照明科普丨你知道“光疗法”吗？

　　热效应

　　红外线和可见光被吸收后，因其光量子能量较小，使受照射物质的分子或原子核运动速度加快，因而产生热效应。

　　光电效应

　　紫外线及可见光(短波部分)照射可引起光电效应。产生光电效应的基本条件是每个光子的能量必须足以使电子从电子轨道上逸出，实验证明，紫外线可见光线照射人体，动植物、金属和某些化学物质时，均可产生光电效应。

　　光化学效应

　　光化学效应所需能量较大，多由紫外线，可见光线引起。包括光合作用，光分解作用、同质异构化作用、光聚合作及光敏反应。

　　荧光效应

　　某些物质吸收了波长较短的光能后可发生波长较长的光能。如紫外线照射某物质发出可见光的现象。

　　光动力作用是指在光敏剂参与下，在光的作用下，使有机体细胞或生物分子发生机能或形态变化，严重时导致细胞损伤和坏死作用，而这种作用必须有氧的参与，所以又称光敏化-氧化作用，在化学上称这种作用为光敏化作用，在生物学及医学上称之为光动力作用，用光动力作用治病的方法，称为光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)。

　　光动力疗法是以光、光敏剂和氧的相互作用为基础的一种新的疾病治疗手段，光敏剂(光动力治疗药物)的研究是影响光动力治疗前景的关键所在。光敏剂是一些特殊的化学物质，其基本作用是传递能量，它能够吸收光子而被激发，又将吸收的光能迅速传递给另一组分的分子，使其被激发而光敏剂本身回到基态。随着第一个光敏剂PorfimerSodium于1993--1997年在美国、加拿大、欧盟、日本及韩国陆续被批准上市，PDT领域的研究、开发和应用迅速活跃起来。近年来，随着新的光动力治疗药物的研发成功及激光设备技术的提高，PDT又迎来了前所未有的发展高峰。国际上，已批准上市或正在临床研究的新的光敏剂近十种。国内光动力治疗开展已经非常广泛，已经和即将上市的光动力药物有“艾拉”(5-ALA，外用盐酸氨酮戊酸)，海姆泊芬(HMME,血卟啉单甲醚)，同时，PDT也被用于各种非肿瘤型疾病和损容性疾病，如尖锐湿疣、牛皮癣、鲜红斑痣、类风湿关节炎、眼底黄斑病变、中重度痤疮、血管成型术后再狭窄等疾病的治疗。

　　红外线可分为两段：波长1.5~1000微米的波段为远红外线(长波红外线)，波长760~1.5微米的波段为近红外线(短波红外线)。应用红外线治疗疾病的方法称为红外线疗法(infrared therapy)。

　　物理性质

　　在光谱中波长0.76～400微米，分为近红外线和远红外线两类：近红外线波长0.76～1.5微米，穿入人体较深，约5～10毫米，如白炽灯;远红外线波长1.5～400微米,多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米，如红外线灯。

　　治疗作用与适应证

　　红外线的治疗作用基础是温热效应，具有改善血循环，促进吸收，缓解痉挛，消散慢性炎平及镇前等作用。

　　紫外线透入人体皮肤的深度不超过0.01～1mm,大部分在皮肤角质层中吸收,使细胞分子受激呈激发态,形成化学性质极活泼的自由基,因而产生光化学反应如光分解效应、光化合效应,光聚合作用和光敏作用.当达到一定照射剂量时,可引起蛋白质发生光解或核酸变性，细胞损伤后影响溶酶体，产生组织胺、血管活性肽、前列腺素等体液因子、通过神经反射与神经一体液机制。经过一定时间，照射区皮肤出现红斑。它有严格的界限，是一种非特异性炎症反应。根据照射剂量大小，机体对紫外线的敏感性和季节、体持和和肠道对钙磷的吸收，促进钙在骨基质中沉积，并与体内调节钙代谢的其他因子协同作用，使钙磷在体内保持正常水平。

　　治疗作用

　　1.抗炎作用紫外线红斑量照射是强有力的抗炎因子，尤其对皮肤浅层组织的急性感染性炎症效果显著。紫外线抗炎作用机理：(1)杀菌;(2)改善病灶的血循环;(3)刺激并增强机体防御免疫功能。

