張菁 仇榮星

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼耳鼻整形外科 上海 200031)

激光在顏面部及眼、耳、鼻、喉腔內(nèi)疾病的治療中，具有定位準(zhǔn)確、范圍精確、創(chuàng)傷微小的特點，在眼、耳、鼻、喉及頭面部疾病治療與美容應(yīng)用的數(shù)十年歷史中，其優(yōu)越性得到越來越廣泛的重視。各類新的激光技術(shù)和新型激光儀器不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用范圍越來越廣泛[1]。激光是受激輻射光的放大，對眼、耳、鼻、喉及面部不同的疾病治療有不同的生物學(xué)效應(yīng)，本文對其進(jìn)行概述。

1 激光治療眼部疾病

眼是最好的光學(xué)感應(yīng)器，任何光都可以由眼球透入眼底。因此激光在眼部疾病的應(yīng)用非常廣泛。眼科領(lǐng)域也是新激光技術(shù)應(yīng)用最前沿的學(xué)科之一，最早將激光用于眼部疾病的治療是在1960年[2]。激光可用于治療近視、散光、遠(yuǎn)視、眼底疾病、白內(nèi)障、青光眼、淚道疾病、干眼癥、眼內(nèi)眼瞼腫瘤及其他眼病等。當(dāng)然不同的疾病使用的激光器不同，其生物學(xué)效應(yīng)也不盡相同。

1.1 激光治療屈光不正、白內(nèi)障和青光眼 對于近視、散光或遠(yuǎn)視，現(xiàn)在最常用的是飛秒激光和準(zhǔn)分子激光。這2類激光也可用于白內(nèi)障和青光眼等其他疾病的治療。

飛秒激光的脈寬為10～15 s，飛秒激光器包括染料飛秒激光器、鈦寶石飛秒激光器和光纖飛秒激光器等，波長范圍覆蓋紫外、可見和近紅外波段。其波長范圍為350～1 100 nm[3]。眼科應(yīng)用的飛秒激光是一種近紅外激光，波長為1 053 nm。它的主要生物學(xué)效應(yīng)是光離解作用(photodisruption)，屬于光機械效應(yīng)。它在極短的時間釋放能量，每個脈沖的光爆破均會產(chǎn)生含有H2O和CO2的微等離子體氣泡，空泡融合靠近后不同空泡之間的組織連接越來越少，最終形成精確的組織分離讓組織細(xì)胞光裂解爆破從而切削組織。這種瞬時的能量爆破最大限度地減少了流體的作用，并且光束幾乎無衰減地到達(dá)組織內(nèi)，避免了氣泡的產(chǎn)生和周圍組織的損傷[4]。當(dāng)激光脈寬達(dá)到非常短，如10～15 s，主要產(chǎn)生的是一種光機械效應(yīng)，對于組織的熱效應(yīng)非常小，而且對于組織的選擇性光熱作用也幾乎不存在。遺憾的是，飛秒激光離子化過程中還似乎產(chǎn)生無毒原子團[5]。例如飛秒激光對骨骼造成創(chuàng)傷，相比較于機械產(chǎn)生的創(chuàng)傷，飛秒激光造成的創(chuàng)傷愈合緩慢，表明生化過程遭到活性物質(zhì)破壞[6]。盡管如此，飛秒激光仍然特別適用于眼病的治療。如在輔助角膜屈光手術(shù)中，用于準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)、飛秒角膜磨鑲術(shù)、角膜基質(zhì)環(huán)植入手術(shù)；在輔助角膜移植術(shù)中可用于深板層角膜內(nèi)皮移植術(shù)與穿透性角膜移植術(shù)；在輔助青光眼的治療中用于制作鞏膜隧道、切除小梁網(wǎng)、虹膜周邊切除術(shù)等；在輔助白內(nèi)障手術(shù)中用于角膜切口、晶狀體囊膜撕除、預(yù)劈核等操作步驟；還可以通過在晶狀體內(nèi)部創(chuàng)造小的切口制造滑動平面，調(diào)節(jié)晶狀體厚度從而治療老花眼[7]。

