光动力治疗中热效应的理论分析与计算

基于Pennes传热方程，从理论上分析了光动力治疗中激光作用所引起的组织温升的变化.结果表明，激光照射在生物组织内形成热源，该热源在一维生物组织空间引起组织的温升一般随时间呈指数形式增大，随激光照射处的距离呈指数减少.激光照射生物组织产生热效应，存在一个最小阈值光剂量，仅当照射的激光剂量大于阈值光剂量时，才能产生热效应.阈值光剂量大小由生物组织的光学参量和热物性参量决定，并随激光照射处的距离呈指数增加     

激光医学

R318.51 2004064139 光动力治疗中光的有效吸收光剂量及其确定=Effective absorbed light dose in photodynamic therapy and its measurement[刊,中]/王颖(解放军总医院激光科.北京(100853)),刘凡光…∥激光生物学报.—2004,13(2).—91-96 光动力治疗中真正有效的光剂量是达到病变组织并且被组织中的光敏剂所吸收的那部分剂量,即有效吸收光剂量。明确组织中的有效吸收光剂量可以指导临床治疗,从而避免治疗剂量不足(治疗不彻底)或剂量过量(造成正常组织的热损伤)。而确定PDT中光的有效吸收剂量时,需测定组织中考察点的光辐射能流率。在目前计算和模拟组织中光辐射能流率的方法中,都需要首先确     

脉冲激光照射生物组织中非傅里叶导热的研究

生物组织传热在皮肤病的激光热疗中研究意义显著。该过程介质极不均匀,加热时间极短且瞬时热流密度较大,有必要考虑非傅里叶效应.本文针对皮肤组织建立生物传热模型,非傅叶里效应采用基于双曲型导热方程的双相延迟模型描述.激光能量产生的热源项由蒙特卡洛法进行光传播模拟获得,采用三时层有限差分法求解传热方程.研究了激光照射下的生物组织温度场的变化及不同的热弛豫参数的影响作用,发现非傅里叶导热与经典生物传热相比存在本质区别,突出表现为计算温升显著降低且峰值滞后出现.     

激光应用 激光医学

R318.51 2006043032激光医学中热响应的遥测技术研究=Technology of inva-sive measurement of thermal response in laser medicine[刊,中]/赵友全(天津大学精密仪器与光电子工程学院.天津(300072)) ,范世福…∥光子学报.—2006 ,35(2) .—265-268采用辐射温度测量技术实现了激光与生物组织热响应的无损监测。便携式红外辐射监测仪内置LD红光指示和对准音提示,在距离红外透镜25 mm处最小物面孔径为2 .5 mm。靶点组织的温升变化是激光输出参量和被测生物组织自身的光、热物理特性的综合反映,与可能产生的疗效密切相关。实验记录了单个红宝…     

激光经瞳热疗的功率选择

为了避免激光经瞳热疗带来的热损伤或治疗不足,建立了眼底层状模型并采用二维有限元法求解生物传热方程,从理论上分析了激光引起的视网膜和脉络膜的温度变化.在相同光斑条件下最高温升与照射功率成正比、与眼睛透射率成反比,可从任意功率出发计算达到阈值温升所需要的功率.在此基础上提出了照射功率与光斑直径、眼睛透射率和阈值温升的定量关系,根据此关系式得到的功率使得阈值温升在光斑直径变化时保持不变.     

激光医学

R318.51 2004031795 激光-光化治疗的国内外应用研究进展=Advance of research on laser photochemical therapy[刊,中]/凌一鸣(东南大学电子工程系.江苏,南京(210096))∥电子器件.—2003,26(2).—107-110 介绍了弱激光治疗和光动力治疗的机制以及它的研究进展。氦氖激光照射人体血液,可以增加红血球的溶血     

激光诱导间质热疗中生物组织的温度场研究

激光诱导间质热疗疗效评估的前提是必须获得准确的激光在不同功率、不同照射时间的生物组织温度场分布.利用多物理场直接耦合分析软件COMSOL Multiphysics构建了在组织光学参量不变情况下的三维有限元传热模型.该模型基于Pennes生物传热方程和轴对称高斯形状的激光光束热源方程,参量针对离体猪肝组织,考虑到了生物组织热物性密度、比热和热导率随温度变化的情况.仿真获得激光功率为0.77 W、0.95 W、1.23 W,照射时间为10~90 s,径向距离0~2 mm范围和轴向距离0~4 mm范围的温度场数据集.利用拟合算法,获得了自变量为激光功率、照射时间、径向距离和轴向距离的生物组织温度场分布模型.将功率为0.88 W和1.05 W时的结果与Pennes方程结果相比较,两者误差在5%以内.     

