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文档简介
光线疗法概述光线疗法是利用各种光的辐射能作用于人体,以达到治疗和预防疾病的一种物理疗法。主要是指利用人工光源辐射能防治疾病的方法。发展史早在公元前490年,人们就知道利用日光治疗疾病,但日光的辐射能由于受地理、季节、时间等条件的限制,且日光特异性低、辐射能量小,难以满足治疗要求。1966年牛顿用三凌镜发现日光有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光组成。1800年发现红光以外的红外线存在;1801年发现紫光以外的紫外线;这些发现为光疗法奠定了理论基础。19世纪,由于人工光源的不断发展,并广泛应用光的热和化学作用来促进机体功能的恢复,逐渐成为物理治疗学中一门重要的组成部分。
基本知识光的本质光谱光的传播光能量
光的本质光是一种辐射能。光是电荷振动产生的电磁波,具有一定的波长和频率,光的反射、折射、干扰等与电磁波有着相同的性质。光是由特殊的微粒物质——光量子组成的粒子流,具有一定的能量,不同的光线由于光量子能量不同,可引起光化学效应、光电效应、荧光效应、热效应等,这些效应就是光生物学作用的基础。光有波动和粒子的双重性质,故称为波粒二象性。光谱光谱是整个电磁波谱的一小部分,位于无线电波与X线之间。(可见光和不可见光)。不可见光由红外线和紫外线组成。电磁波谱:短波、超短波、微波。太阳光谱:红外线(长波、短波)。可见光线:红光、橙光、黄光、绿光、青光、蓝光、紫光。光的传播光的传播速度光的传播定律
光的传播定律光的反射定律光的折射定律光照度定律。
光折射定律光线从一种介质进入另一种介质时,其传播方向发生改变,称为折射。I光的折射定律:即入射线、折射线和法线都在同一平面上,入射线和折射线分别位于法线的两侧,入射角的正弦和折射角正弦的比,对一定的两种介质(光疏介质和光密介质)是一r个常数,称为这两种介质的折射率。图-光折射折射角的大小与波长有关,波长愈短折射角愈大。
红外线疗法概述:
红外线是不可见光,是光波中波长最长的部分,位于红光之外,故称为红外线。应用红外线治疗疾病的方法称为红外线疗法。
红外线的治疗原理生物物理学特征生理和治疗作用临床应用
红外线生物物理学特征波长的划分生物学作用红外线的吸收、穿透和作用深度。波长的划分红外线是位于可见光谱红光以外的一段波长较长的不可见光辐射。波长为760nm~1000μm。医用红外线的波长为760nm~400μm。根据其生物学特点将之分为两段:短波红外线(近红外线):760nm~1.5μm;长波红外线(远红外线):1.5μm~400μm。
生物学作用红外线的波长长,量子能量低,被物体吸收后仅转变为热能,故主要的生物学作用是热效应,而没有光化学效应。
人体对红外线的吸收由于一切温度高于绝对零度-27.3℃的物体都能辐射红外线,故人体也是一个红外线的辐射源。人体辐射红外线的峰值波长约为9.6μm,属长波红外线范畴。根据热辐射吸收理论:当辐射体的辐射光谱和物质本质的吸收光谱一致时,可以得到最好的吸收,因此远红外线比近红外线更易被人体吸收。
红外线的生理和治疗作用解痉镇痛改善局部环境,促进组织再生消炎作用。
改善局部环境,促进组织再生红外线的热效应通过神经、体液性反射能引起血管扩张,血循环加速;局部组织营养代谢好转,细胞活力加强,有利于组织再生修复。
消炎作用热效应可以增强免疫功能,提高吞噬细胞的吞噬能力;通过血循环的改善,加快渗出物的吸收,有利于炎症的控制和消散。红外线光源目前市场上利用红外线制成的仪器品种繁多:如“神灯”(TDP)、“周林频谱仪”、“宽谱辐射器”、“仿生治疗机”、“能量波”“纳米波”“全波”等等。虽名称不同,其本质均属应用红外线范畴,治疗作用均为热效应。发光的红外线灯此类灯或辐射器发出的光中,95%为近红外线,波长800nm~1.6μm;4.8%为可见光线和0.1%的紫外线。普通白炽灯泡亦属此类。
不发光的红外线灯此灯发出的光大部分为远红外线,波长2~3μm,如特定电磁波辐射器(TDP)。多由碳化硅等物质制成棒状或板状,固定于内。
红外线治疗方法局部照射。照射时暴露皮肤,灯距一般为30~60cm,垂直照射,每次20~30分钟,每日1~2次。皮肤外用药配合:先将药液涂于局部,然后进行红外线照射。针刺配合:即在针刺的同时加照红外线,又称热针治疗。躯干和下肢可采用光浴器治疗。
全身照射多采用全身光浴器。照射时脱去衣服,躺于床上,将光浴器罩于身上照射,视病情而定时间,一般15~30分钟,每日1次。这种方法已经较少用了。
注意事项防止烫伤。新鲜疤痕处不宜治疗,否则,易促进增殖。植皮术后因局部散热功能差,应慎用。保护眼睛。出血倾向者忌用。急性创伤后24小时内忌用。肿瘤部位不宜使用。心血管功能不全者慎用,因长时间高热量照射,可诱发心绞痛。
