medicina a laseré uma tecnologia que utiliza as características do laser para diagnóstico e tratamento médico. O tratamento médico a laser tornou-se um importante ramo da medicina, mas também um importante ramo da aplicação da tecnologia a laser. A medicina a laser é um uso especial da tecnologia a laser para estudar, diagnosticar e tratar doenças, principalmente com diferentes bandas de laser e órgãos e tecidos humanos para atingir o objetivo do tratamento. Da gama de aplicação específica de lasers no campo médico, o laser é usado principalmente em diagnóstico, tratamento, beleza, pesquisa em ciências da vida e outros campos, e o equipamento médico a laser é a base para o desenvolvimento médico a laser.
(2) Terapia fotodinâmica
PDT é um novo tratamento minimamente invasivo para tumores após cirurgia, quimioterapia e radioterapia. No processo de PDT, uma série de reações fotofísico-químicas ocorre quando o fotossensibilizador é ativado por um laser de comprimento de onda específico, que produz espécies reativas biotóxicas de oxigênio para matar o tecido alvo e então implementar a terapia direcionada. Comparado com os métodos de tratamento tradicionais, o PDT tem as vantagens de alta seletividade, minimamente invasivo, reutilizável, não resistente a drogas e preservação máxima da integridade dos tecidos e órgãos. Com o aprofundamento das pesquisas sobre o mecanismo da TFD, as indicações da TFD foram gradativamente expandidas da terapia tumoral inicial para três campos terapêuticos: TFD com alvo tumoral, TFD com alvo vascular e TFD com alvo microbiano. Tem uma boa perspectiva de aplicação em tumores malignos e lesões pré-cancerosas, lesões microvasculares refratárias (como degeneração senil do fundo macular, nevo vermelho brilhante, dilatação vascular antral, etc.) e infecções microbianas refratárias/resistentes a medicamentos.
O espectro de tratamento e o efeito curativo do PDT estão intimamente relacionados aos parâmetros de luz, como comprimento de onda, intensidade e modo de iluminação, de modo que a fonte de luz é o principal componente do PDT. No estágio inicial de aplicação, geralmente usam lâmpadas incandescentes, lâmpadas de arco de alta tensão e outras luzes incoerentes como fonte de radiação, tais fontes de luz na estrutura espectral, densidade de potência, sistema de transmissão, controle preciso e assim por diante, existem deficiências. Tendo em vista as vantagens exclusivas da tecnologia laser, o laser tornou-se a fonte de luz preferida para PDT, melhorando significativamente o efeito das aplicações clínicas de PDT.
O mecanismo de ação da TFD é único e complexo, com ampla gama de espectro terapêutico e diferentes características de alvos terapêuticos específicos. Para realizar pesquisas sistemáticas e aprofundadas sobre diferentes doenças-alvo para alcançar novos avanços terapêuticos, que é a direção de pesquisa mais ativa da terapia a laser no momento, os pontos quentes correspondentes incluem principalmente pesquisa e desenvolvimento de fotossensibilizadores funcionais altamente direcionados e altamente seletivos, aprimoramento da profundidade do tratamento PDT (como PDT de dois fótons, nanomateriais de conversão ascendente PDT, etc.), pesquisa e desenvolvimento e aplicação de novas fontes de luz PDT, novo mecanismo de indicação e pesquisa dose-efeito de PDT, regulação precisa da dose de luz no tratamento PDT, etc.
(3) Tratamento com laser de baixa intensidade
A LLLT, também conhecida como terapia a laser de baixa intensidade ou terapia de regulação fotobiológica, refere-se à atuação do laser em tecidos biológicos que não causa danos irreversíveis, mas estimula o corpo a produzir uma série de reações fisiológicas e bioquímicas e desempenha um efeito regulador, aprimorador ou inibidor nos tecidos ou no corpo para atingir o objetivo de tratar doenças. A maior característica do LLLT é que o paciente é não invasivo e indolor, e sua densidade de potência geralmente é da ordem de miliwatts. Desde a década de 1970, a LLLT tem sido amplamente utilizada clinicamente na Europa Oriental, na União Soviética e na China. Com o desenvolvimento de lasers semicondutores, lasers de vários comprimentos de onda, incluindo luz vermelha e luz infravermelha próxima, são usados como fontes de luz de tratamento LLLT para mais de 300 doenças em medicina interna, cirurgia, ginecologia, pediatria, oftalmologia, ouvido, estomatologia e outros departamentos clínicos. Tem um bom efeito na promoção da cicatrização de feridas, alívio da dor, diminuição da inflamação, regeneração de tecidos, alívio da fadiga muscular e assim por diante. Atualmente, os lasers clínicos são principalmente lasers HeNe/semicondutores, com comprimentos de onda na banda vermelha (630~690 nm) e na banda do infravermelho próximo (760~940 nm), principalmente usando o modo de saída contínua.
