科学故事 激光手术刀
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篇首语：青，取之于蓝而青于蓝；冰，水为之而寒于水。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了科学故事 激光手术刀相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
利用激光能量高度集中的特点，把它作为外科手术上用的手术“刀”，有它的独到之处。常用的二氧化碳激光“刀”，刀刃就是激光束聚集起来的焦点，焦点可以小到0.1毫米，焦点上的功率密度达到每平方厘米10万瓦。这样的光“刀”所到之处，不管是皮肤、肌肉，还是骨头，都会迎刃而解。
激光“刀”的突出优点之一是十分轻快。用它来动手术时没有丝毫的机械撞击；用功率为50瓦的激光“刀”后，切开皮肤的速度为每秒钟10厘米左右，切缝深度约1毫米，和普通手术刀差不多。用激光“刀”来切开骨头，几乎和切皮肤一样“快”，这就比普通手术刀优越多了。一般来说，切骨手术要使用锯子和凿子，比如打开一小块头骨就要用一个小时，医生费力，病人受苦。使用激光“刀”，就可以大大减轻医生的劳动强度，并减轻病人的痛苦。
激光“刀”的另一个突出优点是激光对生物组织有热凝固效应，因此它可以封闭切开的小血管，减少出血。医生在激光“刀”的帮助下，向手术禁区发动了进攻，攻克了一个个顽固堡垒。比如血管瘤，一动刀就会出血，往往危及生命，是碰不得的地方；医术再高明的医生也爱莫能助。自从有了防止出血的激光手术“刀”，医生就大胆地闯入了这块禁地了。用激光“刀”为病人治疗口腔血管瘤，手术成功率高达98%。医务工作者还用激光“刀”成功地对血管十分丰富的肝脏禁区进行了手术。
科学家发现激光封闭血管作用的大小与激光的波长有关。钇铝石榴石激光器输出激光波长为1.06微米，凝血效果好；而用输出激光波长为10.6微米的二氧化碳激光器，效果就不太理想。氩离子激光器发射的蓝绿激光，凝血效果比1.06微米的激光还要好。但是，氩离子激光的功率不如钇铝石榴石激光；所以，深入出血禁区的手术，一般都用波长1.06微米的激光。
那么，激光“刀”是什么样的呢?尽管它的“刀刃”只是直径为0.1毫米的一个小圆点，这把“刀”的刀体却相当大。二氧化碳激光“刀”一般来说，高近2米，长近2米，宽不到1米。钇铝石榴石激光“刀”要小一点，但也没有一点刀的样子。其实，它的主体是一台激光器，包括电源和控制台。激光器是固定的，要使激光束能按医生的意图传到病人身上做手术的部位，还须配置一套叫光转弯的导光系统。
导光系统是激光“刀”的重要部分，它必须轻巧、灵活，让医生得心应手。二氧化碳激光“刀”，一般使用导光关节臂。它由好几节金属管子组成，节与节之间成直角，可以转动，有一点像关节，光学反射镜就装在关节的地方，激光束通过反射镜转弯。钇铝石榴石激光“刀”和氩离子激光“刀”除了用导光关节以外，外面包上塑料套，再包上金属软管，比较柔软，可以自由弯曲。光在光导纤维中传导和电在电线里传导相似。用光导纤维就比导光关节臂灵活、轻巧得多了。
现在，凡是用手术刀做的手术，都能用激光“刀”来做。医生可以根据对于手术的要求选择一种更合适的。相反，激光“刀”可以做一般手术刀无法做的手术。有了光导纤维以后，激光就可以钻到人的肚子里为人治病，这是手术刀甘拜下风的地方。医生把它和胃镜配合起来，送到病人胃里，如发现胃溃疡出血，只要一开激光，立即能使出血点凝固止血，不用开膛破肚，就可以治好病。除了治疗胃溃疡外，激光还可以进入食道、气管、腹腔，做多种手术。1982年，美国加州大学的一位科学家宣布了使用激光的一种新技术：用激光来清除堵塞动脉的胆固醇脂肪沉淀物。激光就是通过极细的光学纤维，进入血管的。
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