三十多年来， 以激光器为基础的激光技术在我国得到了迅速的发展，现已广泛用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科学研究等各个领域， 取得了很好的经济效益和社会效益， 对国民经济及社会发展将发挥愈来愈重要的作用。

　　(一)促进科学技术的发展和进步由于激光具有很好的单色性、相干性、方向性和高能量密度，它已渗透到各个学科领域，形成了新的学科。例如：激光信息存储与处理、激光材料加工、 激光医学及生物学、激光通讯 、激光印刷、激光光谱学、激光化学、 激光分离同位素、激光核聚变、激光检测与计量及军 用激光技术等，极大地促进了这些领域的技术进步和前所未有的发展。

　　(二)在国民经济中形成新的产业部门激光产业正在我国逐步形成，其中包括激光音像、激光通讯、激光加工、 激光医疗、激光检测、激光印刷设备及激光全息等，这些产业正在作为新的经济增长点而引起高度重视。例如，全国已有 380 多家生产激光音像设备(CD、LD、VCD、DVD) ，1996 年在我国已形成年产值 85 亿元以上的新产业，发展异常迅速。又如，利用激光全息技术开拓了激光模压全息防伪商标和装饰业，也已成为较大规模的新兴产业。

　　(三)促进医疗技术进步，提高人民健康水平激光医疗技术目前已在眼科、外科、内科、妇科、耳鼻喉科、心血管科、 皮肤科等领域得到广泛应用， 激光医疗设备已进入县以上的医院，这对医疗技术的进步和提高人民健康水平起着重要作用。

　　国外激光产业发展现状根据《激光集锦》1997 年报导， 世界激光器市场可划分为三大区域：美国(包括北美)占 55% ，欧州占 22%，日本及太平洋地区占 23%。在世界激光市场上日本在光电子技术方面占首位，美国占第二位; 在激光医疗及激光检测方面则美国占首位;而在激光材料加工设备方面则是 德国占首位。

　　一)、美国激光产业发展现状在激光医疗方面， 美国处于世界领先地位。 激光医疗设备不仅在美国获得广泛应用，而且大量出口，美国的激光医疗设备由美国食品药物管理局(FDA) 统一管理， 只有经过批准注册方可使用和生产， 这样就保证了激光医疗设备的产品的质量和可靠性与安全性。据统计，1986 年美国医院进行的 2100 万例手术中已有 250 万例使用 CO2激光手术刀，占总手术的 12%，美国全国 2/3 的门诊机构已拥有激光医疗设备。在美国新的激光医疗仪器和医疗技术不断出现， 例如， 美国每年有 20-25 万椎间盘突出病人，其中 10-20%可以用激光进行切除;美国有 1400 万人希望除去身上的纹身，美国每年诊断有 45 万例患者有肾结石，其中 1/3 用内窥镜技术或激光碎石术治疗，用准分子激光作角膜刻划来矫正视力已作了 2 万多例，1995 年已为美国 FDA批准使用， 预计1996 年可能有 200-300 台准分子激光器在美国销售，用于治疗近视眼，产值约 8000-12000 万美元;1995 年又推广了 CO2 激光美容手术，特别是去掉皮肤皱纹的手术受到欢迎，这两项手术的推广导致 1995 年医用激光器的收入增加。 这种去掉皮肤皱纹的方法称为皮肤再光滑激光疗法，在美国每次治疗的价格从 800 美元到 4500 美元(不包括保险费) ，由此估算出皮肤再光滑的市场规模可达 15 亿美元，因而吸引了至少 8 家公司为皮肤再光滑激光疗法推出 CO2 激光系统。据预测第一代软组织的激光牙科机在九十年代初期销售可达几千台，销售额 0.9 亿美元， 第二代硬组织激光牙科机可能替代大部分的机械牙钻市场。

