低强度激光：照射进血液的一缕阳光

低强度激光：照射进血液的一缕阳光

人民政协网 www.        日期:2011-02-23 09:12           字体显示：大 中 小 【查看评论】

黄静;陈彬

	1960年，在美国佛罗里达州迈阿密的一间实验室里，物理学家梅曼用一个高强闪光灯管来激发在红宝石水晶里的铬原子，从而产生一条相当集中的纤细红色光束，当它射向某一点时，可使这一点达到比太阳还高的温度。这道光束被命名为Laser，也就是激光。37年后，毕业于清华大学物理系光学专业的吴小光博士深深地与这道“红色光束”结缘，并成就了自己的专利发明——低强度激光桡动脉照射疗法。从这一刻起，他决心将低强度激光在心脑血管疾病防治领域的应用发挥得淋漓尽致。 　　心脏节律性的搏动促使血液在心血管系统周而复始汩汩流动，将人体赖以生存的氧气和营养物质输送到身体的各个器官。随着年龄的增长，有一天，这样的“流动”不那么顺畅了，是哪出了问题？ 　　血流不畅堵塞健康之路 　　中国科学院高级工程师、北京正安激光研究院院长吴小光博士表示，一方面，由于目前生活水平的日益提高，人们在饮食中开始大量摄入脂类、醇类等物质。同时，繁忙的工作使得大量人群无暇锻炼，于是导致脂类、醇类代谢发生紊乱，体内垃圾物质逐渐增多，其中很大部分便融进血液，包裹在红细胞表面。 　　“人体正常的红细胞呈扁平状，主要的作用是向体内细胞输送氧气，垃圾物质的大量沉积会导致细胞膜的气体通透性下降，从而使血液的输氧能力大大降低，这也是为什么很多老年人走几步路就会感觉胸闷气短的原因。”吴小光博士说。 　　然而，“胸闷气短”远远不是这些杂质对人体所造成的唯一伤害。 　　人体的毛细血管的直径约为3微米左右，而一个正常红细胞的直径可达5~7微米。也就是说，红细胞如果想通过毛细血管，只能将自身的形状拉成梭形，而一旦红细胞由于依附了过多杂质而导致自身变形能力下降，就会大大降低血液的流通性，造成大脑、心脏等器官供血不足。更重要的是，这些血液杂质最终会沉淀在血管壁上，随着时间的推移，这些杂质很容易和体内游离的矿物质离子结合，形成血栓。血栓的堆积、钙化会导致血管壁加厚，血管狭窄，在进一步影响血液输氧能力的同时，导致血管硬化，而血管硬化则是脑梗死、糖尿病、高血压、心肌梗死等多种心脑血管疾病的诱因。 　　吴小光博士说:“在观察一些患有严重心脑血管疾病患者的血液时，我们可以很明显地看到他们血液中的红细胞因为依附了过多的垃圾物质，细胞自身的负电荷被隔离，导致原本应该处于游离态的红细胞都摞在了一起，这种在医学上被称为‘缗钱状’的状态使得血管极易发生堵塞和病变，最终引发严重的后果，甚至危及生命。” 　　机缘巧合走向激光医学 　　吴小光博士是一位光学专家，说起血液和心脑血管疾病的关系、机理，也头头是道。其实，并不奇怪，因为他十多年前就选定了研究方向——激光医学。而这一切都是机缘巧合。 　　当年，父亲希望吴小光能学医，救死扶伤、积德行善，因为吴小光报考了清华大学物理专业，结果未能如愿。读博士期间，和北医三院开展课题合作，陈凤荣教授意识到激光医学很有前途，鼓励吴小光在这方面有所研究。 　　很快，吴小光博士研制成功500毫瓦激光理疗仪器。“在这项研究中，重要的突破是在理论上，以前的观点认为，100毫瓦以下的低强度激光才能进行理疗，但是我发现810纳米波长的激光在不超过人体损伤阈值的前提下，功率密度越大，疗效越好。” 　　