红外线的临床应用亚急性、慢性软组织损伤:如肌纤维织炎、肌肉劳损、挫伤、捩伤、外伤性滑囊炎等。关节病:如风湿性关节炎,类风湿性关节炎(血沉基本正常者),浅、小关节慢性关节炎。伤口愈合不良:如外伤术后伤口、慢性炎症、产科外阴产伤、冻疮及破溃后、皮肤溃疡、褥疮等。浅表神经炎、神经痛、静脉炎、慢性胃肠炎、慢性盆腔炎、术后粘连。烧伤初期(渗出期)、带状疱疹(水疱期)。可见光疗法概述可见光指肉眼看得见的光线,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色单光混合组成。波长为400~760nm。应用可见光线治疗疾病的方法称为可见光疗法。
可见光的治疗原理
生物物理特征生理和治疗作用
生物物理特征生物学作用对组织的穿透能力作用于视觉感受器官。
生物学作用可见光的生物学作用与红外线有类似之处,光热效应:波长较长的红外线光量子能量小,远不如可见光强,不能引起分子、电子激发,只引起分子振动、转动,主要产生热效应。光化学效应:紫外线、可见光具有较大的电子能,被组织吸收后可使分子、原子中的电子激发,产生光化学反应。光化学反应光分解:在光的作用下引起化学键的断裂使物质分解。如碘化钾溶液被光照后可分解出碘原子。光合成:植物叶绿素吸收光能后将二氧化碳和水化合成碳水化合物。光聚合:紫外线(短波)照射能使DNA链中两个胸腺嘧啶单体聚合成胸腺嘧啶二聚体。光加成:在长波紫外线的作用下胸腺嘧啶与补骨脂素形成C4—环丁型光加成物。同质异构:在紫外线作用下,7-脱氢胆固醇转化胆骨化醇(维生素D3)。
可见光对组织的穿透能力穿透能力以红光(为什么)最强(可穿透人体组织4cm),据此原理研制出红光透射仪检查乳腺肿瘤。红光在距表皮2.5cm处可透入其照射量的20%,而蓝光仅占1%。
临床上应用光透射检查婴儿脑积水,确诊率颇高。
作用于视觉感受器官可见光通过视通路可引起脑皮层功能和松果体分泌功能的改变。
生理和治疗作用光化学作用。温热作用。其它如对神经系统有兴奋作用、能加速糖代谢等作用。
光化学作用应用蓝、紫光治疗新生儿核黄疸病。胆红素是一种有机化合物,对400~475nm的光线(即蓝、紫光)吸收最强。当其分子吸收足够的光能后,引起一系列光化学变化,使胆红素变为一种水溶性低分子量的、易于排泄的化合物,最后从尿便中排出。
温热作用可见光被吸收后可产生热效应,红光波长接近多种生物色素,诸如血红蛋白、线粒体和细胞色素的吸收高峰,穿透组织较深。可引起深部组织血管扩张,血循改善,提高治疗局部创面内吞噬细胞功能;促进上皮细胞、成纤维细胞、附件的再生,有利于创面组织的修复,并利用增生的毛细血管提供营养,从而加速创面的愈合等多方面生物效应。
其它红光对神经系统有兴奋作用,加速神经反应,使肌张力增高、脉搏加快、呼吸加深加快。蓝、紫光则有抑制神经兴奋性的作用,能降低神经的反应,使脉搏减慢、呼吸变浅等。可见光的生理作用还表现在加速糖的代谢,促进机体氧化过程,加强脑下垂体的机能,提高脑皮质张力,加强交感神经系统兴奋性及增强机体免疫力的作用等。
可见光的治疗技术可见光的光源光浴器。由蓝、紫色灯泡制作而成,多用于治疗新生儿核黄疸。蓝色荧光灯管。10~20根排列装于一个半圆形的罩内,亦多用于治疗新生儿核黄疸。发光的红外线灯。白炽灯在灯头上加一红或蓝色滤板。
治疗方法及注意事项:基本同于红外线。
可见光的临床应用一般治疗(大致同红外线)。蓝、紫光治疗核黄疸。蓝色光治疗皮肤湿疹(急性)、三叉神经痛、皮肤过敏症等。红光促进溃疡创面愈合。紫外线疗法概述:紫外线为不可见光线,位于紫色光谱之处,比可见光、红外线有更大的量子能,可产生明显的化学作用,故又称之为化学射线。利用紫外线防治疾病的方法称为紫外线疗法。
基本知识紫外线的发生紫外线的穿透与吸收紫外线的光化学效应
紫外线的发生光的发生是能量转换的一种形式和结果。物质中的原子、分子或离子统称为粒子。通常组成物质的大多数粒子处于最低能状态,即基态;只有少数粒子处于较高能量状态,称激发态。当外界给予电能、热能和化学能等刺激时,使处于低能级的粒子跃迁到较高能级,此过程为激发。处于激发态的粒子极不稳定,会自发地回到较低能级上,并辐射出光量子,由此发生了光。光量子具有一定的能量,频率低、波长长的光量子能量小,形成红外线;频率高、波长短的光量子能量大,可形成紫外线。生物学作用不同分为三个波段长波紫外线(UVA,即A段紫外线):波长400~320nm。中波紫外线(UVB,即B段紫外线):波长320~280nm。短波紫外线(UVC,即C段紫外线):波长280~180nm。日光中有大量的紫外线,但地球外的大气层将波长短于290nm的紫外线几乎全部吸收,到达地球表面的多为紫外线A,且仅占日光光谱中的1%~2%左右。
紫外线的穿透与吸收当光照射物质后,一部分被反射,另一部分穿入物质深部,其中一部分被该物质吸收。光透入人体组织的能力与光的波长及组织的性质有密切的关系,如波长愈短透入部位愈浅,故紫外线透入组织的能力最小,而红外线最大。
光被物质吸收后的变化红外线的能量,每克分子物质为1~35Kcal(千卡)不足以引起化学反应,但它可产生热能,从而加速化学和生物学效应;可见光的能量,每克分子物质为55~71Kcal,可使电子位移;紫外线照射时每克分子物质可吸收71~7100Kcal的能量,使粒子处于激发状态,足以直接引起化学反应。
