一、激光的热效应

一、激光的热效应

激光热作用是光子入射到生物组织内,光子能量转化为生物组织分子动能,分子振动能和转动能即为通常意义上的热能,从而使被照射组织温度升高。热效应主要是热致组织凝固变性,随着入射激光的增强,温度升高而加剧,导致局部生物组织凝固坏死、炭化、汽化甚至蒸发。

生物细胞只能在适宜的温度下生存,当温度上升到一定程度,且持续一定时间时,醇将失去活性,蛋白质将变性,从而使细胞或组织受伤甚至死亡;所以,组织的破坏与激光作用时间和组织温升呈正相关(图4-7)。

图示(https://www.daowen.com)

图4-7 组织热损伤的温度与持续时间的关系

当组织温度高于42℃时,若持续30~60分钟,可以导致不可逆的细胞死亡;温度高于60℃时,可以迅速导致组织凝固性坏死及细胞立即死亡;若温度高于80℃,细胞膜的通透性急剧提高;在100℃时,大多数组织中的水分子开始汽化,从而同时引起组织的机械破裂和热分解;当温度高于150℃时,炭化发生,可见邻近组织变黑且冒烟;当温度高于300℃时,组织出现熔化、汽化。目前,激光对组织内肿瘤消融主要即利用了激光的热效应,以达到灭活肿瘤组织的目的。