630nm/808nm双波长激光在创伤治疗中的作用及仪器关键技术研究

630nm/808nm双波长激光在创伤治疗中的作用及仪器关键技术研究

论文摘要

创伤是造成人类残疾和死亡的主要原因之一。特别是某些难愈性创伤,如重度烧伤、褥疮等,经常是久治不愈,给病人造成极大的痛苦。全球每年因创伤致死者数百万人,人们一直在寻找能够促进创伤快速无疤痕愈合的治疗方法。基于弱激光生物刺激效应的弱激光创伤疗法以其操作简单,痛苦小,毒副作用低,不接触创面等特点,而成为创伤治疗的新的希望。在对弱激光治疗创伤的四十几年研究中,研究人员对不同波长激光,不同剂量下弱激光对创伤治疗的效果做了大量研究,实验结果不一。为验证和探讨不同波长弱激光在创伤修复中的作用,将32只创伤模型Wistar大鼠随机分为A、B、C、D四组:A组为创伤模型无照射组,B组为630nm红光照射组,C组为808nm近红外光照射组,D组为630nm与808nm激光联合照射组。自创伤模型制备起,使用5mW/cm2630nm和10mW/cm2808nm弱激光分别照射不同组,每天照射一次,每次10分钟,7次为一个疗程,本实验治疗两个疗程,中间休息2天。每两天测量记录创面面积,并于第3天、第7天和第14天活体取组织制成切片,通过HE染色观察创伤愈合进程中的病理变化;通过免疫组化方法检测创伤组织中TGF-β1的表达情况。在上述剂量下,B组、D组与A组之间具有统计学意义(p<0.05),表明630nm红光照射和630nm与808nm激光联合照射都能够加速大鼠创面收缩;B组和D组之间的差异无统计学意义(p>0.05),表明630nm红光照射和630nm红光与808nm近红外光联合照射这两种方法的疗效相当;C组与A组之间无统计学意义(p>0.05),表明在上述剂量下单独808nm近红外光照射不能加速大鼠创面收缩。结果还显示,不同时间点TGF-β1表达面积差别有统计学意义(p<0.05),各组TGF-β1表达面积都是随时间先增强再减弱的一个过程;不同波长弱激光对TGF-β1在创伤组织中的表达面积差别没有统计学意义(p>0.05)。本课题证实了630nm红光照射和630nm红光与808nm近红外光联合照射具有明显的促进创伤愈合作用,两种照射方法的疗效相当;808nm弱激光单独照射并没有观察到对创伤愈合的促进作用。TGF-β1在创伤愈合过程中的表达,是一个先增强后减弱的过程,在炎性渗出物、炎细胞(巨噬细胞等)、成纤维细胞、毛细血管内皮细胞和上皮细胞胞浆中均有阳性表达。本研究并没有观察到弱激光对其表达有明显的影响作用。基于上述实验结果,从整机设计、驱动电路设计到加工制作,再到调试试验,对630nm/808nm双波长半导体激光治疗机样机的关键技术进行了研究,可满足进一步实验研究和双波长弱激光创伤疗法在临床推广的需要。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 第一章 绪论
  • 1.1 弱激光在临床治疗中的应用进展
  • 1.2 创伤治疗方法的研究现状
  • 1.3 生长因子与创伤修复关系的研究现状
  • 1.4 弱激光创伤疗法的研究现状
  • 1.5 本课题的主要研究任务及意义
  • 1.5.1 课题研究的意义
  • 1.5.2 课题所完成的主要工作
  • 第二章 弱激光生物刺激效应
  • 2.1 激光的生物效应
  • 2.2 弱激光生物刺激效应机理的研究
  • 2.3 弱激光生物刺激效应的实验规律
  • 第三章 630nm/808nm双波长激光在创伤治疗中作用的研究
  • 3.1 材料
  • 3.1.1 实验动物
  • 3.1.2 主要试剂、溶液及配置
  • 3.1.3 主要仪器设备
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 动物分组
  • 3.2.2 创伤模型制备
  • 3.2.3 激光照射方法
  • 3.2.4 创面面积测量
  • 3.2.5 病理学观察
  • 3.2.6 创伤处TGF-β1含量检测
  • 3.2.7 统计方法
  • 3.3 实验结果
  • 3.3.1 创伤面积收缩率
  • 3.3.2 组织的病理学观察
  • 3.3.3 创伤处TGF-β1的表达
  • 3.4 讨论
  • 3.4.1 背景
  • 3.4.2 结果分析和比较
  • 3.5 结论
  • 第四章 630nm/808nm双波长激光治疗机关键技术的研究
  • 4.1 双波长激光治疗机的整体设计
  • 4.1.1 系统的功能
  • 4.1.2 工作过程
  • 4.2 系统硬件设计
  • 4.2.1 半导体激光模块
  • 4.2.2 激光模块驱动电路
  • 4.2.3 工控主板
  • 4.2.4 触摸液晶显示器
  • 4.3 软件设计
  • 4.3.1 激光模块驱动控制程序
  • 4.3.2 工控系统软件
  • 4.4 实验方法和结果
  • 4.4.1 半导体激光模块驱动实验方法和结果
  • 4.4.2 整机实验方法和结果
  • 4.5 讨论
  • 4.6 结论
  • 参考文献
  • 发表论文和参加科研情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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