準(zhǔn)分子激光指受到電子束激發(fā)的惰性氣體和鹵素氣體結(jié)合的混合氣體形成的分子向其基態(tài)躍遷時發(fā)射所產(chǎn)生的激光。屬于冷激光，無熱效應(yīng)。波長為193 nm的準(zhǔn)分子激光是一種超紫外線光波，此波長的激光吸收范圍窄，激光能量幾乎完全被角膜上皮細(xì)胞和基質(zhì)吸收，超過這個范圍的組織不會吸收到激光能量。每一個激光脈沖可以切削0.2～0.25 μm厚度的生物組織，所以周圍的組織不會受到損傷。準(zhǔn)分子激光與生物組織作用時發(fā)生的不是熱效應(yīng)，是光電離效應(yīng)或光離格作用[8]，屬于光化學(xué)剝脫(次要光機械效應(yīng))。光電離效應(yīng)是指組織受到遠(yuǎn)紫外光激光作用時，會斷裂分子之間的結(jié)合鍵，將組織直接分離成揮發(fā)性的碎片而消散無蹤，達(dá)到對角膜的重塑目的，能精確消融人眼角膜預(yù)計去除的部分空間，精確度達(dá)細(xì)胞水平。準(zhǔn)分子激光的波長短，不會穿透人的眼角膜，因此對于眼球內(nèi)部組織沒有任何不良作用。不過準(zhǔn)分子激光主要針對的是DNA和蛋白質(zhì)，可能額外造成光聲瞬變現(xiàn)象，形成MHz范圍的沖擊波，增加損傷范圍[5]。

1.2 激光治療眼底疾病 激光治療眼底疾病使用的為高功率激光，主要采用視網(wǎng)膜光凝術(shù)。這類常用的激光器有紅寶石激光器(694 nm)、氬離子激光器(515 nm和488 nm)、氪離子激光器(521、568、647 nm)、染料激光器(595 nm)、半導(dǎo)體激光器(570 nm)、微脈沖激光器(577 nm)等，其生物學(xué)效應(yīng)都是光熱作用[8]，對血紅蛋白都有較高的吸收率從而使患者視網(wǎng)膜中的缺血區(qū)域受損，有效防止新生血管產(chǎn)生生長因子；改變視網(wǎng)膜營養(yǎng)狀況；使視網(wǎng)膜耗氧量逐漸降低，為殘存組織提供氧氣支持，明顯改善患者血液循環(huán)，達(dá)到降低滲漏作用；使視網(wǎng)膜色素上皮中的滲透液向脈絡(luò)膜毛細(xì)血管中轉(zhuǎn)移，并被吸收；控制毛細(xì)血管以及微血管瘤擴張，使血管通透能力減弱，有效緩解視網(wǎng)膜水腫現(xiàn)象。

另一類為光動力治療(photodynamic therapy, PDT)，可用于治療中心性漿液性脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變、脈絡(luò)膜血管病變、脈絡(luò)膜血管瘤、老年性黃斑變性等。PDT主要通過將光敏劑注入體內(nèi)，使其與新生血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性結(jié)合而滯留在脈絡(luò)膜新生血管內(nèi)，在特定波長激光照射作用下可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而損壞脈絡(luò)膜新生血管內(nèi)皮細(xì)胞而造成脈絡(luò)膜新生血管管腔閉阻，抑制或減輕血液成分外漏，最終阻止脈絡(luò)膜新生血管進(jìn)一步損害光感受器細(xì)胞。然而，PDT雖可延緩患者短時間內(nèi)的視力下降，但對脈絡(luò)膜新生血管的復(fù)發(fā)卻無能為力。

1.3 激光治療干眼癥 強脈沖光治療瞼板腺功能障礙型干眼癥的安全性和有效性得到了大量的證實。雖然其機制還不是很明確，但主要的激光生物學(xué)效應(yīng)還是光熱和光生物調(diào)節(jié)作用[9]。通過選擇性光熱解作用消除瞼緣新生血管; 熱效應(yīng)可以改善瞼板腺功能，提高淚膜穩(wěn)定性; 減少瞼緣細(xì)菌和螨蟲的繁殖及其導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)等[10]。強脈沖光嚴(yán)格意義上不是一種激光，沒有單一性，它是一段400～1200 nm波長光的集合，通過不同波長的濾光片濾去一部分波長的光。另一個可以用于治療干眼癥的激光器是Er:YAG/Nd:YAG激光治療系統(tǒng)。這是雙波長激光器，波長為2 940 nm和1 064 nm的雙波長，目前還處在臨床試驗階段，主要作用是光熱效應(yīng)。

