在現代醫學的發展中，激光技術已成為一個不可或缺的組成部分，其獨特的物理特性為疾病的診斷和治療提供了新的視角和方法。從精確的外科手術到非侵入性的生物調節，激光技術的應用范圍不斷擴大，為患者帶來了更多樣化的治療選擇和更好的治療效果。本文將綜述2024年度激光技術在醫學領域的最新進展，探討其在不同學科中的創新應用和潛在的臨床價值，旨在為醫學研究者和臨床醫生提供一個全面的認識，以促進激光技術在醫學實踐中的應用和發展。隨著技術的不斷進步和研究的深入，激光技術有望在未來的醫學領域中扮演更加重要的角色。

▉一、皮膚組織的飛秒激光無標記影像成像

2024年10月4日，中國醫學科學院北京協和醫院冷泠教授課題組在Protein & Cell上發表了題為“Skin organoid transplantation promotes tissue repair with scarless in frostbite”的研究論文。本研究首次揭示多能干細胞誘導的復雜皮膚類器官移植治療能夠明顯加速二度凍傷創面愈合，并且減少皮膚遠期病理性瘢痕形成。該研究展現了類器官作為潛在的新型干細胞療法，為凍傷引起的毀容和皮膚功能障礙患者提供一種替代診治方案的巨大潛力和價值。文章中采用飛秒激光無標記影像（FLI）技術進行皮膚組織的無創檢測。

FLI技術是一種基于超快激光，并以時間及空間共定位方式融合了多種非線性光學手段的特色多模態成像技術。FLI成像無須染色或標記，對組織不產生任何損傷和改變，可以呈現組織最原始真實的圖像。FLI所用的飛秒脈沖可以同時激發組織細胞內所有波長在300~600 nm內的自體熒光物質，從而將圖像信息內容拓展至諸多常規染色圖像中難以精準觀察到的結構和化學成分，實現了對特定關鍵性生物標志物細胞水平的實時精準監測。

FLI技術在皮膚相關領域具備廣泛的應用潛力，可以在無須外部標記的前提下為各類皮膚組織，包括皮膚炎癥、腫瘤、創傷修復、各種色斑及護膚美白等提供一種全新的快捷、精準、真實、信息豐富的成像方法。

▉二、光生物調節緩解阿爾茨海默病的分子機制研究

光生物調節（PBM）是采用可見光到近紅外光譜范圍內的激光/發光二極管，以較低能量密度對病變部位進行非熱無損照射治療來達到對機體功能調節的一種方式。華南師范大學激光生命科學教育部重點實驗室楊思華教授/申琪特聘研究員團隊最新的研究顯示，在減少阿爾茨海默?。ˋD）相關病理β-淀粉樣蛋白（Aβ）負荷方面，經顱PBM改變淀粉樣前體蛋白的水解過程，即促進非淀粉樣蛋白生成途徑，減少Aβ產生，這一過程是由細胞色素C氧化酶誘導的蛋白激酶A（PKA）/沉默信息調節因子2相關酶類1（SIRT1）信號途徑的激活所介導的。在調節突觸功能方面，經顱PBM通過激活細胞外信號調節蛋白激酶（ERK）/MKP7信號通路，抑制c-Jun氨基末端激酶3（JNK3），以減弱α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸（AMPA）受體內吞作用來保護AD相關的突觸功能障礙。此外，ERK的激活促進下游腦源性神經營養因子（BDNF）表達，減輕樹突萎縮。在緩解神經元缺失方面，經顱PBM被證實通過轉化生長因子β（TGF-β）/Smad信號通路可以調節神經發生。隨著腦膜淋巴管的發現，對中樞-外周免疫互作的研究有了更深的理解，該團隊研究了一種多模態成像技術，實現了腦膜淋巴與膠質淋巴的活體可視化，為深入探究PBM調控神經-血管-淋巴微環境提供了前沿技術。該團隊還發現通過對外周淋巴結進行紅光輻照后，CD4+T細胞進入大腦，腦組織中干擾素-γ/IL-10的表達增加，減輕了神經炎癥和反應性星形膠質細胞增生，增加了TGF-β1/血清胰島素樣生長因子1（IGF-1）/BDNF的表達，改善神經干細胞源性生態位的免疫微環境，并促進成體海馬神經發生?；贏D疾病的復雜性，PBM在不同病理特征方面展現出較好的治療效果，該團隊的研究成果加深了對經顱PBM激活細胞信號途徑的理解，為AD無創光療的臨床試驗和轉化闡明了應用機制。

