世界上第一台激光器是美国人梅曼(Maiman)在1960年7月研制的红宝石激光器。1961年9月，中国成功地获得了每个脉冲33mJ的红宝石激光输出。1961年1月，贝耳电话实验室研制出第一台He-Ne激光器，同年6月，我国长春研制出第一台钗玻璃激光器。：1963年12月碑化镣半导体激光器问世。1965年第一台高功率连续波CO,激光器、氣离子、氟离子及HCI化学激光器出现。1968年上海研制出掺钗钮铝石榴石激光器。 进入20世纪70年代，激光广泛应用于临床，反过来又极大地促进了激光器的进一步改进，以适应临床的需要；进入80年代，形成了新的一门学科——激光医学，进入90年代，适用于各专科的激光器相继问世，如眼科、心血管、前列腺、口腔科、皮肤科等。随后又相继有Ho:YAG、Er:YAG、630nm的半导体激光器及用于美容的超短脉冲激光治疗机。2000年以来,用于牙体预备的激光器和用于各种皮肤色斑和血管性病变的激光器发展较快,各科使用的激光器都有了更新换代的产品，手术型激光器又增添了新成员——大功率半导体激光。纵观各类激光器，各有特点和用处。下面介绍几种临床使用的治疗颌面部软组织病变及面部皮肤血管性病变的常用激光器。
(1)Nd:YAG激光器 Nd:YAG(Neodymiun)掺钗钮铝石榴石，是由Y2O3(三氧化二钮)和A12O3O(三氧化二铝)按3：5的比例合成，因这些晶体的外形很像石榴子，被称为"石榴石”英文名称为YttriumAluminumGarnet(缩写为YAG),然后再掺入NdQ](三氧化二钗)，就形成了Nd:YAG晶体。 1.特点 Nd:YAG激光属固体激光器，波长1060nm,近红外光，不可见，有红色光同光路指示。输出功率可达0~100W；可设计成单脉冲、重复脉冲、连续输出不同的工作模式。Nd:YAG激光可由石英光导纤维传输。通过调节输出功率等参数，可达到凝固或汽化等治疗效果，止血好。 2.用途 Nd:YAG激光是在临床应用比较广泛的激光器，各科都可以用它的热效应，通过凝固、汽化来治疗软组织的良、恶性病变，并可配合窥镜进腔。脉冲激光由于光输出有一定的时间间隔，有利热量的散失，更适于牙体硬组织，以避免对牙髓造成不可逆的损伤。 3.生物学效应 是利用热效应。能量密度较低时，组织表现出凝固效应，较高时可使组织汽化。Nd:YAG可以穿透5mm以上的组织，尤其是对血运丰富的组织，凝固止血效果更好。 (2)CO2激光治疗机 co2激光器是气体激光器，顾名思义工作物质是cc)2气体。它结构简单，造价低，在各科广泛应用Oco2激光从输出功率上分有：①小功率的便携式激光治疗机(3~10W),激光管放入一手执枪式装置中，不用关节臂而直接将光传出，开关在手柄处，一般无同光路指示光。②较大功率的CO?激光器，输出功率10-30W,一般用关节臂将光引出。有的激光刀头配有全反镜，将输出光束转折一定角度，有同光路红光指示，指示光常用He-Ne激光和半导体激光。并已有用于口腔科的COz激光机和专门配手术显微镜、用于耳鼻喉科治疗的COz激光机。 1.特点 CC)2激光波长10600nm,属远红外光，不可见，不能像其它激光那样有石英光纤传输，只能用关节臂。近年出现的多晶GeOz(二氧化緒)空芯光纤，弯曲半径可达50cm,是专门用于CO?激光的空芯光纤，相对方便了机器和操纵者相对位置的调整。已有国外的CO?激光产品配备上了Ge。?光纤，国内也有成品销售。CC>2激光光束质量好，其具有的最小光斑和最大能量与多模的激光相比，除可用于体表病变的治疗外，还可用于组织切割、切除和表皮磨削，因而在美容科发挥着巨大作用。 2.用途 软组织部位的各种良性病变及面部的色素斑、色素痣等。 3.生物学效应 CO,激光治疗时是利用其热效应，治疗基本上是利用其汽化的效应。所以使用CO?激光时对环境的污染很大，需配合相应的排烟设备，如专用吸尘器。CC)2可被生物组织在250um内表层吸收，汽化效果好，但止血效果差，对血运丰富的病变不宜使用。如果使用专用的扩束装置，将光斑放大，可使组织产生凝固反应，作用深度比Nd:YAG激光浅。 (三)半导体激光器 发射激光的半导体材料与电脑使用的半导体材料不同。半导体激光器的工作物质有碑铝镣(GaAlAs)、碑化镣(GaAs)等，输岀波长大多在可见光的长波到近红外之间(670-980nm),医用最短的有650nm(常用作指示光)。半导体激光光电转换率高，没有多余的热量产生，从而避免了传统Nd:YAG、KPT、Ho:YAG及CO?激光所需的庞大水冷系统，因此体积精巧，重量轻。采用不同方式的激励，不同类型的物质及不同的结构，可构成不同种类的半导体激光器。所以半导体激光的波长有很多。一般是多模振荡，发散角大，方向性较差。 1.