激光诱导间质热疗中生物组织的温度场研究

激光诱导间质热疗疗效评估的前提是必须获得准确的激光在不同功率、不同照射时间的生物组织温度场分布.利用多物理场直接耦合分析软件COMSOL Multiphysics构建了在组织光学参量不变情况下的三维有限元传热模型.该模型基于Pennes生物传热方程和轴对称高斯形状的激光光束热源方程,参量针对离体猪肝组织,考虑到了生物组...     

激光参数对纳米金靶向细胞膜通透性的影响

激光参数,比如脉宽、照射能量、脉冲数目以及照射方式等在各个方而尤其是在生物医学应用中对生物组织的不同效应都起着重要作用.采用纳米金颗粒靶向细胞,激光照射后细胞膜的通透性会发生改变.采用不同的激光光源和不同的照射方式(直接照射和扫描照射)、调整不同的激光参数照射细胞微粒结合体,通过流式细胞仪测量细胞对异硫氰酸荧光素葡聚糖(fluorescein isothiocyanate-Dextran,FITC-D)和碘化丙啶(propidium iodide PI)的吸收量来判断细胞膜的暂时通透性和细胞的死亡率,用以研究激光参数变化对细胞膜通透性的影响.采用传热模型对其机理进行了分析.结果表明通过调整激光参数,采用这种方法有可能进行基因转染.     

激光医学中热响应的遥测技术研究

采用辐射温度测量技术实现了激光与生物组织热响应的无损监测.便携式红外辐射监测仪内置LD红光指示和对准音提示,在距离红外透镜25 mm处最小物面孔径为2.5 mm.靶点组织的温升变化是激光输出参量和被测生物组织自身的光、热物理特性的综合反映,与可能产生的疗效密切相关.实验记录了单个红宝石激光脉冲、连续CO2激光作用下多种组织的热响应过程,从辐照时间、温升峰值、上升时间等角度讨论了不同组织、不同条件下组织热响应的差异.     

激光医学中热响应的遥测技术研究

采用辐射温度测量技术实现了激光与生物组织热响应的无损监测.便携式红外辐射监测仪内置LD红光指示和对准音提示，在距离红外透镜25 mm处最小物面孔径为2.5 mm.靶点组织的温升变化是激光输出参量和被测生物组织自身的光、热物理特性的综合反映，与可能产生的疗效密切相关.实验记录了单个红宝石激光脉冲、连续CO2激光作用下多种组织的热响应过程，从辐照时间、温升峰值、上升时间等角度讨论了不同组织、不同条件下组织热响应的差异.     

激光医学

R454.22007010232半导体激光血管内照射治疗静脉曲张的机理研究=Mech-anismof varicosity treated by semiconductor laser intrave-nous irradiation[刊,中]/卢启鹏(中科院长春光机所应用光学国家重点实验室.吉林,长春(130033)),侯宝林…//光学精密工程.—2006,14(4).—589-593对利用半导体激光器治疗静脉曲张的可行性及治疗机理进行了研究。通过半导体激光对犬副头静脉进行血管内照射的临床试验,分析激光与血管组织及血液的相互作用,同时对激光血管内照射治疗静脉曲张的机理进行了研究。研究结果表明:半导体激光进行腔内静脉照射,由于血…     

不同激光参数照射下血管中血栓的演变

目前,激光是治疗葡萄酒色斑(Port Wine Stain,PWS)最有效的疗法。然而,由于选择性光热效应机理研究的欠缺,PWS的临床彻底清除率依然很低(<20%)。本文利用鼠脊视窗模型研究了不同激光参数照射下血管中光凝块和血栓的演变规律,以期为开发新的治疗策略提供依据。实验结果表明,Nd:YAG激光(1064 nm)照射后血管中只出现光凝块。长脉宽532nm激光照射后血管中首先形成光凝块,随着光凝块的流走,血栓产生并粘着血管壁。血栓面积随时间先增大后减小,存在时间长达4 h以上。短脉宽532 nm激光照射后,则形成非粘着血管壁血栓并随血流流走。由于形成完全堵塞血管的血栓是清除血管的前提,长脉宽532 nm激光联合抗血栓药物治疗PWS有望改善激光治疗PWS疗效。     