2 激光治療耳、鼻、喉疾病

激光應(yīng)用于耳、鼻、喉疾病的治療也非常廣泛。我院也是國內(nèi)最早將激光應(yīng)用于耳、鼻、喉疾病治療的單位，20世紀(jì)70年代成立上海醫(yī)科大學(xué)激光研究所，國內(nèi)第1臺用于耳、鼻、喉疾病治療的CO2激光器誕生于我院?，F(xiàn)在用于耳、鼻、喉疾病治療的激光器種類也非常多。

2.1 激光治療鼻科疾病 治療鼻部疾病的激光類型有很多，包括CO2激光(10 600 nm)、Nd:YAG激光、Ho:YAG激光(2 140 nm)、KTP激光、PDL激光、氬激光等。可用于治療鼻出血、鼻腔血管瘤、鼻腔乳頭狀瘤、鼻息肉、鼻前庭囊腫、鼻前庭腫物等，以及激光輔助進(jìn)行功能性鼻內(nèi)鏡手術(shù)[11]。雖然這些激光各自作用的靶基不同，有水吸收的、血紅蛋白吸收的以及兩者均吸收的，但無論哪種激光其生物學(xué)作用都是光熱作用。其優(yōu)點為出血少、切割精準(zhǔn)、無瘢痕，可用于組織切割和血管凝固。

2.2 激光治療耳科疾病 耳科常用的激光器有氬激光、KTP激光、CO2激光、Nd：YAG激光及Er：YAG激光等。可用于激光鼓膜造孔術(shù)、激光輔助鼓膜成形術(shù)、CO2激光輔助人工鐙骨手術(shù)、CO2激光輔助修正人工鐙骨手術(shù)，也可用于外耳道腫瘤切除、膽脂瘤清除、骨疣切除、鼓室體瘤切除、鼓室血管瘤切除等手術(shù)[12-13]。其中CO2激光器使用最廣泛，主要用于組織切割和氣化，其生物學(xué)作用都是光熱作用。

2.3 激光治療咽喉部疾病 激光在咽喉部疾病的治療范圍更為廣泛，可用于阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的懸雍垂腭咽成形術(shù)、咽喉部腫物切除、扁桃體切除、會厭囊腫切除、聲帶息肉和囊腫切除、喉乳頭狀瘤切除、喉癌手術(shù)、聲帶瘢痕治療、環(huán)咽失遲緩癥等。使用的激光器主要有CO2激光、KTP激光、PDL激光、Nd:YAG激光、Er:YAG激光、Er:YAG/Nd:YAG雙波長激光等[14-17]。其生物學(xué)作用主要也是光熱作用，主要通過組織切割、氣化和熱凝固產(chǎn)生治療作用。近年有報道[18]用飛秒激光治療聲帶瘢痕的動物實驗，認(rèn)為其可能是未來治療聲帶瘢痕的有效方法。

另一類為PDT，對于喉乳頭狀瘤、早期喉癌、早期鼻咽癌、局部晚期頭頸部惡性腫瘤及復(fù)發(fā)性頭頸部惡性腫瘤的治療具有重要意義。PDT是利用光敏劑和相應(yīng)波長激光產(chǎn)生的光化學(xué)反應(yīng)來治療良、惡性腫瘤的新技術(shù)，其原理是通過在病灶局部高濃度積聚的光敏劑與相應(yīng)波長激光產(chǎn)生的光敏化作用來選擇性地破壞靶組織。其治療作用主要有3個機制：①對腫瘤細(xì)胞的直接毒性作用; ②光化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腫瘤周圍血管損傷; ③腫瘤血管損傷誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)所導(dǎo)致的全身免疫反應(yīng)[19]。

第3類為低功率激光器照射(可見光范圍500～900 nm)，可用于治療眼、耳、鼻、喉各類慢性炎癥、創(chuàng)面愈合不良以及病毒感染等。此類激光的機制是光生物調(diào)節(jié)作用。

3 激光治療面部

激光在頭面部主要是皮膚領(lǐng)域的治療應(yīng)用相當(dāng)廣泛，是最活躍的領(lǐng)域之一，也是新激光器推陳出新最快的一個領(lǐng)域，每年都有新的激光器推出。主要分為2類，一類是五官頭面部皮膚腫物的切割氣化，原理比較簡單，主要是通過激光的熱效應(yīng)，與之前提到的耳、鼻、喉腔內(nèi)切割氣化類激光類似。當(dāng)然也有一類新型PIRL激光是光機械作用原理。另一類是皮膚美容激光，也是最活躍的領(lǐng)域，其原理為選擇性光熱分解原理和點陣光熱分解原理，由Rox Anderson教授分別于1981年[20]和2001年[21]提出的。

