固体激光器是目前使用最广泛、最成熟的医用激光器。典型的固体医用激光当属Nd:YAG激光,亦即掺钕钇铝石榴石激光,主要的工作波长为1064 nm。作为手术刀应用一般采用连续输出,功率在几十瓦左右;作为皮肤科色素类疾病治疗,多采用调Q输出,能量可达1焦耳每脉冲,脉宽可窄至几纳秒,还可用于膜性白内障、晶状体囊膜切开术、虹膜切开术、晶体及前房内的玻璃体条索切断等内眼手术。
这类激光作为长脉冲输出时,还可用于祛除毛发,脉宽可长至200 ms;作为自由振荡模式,可用于眼科慢性泪道阻塞性疾病的治疗。此外Nd:YAG激光经倍频后的532 nm波长激光在多个治疗领域也有着重要的应用,例如眼科、牙科、皮肤科、前列腺切除等,并能用于皮肤科皱纹、脱毛的对症病症的治疗及眼底疾病治疗等。
Nd:YAG激光的另一个波长1320 nm,可适用于由于血液逆流导致的大、小隐静脉曲张及无功能性的浅表支静脉曲张等疾病的治疗。Nd:YAP(掺钕铝酸钇)激光器输出的1.3 μm激光与该波长相近,由于人眼相对安全的特性,这种波长激光在医用手术中曾被广泛看好,并可以用于牙龋的祛除及牙髓腔的备洞、牙本质过敏症、牙龈瘤及血管瘤切除、口腔溃疡的体外照射等治疗。
近年来,波长到2 mm以上中红外固体激光的出现和发展,为激光医学提供了大量新的理想选择,如典型的掺钬、 铥及铒的YAG激光器。这些激光大多采用脉冲工作方式,其中Ho:YAG(掺钬钇铝石榴石)激光器的波长为2.1 μm,适用于软硬组织的接触与非接触切割、切除和凝固,如用于泌尿系结石;皮肤科治疗化脓性肉芽肿、老年疣、老年角化;妇产科治疗宫颈糜烂;耳鼻喉科治疗鼻息肉、咽喉部乳头状瘤;腰椎间盘经皮手术等;该激光系统应用于经皮心肌血管重建术,作为血管成型术中的理想器具,被誉为“冠心病治疗的第四个里程碑”。
Tm:YAG(掺铥钇铝石榴石)激光器输出的2.0 μm波长与Ho:YAG激光相近,并可适用于软硬组织的接触与非接触切割、切除和凝固。
另一种Er:YAG(掺铒钇铝石榴石)激光器的输出波长为2.9 μm,由于水对于此波长强烈吸收,因此主要应用于浅层组织的激光治疗,如打孔采血、眼科治疗、嫩肤手术等,此外在耳鼻喉科,肿瘤的治疗等他领域也有应用,其治疗原理基本可以归结为激光手术刀。类似的还有所谓的“水激光”(Er,Cr:YSGG激光,因使用水流导光而得名),其波长2780 nm,在牙科中有应用。
一些早期的固体激光器,如波长694.3 nm的红宝石激光器、波长为755 nm的紫翠宝石激光器等,作为最早的激光医疗器应用在皮肤色素祛、皮肤脱毛、去除纹身和治疗良性皮肤色素性损伤等方面。
近年来随着综合性能先进激光器件的不断出现,这类激光已逐渐退出医用激光领域。值得一提的是目前科研上广泛使用的飞秒掺钛蓝宝石激光器,其不仅具有包括上述波长的宽带光谱及波长调谐能力,而且脉冲宽度可到100 fs以下,在疾病诊断及精密外科手术方面表现出越来越广泛的应用。
医用激光的另外一个趋势是光纤激光,作为固体激光的一种,光纤激光不仅在波长上已覆盖了1.064 mm、1.3 mm、1.5 mm及2 mm等常用固体医用激光的波长,而且也在飞秒超短脉冲、高功率输出等运行方式上进展迅速。可以预见,光纤激光在未来医用激光中将会占到越来越多的份额。