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为什么激光能攻克癌症?

科普小知识2022-07-09 15:43:20
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光不仅用各种颜色装扮世界,而且给人一种美感。光能不能治愈人,使人拥有健康的身体?科学家们已经讨论这个问题很久了。当一位科学家在1902年用红光治疗天花病人时,他发现它不仅能减少病人的发烧和化脓,而且能在短时间内恢复健康而不留疤痕。这位科学家还因为在这项研究中的成就获得了诺贝尔奖。后来,科学家发现医学效应与光的偏振和相干性有关。激光具有很好的相干性,偏振特性可以很好地控制。因此,用激光治疗疾病会取得更好的效果。更引人注目的是,它可以治疗一些疑难杂症,其中癌症治疗就是一个很好的例子。

癌症是疾病的顽疾,它一直威胁着人类的生命。由于它的形成和发展的机制还没有被完全理解,所以还没有找到可以确定地阻止它的方法。世界各地的科学家都在努力寻找战胜癌症的方法,其中激光是他们寄予厚望的方法之一。激光不仅可以用来治疗癌症,还可以用来诊断病人是否患有癌症。基本上有两种方法可以做到这一点,一种是使用“激光刀”切除癌性肿瘤,另一种是使用所谓的激光动力学方法。

用能量相对较高的激光束照射组织将导致组织温度升高并蒸发。因此,人体表面的肿瘤可以通过激光加热直接汽化。对于较大的肿瘤或生长在人体内部的较大肿瘤,必须用激光束的能量加热和烧结肿瘤周围的血管,以“切断”癌组织和周围组织之间的循环关系,从而减少癌细胞扩散和转移的机会,然后必须用激光切除癌组织。

激光动力疗法是一种利用激光和药物进行合作的医学方法。然而,所用的药物必须具有这一特性:它对癌症组织有较大的亲和力,但对正常组织的亲和力较小。换句话说,这种药物会在癌症组织中停留很长时间,而在正常组织中几乎不会停留。例如,“血液叶琳衍生物”,这种药物具有这种特性。在将其注射入人体后的12-24小时期间,收集在癌症组织上的药物浓度非常高,而在正常组织上的浓度非常低。此时,属于血叶簇射器的光学吸收带的激光(红光)可用于照射人体患癌症的部分。这里收集的血液叶琳衍生物吸收激光的能量,经过光化学反应产生单线态氧。它是一种非常强的氧化剂,与它接触的细胞会发生强烈的氧化反应,最终会被杀死。另一方面,正常组织中血叶喷雾剂衍生物的含量极低。即使激光照射它,这里发生的化学反应也很弱,产生的单线态氧很少,因此不会对正常组织造成损伤。根据有关资料,用这种方法治疗膀胱癌、食道癌、直肠癌、结肠癌和支气管癌的成功率为70%-80%,美国每年有130万患者用这种方法治疗。然而,这种医疗方法的唯一副作用是在治疗后4-6周内避免阳光照射,否则可能会出现皮肤瘙痒或红斑、水肿等症状。

尽早诊断患者是否患有癌症对提高治疗成功率具有重要意义。然而,癌细胞和正常组织细胞经常一起生长。如果不切除肿瘤进行所谓的“活组织检查”,很难判断患者是否真的患有癌症。现在,有了激光技术,无需活检就能做出诊断。

由于血叶喷雾剂衍生物与癌细胞之间的亲和力较大,因此在注射药物后不久,聚集在含有癌细胞的组织上的药物浓度较高,血液叶琳生物衍生物在激光作用下会发出橙红色荧光。因此,当注射了血液叶琳衍生物的患者用适当波长的激光扫描人体时,如果血液叶琳衍生物的荧光特性在被照射部分发射,则可以显示在该部分存在肿瘤细胞,并且产生的荧光强度相对较强,这可以用肉眼看到。这种诊断方法相对简单。如果对体内器官进行检查,可以在内窥镜上安装光纤,光纤可以用来发射激光照射体内器官,然后内窥镜可以用来观察它是否发出橙红色荧光,从而完成检查工作。这就是为什么癌症可以被征服。