组织吸收光线有明显的选择性皮肤对紫外线能量的吸收、穿透与波长有关,波长愈短,穿透愈浅,皮肤吸收愈多;反之,波长较长,穿透较深,皮肤吸收相对减少。不同组织对各波段UV的吸收与穿透如紫外线B段和C段的绝大部分被角质层和棘细胞层吸收。B段的穿透深度随皮肤厚度和光学性质的不同波动于0.1~1mm之间,而C段仅为0.01~0.1mm左右。不论何段UV,其穿透深度基本上均达不到真皮,C段的穿透深度主要在表皮浅层,A、B段也只能达到表皮深层、毛细血管和神经末梢。
紫外线的光化学效应在光疗中,光化学效应多由紫外线引起。如光分解效应光合成效应光聚合作用光加成作用光敏反应等。
光分解在光的作用下引起某些特质化学键的断裂使之分解:人的视觉就是光通过分解效应作用于人眼引起的。碘化钾溶液受光照射可使其分解出碘原子。
光合成指植物叶绿素在光的作用下,将自然界的无机物二氧化碳和水合成植物本身的有机物同时放出氧的过程。
光聚合在光的作用下,两个相同的分子聚合成一个。DNA中两个胸腺嘧啶单体聚合成胸腺嘧啶二聚体;紫外线灯点燃时,有一股特殊的“臭”味,即紫外线将空气中的氧气通过光聚合作用聚合成有特殊臭味的臭氧的结果。
光加成在光的作用下,将两个完全不同的分子结合成一个新的加成物。如胸腺嘧啶与补骨脂素在长波紫外线作用下形成C4-环丁型光加成物。
同分异构指生成的化合物的成分和分子量与原来相同,但结构却相异,具有不同的理化性质。如在中波紫外线的作用下,可使7-脱氢固醇转化为胆骨化醇(维生素D3)
光致敏在光的能量不足以使物质发生光化反应时,加入某种物质后,就使光化反应得以完成,称为光致敏。在光聚合、光加成等光化学反应的基础上,临床可出现光变态反应及光毒性反应两种类型,在光变态反应中,首次经光和致敏剂作用形成抗原后,刺激机体产生相应的抗体,当再接受光、致敏剂或二者共同作用时,即由于抗原抗体复合而发生变态反应。
荧光反应物质在吸收光能后,在极短的时间内重新发出光子的这种现象称为荧光。人体内存在着多种荧光物质,在紫外线的照射下发出不同颜色的荧光。骨——白色;结缔组织——深蓝色;脂肪——浅黄色;骨骼肌——棕黑色;心肌——黄棕色;肝——棕绿色。不同病理变化时,荧光颜色亦有所不同,如:癣——黄褐色或暗绿色;上皮癌——桔红色。可利用这种荧光效应进行诊断
紫外线生物学、生理学作用红斑反应色素沉着对细胞的影响对血液的影响对免疫系统的影响
红斑反应当一定量的紫外线照射皮肤,经过2~6小时后,照射局部逐渐潮红,出现红斑。红斑是紫外线辐射到人体皮肤后最重要和最明显的生物效应之一,它关系到紫外线治疗和预防疾病的作用基础;消炎、止痛、增强免疫机能,增强钙磷代谢及治疗皮肤病等都和红斑的形成有密切关系。
红斑反应与波长的关系在波长为254nm的短波紫外线和波长297nm、302nm的中波紫外线中能显示有效的红斑反应;短波产生的红斑较弱,潜伏期短,消失较快;而中波红斑较强,潜伏期长,持续时间也较长,红斑效率可达100%。
红斑反应与照射强度的关系引起红斑反应所需要的照射强度与不同的波长有关。对于每一个体、每一部位、年龄、性别、季节、生理和病理状态,每一波长和每一灯管其数值均不一致。因此,不应因皮肤发红不显而认为剂量不足,在皮肤发红与剂量之间有较好线性关系的只有289nm波长的紫外线。
红斑反应在组织学上的改变红斑反应是一种急性炎症反应,其实质就是一种光化性皮炎,属非特异性炎症。组织学变化主要在表皮组织,真皮改变较小。反应于照射后30分钟开始,先是红斑区血管扩张,充血,常规量8~24小时达高峰,24~48小时后,表皮因细胞内和细胞间质水肿而变厚,72小时内镜检可见丝状分裂增生,72小时后表皮各层均变厚。7~10天后细胞增生率开始下降,表层厚度于30~60天内逐渐恢复正常。
红斑反应机制过去认为紫外线红斑产生的机理是光化学效应,即在皮肤内产生组胺类组胺、前列腺素和溶酶体酶释放水解酶等所致。应用色谱、光谱技术以来,研究者已证实前列腺素在紫外线红斑反应中的重要作用。前列腺素不仅是一种炎症介质,还参与免疫调节作用。白细胞介素I(IL-1)。当紫外线照射后,表皮角朊细胞衍生的IL-1增加,活性增强,进入血循环,激发血管内皮细胞产生环氧合酶代谢产物,并诱导其释放入血,在产生紫外线红斑反应方面也起到重要作用。
色素沉着色素沉着是紫外线照射引起的另一种可见的皮肤反应。光能可使黑色素立即变黑,又可刺激黑色素生成。色素沉着的类型。色素沉着的机理及作用色素沉着的类型直接黑色素沉着。照射后立即发生,1~2小时达高峰,6~8小时恢复正常,波长300~700nm的光线均可引起。原因是黑色素的氧化和黑色素体在角层细胞中重新分配的结果,特点是没有形成新的黑色素小体。
色素沉着的类型延迟性色素沉着照射后数日发生,是一种有治疗意义的改变,主要由波长254和297nm
以及长波段的340nm引起。短波段的需达阈红斑量,可在照射后1日出现,3~4日达顶点,持续2周以上,甚至数月才消退。长波段的出现最快,消退却很慢,可达一年以上。