　　二)、日本激光产业发展现状八十年代初，日本产业界积极采用激光加工，并逐步扩大到焊接、钎焊。 统计表明，日本占当今世界上工业用激光设备的 30%左右， 激光加工是日本重要的基础制造技术之一。日本现用于材料加工的是大功率二氧化碳激光器和 Nd：YAG 激光器，少量准分子激光器也已使用，而新开发的气体激光器有波长 10.6微米二氧化碳激光器、 波长 5 微米一氧化碳激光器、 波长 1.3 微米的碘激光器及二极管激励固体激光器的紫外准分子激光器等。 现在的二氧化碳激光器功率多为500W，而理论上可高达 100KW，近期报导已达到 20kW。且其功率越大，效果越好， 故日本对二氧化碳激光器开发研究寄以期望。日本利用激光治疗癌症十分积极，主要是 Ar 激光激励、闪光灯激励、准分子激励的染料激光器。 随着光纤技术的发展， 它们是非切开治疗体腔内癌的划时代的新手段，还能治疗血管狭窄、闭塞、给心脏外科带来革命。光纤腹腔镜已顺利走上应用轨道， 不动手术的腹腔内疾患激光治疗法， 对高龄人口结构的日本具有重要的、现实的意义。准分子的紫外光束有良好的光化学效应，适宜于非热性切开、切除、并能抑止红外光束所常见的切开部的热变性和炭化， 一部分 ArF 激光器 (角腊在 193nm附近有吸收带)适用于角膜切开，进行眼科近视治疗的角膜手术，但能否保持治疗效果仍有疑问。ArF 激光有优秀的骨切开功能，在整形外科中大有用武之地。日本防卫医科大学最近在临床试用准分子激光清除严重烧伤(死)皮肤组织， 时间短、痛苦少，并能有选择地控制照射，无紫外线过量而致癌之忧的新技术。波长 780-830nm，功率 10-1200mW 的 GaAlAs 激光器用眼科白内障、眼睑异常治疗、外科皮肤肌肉切开、神经科神经纤维伸长抑制、循环系的血流、皮肤温度控制、减轻疼痛等。不久的将来，半导体激光激励小型激光器一旦实现，激光医疗应用将会出现飞跃。 自由电子激光器将是今后医疗领域的台柱，是未来医用激光设备的代表。激光医疗的主要课题是治癌，并为治疗艾滋病、疑难怪症带来福音。

　　三)、作用原理生物组织吸收激光能量后，将其光能转变成热能的过程，称为光热作用。 因热反应所致的局部组织效应程度不同而又有热凝固、汽化、 穿孔和切割等一系列热效应，临床上，常根据不同治疗目的选用其中一种。影响局部组织热效应强弱的因素很多， 但主要因素是激光器功率的高低， 受照组织对相应波长的激光能量吸收率的大小和激光持续作用的时间长短。 半导体激光作为新一代光刀已进入临床实用化。由于其波长不同于常用激光，理论上，其医用光剂量也不能沿用诸如CO2，Nd：YAG 等激光常规剂量，而应在开启前进行功率预置。因此，根据不同需要选择功率预置水平， 对于安全和高效地使用激光器、 防止意外事故具有重要作用。 激光的功率预置除了需要根据组织类型和操作环境选择外，术者对激光操作的熟练程度和手术速度等也是很重要的影响因素〔1〕 。

　　另外采用半导体激光接触式治疗方式， 激光能量经传输系统至激光探头， 一部分能量被特制探头吸收，用来汽化切割组织;另一部分能量从探头透出，主要起凝固止血作用。这样一定比例的能量分配使汽化切割和凝固止血得以同时进行， 既加快了汽化切割速度又避免了术中出血;同时该波长激光穿透深度适宜(0.5 cm)，不易损伤周围组织。(一) 、半导体激光的实验及临床研究Takeda〔6〕首先于 1988 年用低能量半导体激光在老鼠涎腺上进行实验性研究， 证实导管上皮细胞的有丝分裂在激光照射 1 h 和 24 h 之间并没有非典型的增加， 且导管上皮细胞有丝分裂多数出现颗粒状， 少数是纹状， 更少数部分是棒状，同时也应注意性质不同的低功率激光对涎腺上皮的影响也不同。Emoto〔3〕对10 只(20 眼)兔和 24 例(40 眼)闭角型青光眼患者行半导体激光虹膜切开术，证实虹膜切开较为容易，选择能量为 1 000 mW，光斑直径 75 μm，持续时间 0.05 s，有利于虹膜造孔，且角膜内皮损伤小，较其它激光具有明显优越性。Milokhova等〔7〕对临床 242 例牙髓炎和牙周炎患者应用半导体激光进行治疗，证实不同功率的半导体激光治疗各种不同类型的牙髓炎和牙周炎是有效的， 并且能减少其疼痛和肿胀。Kucharska 等〔8〕应用半导体激光对 205 例骨关节疾病患者进行治疗， 证实能减轻骨关节疼痛综合征， 减少骨连接的退行性改变， 减轻疼痛和水肿。国内孙爱达等〔9〕对 36 例妇科患者在局麻下应用半导体激光进行腹腔手术， 手术安全成功，无并发症，说明半导体激光治疗具有安全有效、易于操作的优点。同时半导体激光能量经可屈光纤传输到激光探头，一部分能量被特制的探头吸收，用于汽化切割组织，另一部分能量从探头透出起凝固止血作用，汽化和凝固同时进行，避免了出血。

