热作用致良性前列腺增生组织对KTP/Nd:YAG激光的吸收和散射特性变化

研究了热作用下的良性前列腺增生(BPH)组织对532 nm的KTP和1064 nm的Nd:YAG激光的吸收和散射特性的变化及其差异,实验采用双积分球测量系统以及反向倍增法获取BPH组织的吸收和散射特性。结果表明:热作用下的BPH组织对532 nm和1064 nm的吸收系数和约化散射系数都是随着加热温度的变化而变化的,在20℃到80℃的温度范围内,BPH组织对532 nm的吸收系数和约化散射系数都分别显著地较其对1064 nm的吸收系数和约化散射系数要大,其对532 nm和1064 nm的吸收系数的最大值都在20℃,其值分别为1.663 mm-1和0.127 mm-1,最小值分别在50℃和70℃,其值分别为0.864 mm-1和0.034 mm-1,其对532 nm和1064 nm的吸收系数的最大差异在70℃,其值为2647%,其对532 nm和1064 nm的约化散射系数的最大值都在80℃,其值分别为2.036 mm-1和1.421 mm-1,最小值分别在50℃和70℃,其值分别为1.499 mm-1和0.246 mm-1,其对532 nm和1064 nm的约化散射系数的最大差异在70℃,其值为555%,在70℃的热作用下BPH组织达到完全热凝固,其对532 nm和1064 nm的吸收和散射特性的差异达到最大值。     

热作用对肾组织光传输特性的影响

研究了热作用下的肾组织对532 nm和1064 nm波长的光学特性的影响。实验利用带积分球附件的分光光度计和采用反向倍增法获取组织的光学特性,结果表明热作用下的肾组织对532 nm和1 064 nm的吸收系数和约化散射系数都是随着加热温度的变化而变化的。在25℃到80℃的温度范围内,肾组织对532 nm的吸收系数和约化散射系数都分别显著地较其对1064 nm的吸收系数和约化散射系数要大。其对532 nm和1 064 nm的吸收系数的最大值都在80℃,其值分别为1.121 mm-1和0.269 mm-1,最小值都在25℃,其值分别为0.131 mm-1和0.019 mm-1。其对532 nm和1 064 nm的约化散射系数的最大值分别在80℃和70℃,其值分别为2.905 mm-1和0.705 mm-1,最小值都在25℃,其值分别为0.391 mm-1和0.184 mm-1。研究结果提示,热作用的温度是影响肾组织的吸收和散射特性的重要因素。     

肾组织脱水对组织光学吸收和散射特性的影响

研究肾组织脱水对组织的吸收和散射特性的影响,实验利用带积分球附件的分光光度计和采用反向倍增法获取组织对532 nm和1064 nm波长的吸收和散射特性。结果表明:在37℃下脱水的肾组织对532 nm和1064 nm的吸收系数和约化散射系数都是随着脱水率的增大而明显地增大的,在37℃下脱水的肾组织对532 nm和1064 nm的吸收系数均明显地较自然的肾组织对相应波长的吸收系数要大,而在37℃下脱水的肾组织对532 nm和1064 nm的约化散射系数也明显地较自然的肾组织对相应波长的约化散射系数要大,在相同脱水率下的肾组织对于532 nm的吸收系数和约化散射系数都明显地较其对1064 nm的吸收系数和约化散射系数要大。研究结果提示,组织脱水、脱水的温度和脱水时间是影响肾组织的吸收和散射特性的重要因素。     

不同波长激光对太田痣治疗的影响

本研究对比Q开关翠绿宝石755 nm激光和Q开关Nd:YAG1 064 nm激光治疗太田痣的疗效和差别,探讨分析原因。分别用Q开关翠绿宝石755 nm激光和Q开关Nd:YAG1 064 nm激光治疗637例太田痣患者,观察患者治疗前后疗效,根据色素减轻百分比进行评定。结果表明Q开关翠绿宝石755 nm激光和Q开关Nd:YAG1 064 nm激光均能安全有效的治疗太田痣,Q开关翠绿宝石755 nm激光治疗太田痣297例,显效率为83.5%,Q开关Nd:YAG1 064 nm激光治疗太田痣340例,显效率为86.76%,显效率没有统计学差异。但Q开关翠绿宝石755 nm激光对褐色太田痣疗效较高:755 nm组褐色显效率为91.62%;1 064 nm组显效率为77.84%,统计学差异有显著性,而Q开关Nd:YAG1 064 nm激光对蓝色太田痣疗效较高:755 nm组蓝色显效率为80.54%;1 064 nm组显效率为92.86%,统计学差异有显著性,且1 064 nm组术后发生色素沉着较755 nm组少     