色素沉着的机理及作用黑色素的产生紫外线对色素沉着的作用
黑色素的产生黑色素是一种黑色或黄褐色的色素。在黑色素细胞中,由酪氨酸产生,是一种不溶性的化学物质。
紫外线对色素沉着的作用紫外线具有激活黑色素细胞的作用,使有作用的黑色素细胞增多,有人认为色素沉着是机体防御活动的残余现象,可作为检测机体防卫功能的客观指标。
紫外线对细胞的影响UV的杀菌、促伤口愈合和治疗皮肤病等作用,都建立在不同剂量UV所产生的光化学反应对组织细胞影响的基础上。小剂量UV可刺激细胞DNA、RNA的合成,从而促进细胞的生长繁殖;较大剂量UV可使细胞DNA、RNA发生改变,即细胞的生长繁殖出现一个先抑制后兴奋的过程,利用光敏剂加强其抑制能力是配合UV照射治疗增殖性皮肤病的理论基础。大剂量UV可使细胞变性坏死,这是UV杀菌的理论基础。紫外线对血液的影响紫外线照射对正常血液的有形成分影响不大,小剂量全身照射能加速血液有形成分再生,可以治疗继发性贫血;大剂量则可使红细胞和血色素减少,C段紫外线还有相当强的溶血作用,对白细胞的影响不如红细胞。
紫外线对免疫系统的影响日光中的紫外线是维持机体正常免疫功能的重要外在条件;人工紫外线照射,则可防治因免疫功能失调——过低或过高而产生的免疫缺陷病或变态反应性疾病,紫外线照射不仅可影响机体的非特异性免疫功能,而且在一定条件下,还可以影响特异性的免疫功能。
紫外线照射可促使免疫细胞增加如单核—巨噬细胞、中性粒细胞,其吞噬功能增加,凝聚素升高,并参与免疫反应。白细胞介素-1(IL-1)的含量明显增加,这是一种重要的细胞因子,在免疫反应和炎症反应中起着传递信息,促进细胞生长分化等作用,并通过血液、淋巴液循环作用于免疫细胞,提高吞噬细胞的功能和分泌抗体功能。
紫外线的治疗作用促进血液循环消除炎症促进伤口愈合止痛作用抗佝偻和骨软化杀菌作用脱敏作用致癌作用
促进血液循环紫外线辐射人体皮肤后,形成持续性的红斑反应,使局部血管扩张、血循环改善,丰富了组织细胞的营养,提高了代谢,对消除炎症、减轻水肿和渗出均有积极作用。对缺血性溃疡、牛皮癣、玫瑰糠疹、肋软骨炎、皮肤和浅层的营养不良性溃疡及缺血性病变有良好的疗效。消除炎症作用在大剂量的紫外线辐射下,对急性化脓性软组织炎症、急性淋巴管炎、丹毒、静脉炎等,常取得非常满意的疗效;这是由于紫外线照射后改变了巨噬细胞,多形核白细胞和淋巴细胞系统的结构与功能状态,以及对表浅细菌直接杀灭的结果。促进伤口愈合不同时期的伤口,均可应用紫外线照射,但采用不同剂量是非常重要的。小剂量治疗是以改善局部血液循环,促进上皮细胞及伤口肉芽的生长为主;大剂量治疗,以灭菌、消炎、清除创面脓性分泌物为主。
止痛作用紫外线的止痛作用机制不甚明了,有人报道与照射后痛阈增强、感觉时值延长有关。动物实验表明,一定强度的紫外线辐射,可使表皮内神经纤维破坏,而使疼痛减轻或消失。抗佝偻和骨软化维生素D对促进人体肠道钙、磷吸收和骨骼代谢有重要作用。当人体缺乏维生素D时,肠道钙磷吸收减少,血中钙、磷不足,成骨作用障碍,在儿童为佝偻病,成人则为骨软化症;紫外线照射后形成的VD2和VD3作用很强,5mg即相当于100ml鱼肝油的作用,不仅可防治佝偻病和骨软化症,还对老年人骨质疏松也有影响。杀菌作用紫外线有杀菌作用,主要是光化学作用引起DNA的损伤,使细菌不能正常地代谢、繁殖、发育以致死亡——这是紫外线能够消毒和治疗表面感染的主要机理,以波长254nm
为最强,而300nm以上的杀菌能力主要依赖光敏物质的存在,没有直接杀菌能力;但各种细菌对各波长的敏感不一,所需用的能量也不同。
脱敏作用多次采用红斑量的UV照射,具有脱敏作用。动物实验:UV照射可使过敏性休克的动物免于死亡。脱敏机制可能与UV照射后,刺激机体产生较多的组织胺酶,加速分解机体过敏时过度产生的组织胺,从而起到脱敏作用有关;UV可刺激肾上腺皮质功能,也具有脱敏作用。随着照射后维生素D形成增多,机体对钙的吸收增多,钙离子有降低血管渗透性和神经兴奋性的作用,也有利于减轻过敏反应。致癌作用紫外线是致癌因素之一,这与它的照射剂量和波长有密切关系。动物实验表明,只有当开始照射的剂量远远超过阈红斑量,并且进一步连续几个月每天数小时照射,同时照射剂量跃增到超过机体所能适应的范围(400~4000生物剂量),才使动物致癌。波长在230~320nm,以260nm作用最强,所致癌症,绝大部分为鳞状细胞癌。其它较大剂量紫外线照射眼睛后可发生光感性眼炎,即眼睑炎与结膜炎,可有剧痛及异物感,严重时可出现眼睑水肿或痉挛,甚至角膜溃疡;一般预后良好,因此在紫外线照射时需戴有色眼镜保护眼睛。紫外线的治疗技术紫外线光源自然光源。
即阳光。太阳是由氢、氮和重元素的混合物所组成的炽热球体,表面温度可达6000℃左右。光谱中含有的波长较短的UV极多。人工光源。石英玻璃制成,管内充有适当的汞和氩
高压水银石英灯:主要产生中长波紫外线用于体表。低压水银石英灯。主要产生短波紫外线,用于体表和体腔(石英导子)。荧光灯。