　　(二) 、半导体激光在耳鼻咽喉科的应用Wang 等〔10〕在实验中采用“邮票”粘膜移植、染料蛋白激光焊接术，解决了气道内移植物固定的难题。并证实 810 nm 半导体激光较其它医疗激光穿透力强，无毒蓝绿染料能降低激光能阈，与白蛋白混合可增强组织粘合强度，减少热损伤， 蓝绿染料白蛋白半导体激光焊接“邮票”粘膜技术为经内窥镜治疗喉气管狭窄开辟了前景。国内金晓杰等〔11〕运用低功率半导体激光连续辐射焊接吻合豚鼠切断的面神经并与临床常用的端端缝合三针比较，观察吻合后 4 周、6 周和 8周时面神经肌电的变化， 以及扫描电镜及透射电镜下面神经形态情况。结果显示在 4 周时， 缝合三针的动物面神经损伤较激光焊接者严重， 面神经功能恢复明显缓慢，提示用半导体激光面神经吻合方法是可行的。半导体激光是新一代的激光，已广泛应用于临床〔12〕 ，但耳鼻咽喉科领域仍应用不多。王斌全等〔2〕采用高效率半导体激光治疗鼻咽部闭锁 3 例，经随访后疗效满意。张宝泉等〔13〕用 DIOMED 半导体激光治疗 204 例阻塞性睡眠呼吸暂停综合征，取得良好效果;并证实 DIOMED 半导体激光手术中出血少，且有多种探头的光导纤维， 既可完成切割功能又可完成深部内照射，使用一机即可完成手术。王玉英等〔14〕用半导体激光治疗仪治疗 10 例变应性鼻炎，方法是采用大光腔半导体激光治疗仪，输出功率连续可调，平均功率 5 mW，分别取双鼻翼及双迎香穴，每穴 5 min，结果证实半导体激光治疗见效快，疗效可靠，方法简便，无痛苦，患者乐于接受，值得推广应用。总之激光治疗的优点〔2〕：①组织损伤小，手术用时短，很少甚至不出血。②术后痊愈所需时间较常规方法短，引起的炎症和不适也比常规方法小。③术中视野清晰，患者痛苦小，和传统手术比较，手术技术操作容易。④由于对局部组织刺激轻，减少了术后粘连和肉芽组织增生。四、结论综上所述，半导体激光以其穿透力强、结构简单、性能稳定、效率高、空气冷却、无毒无害等特点显示了客观实用性，但某些性能还不够理想，如：光斑不均匀及血红蛋白吸收率低等。由于半导体激光体积小、重量轻、携带运输方便，且不需高电流或外循环冷却水， 使半导体激光可用于一些特殊环境， 如： 手术室、门诊乃至野外，使用方便〔15〕 。目前我们在电视纤维喉镜的引导下，将半导体激光应用于喉部疾病的治疗中， 疗效满意， 相信它在耳鼻咽喉科及其它领域中将发挥更大作用。

