半導(dǎo)體激光的醫(yī)學(xué)應(yīng)用

半導(dǎo)體激光器因其波長的擴(kuò)展、高功率激光陣列的出現(xiàn)以及可兼容的光纖導(dǎo)光和激光能量參數(shù)微機(jī)控制的出現(xiàn)而迅速發(fā)展。半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、成本低、波長可選擇，其臨床應(yīng)用覆蓋了其他類型激光的應(yīng)用范圍。主要應(yīng)用于光譜技術(shù)、干涉技術(shù)、臨床標(biāo)本或組織的檢測(cè)和診斷、臨床治療。

1 醫(yī)學(xué)中的監(jiān)測(cè)和診斷

激光在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)最成功的應(yīng)用是為分析細(xì)胞學(xué)提供了最先進(jìn)的儀器。毫無疑問，半導(dǎo)體激光的發(fā)展將為激光醫(yī)用儀器的微型化拓寬道路。

激光多普勒技術(shù)

激光多普勒技術(shù)在許多場(chǎng)合都得到應(yīng)用，但所用儀器都有體積大、需水冷、易受干擾等缺點(diǎn)。而半導(dǎo)體激光技術(shù)的引入，如：利用%個(gè)穩(wěn)頻的半導(dǎo)體激光器可以產(chǎn)生測(cè)速時(shí)所需要的光頻移F“G，利用光外差技術(shù)可以去掉光頻移的波動(dòng)并從散射光信號(hào)中得到多普勒頻率；用半導(dǎo)體激光器泵浦的H4：IJK環(huán)行激光器通過不同折射率及長度的光纖產(chǎn)生測(cè)速時(shí)所需范圍內(nèi)光頻移，并用正交信號(hào)去辨別流向等。這些技術(shù)消去了以前必不可少頻移元件L如聲光調(diào)制盒M，使得儀器體積大大縮小、抗干擾能力增強(qiáng)，而且使入射激光束功率也有很大提高。

（1）激光多普勒測(cè)速儀通過記錄激光照射下血細(xì)胞因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的散射光的頻移，從而推算被檢測(cè)組織的血流量。常見以He-Ne等激光器為光源，光纖作為光源和探測(cè)器的聯(lián)結(jié)器，激光管的升溫使得輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)，多普勒信號(hào)也會(huì)被光纖的移動(dòng)所干擾。用半導(dǎo)體激光二極管制作的多普勒測(cè)速儀體積小，價(jià)格便宜，而且更重要的是性能更加穩(wěn)定，克服了其它激光易產(chǎn)生的干擾情況

（2）激光多普勒成像，可進(jìn)行血流探測(cè)，活體人血成像，多散射光子程長分布的探測(cè)，介質(zhì)內(nèi)部懸浮液的激光多普勒顯微探測(cè)，人視網(wǎng)膜血流的彩色多普勒BT&成像等多方面的應(yīng)用與研究。半導(dǎo)體激光波長范圍寬，可滿足儀器不同波段的需求，同時(shí)又具備體積小、價(jià)格低、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，將是今后該領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。

激光共聚焦掃描顯微鏡

激光掃描顯微鏡是激光技術(shù)、顯微技術(shù)、光度技術(shù)以及計(jì)算機(jī)圖像分析技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

（1）單光子激光掃描顯微鏡，即常用的激光共聚焦掃描顯微鏡，成像清晰、精確、客觀，較傳統(tǒng)顯微鏡有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)，是分析細(xì)胞學(xué)研究的有力工具。

（2）多光子激光掃描顯微鏡，其在三維分辨率、深度侵入、在散射效率、背景光、信噪比、控制等方面，具有激光共聚焦掃描顯微鏡不具備，或無法比擬的超越特性，尤其適用于活細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化過程的分析檢測(cè)。

激光全息技術(shù)

全息技術(shù)是利用激光束將物體外形的各種特點(diǎn)記錄在一個(gè)具有高分辨率的感光底片上，同時(shí)來自物光和參考光的%束光波照射，把物光的相位信息和強(qiáng)度信息都記錄在感光底片上，再現(xiàn)與物體十分逼真的立體像。激光全息圖常用于牙科、眼科以及診斷乳腺癌、膀胱癌等。

拍攝一張質(zhì)量好的全息圖，對(duì)激光器的要求是很嚴(yán)格。與常用的紅寶石激光器、He-Ne激光器、氫離子激光器等相比，它的相干性較差，拍攝時(shí)要求參考光、物光接近零程差，加之其光斑光強(qiáng)分布很不均勻，因此在拍攝全息圖時(shí)光路調(diào)節(jié)較麻煩。但據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，這些問題可以通過對(duì)多模光纖束的設(shè)計(jì)解決，從而克服了半導(dǎo)體激光器應(yīng)用于全息技術(shù)的缺點(diǎn)和局限性。同時(shí)，半導(dǎo)體激光器具有體積小、成本低、壽命長、使用方便、安全的特點(diǎn)，因此用它作光源拍攝全息圖有實(shí)用意義。