吴小光博士以此申请了他的第一个发明专利。此后，又陆续研发出一系列激光治疗仪器。 　　上世纪80年代末，中国激光医学创始人之一、时任同仁医院激光科主任朱平教授前往前苏联进行访问，在一所疗养院，他发现当地有医生正在通过一根光纤，把激光引入病人的肘静脉，当他得知这是在用激光照射血液的方式治疗疾病时，当即表示希望能够引进这种技术。最终，他成功拿到了一些相关资料并进行了翻译。几年后，低强度激光血液照射疗法的临床应用迅速展开，并被广泛地应用到心脑血管疾病的治疗之中。 　　朱平教授当时引进的疗法主要是通过激光在肘静脉进行血管内照射的方式达到治疗效果。这种疗法尽管取得了很好的疗效，但需要对病人肘静脉进行反复穿刺，造成病人极大痛苦，且易造成交叉感染。 　　低强度激光照射血液的疗效是肯定的，应该照在什么部位？多大剂量？吴小光博士陷入深深的思考中…… 　　最佳体表激光 　　照射途径 　　桡动脉，这是吴小光博士想到的一个照射部位。问起为什么会在毫无先例地情况下找到这个途径，吴小光博士笑言:“或许是灵光一现。” 　　其实，哪里是灵光一现，多年来对激光医学的深入研究和实践，是厚重积累的一种爆发力。“我认为桡动脉照射的方法是最好的途径，人体桡动脉具有以下特点:首先是血流量大，正常人全身的血液每8分钟就会流经一次桡动脉，而以激光辐照每次治疗40分钟计算，全身血液会从激光照射区流经5遍，这也就很好地保证了治疗效果。其次，桡动脉的血管十分表浅，如果用激光从体表进行照射，则会有约1/10的激光能量可以透过皮肤、肌肉和血管壁被血液所吸收，而这些能量足以产生明显的治疗效果。” 　　在医学上，由于强、弱激光的生物作用机理不同，因此临床应用的方法和目的也不相同。在临床医学的应用中，不是以激光本身的物理参数来衡量激光的强弱，而是以它对生物组织作用后产生的生物效应的强弱来区分的。激光激发的血液荧光主要在600~670纳米之间，其中630~650纳米光谱位于峰值段。由此不难得出，若想激发血液从“基态”至“激发态”，用630~650纳米的激光作为激光源疗效最佳。 　　经过无数次实验，吴小光博士确定了650纳米激光波长和20毫瓦激光功率。 　　当时，吴小光博士能收集到的激光照射血液疗法的数据都是基于血管内穿刺照射方式下的，“一旦激光转移到体外，这种照射究竟能起到多大的作用，必须要有临床的数据支持。”他带着疑问和多家医院的专家教授联系，请他们协助进行临床验证，并表示他需要的结果并非一定是正面的，但必须准确、科学。“一旦试验结果出现错误，之后的所有研发工作便没有意义了。”经过长时间的验证，最终发现桡动脉体表低强度激光照射疗效不亚于血管内照射。 　　起初，吴小光博士只是设计出了一种小型的激光照射仪器，需要放在桌上，把左手桡动脉对准激光点进行照射。在以后的临床试验过程中，吴小光博士慢慢发现，这种方法虽然有效，使用却有不便，因为每次都需要30~40分钟的照射，需要患者一直坐在仪器前，将桡动脉放置在激光点上。有时稍不注意，照射点就会有偏离。 　　手表！这次是手表给了吴小光博士灵感。像戴手表一样把激光照射仪器戴在左手桡动脉的位置，是件很容易的事。研发方向已经非常明确。 　　从1995年开始，吴小光博士花了两年时间进行不断探索试验，终于成功研发出“三高”治疗仪，1997年，他申请了“血液激光治疗的体外照射治疗仪”发明专利(专利号为ZL97104484.8)。 　　在多方面的努力下，他的这项专利技术得以顺利产业化。