激光热疗中生物组织的光热描述及研究进展

激光热疗中,激光与生物组织相互作用研究应包含两个方面：一是光子在生物组织中的迁移规律,基于传输理论的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法能较为真实地模拟光在生物组织内的分布,并进一步获得热源的分布;另一方面是热在生物组织中的传导,经典的Ｐｅｎｎｅｓ方程和基于微结构的Ｗｅｉｎｂａｕｍ与Ｊｉｊｉ模型从不同层面描述生物组织中的传热问题,两者的统一是至关重要的,文中对此进行了阐述,文中还报道了用光学方法对组织热凝固     

激光应用 激光农业应用

S335.29 2006043038CO2激光预处理对UV-B辐射引起的小麦幼苗脂质过氧化伤害的防护作用=Protect effects of CO2laser pretreat-ment on wheat seedling lipid peroxidation by UV-B radia-tion[刊,中]/李方民(西北大学生命科学学院.陕西,西安(710069)) ,陆治国…∥光子学报.—2006 ,35(4) .—561-564用20 mW·mm-2CO2激光对小麦萌发的种子分别照射1、3、5、7 min,待其长至幼苗期,在光背景(PAR)90μmol·m-2·s-1条件下,用3 .10 kJ·m-2UV-B照射7 h·d-1,然后对其丙二醛( MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧…     

用激光处理材料

用光来作为热源,比较早的记载要算公元前三世纪阿基米德企图用大抛物镜将太阳光反射聚焦来摧毁罗马军队[1].现在,如果将激光束聚焦,则可以成为工业加工过程中切实可行的热源.这是因为,激光与普通光源相比,其发射的光能量在空间、时间和频率上都是高度集中的,单色亮度甚至可以成百亿倍地提高[2].激光具有好的方向性、单色性、相干性和瞬时性.激光束聚焦后焦点可以很小,使该点光功率密度大为提高,结果被照射材料能发生相变、熔化、气化,甚至喷射出等离子体羽状烟柱,并伴有压力波传播[3]。 一、激光处理材料的特点 1.不接触性:激光可以对密封在…     

激光应用 激光医学

R318．51 2005010170 光动力学疗法中光热效应的有限元法=FEM analysis of photo-thermal effect in PDT[刊,中]／李小霞(天津大学精密仪器与光电子工程学院．天津(300072)),范世福…∥光电子·激光．-2004,15(7)．-881-884 有限元法(FEM)由Matlab程序实现。生物热传输模型为经典的Pennes方程,加入了血液灌流项．研究了Nd :YAG激光(1 064 nm)平行光束照射下肝脏组织的温度响应,在轴对称柱坐标下三维温度分布简化为径向、轴向     

风湿病激光免疫治疗机的整机设计

TH773 2004064484 风湿病激光免疫治疗机的整机设计=Design on laser immune therapeutic instrument for treating rheumatism[刊,中]/李晓(济南大学理学院.山东,济南(250002))∥应用激光.—2004,24(2).—127,126 根据治疗机理和临床需要,采用微机分别控制CO_2激光器和开关电源使激光输出功率、照射时间连续可调.整个治疗过程一次完成。精心设计的光学系统减少了激光聚焦斑点,避免了组织的损伤。图2参3(严寒)     

飞秒激光泵浦-探测热反射系统的建立与调试

建立了用来研究超快传热现象的飞秒激光泵浦-探测热反射系统.利用该系统测量并得到了在140fs(飞秒)超短脉冲激光加热下, 50 nm金膜的非平衡电子温升引起的反射信号随时间的变化曲线.由于加热光单脉冲能量密度只有5×10-3mJ/cm2,估算最高温升在10 K以内,这有效地减小了由丁物性参数随温度变化而引起的洪差.论文介绍了在系统的调试过程中,各种因素对实验结果的影响,并对实验结果及数据处理方法进行了讨论.