



关于利用热能的信息可以追溯到古希腊时期,因此热能的治疗价值的知识可能与医学史一样古老。最早的系统性文字记录之一来自希波克拉底(公元前460—前377年),他的格言很好地记录了热能(“火”)可能带来的各种各样的治疗。
Quae medicamentum non sanat ferrum sanat.
Quae ferrum non sanat, ignis sanat.
Quae vero ignis non sanat, insanabilia reputari opportat.
其英文版(Meyer-Schwickerath)为:
What drugs do not cure is cured by iron.
What iron does not cure is cured by fire.
What real fire cannot cure should be considered incurable.
1946年,基于视网膜的日食灼伤和高频电流对眼组织的作用,Meyer-Schwickerath萌生了将光凝固用于治疗的想法,如预防性治疗视网膜脱离和破坏小肿瘤。因此他开始了对光凝固的探索。Meyer-Schwickerath设计的第一个模型是由几个镜头和镜子组成的。1946年年底,通过这个模型,Meyer-Schwickerath能够在一两秒内对兔子的眼睛进行很好的局部凝固。但该仪器在人眼(恶性肿瘤患者摘除眼球前)中的首次试验是令人失望的。兔眼光学系统的孔径比人眼大,因此在人眼中的曝光时间必须超过5 s才能获得轻度和局部不良烧伤。
1947年,Meyer-Schwickerath研制了一种以太阳为光源的新装置,称阳光凝固器,但这个装置只能在阳光明媚的天气使用。仪器中间是定日镜,通常放置在阳光充足的阳台或医院的屋顶上。可移动的定日镜弥补了因地球和太阳之间相对运动而造成的光强度变化。在一个或两个辅助镜的帮助下,光束被引导至手术室,通过一个放大镜(5倍)以放大太阳的图像。操作人员能够观察到太阳的图像,并通过手柄和镜子将其移动到所需的位置并利用带脚踏板的滤光片移出瞄准光束来释放全强度。
因阳光凝固器非常依赖天气,1949年Meyer-Schwickerath开始使用高强度电弧即Beck电弧进行试验。这种新仪器取得了巨大成功,于1950—1956年在临床上用于数百名患者。
1956年,蔡司制造的氙弧凝固器(由Littmann和Meyer-Schwickerath组装)用于光凝治疗。很多疾病都可使用氙弧凝固器进行治疗,比如小而明确的虹膜肿瘤、异色边缘肿瘤、结膜内和结膜下肿瘤、眼睑黄斑瘤等。
1960年Maiman制作了光学的微波发射器,使用红宝石(ruby laser)产生200μs脉冲的红光能量,波长649.3 nm,光斑很小,光强可变。1961年蔡司公司生产了红宝石光凝机并用于动物眼,第二年用于人眼。
1965年纽约哥伦比亚大学L'Esperance开始考虑用氩离子激光(argon laser) 作为光源,1968年用于人眼试验,1971年进入市场销售。
1971年哥伦比亚大学研制了YAG倍频(frequency-doubled neodymium-yttrium-aluminum-garnet)激光,次年又研制了氪(krypton)激光。以后又出现了氩氪组合激光。
1973年Krasnov在青光眼治疗中引入Q-开关的红宝石激光进行小梁网的治疗,Hager使用氩激光进行相同的治疗,1979年发展为激光小梁成形术。那时氩激光和红宝石激光还分别用于激光虹膜切除术。但是上述两种激光均为热效应激光,只能在小光斑和高能量下产生微小穿通孔达到治疗目的,由于孔小加上热效应,孔很容易闭合。
1981年Q-开关的掺钕钇铝石榴石(neodymium-yttrium,aluminum garnet Nd:YAG)激光把眼科激光带入了新的领域:用极短的激光能量脉冲对膜性组织进行爆破或切开,替代了很多手术。
20世纪90年代初,利用半导体将波长1 064 nm的Nd:YAG激光倍频后制成热效应为532 nm和810 nm的激光。同时各种热效应激光为适合玻璃体手术的发展增加了眼内激光光导纤维,通过玻璃体手术的巩膜切口,引入眼内进行光凝。半导体810 nm激光还增加了透巩膜的睫状体激光和视网膜激光光纤。810 nm激光的光纤还可以通过眼内镜从眼内对睫状体进行光凝。
1983年哥伦比亚大学的M.D.Stephen Trokel首先开始准分子激光,并用193 nm波长的远紫外冷激光(由氩氟混合物ArF产生)切割小牛的角膜组织,发现此激光可精确地切削角膜而邻近组织无热损伤反应,因此设想用ArF准分子激光改变角膜的前表面曲率来矫正近视、远视和散光,为现代激光眼屈光外科手术奠定了基础。目前临床应用的准分子激光主要就是ArF产生的激光,这种激光不但能精准地聚集和控制,还极其精细,每发“激光”发射时,进入角膜组织的深度控制在0.2μm,因此能对角膜组织进行精确的切削而不穿透角膜也不伤害眼内及邻近组织结构。
随着科技的发展,激光在临床上的应用越来越广泛和成熟,而且在眼科疾病中其定位更加准确,对眼球组织的保护也更完善。目前激光医学已发展成为一门体系完整、相对独立的学科,在医学科学中起着越来越重要的作用。同时,结合智能化、信息化、数据化的时代特征,新的眼科激光治疗仪搭载智能系统,可更安全、更规范、更可靠地提供优质临床服务,满足眼底慢性病管理及长期随访要求。扫描矩阵式激光和第四代新型激光“光纤激光”的临床应用为眼科的“轻激光”和微创甚至无创激光(微脉冲)的开展提供更多可能,提高治疗效果的同时更好地减少眼部损伤、保护视力和视野。