特点 常用的波长有810nm,980nmo半导体激光器分几种，一种为低功率作为理疗用的半导体激光器，功率一般在几十毫瓦，最大输出功率可达500~1000mW；另一种是作为手术用的半导体激光，输出功率可达60W。波长630nm的红光半导体激光，输出功率可达2W,可作为光动力治疗的光源。均可经光纤传输。 2.用途 低功率半导体激光在临床可用于理疗性照射，可缓解疼痛、加速伤口愈合与再生，但疗程较长。大功率手术型半导体激光的用途同Nd：YAG激光。63。nm的半导体激光用在光动力学治疗，可代替氣离子泵浦的染料激光。 3.生物学效应 低功率半导体激光主要是有生物刺激效应，可改善血液循环、促使血管扩张和肌肉松弛，抑制神经细胞兴奋，促进生物体产生活性。手术型半导体激光的生物学效应是热效应。630nm的治疗机制是光化学效应。 （四）氩离子激光器 氩离子激光器是一种惰性气体激光器，这类激光器还有氢离子、氮离子、氮离子、氮离子激光器，其结构基本相同，但氩离子激光器的转换效率最高。它的波长主要有514.5nm,488.0nm；另外还有457.9nm,465.8nm,476.5nm,496.5nm等，都在可见光范围内。氯离子激光器结构复杂，不易维护。现基本上用KTP（YAG倍频的532nm）激光取代了氯离子激光。 1.特点 氩离子激光的最大特点是多波长工作，输出蓝绿色光。最强谱线是488.0nm（蓝光）和514.5nm（绿光）。它可用光纤传输，连续输出功率可达10W。 2.用途 临床上用于微静脉血管畸形类病变的凝固治疗，如颜面部血管畸形的治疗、眼科眼底血管出血的光凝治疗。还可作为染料激光的泵浦源。 3.生物学效应 生物组织中的血红蛋白对绿光的吸收率最高，激光产生的热使血红蛋白凝固。但它的作用深度要比Nd:YAG激光浅。 （五）染料激光器 脉冲染料激光器是液体激光器的一种，以染料为工作物质，如罗丹明6G等，溶剂有乙醇、苯类、水及其他物质。最大特点是其输出波长在一定范围内连续可调，所以称为可调谐激光器。染料激光波长分布在紫外光到近红外光（321nm~1.3呻1）的波段内，由于输出激光的中心随腔长、染料浓度及腔镜反射率的变化而变化，这就便于使用各种方法改变和控制燃料激光器输出激光的中心波长，临床常用的脉冲染料激光，其波长分别为532nm、577nm、585nm、595nm、600nm等。 1.特点 目前在临床治疗皮肤血管性病变的染料激光有585nm和595nm两种。采用两种脉宽（450s和1500s）,多种光斑直径（3mm、5mm,7mm、585nm、590nm、600nm） 2.用途 临床主要用于治疗各种皮肤微静脉畸形。 3.治疗机制 热弛豫时间（thethermalrelaxationtime）是指热能量传到靶组织的时间比靶组织本身散发这个能量的时间快，一个高温度就会在靶组织和周围组织存在，此时测量靶组织通过热扩散把自身温度下降50%所需时间称作热弛豫时间。血管热弛豫时间由靶组织大小，光学特性决定。由于染料激光器的脉宽窄，在临床上治疗时利用其脉宽时间小于受照组织热弛豫时间的原理，选择性的破坏目标靶组织。这种选择性破坏微血管的现象也称为热动力学的选择性。 （六）KTP激光（YAG倍频激光） 1961年，FranKen等人发现用红宝石激光照射石英晶体，694.3nm的波长变成了347.2nm,也就是说频率增加了一倍。这种现象称为倍频。随后发现了数十种具有倍频效应的光学晶体。1976年，美国研制出高效倍频晶体：磷酸钛氧钾（KTi0P04）,简称KTP,是至今为止国际上公认的最理想的倍频晶体；1984年我国也研制成功。通常人们说的KTP激光就是指用KTP晶体倍频的Nd:YAG激光。 Nd:YAG激光波长1064nm,根据v=Av的关系，在光速不变的情况下，频率增加1倍，波长减少一半。所以Nd：YAG激光经倍频后，波长为532nm,在可见光的黄绿波段，可代替氫离子激光治疗或作为染料激光的泵浦源。相对于氫离子激光而言，倍频Nd:YAG激光是固体激光，体积小，输出功率高。 1.特点利用它可调脉宽的特点，不同的脉冲宽度对应于不同类型的病变。 2.用途 临床主要用于治疗皮肤血管性病变。 3.治疗机制 Nd:YAG激光采用调Q技术后，其峰值功率可达连续输出的40-100倍，形成巨脉冲，具有高强度低能量的特点。可通过机械作用和强磁场，选择性地使一些吸收热能的小颗粒（纹身墨、黑色素等），使其骤然受热而发生破损，不损伤周围组织。 （七）去除皮肤色素激光治疗系统一览 皮肤色素疾病分血管性疾病和色素性疾病两大类,在激光治疗上所用的激光机输出的波长都不是单一的，一般分为多波长或双波长，不同激光机的性能指标和用途见表5-1-2和表5-1-3。
表5-1-2治疗血管性皮肤疾病的主要激光器的特性
表5-1-3 治疗色素性皮肤疾病的主要激光器的特性 |