　　1917 年爱因斯坦在《论辐射的量子性》中提出了受激辐射理论，成为激光的理论基础。1957 年 Gordon Gould 创造了“laser”这个单词(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 各取头字母组成)，从理论上指出可以用光激发原子，产生一束相干光束。

　　1960 年 5 月 15 日，美国加州休斯实验室的物理学家梅曼宣布获得了波长为 0.6943 微米的激光，这是人类有史以来获得的第一束激光，随后激光领域的研究取得了一系列的研究进展，并应用到自然科学的各个领域，其中就包括医学中的口腔科学。

　　最近印度钱德拉牙科学院和医院的研究者在印度牙科研究杂志《Indian Journal of Dental Research》上发表了一篇综述，介绍了半导体二极管激光在口腔正畸中的应用，为今后的口腔正畸的疗法提供了新思路。

　　半导体二极管激光概述

　　激光可以轻易地去除口腔内的软组织，并且止血效果好，疼痛少，不易引起炎症反应，伤口愈合也更快。

　　高能量激光在任何时候都有危险性，在操作时要避免眼或皮肤的直接暴露，即使是激光束的漫反射也要加以防范。

　　532-1064nm 的短波激光更容易被色素颗粒吸收，如血红素和黑色素，然而 3000-10600nm 的长波激光更容易作用于组织中的水分和矿物成分。口腔科最常使用的是二氧化碳激光，Nd: YAG 激光, 铒固体激光和半导体二极管激光。各种激光的波长都不一样，在口腔科中也起到不同的作用。牙科激光应用的主要原理是组织对激光的吸收。

　　半导体二极管激光波长范围在 810-1064nm 间，能够精准地切割，凝固，烧灼，气化目标软组织，与其它波长的激光相比，是牙科理想的操作激光，体积小而且价格便宜。

　　暴露阻生牙

　　外科手术暴露阻生牙时要尽可能减少流血，半导体激光就是理想的选择。常规进行表面麻醉之后，将激光调至 1.2-1.4 瓦特，直接照射组织达到清除的目的。整个操作过程中很少出现流血和不适感，血管和神经末梢在组织被移除时已经封闭。

　　牙龈重塑

　　病人在接受牙科正畸治疗或者服用狄兰汀等药物时会造成牙龈增生，从而导致龋齿或者牙龈脱矿。通过激光治疗可以有效地去除增生的牙龈。另外还可以通过二极管激光治疗牙龈着色或是漂白牙齿。

　　上颌系带切除

　　上颌系带有时会生长到上门牙之间的区域，形成间隙，二极管激光可以有效、安全地清除增生的部分。

　　低能量激光疗法

　　在正畸过程中，患者常会发生复发性阿弗他溃疡或口唇疱疹。我们可以将激光头调节到非接触模式，能量调至 0.1-0.5 瓦特，在病损表面均匀照射 15 秒，整个过程需要重复 2 到 3 次直到患者病损处无疼痛感。大的病损连续治疗中间要间断 24 至 48 小时。这种方法称为低能量激光疗法(LLLT, Low-level laser therapy)。LLLT 对于颞下颌关节的不适感或控制敏感患者的咽反射均有一定的帮助作用。

　　半导体激光能够安全、简易地清除牙龈增生组织，粘液囊肿和其它非血管性病损，口腔医师可以独立操作取材做病理活检。

　　半导体激光能够帮助牙科医师更好的对口腔疾病诊治，在以后的口腔科学中，也会为更多的医师和患者带来帮助。

　　1.医疗半导体激光器械性能的提高未来医疗半导体激光设备的发展将继续向着更高能量，更方便，更精密，更稳定的发祥发展。目前，半导体半导体激光器，光纤半导体激光器和飞秒半导体激光器三类半导体激光器的发展非常迅速，有望在未来的医疗应用中大展光辉。二十多年来，半导体半导体激光的发展可谓日新月异，它体积小，可移动，易检修和安装环境较低，而且近年来随着其输出功率的不断提高，波长范围的拓展已经成为其他种类半导体激光器的强有力的竞争对手，并有部分取代He—Ne，CO2等