▉三、多形性膠質母細胞瘤光動力治療進展

針對多形性膠質母細胞瘤（GBM）這一世界性難題，浙江省人民醫院胡韶山教授團隊深入探討瘤周異質性并提出“生發界面”理念。通過術前成像特點提取了不同瘤周腦區（PBZ）組織樣本和腫瘤組織樣本，采用單細胞測序技術等對不同區域內的血管微環境、免疫微環境、干細胞分布特征等進行分析。研究表明，GBM的PBZ區域存在一個或多個高腦血流量區域，該區域相較于其他瘤周區域表露出更多的新生血管，并呈現出巨噬細胞和T淋巴細胞浸潤的增加趨勢，且腫瘤細胞和腫瘤干細胞的浸潤也較為顯著。胡韶山教授團隊認為，這一“生發界面”可能是引發膠質瘤復發的關鍵區域，也明確了光動力物理靶向治療靶點。同時，為克服光動力治療在GBM中的局限性，胡韶山教授團隊設計了一種能夠穿越血腦屏障的納米復合材料，能夠在還原性腫瘤微環境中精準且快速釋放。該策略通過靶向遞送藥物至腫瘤組織，誘導鐵死亡的同時，產生高水平活性氧，促進氧死亡的發生。通過結合光動力療法與鐵死亡和氧死亡的協同治療，或許能為GBM患者帶來新的治療希望。這些發現為創新療法開發提供了新思路，并強調了深入分析PBZ及其微環境在抗腫瘤策略中的重要性。

▉四、弱激光治療研究進展

弱激光即低能量激光（氦氖激光、半導體激光、紅光），通常指功率為毫瓦級別的激光。弱激光治療的特點：氦氖激光屬低功率激光，為波長632.8 nm的紅光，無光熱反應，對組織有較強的穿透力。照射后有局部毛細血管擴張，通透性增加，中性粒細胞和巨噬細胞活躍，加強白細胞的吞噬能力，促進炎性反應吸收和消散。另一方面，氦氖激光還可以加強機體細胞和提升體液的免疫機能。照射還可刺激釋放成纖維細胞生長因子，加強膠原沉積和膠原纖維的編織；加快纖維細胞增殖，促進上皮細胞和血管再生以及組織再生，有利于傷口愈合。紅色激光照射可提高痛閾，使局部組織中5-羥色胺含量下降，嗎啡樣物質釋放，從而起到鎮痛作用。該技術廣泛應用于術后切口感染及痛風、囊腫、癤腫感染創面、壓瘡、糖尿病足等難愈合創面以及放射性皮炎、化療后靜脈炎等，新的研究在過敏性鼻炎、外陰瘙癢或白斑等免疫反應中監測了相關指標，并在生發及治療近視方面取得了新的進展。

王偉星等以半導體激光術應用于牙齦瘤患者，與高頻電刀相比，術中失血量少，術后疼痛程度低，具有其他術式無可比擬的優勢，可選擇性地凝固血紅蛋白、阻塞血管，減少術中失血量，尤其是對于血管型牙齦瘤患者。此外，該術式術中術野清晰度高，術者清除病變組織的難度小，從而可減少創傷，降低疼痛程度，抑制炎癥因子表達。楊敬然等對鼻咽癌放射性口腔炎患者給予氦氖激光聯合復方氯己定含漱液治療，有效改善炎癥指標，降低疼痛評分，提高臨床效果。趙爽等以毫火針療法聯合氦氖激光治療帶狀皰疹患者，有利于降低后遺神經痛發生率與血清C-反應蛋白水平，減輕疼痛程度，對改善患者病癥部位皮膚組織神經損傷有著積極作用。張志剛等研究發現潰結靈灌腸聯合紅光治療肛隱窩炎的臨床療效良好，可減輕患者的肛周不適，降低炎性因子水平[血清IL-6、P物質（SP）、5-羥色胺]，且安全性良好。研究應用祛腐生肌液熏洗坐浴聯合紅光照射治療可明顯改善老年單純性肛瘺患者術后創緣水腫、創面滲出、瘙癢、疼痛等局部癥狀，促進肉芽組織生長，促進創面愈合，可明顯降低前列腺素E2、IL-1β、SP炎癥因子表達水平，且不良反應發生率低。弱激光在治療方面的其他進展如下。

過敏性鼻炎、鼻竇炎：楊楚文等以抗敏通竅方聯合氦氖激光治療小兒過敏性鼻炎，提高治療總有效率，減輕患兒臨床癥狀，改善患兒生活及睡眠質量、焦慮狀態，同時也能降低患兒外周血嗜酸性粒細胞計數、外周血嗜酸性粒細胞百分比、血清總IgE。錢志君等研究辛夷散聯合氦氖激光治療對慢性鼻-鼻竇炎具有顯著的治療療效，可以有效改善患者的癥狀。該治療對患者的鼻黏膜纖毛傳輸功能和機體免疫功能有積極影響，通過調節Toll樣受體-9的水平，改善慢性鼻竇炎預后。