　　2.加速组织再生小剂量紫外线照射可促进组织再生，于骨折、周围神经损伤等均可应用小剂量紫外线以促其再生。作用机理：(1)加强血液供给有利于营养物质进入;(2)小剂量紫外线加速核酸合成和细胞分裂。

　　3. 镇痛紫外线红斑量照射具有显著的镇痛作用，无论对感染性炎症、非感染性炎症痛，风湿性疼痛及神经痛均有郎的镇痛效果，其镇痛机理有(1)对表皮深层的感觉神经末梢的直接作用，使其进入间生态或使其发生可逆的变化。(2)对于较深层组织止痛，可用优势兴奋波士顿，掩盖效应即来解释紫外线红斑所产生的冲动与痛觉冲动在传入经路上的互相竞争与互相干扰。

　　4. 脱敏紫外线照射后在体内产生与蛋白质相结合的组织胺，具有一定的抗原性能，剂量逐渐增加的重复的紫外线照射所产生的组织胺，可促进机体分泌组织胺酶以破坏体内过量的组织胺，从而起到非特异性的脱敏作用。此外紫外线照射后维生素D增多，致使机体对钙吸收增多，钙离子可降低神经系统兴奋性和血管通透性，迹有利于减轻过敏反应。

　　5. 预防和治疗佝偻病和骨软骨病机体组织缺钙，在小儿患佝偻病，在成人，尤其是孕妇，则患骨软骨病，还易患骨折，骨髓炎及龋齿等，采用全身无红斑量紫外线照射，可促进维生素D的生成，调节钙磷代谢，预防和治疗由紫外线缺乏带来的疾病。

　　6. 加强免疫功能机体长期缺乏紫外线照射，可致免疫功能低下，对各种病原微生物的抵抗力减弱，故易患各种传染病，如皮肤化脓性炎症，感冒、流感、肺结核、气管炎及肺炎等，紫外线无红斑照射通过使皮肤的杀菌力增强;加强巨噬细胞系统的功能，提高巨噬细胞活性及使体液免疫成分含量增多，活性增强来提高机体的特异和非特异性免疫功能。

　　激光疗法编辑激光即由受激辐射光放大而产生的光，又称Laser，激光疗法是利用激光器发出的光进行治疗疾病的一种方法。要产生激光，激光器必须有三个组成部分，(1)激光工作物质，包括固体、液体、气体、半导体，如氦-氖、红宝石、二氧化碳、染料、砷化镓，被激励后能发生子数反转;(2)激光能源，使工作物质发生粒子数反转的能源;(3)光学谐振腔，能使光线在其中反复振荡和多次被放大，激光是处于光学谐和振腔中的激光工作物质，在外界能源的激励作用下发生了粒子数反转，粒子从高能级受激跃迁到低能级时，在光学谐振腔中被放大，转出一种方向性强，高亮度，单色性好，相干性好的光。

　　生物学效应

　　1.光效应组织吸收激光能量之后，可产生光化学反应、光学效应、电子跃进迁、继发辐射、自由基等，可造成组织分解和电离，最终影响受照时组织的结构和功能，甚至导致损伤。

　　2.热效应激光照射生物组织后，光能转化为热能而使组织温度升高。产生热效应的波段主要在红外线波段。当功率足够大时，数毫秒内即可使组织温度升高到200～1，000°C，使蛋白变性、凝固，甚而碳化、气化，这是激光刀和切割的基础。

　　3.压力效应激光的能量密度极高，可产生很强的辐射压力，加之由热效应引起组织急剧地热膨胀产生“次生冲击波”的压力效应共同合成总压力可以使生物组织破坏，蛋白质分解和组织分离。

　　4.电磁效应激光是一种电磁波，因此必然产生磁场，一般强度的激光其电磁场效应不明显，只有当激光强度极强时，电磁场效应才较明显。电磁场效应可引起或改变生物组织分子及原子的量子化运动，产生高温、高压，使组织产生电离，细胞核分解和产生自由基等变化。