新型激光医疗设备：与超声波技术相结合，更加安全！
导读
激光，由于其能量强、精度高，用于手术特别是皮肤病治疗方面，已经有多年历史。但是，由于激光器离皮肤有一定距离，有可能损伤患者或者医生的眼睛，存在安全风险。最近，美国密苏里大学的科研人员开发了一种更加安全的激光设备，它将超声波技术和激光相结合，通过直接接触，将激光传输到皮肤组织内部。
创新背景
首个用于治疗皮肤病（例如良性血管胎记和葡萄酒色痣）的激光医疗设备，在四十多年前就开始开发了。从那时起，临床医生和皮肤科医生对于微创激光治疗（包括去除纹身）的需求，就在日益提升。
然而，临床医学应用对于激光本身来说是有难度的。主要原因是由于现有的激光治疗方法，「激光器离皮肤有一定的距离」，而且只能被胎记或者纹身“完美地”和“有选择性地”吸收。
这是因为激光技术是有风险的，它可能损伤眼睛。在露天的传输方式中，临床医生在普通的皮肤手术过程中，需要在离患者一定距离的地方，握住激光器，这样对于患者和医生的眼睛都存在危险。
这里，我简单介绍一下激光对于眼睛可能造成的伤害：
波长在可见光和近红外光的激光对于眼睛的伤害性很强，由于眼屈光介质的吸收率较低，透射率高，而屈光介质的聚焦能力（即聚光力）强。强度高的可见或近红外光，一旦进入眼睛，会透过人眼屈光介质，聚积光于视网膜上。大量的光能在瞬间聚中于视网膜上，会让视网膜的感光细胞层温度迅速升高，使感光细胞凝固变性坏死而失去感光的作用，而且这种损伤是不可逆的，一旦损伤以后就会造成眼睛永久失明。
创新探索
（图片来源于：Ryan Owens / 密苏里大学工程学院）
现在，美国密苏里大学的科研人员开发了一种设备，它通过直接接触，将激光传输到组织内部。
这项技术是跨学科的团队开发，它可以能够用于皮肤科医学治疗，改善通过皮肤表层的激光传输，提升激光皮肤医学的安全性。
团队合著的论文《来自体外的猪皮肤组织光学属性的超声波调制，以改善经皮肤传输的激光强度》“Ultrasonic modulation of tissue optical properties in ex vivo porcine skin to improve transmitted transdermal laser intensity”，最近被学会的杂志《激光手术和医学》“Lasers in Surgery and Medicine”收录。
创新价值
（图片来源于：Ryan Owens / 密苏里大学工程学院）
密苏里大学食品系统和生物工程专业的博士研究生 Paul J.D. Whiteside 发明了这个系统，它不仅改善了医疗过程，而且对于医生和患者来说都更加安全。他说：
“我们开发的系统让超声波脉冲和临床激光相结合，在治疗过程中改变皮肤组织的属性。我们已经将这项技术命名为「sonoillumination」，并且我们希望这个治疗方法将在不久的未来更加普及。”
密苏里大学医学院的皮肤医学的副教授、皮肤外科医生 Nicholas Golda，也认为这个系统将对于皮肤医学产生有益的影响，他说：
“我们的目标是提供给患者更加安全、更加有效的治疗选项，降低他们说需要接受治疗的次数。这项技术也提供给医师更加安全、更加可控的治疗方法。”
测试演示
Whiteside 的团队还包括密苏里大学工程学院的生物工程系的教授 Heather K. Hunt，他们一起通过猪皮肤组织测试了「sonoillumination」系统。他们开发的设备，通过对样本施加不同的振幅和脉冲进行测试，从而显示出该设备十分适合临床环境。
2017年4月9日，Whiteside 在美国激光医学和手术（ASLMS）的年度会议上，向临床医生们展示了他的技术。
Hunt 说：
“猪的皮肤样本和人类皮肤样本十分接近，所以我们得到的初步结论是十分适合应用于人类。「sonoillumination」对于临床医生来说非常有益，ASLMS的那次演示，我们将这项技术展示给了一些人，他们将在技术商业化后，实际使用这项技术。”
（图片来源于：Stephen Schmidt, CAFNR）
经济价值
团队正在计划创办创业公司以商业化这项技术。Whiteside 和其团队开发的产品突出了该大学对于当地经济发展的影响，这包括密苏里大学所进行的研究商业化、劳动力发展和就业增长、居民生活质量的提高、吸引外来企业和商业。
过去几年以来，许多公司将密苏里大学的技术进行了商业化，带来了数亿美元的投资和补贴，以推进他们的商业化。2016年，技术管理和工业关系办公室报告称密苏里学通过40项的技术授权，获取了1490万美元的回报。
参考资料
【1】http://munews.missouri.edu/news-releases/2017/0410-laser-based-dermatological-procedures-could-be-revolutionized-with-new-technique/
【2】Paul J.D. Whiteside, Chenxi Qian, Nicholas Golda, Heather K. Hunt.
Ultrasonic Modulation of Tissue Optical Properties in Ex Vivo Porcine Skin to Improve Transmitted Transdermal Laser Intensity.
Lasers in Surgery and Medicine (2017)
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