物体内光的衰减不仅由于吸收，而且取决于散射的影响。在不能忽略散射的条件而且取决于散射的影响。在不能忽略散射的条件下，上式可用衰减系数下，上式可用衰减系数 t，和散射系数，和散射系数 s改写为改写为：第6页/共89页2022-6-22)exp()1 (0 xIRIt图图4-1 4-1 生物体中的光衰减生物体中的光衰减第7页/共89页2022-6-22图图4-2 4-2 生物体中散射光的特性生物体中散射光的特性第8页/共89页2022-6-

3、22生物体的主成分是水生物体的主成分是水，此外还有蛋白质、，此外还有蛋白质、脂肪、无机质等。皮脂肪、无机质等。皮肤、肌肉、内脏等软肤、肌肉、内脏等软组织的水分约为组织的水分约为70。水对红外域有着很。水对红外域有着很强的吸收，因此，若强的吸收，因此，若在这些软组织上照射在这些软组织上照射红外光，则可以高效红外光，则可以高效地把光能转换成热量地把光能转换成热量。图图4-3 4-3 生物体与光的各种相互作用的示意图生物体与光的各种相互作用的示意图第9页/共89页2022-6-22由图由图4-4可知，各可知，各种组织在种组织在700nm1500nm的红的红外光谱带的吸收外光谱带的吸收都比较小，因此都

4、比较小，因此该光谱带称为该光谱带称为生生物体光谱学窗口物体光谱学窗口 。图图4-4 4-4 软组织上各种物质的吸收系数与波长的关系软组织上各种物质的吸收系数与波长的关系第10页/共89页2022-6-22光穿透深度在近红外附近较深，在光穿透深度在近红外附近较深，在3 um以上的红外域或以上的红外域或300nm以下的紫外域中较浅。以下的紫外域中较浅。组织的种类不同，光穿透深度对波长的依赖性也变化。组织的种类不同，光穿透深度对波长的依赖性也变化。例如牙齿、骨等硬组织例如牙齿、骨等硬组织(hardtissue)中，蓝绿色波长的穿透深度深。中，蓝绿色波长的穿透深度深。第11页/共89页2022-6-2

5、2第12页/共89页2022-6-22第13页/共89页2022-6-22第14页/共89页2022-6-22第15页/共89页2022-6-22第16页/共89页2022-6-22第17页/共89页2022-6-22第18页/共89页2022-6-22第19页/共89页2022-6-22图图4.6 4.6 眼的构造眼的构造第20页/共89页2022-6-22图图4.7 4.7 眼球的成像特性眼球的成像特性第21页/共89页2022-6-22第22页/共89页2022-6-22图图4.8 4.8 激光角膜手术示意图激光角膜手术示意图图图4.8 用于角膜手术的准分子激光装置用于角膜手术的准分子激

6、光装置第23页/共89页2022-6-22第24页/共89页2022-6-22图图4.9 4.9 皮肤的断面构造皮肤的断面构造 第25页/共89页2022-6-22第26页/共89页2022-6-22第27页/共89页2022-6-22第28页/共89页2022-6-22第29页/共89页2022-6-22第30页/共89页2022-6-22失，因而超脉冲CO2激光磨皮除皱术难以在我国推广。第31页/共89页2022-6-22第32页/共89页2022-6-22第33页/共89页2022-6-22某些光敏感性物质具有肿瘤亲和性，容易聚留在生物体内的肿瘤处。癌症患者静脉注射了这种光敏感性物质，经

7、一定时间后，就可显示出病变部位，再照射激光，可以有选择地破坏癌细胞，被称为光化学治疗或光动力学治疗某些光敏感性物质具有肿瘤亲和性，容易聚留在生物体内的肿瘤处。癌症患者静脉注射了这种光敏感性物质，经一定时间后，就可显示出病变部位，再照射激光，可以有选择地破坏癌细胞，被称为光化学治疗或光动力学治疗(Photodynamic Therapy，PDT)。图图4.10 光敏感物质血卟啉衍生物光敏感物质血卟啉衍生物(HpD)的吸收光谱的吸收光谱第34页/共89页2022-6-22PDT的作用机理尚未完全解析清楚，一般认为有光敏性分子的直接作用的作用机理尚未完全解析清楚，一般认为有光敏性分子的直接作用(类型

8、类型I)与活性氧的作用与活性氧的作用(类型类型II)两类机制，如图两类机制，如图4.11所示。所示。图图4.11 光动力治疗的反应机制图光动力治疗的反应机制图第35页/共89页2022-6-22第36页/共89页2022-6-22图图4.12 NPe64.12 NPe6的吸收光谱与荧光光谱的吸收光谱与荧光光谱 第37页/共89页2022-6-22第38页/共89页2022-6-22第39页/共89页2022-6-22第40页/共89页2022-6-22第41页/共89页2022-6-22第42页/共89页2022-6-22第43页/共89页2022-6-22第44页/共89页2022-6-22

9、第45页/共89页2022-6-22第46页/共89页2022-6-22第47页/共89页2022-6-22第48页/共89页2022-6-22第49页/共89页2022-6-22第50页/共89页2022-6-22图图4.13 4.13 血红蛋白质的吸收光谱血红蛋白质的吸收光谱第51页/共89页2022-6-22第52页/共89页2022-6-22第53页/共89页2022-6-22第54页/共89页2022-6-22第55页/共89页2022-6-22图图4.14 4.14 生物体生物体( (散射介质散射介质) )中的透射光示意图中的透射光示意图 1 1一任意方向扩散的成分；一任意方向扩散

10、的成分；2 2一具有小散射角而向前传播的成分；一具有小散射角而向前传播的成分；3 3一向前散射，以直线传播的成分一向前散射，以直线传播的成分( (近似于直线传播的成分近似于直线传播的成分) )。 第56页/共89页2022-6-22第57页/共89页2022-6-22图图4.15 4.15 利用外差法的光学利用外差法的光学CTCT检测实验装置检测实验装置第58页/共89页2022-6-22第59页/共89页2022-6-22图图4.16 OCT4.16 OCT的原理图的原理图第60页/共89页2022-6-22图图4.17 4.17 利用光纤干涉仪的利用光纤干涉仪的OCTOCT的装置原理的装置

11、原理第61页/共89页2022-6-22第62页/共89页2022-6-22图图4.18 4.18 激光共焦点显微镜的原理图激光共焦点显微镜的原理图第63页/共89页2022-6-22图图4.19 4.19 反射型激光共焦点显微镜反射型激光共焦点显微镜 第64页/共89页2022-6-22第65页/共89页2022-6-22图图4.20 4.20 邻近场光学显微镜与普通光学显微镜邻近场光学显微镜与普通光学显微镜 第66页/共89页2022-6-22第67页/共89页2022-6-22第68页/共89页2022-6-22第69页/共89页2022-6-22第70页/共89页2022-6-224.21 4.21 视网膜图像视网膜图像 (a)(a)正常的视网膜；正常的视网膜；(b)(b)糖尿病；糖尿病；(c)(c)高血压；高血压；(d)(d)动脉硬化动脉硬化 第71页/共89页2022-6-22第72页/共89页2022-6-22第73页/共89页2022-6-22第74页/共89页2022-6-22第75页/共89页2022-6-224.24 4.24 测量系统光学图测量系统光学图第76页/共89页2022-6-22第77页/共89页2022-6-22图图4.26 4.26 电子系统结构图电子系统结构图第78页/共89页2022-6-22第79页/共89页2022-6-22