(一)光斑的测量 在光束横截面上,激光光强分布呈高斯型(图5-1-15)。光斑边缘定义为当光强沿径向减少到中央光强的l/e2=13.5%处(或其最大振幅1/e处;£=2.718)的径向距离。也就是说,人们肉眼观察到的光斑要比理论上定义的光斑要大。 在实验室可利用光学导轨、微动调节器、圆孔光阑和硅光电池等专用仪器实现对激光光斑光强分布的测量,从而可计算出光斑直径。但在临床中不具备这样的测试手段。 利用激光的原光束做治疗时,可参考仪器指标中所给出的光斑直径。经过光纤耦合、关节臂、扩束或聚焦后在非焦点处治疗时的光斑大小,都需要操作者的实际观测。目前临床上常用的方法有: CO2激光:用尽可能低的功率,打到黑纸上形成的孔径直径。或将一薄白纸打湿(以防余热向四周扩散),贴到任一金属物上,激光照射后形成的孔径直径。 Nd:YAG激光:打到激光转换板上形成的绿色荧光的光斑直径。 Ar+激光:带上防护镜后观测到的光斑直径。 He-Ne、Dye激光:可将红光调弱,直接观测。 需要注意的是测量时的距离一定要与实际操作时的距离相等。 按此法观测到的光斑直径有一定的误差。但在目前临床还没有更好地解决光斑测量手段的情况下,可以作为一种方法为大家所用。但在写论文时应说明光斑观测的方法,以便读者重复实验时,就可避免由于光斑直径观测方法的不同而导致功率密度或能量密度计算上1个甚至2个数量级的偏差。 (二)功率的测量 激光器属于强制计量检测仪器,需定期由计量部门对激光器进行标定(最大输出功率、最佳输出电流、稳定性、复现性等)。有些激光器自身不带功率闭环检测,所以在使用前还需用功率计测量其功率输出,尤其是受自身器件影响较大并接有光纤耦合的激光器,如Ar+、铜蒸气激光等。 测量功率应注意以下几个方面: (1)所测量的激光光斑应小于探测头面积,并位于探头中心。 (2)功率计本身应和激光器一样定期计量标定。 (三)功率密度、能量密度的计算 功率、时间、光斑面积确定后,就可以计算能量密度了;但具体情况还需具体分析。 1.定点照射 适用于病变部位面积小于照射光斑面积。此时光固定一个位置不变,激光光斑的大小即等于受照面积,能量密度的计算比较简单。虽然计算中末用到病变的大小,但在文中一定要描述。 2.扫描式照射 适用于光斑面积小于病变面积。因为光是扫描式照射,不是固定在一点,在计算光斑面积时要以接受光照射的实际面积计算。 例2一连续波Nd:YAG激光汽化肿瘤,功率30W,距离0.5cm,光斑直径1.5mm,肿瘤直径lcm,匀速扫描式照射,累计照射时间30s。 能量密度:Pxr/A=30Wx30s/(l.0x2.0mm2)=22.5J/0.02cm2=1146.5J/cm2 3.脉冲激光能量密度的计算 例3脉冲Nd:AG激光治疗牙本质过敏症,探针探划过敏点范围10mmx2.0mm,光斑直径1.0mm,重复频率10Hz,平均输出功率0.75W,光纤距病变距离0.3mm,扫描式照射,累计照射30s。 能量密度:PxtIA=0.75Wx30s/(1.0x2.0mm2)=22.5J/0.02cm2=1125J/cm2 如果激光器不是直接给出平均输出功率,而是给出单脉冲能量,就按如下公式计算:4.连续激光断续输出 连续激光断续输出的激光能量密度计算,时间计算上只要累计激光实际的输出时间即可。 例4CO?激光治疗一良性病变,病变大小2mmx3mm,光斑直径1mm,扫描式照射,输岀功率10W,断续输出,每次输出0.1s,每秒输出5次(也有标注重复频率5Hz,脉冲宽度。.1s),照射60s, 此时r=5x0.1x60s=30s 5.球状、柱状光纤能量密度的计算 测量柱、球光纤的功率应用带有积分球的功率计测量。而表面积可通过测量其外径得到,如果是接触式照射,照射面积就等于表面积,能量密度的计算同例1;如果是非接触式照射,就要先计算出距柱、球纤距病变处光纤发出的光柱体或球形体的表面积,最后算出能量密度。 |