国产Nd:YAP激光组织热损伤效应的比较研究

目的:通过比较1 341 nm Nd:YAP与临床常用激光器脉冲Nd:YAG和连续Nd:YAG对皮肤、肌肉、静脉和肝脏组织的热损伤效应,了解Nd:YAP激光的作用特点,为其临床应用提供实验依据。方法:以大鼠作为实验对象,分为皮肤、肌肉组和静脉、肝脏组。皮肤、肌肉组:Nd:YAP激光、连续和脉冲Nd:YAG选择能量密度1000 J/cm2、2 000 J/cm2,静脉、肝脏组采用Nd:YAP激光和连续Nd:YAG两种激光器,能量密度选择500 J/cm2和1 000 J/cm2,对组织进行非接触式点状照射。照射过程中观察组织变化和损伤直径大小,并于照射后即刻、3天取材做病理切片,光镜下观察病理变化,比较相同能量密度下三种激光器对组织的热损伤和损伤修复情况。结果:皮肤、肌肉组:Nd:YAP激光在1 000 J/cm2条件下对组织的损伤以热凝固效应为主,2 000 J/cm2条件下组织发生明显气化、有一定的切割作用。相同能量密度下,脉冲Nd:YAP激光气化作用较两种Nd:YAG激光显著,而凝固损伤范围较连续Nd:YAG浅,较脉冲Nd:YAG深。肝脏、静脉组:Nd:YAP激光对肝脏的热凝固效应与Nd:YAG激光近似,气化作用明显;Nd:YAP激光对血管及其周围组织的凝固及气化作用均较连续Nd:YAG激光明显。结论:Nd:YAP激光具有良好的凝固与气化作用。     

不同激光不同能量对红色毛癣菌的体外抑制评估及部分机制的探讨

目的探讨多种激光在不同的能量下对红色毛癣菌的体外抑制作用以及可能的作用机制。方法将Q开关Nd:YAG 532nm激光、Q开关Nd:YAG 1064nm激光、长脉宽Nd:YAG1064nm激光和强脉冲光分为不同能量组及未照光组,体外照射红色毛癣菌的菌落,观察第0、1、3、7天时菌落直径的变化差异,用酶联免疫吸附测定激光照射后红色毛癣菌产生角蛋白酶的活性。结果与未照光组相比,上述激光在低能量时对红色毛癣菌的菌落直径与角蛋白酶活性无明显影响。2～4J/cm~2能量Q开关Nd:YAG 532nm激光、4～8J/cm~2能量Q开关Nd:YAG 1064nm激光、4J/cm~2长脉宽Nd:YAG 1064nm激光能显著抑制菌落的生长,红色毛癣菌角蛋白酶的活性出现明显下降。结论 2～4J/cm~2能量Q开关Nd:YAG 532nm激光、4～8J/cm~2能量Q开关Nd:YAG 1064nm激光、4J/cm~2长脉宽Nd:YAG 1064nm激光能抑制红色毛癣菌生长及角蛋白酶的活性。     

用组织光学特性鉴别诊断人离体的正常膀胱和膀胱癌组织

研究正常人膀胱和膀胱癌组织在Kube lka-Munk二流模型下对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的激光的光学特性的差异。采用双积分球系统和Kube lka-Munk二流模型进行测量研究。实验结果表明,正常膀胱和膀胱癌组织在Kube lka-Munk二流模型下对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的每一个波长的激光的吸收、散射、总衰减、有效衰减系数都有非常显著性的差异(P<0.01)。膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808nm波长的激光的吸收系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的吸收系数要大(P<0.01),膀胱癌组织对476.5 nm和514.5 nm波长的激光的散射系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的散射系数要小(P<0.01),而膀胱癌组织对808 nm波长的激光的散射系数明显地较正常膀胱组织对同一波长的激光的散射系数要大(P<0.01)。膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的激光的总衰减系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的总衰减系数要大(P<0.01),膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的激光的有效衰减系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的有效衰减系数要大(P<0.01)。提示使用双积分球系统和Kube lka-Munk二流模型来确定离体的正常膀胱组织和膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808nm波长的激光的光学特性的差异鉴别诊断病变的膀胱组织是一个有效的方法。     

