在 9 月 6 日舉行的 2016 CIOE全球光電產(chǎn)業(yè)技術(shù)主題大會上,中國科學(xué)院顧瑛院士做了關(guān)于激光醫(yī)療方面的特邀報告。
在臨床醫(yī)學(xué)當中,激光醫(yī)學(xué)是用于診斷疾病的最新一個交叉學(xué)科。由于有了激光技術(shù),我們利用激光作為一個能量載子可以作為疾病治療。另外激光作為信息載子,不僅用于通信,還可以用于疾病的診斷。因此我們利用激光技術(shù)對疾病進行診斷和治療就構(gòu)成了激光醫(yī)學(xué)這個現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的新學(xué)科。激光醫(yī)學(xué)是光學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的,所以也叫醫(yī)學(xué)光子學(xué)。
激光的診斷也可以說對于人體激光的探測。激光醫(yī)學(xué)主要分四大部分,一個是激光醫(yī)學(xué)自身的基礎(chǔ)研究,主要研究各種各樣的激光,和我們提不同組織、成分之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)了這樣的關(guān)系,我們可以利用它來進行激光的診斷,激光的治療以及我們在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究當中應(yīng)用了很多激光的技術(shù)方法。比如我們進行轉(zhuǎn)基因技術(shù),單分子操作技術(shù)等等,都使用了激光技術(shù)。
在醫(yī)院里大家知道診斷是基礎(chǔ),但是我們得了病最需要的還是要得到治療。你進了醫(yī)院,你所知道的??贫际褂昧思す?。其中在內(nèi)科系統(tǒng),像過去皮膚科只能用藥膏、藥水,現(xiàn)在有了激光技術(shù)皮膚科就得到了很大的發(fā)展。所以現(xiàn)在滿大街一提激光的醫(yī)學(xué)應(yīng)用第一知道的就是激光美容給我們生活帶來了很大的變化。在外科系統(tǒng)激光應(yīng)用是非常多的,比如眼科,目前的眼科如果沒有激光技術(shù)就不成為眼科,而且大部分的手術(shù)只有激光才能做,比如近視眼手術(shù)、白內(nèi)障手術(shù)和老花眼手術(shù)。
激光在治療領(lǐng)域主要分三大技術(shù),第一個技術(shù)叫強激光治療,也叫激光手術(shù)。它最大的特點是微創(chuàng)的特點,我們知道外科的發(fā)展方向叫微創(chuàng)外科,激光手術(shù)是天然的微創(chuàng)外科。還有光動力療法,大家熟悉的靶向治療。內(nèi)科治療最新的發(fā)展水平是靶向治療水平。激光在內(nèi)科里面的治療也具備了高度的靶向性。還有一種治療方法叫弱激光治療,也叫激光的理療,可以治療很多疾病。無創(chuàng)無痛的治療也是我們治療學(xué)最高的境界。
下面我們就來看一看激光的三大治療領(lǐng)域。首先看激光的靶向治療,現(xiàn)在也是腫瘤治療一個很重要的方式。這個治療方法在 1975年就用于臨床了,在國內(nèi)是 1981 年第一例用于腫瘤的治療。第二個方法是血管靶向,這個領(lǐng)域是我們中國人發(fā)明的,所以在臨床上能治很多疾病?,F(xiàn)在又發(fā)展了微生物靶向,像病毒、細菌、真菌、原蟲等等感染性的疾病。我們大家知道過去都是要用抗生素,現(xiàn)在有了微生物靶向治療。