2002年，由正安医疗设备有限公司正式转化为产品进行生产，获批国食药监械(准)字。 　　从此，在心脑血管疾病防治领域，有了正安“三高”治疗仪的存在。 　　激光照射血液大有说头 　　血液脏了，血流不畅了，血液携氧能力降低了，这一切引发的健康隐患，正如吴小光博士前面所娓娓道来的。其实，早在20世纪50年代，国外就有专家提出了血液流变学，专门研究血液的流动性、血液的有形成分、血管黏弹性在各种疾病时的变化，了解这些变化的病理生理意义，以利于疾病的诊断、治疗和预防。 　　通过低强度激光照射血液以改变血液指标的物理疗法，就是直接针对产生脑血栓、心肌梗死、冠心病等一系列心脑血管疾病的根源——血液的基础代谢进行治疗的。据了解，“三高”治疗仪的适应症，包括降低血液黏度、降低甘油三酯、降低血胆固醇。这些作用如何实现呢？ 　　吴小光博士介绍，血液中约占95％的成分是红细胞，而红细胞的比积和红细胞在流动中的变形和定向能力是影响血液黏稠度的重要因素。因血液中的脂质不溶于水，当血液中的脂质增多时，会黏附和包裹在红细胞的周围，形成厚厚的类脂层，影响红细胞的变形能力和携氧能力。当血液吸收激光能量后，会改变红细胞的比积和变形性，使血液流变学性质得到改善，血液黏稠度降低，从而使人体全身供血改善，特别是末端微循环的改善；血液吸收激光能量后，使红细胞输送氧的功能明显增加，保证了人体组织血氧充足的供应，这正是治疗缺血性心脑血管疾病的基础所在。 　　低强度激光照射血液后，血液中超氧化物歧化酶升高，丙二醛下降，谷胱甘肽过氧化物酶升高，总抗氧化能力提高，这些都显示机体抗脂质过氧化能力提高。 　　当激光照射血液时，激活了血液中的多种酶，其中与血脂有关的酶有脂蛋白酶、卵磷脂胆固醇转移酶等，这些酶被激活后可有助于消融、分解血液中过多的脂肪，从而起到降血脂的作用。另一方面激光治疗使血液中的氧含量增加，氧有助于脂肪氧化，变成脂肪酸，并释放能量供各种组织代谢消耗，或在肝脏内生成酮体再供其他组织利用。 　　“低强度激光照射血液疗法着眼于解决血液代谢平衡问题，更可贵的是能够起到的双向调节的作用”，吴小光博士解释，以高血压为例，低强度激光照射血液疗法对血压的作用为双向调节，而非单纯的降压作用。当血压高时，可降低血压至正常值，当血压低时，可升高血压至正常值。激光照射就是使血液代谢恢复到正常状态，通过自身系统以正常值为平衡轴进行调整。 　　安全有效需要第一位考虑 　　任何一项治疗手段，安全有效是第一位的。从步入激光医学的研究那天起，吴小光博士就将此作为原则。 　　吴小光博士表示，激光血液照射所采用的均为低强度激光。在物理学上，称那些处于可见波段且功率小于500毫瓦的激光为低强度激光；而在医学上，低强度激光被定义为对细胞机体不会产生不可逆损伤的激光，这种激光照射血液不会对血细胞造成任何伤害，但会产生一系列的有益的生化反应，而这种反应正是人们所希望看到的。桡动脉体表照射所采用的激光为波长650纳米的低强度激光，科学家经过大量临床研究后发现，650纳米的红色激光最容易被人体吸收，并产生一系列的生物化学反应，因此被称为“人体的黄金波段”。与此同时，“三高”治疗仪激光照射所采用的功率密度为每平方厘米10毫瓦，而人体皮肤组织对650纳米激光的损伤阈值是每平方厘米1000毫瓦。也就是说，这样的功率密度仅为其损伤阈值的1/100，在这种情况下，即使长期使用，也不会对皮肤有任何的伤害。 　　