采用不同的光传输模型比较研究结肠的散射和吸收特性:离体结肠肿瘤的光学诊断

测定和比较研究了离体的正常的和腺癌的人结肠粘膜/粘膜下层以及正常的和腺癌的人结肠肌层/浆膜组织对630 nm,680 nm,720 nm,780 nm,810 nm,850 nm和890 nm波长的钛宝石激光的散射和吸收系数。采用双积分球测量系统测量组织样品对七个不同波长的激光的准直透射、漫反射和漫透射,从实验所测结果以及分别采用反向倍增法和反演蒙特卡罗技术这两个光学模型计算出组织的散射和吸收系数。研究结果表明,无论是用反向倍增法还是用反演蒙特卡罗法,每一种类型的正常的和腺癌的人结肠组织对同一波长的激光的吸收系数和散射系数有显著性的差异(P<0.01),正常的和腺癌的结肠组织的散射和吸收系数有大的差异,这些结果提示每种类型的正常和腺癌的结肠组织的组份和结构之间有大的差异。四种类型的结肠组织对七个不同波长的激光的散射系数较其吸收系数至少要大三个数量级,而四种类型的结肠组织对七个不同波长的激光的散射系数有相同的数量级。     

LD和YAG激光对极大螺旋藻生理特性的影响

采用Nd:YAG和LD激光辐射极大螺旋藻。Nd:YAG激光波长λ=532nm,功率P＝500mW,功率密度S＝160mW/cm^2,辐射10min,λ=1060nm,功率P＝7W,功率密度S＝35.84mW/cm^2,辐照20s:Nd:YAG激光（λ=532nm）辐照10min,再用LD激光（波长λ=650nm,功率P＝40mW功率密度S＝13mW/cm^2)辐照20min。实验结果表明,所设计的三种实验方 均能促进极大螺旋藻生长、β－胡萝卜素积累和胞外多糖含量的增加,且波长532nm的Nd:YAG激光的促进作用最明显,它可使β－胡萝卜素提高14＝．31％,胞多糖含量增加19．12％,红外光谱分析表明,经激光辐照后的藻细胞官能基团没有发生变化。     

脉冲1 064 nm激光视网膜损伤动物模型的建立

目的:建立脉冲1 064 nm Nd:YAG激光致视网膜出血性损伤及非出血性损伤动物模型,为治疗药物评价提供技术基础.方法:应用自由振荡脉冲及调Q脉冲1 064 nm激光照射青紫蓝灰兔视网膜,通过在光路中加人透镜获得直径200μm眼底光斑,加入衰减片改变角膜入射激光能量.照射即刻对损伤应用检眼镜进行实时观察,并用眼底相...     

532 nm和808 nm激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱与膀胱癌组织光学特性

采用双积分球系统和光辐射测量技术的基本原理 ,以及运用生物组织的光学模型 ,研究了 5 32nm和80 8nm激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱和膀胱癌组织的光学特性 .结果表明 :膀胱癌组织对同一波长的激光或其线偏振激光的衰减明显较正常膀胱组织的要大 ,膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光的衰减均较其线偏振激光的要略大一些 .膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光及其线偏振激光的衰减明显较正常膀胱组织的要大 .正常膀胱或膀胱癌组织对同一波长的激光及其线偏振激光的折射率均没有明显的差异 ,膀胱癌组织对 5 32nm和80 8nm激光的折射率比正常膀胱的明显要大 .Kubelka Munk二流模型下 ,两种组织对同一波长的激光或其线偏振激光的光学特性均有显著性差异 (P <0 0 1) .同一组织对不同波长的激光及其线偏振激光的光学特性也有显著性差异 (P <0 0 1) ,正常膀胱组织对同一波长的激光及其线偏振激光的光学性有明显差异 ,而膀胱癌组织对同一波长的激光及其线偏振激光的光学特性则没有明显差异 .膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光及其线偏振激光的前向散射通量i (x)、后向散射通量 j (x)、总散射通量I (x)的衰减均较正常膀胱组织的明显要大得多 ,且其i (x)均明显较j (x)要强     