紫外线剂量测定紫外线剂量测定分有物理剂量测定和生物剂量测定两种:物理剂量是以物理学上辐射测量法测量出来的剂量,虽测量方法准确,但由于年龄、性别、肤色、部位、疾病不同,同一物理剂量会引起不同的反应。因此在理论上主张应用生物剂量。
紫外线剂量测定生物剂量。又称最弱红斑量,在一定的光源、距离、个体、部位等条件下,能引起肉眼可见的最弱(阈性)红斑反应所需要的照射时间单位:秒或分钟(简称MED)。生物剂量测定法。
常用生物剂量测定器测定。测定器制成有6个同等大小的长方形小格,每格1.5×0.5cm,格距0.5cm,由一活动的遮板盖住各格,两侧用布固定,遮住不需要照射的皮肤。使用时将测定器固定于腹部或上臂内侧。
紫外线剂量测定测定步骤。
患者取仰卧或俯卧位,暴露测定部位,放好测定器,将预热好的紫外线灯管对准测定器,距离50cm,依次打开6个方格进行照射,24小时后,观察某方格出现最弱红斑所需的时间,就是所测定的这个患者的一个生物剂量,根据灯管使用时间的长短,确定每格照射的时间,新灯管一般5″~30″打开1格。
测定注意事项生物剂量测定后当日不要入浴或擦洗局部,测定前后不宜在测定部位作其它物理治疗,以免影响效果。使用某灯管测定生物剂量,则用某灯管治疗,不宜更换。
紫外线照射方法全身照射照射前必须测定生物剂量。一般成人分4区,灯头中心点在胸前,双膝、肩胛间和臂折处;儿童分前后两区,灯头中心点分别在腹部和腰部;灯距50~100cm,剂量从1/6、1/4或1/2生物剂量开始,多采用亚红斑量,每日一次,20次一疗程。局部照射分级平均生物剂量的应用局部照射分级。Ⅰ级红斑(E1):弱红斑量(1~2MED);Ⅱ级红斑(E2):中等红斑量(3~5MED)Ⅲ级红斑(E3):强红斑量(6~8MED)Ⅳ级红斑(E4):超红斑量(9~10MED)
平均生物剂量的应用首量照射后难以达到预期的目的,并出现敏感度下降的情况,在次日或隔日再照射时应增加剂量。根据红斑反应程度,可用原量或增加25%;50%;75%、100%或以上。不同部位对UV的敏感性也不同,以腹部为1,其依次比值为:胸、背、腰1;颈面12;上臂及大腿内侧15;臀部18;大腿外侧、前臂屈侧2;头皮、前臂伸侧25;小腿内侧3,外侧4;手背8;足背12。照射方法常规照射。暴露照射部位,非照射部位用白布盖好,照射野要固定。多孔照射。主要用于躯干或穴位照射,将洞置于治疗部位或穴位,进行照射。中心重叠照射。多用于化脓性炎症,中心大剂量照射,周围较小剂量。
照射方法体腔照射:借助于石英导子进行体腔照射。粘膜照射:
粘膜对紫外线的耐久能力低于皮肤,剂量需增大2~3倍左右,重复照射每次增加10%~20%较合适,由于粘膜红斑出现快、消退快,所以一般为每日1次或隔日1次,如首次照射3~6MED,每次增加1~2MED。
紫外线治疗的注意事项UV灯治疗前,用95%酒精擦拭灯管,通电5~10分钟,待发光稳定后再进行治疗。初次全身照射者,必须测定生物剂量。局部照射前,对化脓疾患,如丹毒、疖等应洗净伤面,药膏应擦洗干净,头部治疗应剃去头发。紫外线治疗的注意事项UV治疗期间不要洗浴;UV治疗后,如头昏、头痛、食欲减退应停止治疗或减少剂量;定期测定灯管平均生物剂量。治疗室室温应保持20℃,通风良好,注意电源电压波动时对UV照度的影响,有条件应安装稳压器。患者及工作人员应戴护目镜,以免引起电光性眼炎。
紫外线的临床应用与进展临床应用预防保健应用实验研究临床应用感染性疾病的应用。采用中、短波UV(UVB、UVC),利用其杀菌,促进局部血液循环,脱敏以及环氧化酶支路产生的前列腺素(PG)所起的作用,降低和延迟炎症反应,缓解疼痛等症状,用于丹毒、蜂窝组织炎、淋巴腺炎、疖、痈、软组织创伤感染、褥疮、化脓性伤口、窦道等治疗。耳、鼻、喉等处的急慢性炎症、口腔溃疡、角膜溃疡以及尿道炎、肛管炎、肛裂、溃疡性直肠炎、外阴炎、外阴瘙痒、会阴破裂、阴道炎、子宫颈炎、盆腔炎等。临床应用可已通过穴位或反射区用于急性支气管炎、支气管哮喘、胸膜炎、风湿性关节炎、溃疡病、慢性胃炎、佝偻病、骨软化病等治疗。对皮肤科某些疾病治疗有特效,如瘙痒症、毛囊炎、圆形脱发、慢性湿疹、银屑病、白癜风等。
预防、保健应用全身紫外线照射可预防佝偻病,用于幼儿及孕妇、哺乳期妇女,也可用于从事地下工作或室内工作者。体腔紫外线咽部照射用于预防流感、流脑、白喉、乙型溶血性链球菌感染带菌者。局部紫外线照射可提高机体抵抗力,增强体质,减少、减轻感冒,以及预防术后切口感染及脂肪液化。试验研究动物试验表明小剂量长波紫外线(UVA)具有免疫刺激作用,通过细胞免疫功能的增强可使自身抗体的产生减少,增加白细胞介素-Ⅱ(IL-2)的含量,以此治疗肿瘤和免疫缺陷病;由此推理:定期接受外界无害剂量的紫外线照射极为有益。试验研究中波紫外线(UVB)可用来选择性地灭活骨髓T淋巴细胞,而保留造血前体细胞的功能。改变供体组织的免疫力和受者的免疫反应,应用于器官移植和骨髓移植。大剂量的UVB照射,可使机体IL-2产生减少,T细胞分化和增殖能力下降,从而影响机体对同种异体移植物排斥反应的发生。紫外线照射充氧自血回输疗法UV照射充氧自体回输疗法(UBIO)是将患者少量静脉血在体外经UV照射、充氧后再回输到患者体内的一种物理疗法。该疗法始于本世纪初,是一种经过历史考验的物理疗法。UBIO生理作用机制杀菌、抗病毒作用。对白细胞及免疫机能的作用。对红细胞和血红蛋白的作用。改善血液流变学的特征。调节自由基平衡的作用。对血液生化物质的影响。