“在激光对皮肤的损伤阈值研究方面，已经有很多专家进行了专门的研究，我们也做了很多实验，完全可以证明每平方厘米10毫瓦低强度激光的照射对人体是安全的。”吴小光博士说。 　　除此之外，由于桡动脉位于人体手腕处，与眼睛等容易被激光损伤的器官距离较远，这也就大大降低了由于激光误照而造成敏感区域损伤的几率。 　　2007年，在阜外医院专家的协助下进行了“三高”治疗仪的多中心双盲实验，在北京阜外医院、安贞医院、宣武医院、空军总医院、河北省人民医院、山东省医学科学院、山西省心血管病医院等十家医院进行同时观察，研究结果提示，“三高”激光治疗仪对药物联合治疗效果不佳的高血压患者的血压水平有明显的辅助改善作用，尤其改善了收缩压水平，且无副作用，未见明显不良反应。“这充分证明，低强度激光照射方法的安全性、有效性是可以保证的。” 　　我的此生有了一个愿望 　　从2002年获批后，“三高”治疗仪已经进入第九个年头，吴小光博士和同事们不断改进治疗仪，行之有效地进行推广。至今，已在国内各省、市、自治区建立了近两千家专卖店——吴博士健康园，从业人员上万名，三高仪的使用者已经达到上百万，还出口到加拿大、日本、澳大利亚，以及中东和欧洲的一些国家。 　　吴小光博士经常要参加健康讲座、使用者回访等活动，“只有经历严冬的人，才知道春天的温暖；只有经历病痛的人，才知道健康的珍贵”，患者朴实的语言，多么令人感动，“每次都会有让我感动的人和感动的事，因为我们的努力，换回了他们的健康，提高了他们的生命质量，我想我们多年来的付出是值得的，忘不了维吾尔族阿姨的民族帽，忘不了蒙古族叔叔的哈达，更忘不了朝鲜族老人家自编自演的舞蹈。”有一些患者因为心脑血管疾病导致无法说话、不能走路等后遗症，用了三高仪得以改善，他们千恩万谢时，吴小光博士想的却是，如果这些病情没有发生，如果发展不到这种严重地步该有多好。 　　高血压、高血脂、高血糖等“高”字头疾病，其高发病率和高致残致死率已经无需在这里赘述。这类与生活方式息息相关的慢性疾病，必须早预防、早干预。 　　吴小光博士认为，激光照射疗法，尤其是低强度激光桡动脉照射疗法最重要的意义并不在于降低某一项指标，其最根本的意义在于经过长时间的治疗，可以使人体血液实现从之前不正常的代谢状态向正常代谢状态的转变。 　　低强度激光桡动脉照射疗法简单、安全、有效，解决了中老年人普遍存在的血液代谢的不平衡问题，从而大大减少了心脑血管疾病的发病几率，为心脑血管疾病的治疗和预防提供了有效的手段。通过对数百万三高仪使用者的跟踪调查表明，三高仪的普及和推广，将极大地改善中老年人群的健康状态，延长中老年人群的期望寿命。 　　低强度激光桡动脉照射疗法目前取得的成绩，给了吴小光博士无比的信心，针对中老年人的各项病症，陆续研制了激光疼痛治疗机、头部按摩激光梳、激光风湿病治疗机等，刚刚进入2011年，吴小光博士又获得了一项发明专利——精密血压计。他说，前些年，就开始关注传统水银血压计的使用不便捷和电子血压计的误差问题，连血压都不能测量准确，控制血压又从何谈起呢？如今研发总算有了成果。未来，吴小光博士把研发方向主要定位在心脑血管疾病防治领域。 　　健康，光靠仪器是不够的，吴博士健康园在提供科学有效的健康产品的同时，更在普及健康知识。同时，他坦言，在心脑血管疾病防治方面，任何治疗手段都离不开健康四大基石——保持良好的心态，合理膳食，适量运动，戒烟限酒。 　　如今，人们连晒太阳的机会都大大减少了，又怎能抱怨健康离我们远去？激光照射血液，权当是让血液领略太阳的温暖吧。