O comprimento de onda do laser, a dose do laser e o modo de saída do laser contínuo ou pulsado produzirão diferentes processos regulatórios biológicos. Com o estudo aprofundado do mecanismo de LLLT e o surgimento e aplicação de novas fontes de luz, o campo de aplicação de LLLT também está em constante expansão, além de aplicações clínicas maduras (como infecção, inflamação, dor), laser pulsado ultravioleta e infravermelho próximo em algumas das principais doenças crônicas e doenças relacionadas à idade no tratamento e prevenção de boas perspectivas. Nos últimos anos, a exploração de LLLT na prevenção e tratamento de doenças neurodegenerativas fez algum progresso. Na ausência de qualquer método seguro e eficaz para tratar doenças neurodegenerativas, o LLLT abre uma nova direção promissora que deve impulsionar a aplicação clínica do laser de baixa intensidade e o desenvolvimento adicional de tecnologias de laser relacionadas.
Com a mudança do modelo médico e a expansão do espectro de doenças LLLT de doenças comuns para as principais doenças crônicas relacionadas à idade, os campos de tratamento relacionados estão se estendendo do tratamento de doenças à prevenção de doenças, e o principal campo de batalha da aplicação também mudou de instituições médicas para comunidades e famílias. Esta situação apresenta requisitos novos e mais elevados para a portabilidade, miniaturização e vestibilidade do equipamento de tratamento LLLT. Pode-se esperar que os dispositivos vestíveis baseados na tecnologia laser desempenhem um papel mais comum e importante no tratamento de doenças.
3. Tecnologia de monitoramento a laser
A tecnologia de monitoramento médico baseada em fontes de luz de diodo emissor de luz (LED) surgiu gradualmente devido à sua capacidade de monitorar indicadores fisiológicos importantes, como açúcar no sangue e oxigênio no sangue. Em comparação com as fontes de luz LED, as fontes de luz laser têm melhores características ópticas e podem fornecer um novo meio de monitoramento não destrutivo e preciso: para obter monitoramento minimamente invasivo ou não invasivo, com alta sensibilidade, alta seletividade e estabilidade a longo prazo, melhorando significativamente a precisão dos resultados do monitoramento médico. Com a transformação do modelo de tratamento médico, o modelo "tratamento hospitalar mais monitoramento da saúde familiar" será a tendência de desenvolvimento, e a tecnologia de monitoramento a laser de precisão está se tornando uma importante direção de desenvolvimento de equipamentos de monitoramento médico.
Em termos de monitoramento de integridade a laser altamente sensível, a tecnologia de monitoramento a laser baseada em gás respiratório, urina e sangue é o foco do desenvolvimento futuro.
Em termos de monitoramento de integridade a laser miniaturizado, (1) a tecnologia de monitoramento a laser portátil é desenvolvida e o sistema de monitoramento a laser é miniaturizado e integrado, como um detector portátil de glicose no sangue e pressão arterial; Desenvolver tecnologia de monitoramento a laser vestível, projetar equipamentos de monitoramento a laser adequados para uso humano, como relógios inteligentes de monitoramento a laser vestíveis; (3) O desenvolvimento da tecnologia de monitoramento endoscópico a laser, combinando a tecnologia a laser que realiza a detecção molecular, celular e tecidual com a atual tecnologia endoscópica madura para monitoramento em tempo real de tecidos in vivo.
Em termos de monitoramento inteligente da integridade do laser, (1) o desenvolvimento de funções de monitoramento a laser com base em big data, a tecnologia de inteligência artificial se tornará uma ferramenta poderosa para processamento e análise automatizados de big data biomédico; (2) De acordo com as necessidades de testes médicos dinâmicos, o desenvolvimento de pequeno volume, leve, baixa tensão e consumo de energia da fonte de luz laser, melhora os indicadores físicos de lasers de diagnóstico e resistência do equipamento para atender aos requisitos de experiência do usuário; (3) Os futuros métodos de diagnóstico e tratamento a laser estão se desenvolvendo na direção da implantação, e a biocompatibilidade e degradabilidade de novos lasers, como micro-nano lasers, são exploradas.
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