光化学疗法概述:光化学疗法(PUVA),又称光敏疗法,是以内服或外用光敏剂结合紫外线照射产生光毒反应,治疗一些皮肤病的方法。光化学疗法治疗作用治疗银屑病、T细胞淋巴瘤蕈样肉芽肿、皮肤异色病;通过对真皮浸润物的作用治疗湿疹、慢性光敏性疾病,如多形光疹、光化性类网状细胞增多症,扁平苔癣;通过稳定肥大细胞膜有效地治疗色素性荨麻疹;通过诱导免疫耐受治疗日光性荨麻疹及通过刺激黑色素细胞和使黑色素形成治疗白斑病等。光化学疗法作用机理银屑病:光化学疗法,可有效地抑制细胞合成DNA的功能,并通过光聚合作用和光加成反应,形成胸腺嘧啶二聚体和C4-环丁型光加成物,损伤DNA,抑制表皮细胞的过度增殖。激光疗法概念
激光,又名莱塞,是受激辐射而放大的光。利用受激辐射所产生的光能治疗疾病的方法,称为激光疗法。基本知识激光是光辐射能的一种,它和普通光线没有本质上的区别,它也受光的反射、折射、吸收、穿透等一系列物理规律的制约,但二者发光的微观机制是迥然不同的。因此,与一般光相比它具有一些独特的物理性能。
激光产生的原理激发辐射粒子反转和激光的形成
激发光辐射来源于原子能级的跃迁。绝大多数的原子是处于低能级的基态,要使这些处于基态的粒子(原子、分子、离子)产生辐射作用,首先必须把这些基态上的粒子激发到高能级去。激发的方法很多,主要给基态粒子加一定的能量,如光照、热、电子碰撞、分解或化合等。基态粒子吸收能量后即被激发。
辐射原子(或分子、离子)总是力图使自己的能量状态处于基态上,被激发到高能级后的粒子,也力图回到基态上去,同时放出激发时所吸收的能量,即辐射。粒子自发地从高能级返回低能级并发出光的现象,称为自发辐射。处于高能级的粒子不是自发而是在外因作用下返回低能级并辐射光,这一现象称为受激辐射。激光与一般光线的区别就在于,一般光线是自发辐射产生,而激光是由受激辐射产生的光。受激辐射的特点它不会自发产生,必须有外来光子的作用;外来光子的能量必须等于粒子中间两个能级的能量差,才有一定的机率产生受激辐射;受激辐射的光子和原来的入射光子是两个完全相同的光子,它们的发射方向、位相、频率、速度、和偏振都相同,而且处于同一量子状态;受激辐射出光等于两倍入射光;每一个受激粒子都是一个光量子的放大器,有两倍放大率。
粒子数反转和激光的形成在一般情况下,处于低能级的原子数目远远超过处于高能级的原子数目。要想得到受激辐射,就必须先使粒子激发到高能级去,人为地施加一定能量,使高能级上的粒子多于低能级,这种状态称粒子数反转。实现粒子反转必备的两个条件产生粒子数反转的活性物质、发生激光的装置和“激励”能源。原子内部结构的特殊性,决定了各能级上的粒子平均寿命长短不一,寿命较长的能级称为“亚稳态”。具有亚稳态的原子、分子或离子的物质,是产生激光的活性物质,如常见的有氦、氖、二氧化碳、红宝石、铵玻璃、掺钕钇铝石榴石等。光学共振腔当光线通过可使粒子数反转的活性物质时,可以出现光放大现象,即雪崩,雪崩过程可以使光再次放大,而要使该过程持续进行,必须通过一定的装置——光学共振腔。从共振腔中持续发出其特征完全相同的大量光子就是激光。其次是要有强有力的“激励”能源,将活性物质中低能级的粒子激励到高能级上去,再跃过至亚稳态能级,从而实现亚稳态对某一低能级间的粒子数反转。激光仪器中起激励作用的就是激光的能源,可以是光能、电能或化学能,因此激光器还必须有一能源——激励装置。
激光器的组成激活介质激励装置光学共振腔
激光的物理特性单色性好方向性强相干性好亮度高
单色性好波长范围越窄,光的颜色越纯,即单色性越好。普通光源发出来的光是自发辐射发射的光,包含各种频率光谱范围较宽不纯。而激光是受激幅射引起,只有频率与工作物质的某一固有频率相同的光才能引起这种辐射。氦—氖激光是6328Å单色光,其波长变化范围比1/1000还小,所以说激光的单色性相当好,光谱纯。激光的单色性以气体最好,固体次之,半导体激光器最差。
方向性强激光是一定向辐射体,激光的发散角很小,所以方向性强。激光的能量可以集中在直径为几个波长左右的一点上,这就极大地提高了激光输出的能量密度。把一激光束由地球射向月球时(距离38万公里),其照射到月球上的光斑直径仅为1~3公里。在医学上,利用这一特性,经聚焦后可获得不同尺寸的光斑,分别用作普通手术刀和微手术刀,还可以进一步压缩光斑到0.1um,直接对DNA等大分子进行切割或对接。
相干性好相干性是光的一种干涉现象。相干性好是指波的频率相同、方向相同和光波波动的步伐相同。在普通光源中,各发光中心相互独立,相互之间基本上没有位相关系,不能作为相干光源。激光各发光中心是相互关联的,可以在较长时间内存在恒定的位相差,所以激光具有很好的相干性。利用这种特性,使全息照相得以实现。激光全息术已广泛应用于医学、生物学及其他领域。