激光靶向治療的靶向主要取決于光敏劑的選擇,如果給特定的光敏劑,它就可以定位在靶組織當中。這時候我們就給予特定激光波長的激發(fā),主要是激發(fā)光敏劑,光敏劑接受了激光能量以后就變成激發(fā)態(tài),然后把能量釋放出來變成基態(tài)。一種是物理退激,把能量釋放以后是以熒光的方式釋放能量,這樣就使得我們可以看到病變的組織在哪里。
還有一種形式的釋放是化學(xué)通激,光敏劑把接受的能量傳遞給組織當中的氧,組織當中的氧接受了能量以后就可以把所在部位的病變區(qū)域清除,達到靶向治療的目的。活性氧被激發(fā)以后就可以產(chǎn)生靶向治療的作用。
我們可以看一下在腫瘤治療當中,腫瘤組織就像一桶米里攙了沙子一樣,所以治療就很有難度。我們一般的手術(shù)切除都要損失很多正常的損失。光敏治療,我們就可以先用光敏藥物,經(jīng)過一段時間以后就可以依附在腫瘤細胞里面,然后我們通過激光把光敏劑激發(fā),活性氧可以把腫瘤細胞殺傷,也有血管靶向的效應(yīng)。更重要的一點,不像外科手術(shù)是把腫瘤切掉了,這種激光治療是源內(nèi)滅活,像一個雞蛋煮熟了不會再孵出小雞了,但是抗原性還保留著,就可以使得在循環(huán)當中的免疫細胞能夠認出它來,這樣產(chǎn)生全身的腫瘤免疫效應(yīng)。這一點通過局部治療可以達到全身的抗腫瘤免疫效應(yīng)。這個既可以在體表治療,也可以通過內(nèi)窺鏡進入到身體的內(nèi)部,比如肺癌、食管癌、膀胱癌等等。它在我們?nèi)梭w各個部位的腫瘤都可以進行治療。
簡單總結(jié),光動力療法最大的特點是精準的靶向,而且損傷非常小。不像化療,大家知道化療藥物是化學(xué)藥物,毒性是非常大的。但是光動力治療,我們利用的不是化學(xué)藥物,而是組織里的氧給激活了,所以不產(chǎn)生代謝毒,所以優(yōu)點要遠遠高于化療和放療,而且治愈率也可以跟放、化療媲美的。
上面我們講了激光的靶向治療,我們下面來看一下強激光治療,就是激光的微創(chuàng)手術(shù)。激光治療給我們的外科帶來了革命性的變化。過去大家都知道外科一定是出血的,可是激光外科就是無血的外科??梢酝ㄟ^簡單的例子,舌部的血管瘤,剛剛做完激光,只需要幾十秒鐘就可以使得血管凝固,經(jīng)過三四周就完全修復(fù)了。修復(fù)的時候,不僅不影響你說話,味覺也不會喪失,還是可以有很好的生活質(zhì)量。激光手術(shù)又具有非常精準,不需要縫合,而且很快速的特點。我們治療的血管疾病,老百姓叫小舌頭,這個地方長腫瘤要進行切除,如果做激光治療就非常容易,讓你張開嘴,噴一下麻藥,2 秒鐘就凝固了。在整形外科也有很多激光手術(shù)的應(yīng)用。
另外還可以通過介入治療,除了內(nèi)窺鏡可以進到身體的自然腔道之外,還有一些和外面不通的,深層肌肉的血管瘤,我們也可以通過空心振穿到里面的部位,把里面的病灶凝固掉,這樣就有很好的外形結(jié)果。還有大腿靜脈曲張,這樣的病如果要做手術(shù)就要一段一段地切,把靜脈都抽出來,這樣腿上就有二三十個切口。如果有了激光治療就可以穿刺進行凝固,這樣做完手術(shù)以后腿的外觀很好。
還有大家看到激光美容,因為我們每個人一生都會有色素改變,由于光線導(dǎo)致我們皮膚的老化就會有各種各樣的色素改變。像這樣的可以完美去除之外,還有女孩子的紋身,只有用激光的方法可以不損傷組織把這些色素顆粒都清除出來。現(xiàn)在滿大街都是激光美容,但建議大家不要隨意去做,這還是??朴?xùn)練的,如果沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的話,產(chǎn)生的事故非常多。