Kubelka—Munk模型下的兔血管对He—Cd激光的散射与吸收特性

测量了兔动脉和静脉夺He-Cd激光的反射和透射传输特性。实验采用两积分球系统及波长为441.6nm的He-Cd激光器,并根据测量数据及采用Kubelka-Munk模型分析和计算了兔动脉和静脉组织对该波长激光的吸收系统、散射系数及总的光强I（x）及前向散射通量i(x)和后向散射通量j(x）随厚度的变化情况。结果表明,兔动脉和静脉的温反射率和透射率有明显差别,而且,动脉对激光的吸收系数明显较静脉的要小,耐动脉对激光的散射系数却明显较静脉的要大,在动脉和静脉组织中总的光强I(x)及前向散射通量i(x)和后向散射通量j(x)随厚度的变化情况也有明显的区别。     

Transfer of singlet energy within trypsin.

Transfers of singlet energy within trypsin were investigated by measuring the fluorescence absorption anisotropy of its tryptophan residues. A ratio of the anisotropy of trypsin to that for N-acetyl-L-tryptophanamide was determined between 306 and 250 nm. The ratio had an average value of 0.7, whether the trypsin anisotropy was measured at 228 of 296 K. However, trypsin dissolved in 5 M guanidine hydrochloride showed little fluorescence depolarization at 228 K (the anisotropy ratio was approximately equal to 0.9). Thus, there is an extensive conformation-dependent energy transfer between tryptophans in trypsin. The ratio of anisotropies of tyrpsin at 304--270 nm was used to estimate energy transfer from tyrosine to tryptophan. Ratios of 1.8 and 1.7 were obtained at 296 K for the native and guanidinium-unfolded enzyme, respectively. The comparable value for N-acetyl-L-tryptophanamide was 1.7. This indicates that there is little transfer from tyrosine to tryptophan in trypsin at 296 K. As confirmation, the excitation wavelength dependencies of the indole fluorescence quantum yield were the same for native and unfolded trypsin. When experiments were performed at 228 K, the 304--270-nm anisotropy ratios were 2.6 for native and 2.1 for unfolded trypsin at pH2. This indicates that the efficiency of energy transfer from tyrosine to tryptophan increases at low temperatures. A photochemical source of error in the quantitation of the efficiency of energy transfer from tyrosine to tryptophan is also described.     

Q开关Nd:YAG 1064nm和532nm激光对犬心肌切割作用的研究

目的 :研究 10 64nm和 53 2nm波长激光在激光能量为 14 0mJ/pulse(脉冲 )时对犬心肌切割效率。方法 :用Q开关Nd :YAG 10 64和 53 2nm波长脉冲激光分别照射犬离体和在体心肌组织 ,光学显微镜和偏振光学显微镜行组织学分析 ,观察不同条件下激光切割组织的深度和光热对组织的损伤。结果 :离体和在体实验 ,10 64nm波长激光的切割效率高于 53 2nm(p <0 .0 1)。在体和离体实验显示 10 64nm激光能量和重复率相同时 ,所致的切割效率无明显差异 (p >0 .0 5) ,血液对 10 64nm激光的切割效率影响较小。相反 ,在 53 2nm时血液对其影响较大 ,相同的激光能量和重复率 ,离体实验切割效率高于在体 (p <0 .0 1)。 10 64nm激光所致的光热和机械损伤均轻于 53 2nm激光。结论 :在切割效率方面 ,10 64nm激光比 53 2nm更适用于TMLR。 10 64nmQ开关Nd :YAG激光可通过光导纤维传输 ,是TMLR的一个有潜力的激光源     

Two-photon absorption of bacteriorhodopsin: formation of a red-shifted thermally stable photoproduct F620