亮度高亮度是光源发光能力的标志,激光是世界上最亮的光源。一个功率仅为10mW的氦-氖激光器的亮度比太阳光强100倍,而一台功率较大的红宝石调Q激光器亮度可比太阳光大几亿倍。当这样的光经过透镜聚焦后,在焦点附近能产生几千度或几万度的高温,足以使生物有机体的细胞遭到严重破坏。医学上用中等功率的激光切割组织和炭化、汽化肿瘤、血栓、疣痣等。
二、激光的分类工作物质的性质分类输出波长的范围分类激励方式分类按能量输出方式分类
按工作物质的性质分类固体激光器气体激光器半导体激光器液体激光器自由电子激光器
固体激光器如红宝石(Ruby)激光器钕玻璃(Nd)激光器掺钕钇铝石榴石(Nd·YAG)激光器。
气体激光器如二氧化碳分子(CO2)激光器氮分子(N2)激光器准分子(ArF、KrF、XeF、XeCl)激光器氩离子(Ar)激光器氪离子(Kr)激光器氦-镉离子(He-Cd,金蒸气)激光器氦-氖原子(He-Ne)激光器。
半导体激光器:砷化镓(GaAs)激光器。液体激光器:有机染料激光。
自由电子激光器。
(二)按输出波长的范围分类
红外线激光器(近红外和远红外);可见光激光器;He-Ne激光器;紫外线激光器;X射线激光器。
激励方式分类电激励激光器。光泵激光器。
能量输出方式分类单脉冲激光器重复脉冲、巨脉冲激光器连续激光器Q突变激光器等激光的治疗原理激光和生物组织相互作用后,所引起的生物组织的任何变化,都称为激光生物学效应。激光生物学效应的强弱,既与激光的性能有关,又与生物组织的一些性质有关。激光照射在生物组织后,直接造成了该组织的不可逆损伤,故此受照处的激光称为强激光;不会造成了该组织的不可逆损伤的激光称为弱激光。
激光的治疗原理激光造成的损伤除了生物组织对激光的吸收、散热等特性外,主要于受照处的激光功率、受照面积和照射时间三要素有关。激光输出功律越大,则越易受损伤;相同功率受照面积越小则越易受损伤;照射时间越长越易受损伤。激光的生物学效应激光的生物学效应取决于激光的性能,生物组织的性质及激光与生物组织的作用时间和方式(照射是否垂直)。激光的性能主要指波长、功率、功率密度,是连续还是脉冲、模式。生物组织的性质主要指机械性质、热学性质、电学性质、光学性质、声学性质等物理性质及色素,含水量,血流量,不均匀性,层次结构等生物组织性质。i浅色组织比深色组织有较明显的反射,吸收较少,穿透较深,同时又与组织的种类和波长有关。热效应、压力效应、光化学效应、刺激作用。热效应主要是可见光区和红外光区的激光所引起。激光的能量密度较高,组织吸收后转变为热,产生热化反应——导致组织发生一系列变化。当加热到37~60℃时温度依赖性酶反应加速;60~70℃时,蛋白质变性,细胞膜的完整性遭到破坏;超过100℃,组织炭化和气化。这种效应是激光刀手术切割组织的基础。压力效应光本身具有光压。激光本身的辐射所形成的压强称为一次压强;当生物组织吸收强激光而出现瞬间高热和急剧升温时,同时因组织沸腾汽化而体积剧增,产生巨大的瞬间压强,称为二次压强。高能量的激光对生物体会产生很强的辐射压力,比普通光的压力大得多。多用于眼科手术治疗。
光化学效应主要是蓝光区和紫外区的激光引起。生物大分子吸收激光光子能量受激活后,产生受激原子,分子和自由基,引起体内一系列化学反应叫光化反应。光化反应可导致酶、氨基酸、蛋白、核酸等活性降低或失活,分子结构改变,从而产生相应的生物效应,如杀菌、红斑效应、色素沉着、维生素D合成等。光化反应是不可逆的。临床上采用激光-血卟啉诊治肿瘤就是利用这一效应来完成的。
电磁效应光波本质上是电磁波,激光是光能,亦属电磁波范畴。强激光必然伴随强磁场,它可使生物组织分子离子化和产生自由基,对机体组织产生刺激作用。
弱激光的刺激作用刺激作用可能是生物组织吸收了光子,获得了能量,发生理化反应或生物反应的结果,也可能是生物场的作用。红宝石激光可增强白细胞吞噬作用,加强肠绒毛运动,促进血红蛋白合成等。He-Ne激光有刺激、止痛、消炎、再生等作用,可治疗慢性溃疡,骨折再生、高血压、关节炎、支气管哮喘等。CO2激光治疗皮肤病,周围神经损伤。
激光的生理和治疗作用使组织的凝固的作用——用于皮肤科、肿瘤科的止血。使组织气化的作用——用于外科手术。生理和生化的改变——采用低能量激光照射,使组织受到(良性)刺激,而发生生理和生化的改变。用于康复科、理疗科。低能量激光照射受照的局部一般不引起任何感觉不产生明显的形态学改变可使细胞及整个机体代谢过程被激活,吞噬作用加速,RNA和DNA、酸性粘多糖类物质、糖原、总蛋白、巯基类物质等反应加强,氧化还原酶类活性升高,照射局部的血液循环加速,细胞增殖加强或抑制以及刺激损伤组织的修复等。低能量的激光照射方法和作用直接作用于病变器官照射于皮肤的生物活性点(针炙经络穴位)将光纤插入静脉血管内照射——均对组织产生物理、物理化学、体液和神经反射等一系列作用,从而治疗临床各科疾病。激光血管内照射的生理治疗作用调节免疫系统。改善血液流变学性质,纠正微循环障碍。解毒——清除中分子物质。使激肽释放酶——激肽系统正常化。对缺血性心脏病血浆细微结构的影响。其它。