我們再來看一下弱激光的治療,這個和我們的生活就更加貼近。大家覺得激光美容和大家很貼近,但實際上我們?nèi)祟愒谝簧倪^程中不生病是不可能的,我們現(xiàn)在發(fā)展的弱激光治療,我們現(xiàn)在進到醫(yī)院去看病是很難的,如果我們將來有一個醫(yī)療能夠貼身醫(yī)療,在剛剛肌體不太健康的時候就有一個很安全的治療方法,我們能指望的是下一代的家用可穿戴式的激光治療設(shè)備。由于現(xiàn)在 LED 的發(fā)展,頻譜越來越窄,就可以達到激光單色的效果,而且又小型化,我們可以做成各種各樣的貼身的設(shè)備。“十三五”國家重大研發(fā)計劃當中我們也有一個項目,大家研究心腦血管病,防止心梗、腦梗以及帶狀皰疹的治療,通過激光可以大大縮短病程,減少藥物治療,藥物治療既花費很高,同時又給我們帶來嚴重的副作用,是藥三分毒,如果能不吃藥,不產(chǎn)生副作用的物理治療代替化學(xué)治療能給我們帶來很大的好處。
除了治療領(lǐng)域,光的診斷也是我們下一代臨床醫(yī)學(xué)診斷的一個重要發(fā)展方向,光的診斷優(yōu)勢是分辨率非常高,而且是無創(chuàng)無損的,現(xiàn)在可以在臨床上完成的是結(jié)構(gòu)成像,像CT、超聲這樣看到結(jié)構(gòu)的改變,還有檢測功能的變化,還有組織里的成分,像血液的檢測,將來血檢就可以實現(xiàn)不抽血,無創(chuàng)的血液成分檢測,還有病變定位。這些都是我們現(xiàn)在各種各樣的檢測,大家可以通過一些例子看。
比如可以進行結(jié)構(gòu)成像,我們使用的影像學(xué)檢測精度是毫米級,一個腫瘤真到三五毫米可以發(fā)現(xiàn)。但如果有了光學(xué) CT 以后,這種診斷水平就可以達到微米量級,這樣就提高了很多倍,我們早期發(fā)現(xiàn)、早期治療就可以實現(xiàn)了。
還有光聲成像,現(xiàn)在醫(yī)生只能看見表面的東西,表皮下面各種血管的畸形通過光聲就可以直接成像出來。還有散斑成像,可以把血管的微循環(huán)功能直接顯現(xiàn)出來。還有激光多譜技術(shù)。還有腫瘤的熒光診斷,這是膀胱癌,這在膀胱鏡下是完全看不見的,但是在光動力治療下可以看得非常清楚。還有激光共焦顯微鏡,這個是黑色素瘤的早期診斷,還有在內(nèi)窺鏡下進行早期的腫瘤定位診斷。國內(nèi)在光學(xué)診斷設(shè)備上做了很多的研發(fā),下一步應(yīng)該是我們國產(chǎn)的醫(yī)用光學(xué)診治設(shè)備的春天,國家提倡發(fā)展國產(chǎn)的醫(yī)用激光設(shè)備。
激光醫(yī)療設(shè)備的特點,它應(yīng)用面非常寬,從診斷到治療,到科研,不管是在預(yù)防醫(yī)學(xué),還是治療學(xué)科以及康復(fù)、美容,還有健康保健方面都有很廣泛的用途,而且從影像診斷一直到治療手段各個方面都會用到激光設(shè)備。而且對于激光的技術(shù)要求也是復(fù)雜的,幾乎所有的激光器,所有的激光工作方式都是利用得到的。還有應(yīng)用的層次,我們從家庭一直可以用到三甲醫(yī)院,從嬰幼兒可以一直應(yīng)用到老年人。還有激光醫(yī)療的變化非常快,發(fā)展也非常迅速。需求量是非常大的,現(xiàn)在每年增長是以兩位數(shù)增長的,所以我們對未來非常有信心。