外陰瘙癢：殷露等研究發現氦氖激光對靶區域組織的輻射作用，加快了組織振動和轉動，引起皮膚溫度上升，擴張局部毛細血管，促進血液循環，加快炎癥吸收，具有鎮痛、止癢等作用，且氦氖激光不存在光熱效應，不會對組織結構造成損傷，對外陰瘙癢患者的治療刺激較小，患者更容易接受，再通過中藥熏洗促使藥物作用于真皮層，故而激光組的臨床療效較好，能顯著改善患者的臨床癥狀。

治療近視：谷志明等研究發現特定的紅光有助于促進近視兒童脈絡膜厚度，從而抑制和等效球鏡度及眼軸長度增加。楊靜等研究發現，正常對照組豚鼠隨著月齡增加和眼球的發育，視網膜厚度逐漸增加，但形覺剝奪性近視豚鼠視網膜厚度較正常對照組明顯變薄，這與以往研究結果一致。該研究發現650 nm半導體激光照射后，各實驗組豚鼠近視度數減小的同時，出現了視網膜厚度的增加。這說明650 nm半導體激光減緩近視發展的同時，減輕了視網膜厚度變薄的趨勢。該研究結論：650 nm半導體激光可以控制豚鼠形覺剝奪性近視的發展，并改善其視網膜厚度變薄的趨勢。許文雋等認為紅光治療近視作為一種非侵入式療法，是當前近視研究領域的熱點問題。其動物實驗發現：（1）紅光對不同物種的屈光發育影響存在差異，對靈長類動物有控制近視作用；（2）紅光誘導的近視治療導致的脈絡膜增厚可能是暫時性的；（3）紅光照射可影響視錐細胞代謝信號通路；（4）紅光刺激細胞色素C氧化酶活性提高，減少細胞凋亡；（5）不同單色光線促進釋放多巴胺的效果不同，光照強度達到一定閾值才能誘導釋放多巴胺；（6）低強度、低劑量、短時間的紅光照射未在動物實驗中發現安全性事件，但需警惕高照度、強功率、長時間使用所造成的光化學損傷。劉智搏等研究發現在現階段臨床試驗中紅光對眼軸長度、屈光度以及脈絡膜厚度顯示出較好的改善效果，在干預近視進展的試驗中顯示出了巨大的潛力，說明紅光干預治療近視是可行的，但在治療方案、機制和安全性等基礎研究方面尚存在嚴重不足，現階段仍需要繼續深入研究，以提升其安全性并闡明其機制，在臨床應用上將具有很好的發展前景。

半導體機制研究：王金等研究了650 nm低能量半導體激光對兔耳皮膚全層損傷的作用。研究觀察了兩組的創面愈合時間、攣縮指數、白細胞計數、組織形態學改變及血管內皮細胞生長因子（VEGF）的表達差異，結果顯示低能量半導體激光照射治療，可通過降低白細胞計數、促進創面血管新生及上調VEGF的表達，而有效縮短兔耳皮膚全層損傷的愈合時間、減輕創面攣縮程度。低能量半導體激光促進創面愈合的可能機制為：（1）消炎消腫，促進炎性滲出物的吸收及炎癥細胞浸潤消散，促進血液循環和組織灌注以減輕組織水腫、消除炎癥反應，且可破壞細菌的細胞膜而殺滅或抑制細菌生長、降低菌種毒力。（2）組織修復，增強酶的活性，促進新陳代謝、新生血管生長和肉芽組織增生，增強蛋白質合成、細胞活性、細胞分裂能力、組織修復和再生能力，加速切口的愈合。（3）免疫調節，提高機體細胞免疫和體液免疫功能，激活或誘導T、B淋巴細胞和巨噬細胞產生細胞因子，增強吞噬細胞的活力。（4）鎮痛，改變鈉離子和鉀離子對神經纖維膜透過性而影響疼痛信號的傳遞，減緩肥大細胞釋放5-羥色胺等致痛因子以提高患者痛覺閾值，刺激神經末梢釋放神經遞質以減少周圍神經的興奮性，減輕組織水腫以降低腫脹帶來的壓迫而減輕疼痛。