调节免疫系统对淋巴细胞有明显的免疫调节作用。它可使淋巴细胞亚群发生变化,淋巴细胞转化率升高,激活补体系统。这种免疫调节刺激作用有两个特点:一是累加作用,二是抛物线特性。
改善血液流变学性质.纠正微循环障碍激光血管内照射可降低红细胞、血小板聚集性,导致纤维蛋白溶解系统激活,纤维蛋白原下降,血液脂质光谱活跃,静脉回流增加,心、肺、脑动脉血流加速,组织氧合作用增强,对改善循环障碍,缺血缺氧性疾病有良好的疗效。
解毒——清除中分子物质中分子物质即中分子肽,已知其毒性主要表现为对免疫系统、神经生长、血液系统、酶活性和生物膜的抑制,是引起是尿毒症、肝昏迷、急性烧伤毒血症、心肌梗塞、肺部疾患、免疫抑制和肿瘤性中毒的毒性效应的主要原因之一。激光血管内照射与紫外线照射充氧自血回输疗法均可清除血液中分子肽,起到“解毒”作用,使临床症状明显好转。
使激肽释放酶——激肽系统正常化激肽释放酶——激肽系统是维持机体内环境稳定的体液调节成分之一,其激肽生成的减弱和中断是出血性胰腺炎和溃疡病最显著的病因之一。激光血管内照射和紫外线照射充氧自血回输疗法均能使患者该系统活性趋于正常,功能恢复,与临床表现好转相平行。
对缺血性心脏病血浆细微结构影响目前认为缺血性心脏病动脉硬化病理改变机制之一是免疫球蛋白和动脉内膜下层的补体形成及其对血管壁的结构的影响;激光血管内照射可促使血浆细微结构正常化,阻断血管壁病理恶性循环,有助于它们对光量子的共振吸收和进行正常的免疫反应,预防血管壁破坏性改变。
其它激光血管内照射能激活一些受体(如过氧化氢酶、血浆酮兰蛋白、超氧化物歧化酶等),使之产生光照活化反应,使细胞利用氧的能力加强,氧化过程活化,调节机体的生化过程。非特异性作用于生物聚合物(如蛋白、脂质、膜和酶等),使其结构和功能变化。在激光血管内照射的作用下产生促进氧化过程的活性氧(单氧)。单色作用的激光产生微热场。激光的治疗技术高能量激光的治疗技术
主要采用烧灼、止血、凝固、封闭、气化、切割等方法,用于眼科、外科、耳鼻喉科、妇产科、口腔科以及皮肤科的手术治疗和局部治疗。低能量激光治疗技术
低能量激光治疗技术激光穴位照射。激光散焦照射。激光血管内照射。激光穴位照射根据不同病种,选用相应穴位,采用不足以破坏局部组织的低功率密度激光,直接用原光束对准需要治疗的穴位呈垂直照射。注意:在治疗过程中,勿随便移动体位;勿直视光束,要戴防护镜或闭目以防损伤。
激光散焦照射对面积较大的病变部位,如各种慢性皮肤溃疡——创伤、烧伤、血栓性静脉炎等长期不愈的溃疡,用He-Ne激光连续光束扩束光或CO2散焦直接照射患部,距焦点愈远,扩散范围愈大,功率越小。
注意:散焦照射患者局部时,须注意防止烫伤。
激光血管内照射操作方法:取上肢肘正中静脉或贵要静脉,必要时选股静脉或大隐静脉;常规消毒,用静脉留置针穿刺成功后,从导管内导入激光照射针,使针与血管平行,勿照在血管壁上,并用胶布固定,接通激光治疗仪进行照射,注意事项:应严格执行无菌技术操作常规,光导纤维弯曲直径大于70cm,切勿直角弯曲、扭转,以防折断;避免激光长时间直射入眼
适应症感染性疾病:急慢性化脓感染,如肺炎、腹膜炎、胰腺炎、外科毒血症、外科和妇产科术后并发症等。缺血缺氧性疾病。缺血性心脏病、缺血性脑血管疾病、脑动脉硬化、血栓性闭塞性脉管炎、雷诺氏病等。其他内科疾病。阻塞性慢性肺部疾病、支气管哮喘、胃及十二指肠溃疡、风湿性关节炎、糖尿病、肾小球肾炎、肾功能不全等。
激光的适应症各种溃疡、骨折、肌炎、褥疮、扁桃腺炎、中耳炎、外耳道炎、泪囊炎等。各种肌肉劳损、跌打损伤、烧伤创口、非感染性伤口、术后粘连、注射硬结及其它亚急性或慢性损伤类疾病。各种关节炎、腱鞘炎、肌炎、子宫附件炎、宫颈炎、结肠炎、牙龈炎、唇炎、腮腺炎、鼻炎、咽炎、喉炎及其它局部炎症。静脉输液局部渗漏、睾丸鞘膜积液、痔疮、肛痿、外科窦道、神经性皮炎、周围神经损伤、神经炎、白斑、带状疱疹、脱发等。
激光的禁忌症急性血管障碍、中风前症状、急性炎症伴脓毒血症、癌前病变、局限性角化过度、日光疗法禁忌症等。
激光的临床应用与进展眼科:治疗进行性近视、青光眼。
血管内照射治疗角膜炎,色素膜炎、角膜色素膜炎、血管性神经病和中心性非渗出性脉络膜视网膜变性等疾病。耳鼻咽喉科:治疗耳廓软骨膜炎、过敏性鼻炎、慢性咽炎、慢性扁桃腺炎。
激光的临床应用与进展口腔科疾病:
实验结果表明CO2激光防龋效果较好且更适合于牙科工作。He-Ne激光局部照射或CO2激光扩束照射还可用于颞颌关节功能紊乱症、三叉神经痛等。激光的临床应用与进展皮肤科疾病病毒性皮肤病:带状疱疹、单纯疱疹、扁平疣、跖疣、传染性软疣,寻常疣等。真菌性皮肤病:手足癣、甲癣。性传播疾病:尖锐湿疣。皮肤粘膜溃疡。变态反应性皮肤病:皮炎、湿疹。
红斑、丘疹、鳞屑性皮肤病:扁平苔癣、寒冷性多形红斑、银屑病。激光的临床应用与进展皮肤附属器疾病:皮脂腺囊肿、酒渣鼻、斑秃。皮肤肿瘤:血管瘤、色素瘤、皮肤恶性肿瘤——原位癌、基底细胞癌、鳞状细胞癌、恶性黑色素瘤、汗腺癌等,
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