　　1. 医疗半导体激光器械性能的提高

　　未来医疗半导体激光设备的发展将继续向着更高能量，更方便，更精密，更稳定的发祥发展。目前，半导体半导体激光器，光纤半导体激光器和飞秒半导体激光器三类半导体激光器的发展非常迅速，有望在未来的医疗应用中大展光辉。

　　二十多年来，半导体半导体激光的发展可谓日新月异，它体积小，可移动，易检修和安装环境较低，而且近年来随着其输出功率的不断提高，波长范围的拓展已经成为其他种类半导体激光器的强有力的竞争对手，并有部分取代He—Ne，CO2等其他半导体激光器的趋势，特别是半导体半导体激光器某些缺点，如方向性、单色性和相干性较差等问题，随着技术的发展光学质量不断提高，半导体半导体激光在医学上的应用将逐渐占据主流。

　　随着固体半导体激光器锁模技术的提高，获得脉宽为几十飞秒的脉冲已经不是困难的事情，飞秒半导体激光以其高度精确性，被认为是理想的超精密外科手术刀。现在飞秒半导体激光主要应用与半导体激光视力矫正，国内应用飞秒半导体激光治疗青光眼的研究已经取得成功。飞秒半导体激光能用于切割易碎聚合物，而不改变其重要的生物化学特性，这意味在分子生物学，基因治疗等尖端科学领域有着巨大的应用价值。

　　低功率光纤的光纤半导体激光器已经逐步应用到临床，例如光相干层(OCT)、显微外科手术和换肤。由于光纤半导体激光器具有成本低、操作简易、能量传输范围宽(脉冲和连续波半导体激光)等特点，可用于外科手术和诊断成像。国外掺镱、掺铒 ，掺铥的半导体激光器在临床上已经取得优异的疗效，国内也已经成功开发应用于结石的脉冲光纤半导体激光器，虽然目前国内光纤半导体激光器的功率还较低，但随着在半导体激光功率和光束质量提高，光纤半导体激光器的开发和应用将得到快速发展。

　　2. 医疗半导体激光器械的联合应用

　　与电脑扫描系统相连的可控的分层汽化铒半导体激光，实现了智能精密控制治疗，不仅提高了治疗的效率和疗效，还避免了传统铒半导体激光由于汽化深度不可控制导致的副反应。

　　多种治疗技术联合治疗：今年来一种联合半导体激光/强脉冲光和射频能量技术用于治疗多种皮肤美容，这项新技术利用光作为引导，精确选择目标靶组织，同时利用射频能量同步治疗。

　　采用1064nm和532nm的半导体激光联合治疗结石能够获得很好的疗效，这不仅提示我们是否在更多的领域上多波长联合作用可能会带来更高效更佳的临床效果。

　　随着内窥镜技术的普及，光导纤维传输方式的实现，越来越多的半导体激光应用于腔内微创手术的治疗。在这些手术中、只需要经过生理腔道或人工腔道，即可将半导体激光导入需要诊断和只俩的部位。例如，利用半导体激光荧光光谱腔内诊断肿瘤(如泌尿肿瘤)，利用KTP半导体激光导入腔内实施经尿道的前列腺汽化术，膀胱肿瘤，经皮治疗肾肿瘤，肝脏的汽化切除。某种意义上，半导体激光对人体组织穿透的深度随着微创器械的发展已经不是障碍。

　　半导体激光诊断技术和计算机相结合可快速自动获取诊断信息，协助诊断。如半导体激光流式细胞光度仪，运用He—Ne半导体激光辅助计算机精确诊断动脉粥样硬化;利用半导体激光的光声效应辅助计算机产生类似B超的成像术精确诊断疾病，该技术空间分辨率和信号灵敏度更高。

　　3. 医疗半导体激光器械与高端医疗设备的配合应用

　　新纳米级的X射线半导体激光，联合CT，用于精确的诊断乳癌，将半导体激光的精密和CT成像完美结合。

　　半导体激光与机器人配合使用在工业制造上非常普遍，在医疗领域，机器人也在微创手术中也多有应用，半导体激光与机器人在脑外科，心胸外科，神经外科，血管外科和腔内手术中替代传统钢刀，周围组织损伤更小，患者恢复更快。