紅光與疲勞恢復及紅光基礎研究：趙杰等分析了紅光發光二極管（LED）光照對多種體育項目運動員疲勞恢復的效果及其持久性，證實了紅光照射對于改善小腿恢復效果的顯著效果，并且這種效果具有一定的持久性，這項研究為紅光LED在體育訓練和恢復中的應用提供了重要的參考價值。在紅光的治療過程中，通常使用600~700 nm為主的紅色可見光波段，其能夠與人體細胞中線粒體吸收譜產生共振效應。線粒體中細胞色素C氧化酶對紅光有吸收功能，細胞色素C氧化酶內存在的亞鐵原卟啉結構即可吸收紅光并發揮光化學生物反應。有研究結果顯示，紅光照射皮膚后可干擾皮下組織細胞線粒體內呼吸鏈，增加鈣離子、三磷酸腺苷水平，從而有效增強細胞活性，促使纖維細胞遷移，有效達到促進皮膚愈合的目的。同時，紅光照射治療還具有熱效應和免疫抑制功能，可提升人體白細胞吞噬能力，發揮抗炎、鎮痛等功效。

治療斑禿、雄脫：李卓等在斑禿研究中發現高能窄譜640 nm紅光是一種較低強度的激光，可以穿透3~5 cm的皮膚。通過產生高效光化學反應，可以刺激頭皮的毛囊細胞生長，從而改善頭皮血液的循環，減少皮脂腺的過多分泌；還可以加速傷口和創面的愈合，誘發重要的生物刺激作用于細胞增殖階段，加速毛球上部細胞分裂成皮質、毛小皮，逐漸生成毛發；促使毛球下部細胞分裂和大量增殖，毛乳頭增大，加快毛發根部的生長速度，激發毛囊在休止期和脫落期的活性，促進其恢復和再生功能。鄭思念等在雄激素脫發研究中顯示一種可見光譜中波長為630～700 nm的紅光，具有較強的穿透力和生物活性，可直接穿透皮膚達到真皮層及皮下組織層并被毛囊細胞吸收，刺激線粒體呼吸鏈中細胞色素C氧化酶，促進線粒體能量代謝和腺苷三磷酸合成，從而加快毛囊細胞增殖及分化。紅光還可通過調節細胞周期及凋亡相關基因來延長毛發生長期，并通過抑制5α-還原酶活性來降低雄激素水平；促進血管內皮生長因子等表達，增加毛囊血液灌注和營養供應；增加局部血液循環、刺激毛囊細胞的活性、促進細胞代謝和血液循環，從而改善發根健康狀態及脫發問題。

▉五、激光醫學眼科領域進展

在近視激光方面，復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院周行濤教授團隊對飛秒激光小切口角膜基質透鏡取出術（SMILE）與飛秒激光輔助準分子激光原位角膜磨鑲術（FSLASIK）治療近視和近視散光的七年屈光結果進行了比較研究。在此基礎上研究團隊細致比較了中、高度近視患者SMILE與FSLASIK術后有效光學區遠期變化、視覺效果及高階像差；觀察同種異體角膜透鏡治療準分子激光原位角膜磨鑲術（LASIK）術后遠視性角膜擴張的長期療效，對LASIK術后角膜擴張提供了創新性治療策略。

在眼底微脈沖激光方面，中山大學中山眼科中心金陳進教授團隊比較577 nm亞閾值下微脈沖激光（SMLP）與半劑量光動力療法（PDT）治療急性中心性漿液性脈絡膜視網膜病變（CSC）的隨機非劣效性試驗，認為閾值下SMLP在提高CSC患者視力方面不劣于PDT，是一種可行的替代方案。解放軍中部戰區總醫院宋艷萍教授團隊對閾值下SMLP治療多模式成像分類的CSC的療效進行觀察，認為577 nm亞閾值下SMLP可提高單純性及復雜性CSC患者的視力、降低黃斑中心凹厚度及視網膜下液，單純性CSC預后優于復雜性CSC，新的基于多模式成像分類CSC對預測SMLP治療的預后具有一定價值。SMLP是目前治療CSC的安全有效方案。南京醫科大學附屬眼科醫院蔣沁教授團隊采用智能導航激光光凝技術治療慢性CSC，發現較577 nm亞閾值下SMLP治療效果更好，能更好地改善視力和中心視網膜厚度，短期效果更佳。

Valsalva視網膜病變、視網膜大動脈瘤及息肉樣脈絡膜血管病變所致的黃斑前出血應用Nd：YAG激光內界膜以引流被證實安全有效，無并發癥。

宋艷萍教授作為激光醫學分會副主任委員及眼科學組組長，積極籌辦了激光繼續教育學習班，開展及推廣了新的微脈沖激光技術，學員人數逐年增加，獲得廣泛認可。

中華醫學會激光醫學分會

執筆人：清華大學附屬垂楊柳醫院脊柱外科 任龍喜；北京大學第三醫院皮膚科 張春雷；中山大學中山眼科中心眼底病科 金陳進；浙江省人民醫院神經外科 胡韶山；寧夏醫科大學總醫院激光科 郭濤；解放軍中部戰區總醫院眼科 宋艷萍