3.1 激光治療眼、耳、鼻腫物 激光可用于眼瞼腫瘤的切除，主要是良性腫瘤以及部分惡性腫瘤，包括CO2激光、氬激光、鉺激光、二極管激光等。在徹底去除病灶的同時也能得到很好的美容效果[22-25]，甚至可用于淚小點全覆蓋腫物的切除[26]。當(dāng)然不同的激光也有各自的一些優(yōu)勢。CO2激光的優(yōu)點是止血效果好，可以治療較深部的組織；而鉺激光的優(yōu)點是磨削得更精準(zhǔn)[27]。對于鼻前庭、鼻背部、耳郭、外耳道腫物的切除也類似于眼瞼腫物的治療，常用激光為CO2激光、Nd:YAG激光等。其生物學(xué)效應(yīng)都是光熱作用進(jìn)行的切割和氣化。近年出現(xiàn)的新型中紅外皮秒激光PIRL(2 950 nm，55 ps脈寬)備受矚目，研究證實相比較其他激光和手術(shù)刀，組織切割更精準(zhǔn)，可造成極小的組織消融，周圍組織損傷較少，導(dǎo)致β-連環(huán)蛋白和轉(zhuǎn)化生長因子-β轉(zhuǎn)導(dǎo)信號低活性，細(xì)胞活性更強，細(xì)胞增殖率較低，傷口愈合早期階段具有更多膠原蛋白，從而導(dǎo)致愈合反應(yīng)加速。其形成的切口比手術(shù)刀更窄，因此更適合于特殊部位的精準(zhǔn)切割，生物學(xué)效應(yīng)基本是光機械效應(yīng)[28-29]。

3.2 激光用于面部皮膚美容 面部皮膚美容激光器種類繁多，大致可以分為3大類：色素類激光、血管類激光、面部年輕化類激光。色素類激光器的靶向組織是色素細(xì)胞，可用于：①表皮的色素疾病，如雀斑、脂溢性角化、咖啡斑、雀斑樣痣、曬斑、炎癥后色素沉著等；②真皮色素性疾病，如太田痣、伊藤痣、褐青色痣、去文身等。主要有2類激光器：調(diào)Q激光器和皮秒激光器，這兩者的區(qū)別是激光輸出的脈寬不同，調(diào)Q激光器的脈寬是9～10 s，而皮秒激光器的脈寬是10～12 s。皮秒激光器由于脈寬更短，對色素除了有選擇性光熱作用外還有光機械作用，而調(diào)Q激光器僅有選擇性光熱作用，所以皮秒激光器對于色素的清除率可能更高，尤其是對于文身的去除。在首個皮秒激光去文身的皮膚組織實驗中，在電鏡下可以發(fā)現(xiàn)水-碳反應(yīng)，而且水-碳反應(yīng)比顆粒破碎更能影響文身的直觀變化[30-31]。當(dāng)然不同波長的調(diào)Q激光器(532、694、755、1 064 nm等)和皮秒激光器(532、755、1 064 nm)在療效上也有所差別。血管類激光包括：PDL激光、KTP激光、Nd:YAG激光、PDT等，可用于鮮紅斑痣、血管瘤、面部紅血絲、痤瘡、早期瘢痕等的治療。前三者原理也是對于血紅蛋白的選擇性光熱作用。PDT的原理是光化學(xué)作用，海姆泊酚PDT鮮紅斑痣取得了很好的臨床效果，該藥是我國自主研發(fā)的一級原研藥。面部年輕化類激光包括CO2點陣激光、鉺玻璃點陣激光、皮秒激光等，這類激光都用到了點陣光熱分解原理。CO2點陣激光和鉺點陣激光僅有光熱效應(yīng)，而皮秒激光對于面部年輕化除了光熱效應(yīng)外還有部分光化學(xué)效應(yīng)[32]，當(dāng)然這方面還有待進(jìn)一步研究。還有一類強脈沖光，之前也提到過，嚴(yán)格意義上不能算作激光，其是一段波長光的集合(400～1 200 nm)，對于色素、血管、面部年輕化都有一定的作用，但作用不如單波長激光強。

激光對于眼、耳、鼻、喉及面部疾病治療的應(yīng)用非常廣泛，基本涵蓋了所有激光類型和作用機制。其在眼科和皮膚美容治療領(lǐng)域尤為活躍。