By means of high-intensity 532 nm laser pulses, a photochemical conversion of the initial B(570) state of bacteriorhodopsin (BR) to a stable photoproduct absorbing maximally at approximately 620 nm in BR suspensions and at approximately 610 nm in BR films is induced. This state, which we named F(620), is photochemically further converted to a group of three products with maximal absorptions in the wavelength range from 340 nm to 380 nm, which show identical spectral properties to the so-called P(360) state reported in the literature. The photoconversion from B(570) to F(620) is most likely a resonant two-photon absorption induced step. The formation of F(620) and P(360) leads to a distinguished photo-induced permanent optical anisotropy in BR films. The spectral dependence of the photo-induced anisotropy and the anisotropy orientations at the educt (B(570)) and product (F(620)) wavelengths are strong indicators that F(620) is formed in a direct photochemical step from B(570). The chemical nature of the P(360) products probably is that of a retro-retinal containing BR, but the structural characteristics of the F(620) state are still unclear. The photo-induced permanent anisotropy induced by short laser pulses in BR films helps to better understand the photochemical pathways related to this transition, and it is interesting in view of potential applications as this feature is the molecular basis for permanent optical data storage using BR films.     

低强度532nm与633nm激光血管内照射生物效应比较

目的：研究同等照射条件的低强度532nm与633nm激光血管内照射对家兔白细胞计数与淋巴细胞凋亡的影响,比较两种激光生物效应的特点。方法：用532nm和633nm激光对健康日本大耳白家兔血管内照射,平均照射功率均设在5mW左右,照射总能量约12J。两组家兔均于照前及照后1d、4d、7d、11d进行外周血白细胞计数,于照前及照后1d、5d进行淋巴细胞凋亡分析。结果：532nm激光照射后,家兔外周血白细胞计数表现为先显著升高后趋向恢复,633nm激光照射后白细胞计数变化类似,但与照前相比升高不明显;与照前相比,两组家免外周血淋巴细胞凋亡比例于照后1d均明显降低,照后5d均显著升高;两组家兔相比,照射后白细胞计数差别明显,但淋巴细胞凋亡比例差异不显著。结论：同等照射条件下,低强度532nm与633nm激光照射血液的生物效应相似,都可以促进白细胞的代谢更新,只是532nm激光的效应略强一些。     

兔血管对He—Ne激光的反射、透射、吸收系数和散射相函数的研究

本文运用光生物学、基础医学以及物理学的基本理论 ,探讨了兔血管组织的激光传播特性 ,定量测定了兔血管组织的激光传输参量。采用标准积分球测量了兔血管组织样品在 632 .8nmHe Ne激光照射下的透射率 (T)和反射率 (R) ,推算吸收率 (A)。并把分光仪改装为光散射测量装置 ,测量了 632 .8nmHe Ne激光照射下 ,- 90°～ 90°散射角范围内的散射相函数S(θ) ,计算平均散射余弦 μ。结果表明 :兔动脉对He Ne激光的漫反射率比静脉的大 (P <0 .0 1 ) ,而透射率却明显比静脉小 (P <0 .0 1 ) ,而动脉的吸收系数明显地比静脉要小 ,He Ne激光对静脉的穿透深度明显比动脉的要大。兔动脉和静脉对He Ne激光有较强的反向散射 (μa<0 .5 ,μν<0 .5) ,且静脉的反向散射明显较动脉的要强 ,其相应的散射相函数S(θ)有着明显的差别。兔动脉和静脉对He Ne激光的反射、透射、吸收系数及散射相函数等光学性质的明显不同提示在应用He Ne激光进行血管疾病的治疗时应加以考虑。     

Estimation of anisotropy coefficient of swine pancreas,liver and muscle at 1064 nm based on goniometric technique

Optical properties of tissues are required for theoretical modeling of Laser Ablation in tumor therapy. The light scattering characteristic of tissues is described by the anisotropy coefficient, g. The relationship between the angular distribution of scattered light and g is given by the Henyey‐Greenstein (HG) phase function. This work describes the estimation of anisotropy coefficients of ex vivo swine pancreas, liver and muscle at 1064 nm. The intensities of scattered light at fixed angles were measured under repeatability conditions. Experimental data were fitted with a two‐term HG, estimating the anisotropy coefficients for the forward (e.g., 0.956 for pancreas, 0.964 for liver and 0.968 for muscle) and the backward (e.g., –0.481 for pancreas, –0.414 for liver and –0.372 for muscle) scattering.

Experimental set up employed to estimate the anisotropy coefficient of biological tissues. The image on the left depicts the holder used to house tissue, laser fiber and photodetector; on the left an example of scattered light beam is shown, as well as the effect due to Snell's law.