生物物理学

生物物理学 · 11.06

Laserの応用

Application of lasers

薬剤
ベルテポルフィン
画像所見
光干渉断層計

🧠 レーザーの医学作用は、波長で標的分子を選び、照射時間とエネルギー密度で熱・光化学・のどれを優位にするかで設計される。

組織作用の三つの様式

作用 主な条件 例
吸収後に熱へ変換 凝固、切開、蒸散
光反応を起こす波長・感光物質 、エキシマ切除
短パルスの高ピーク 結石、組織破壊

どの作用が生じるかはレーザーの種類だけでなく、組織の吸収係数、照射面積、に依存する。

診断・計測への利用

狭いはや蛍光励起に、はやに使われる。ではレーザーにより励起位置を制御できる。

治療での選択性

網膜、皮膚の血管・色素病変、外科切開では、標的が吸収する波長と周囲への熱拡散時間を合わせる。ビームを細くできても、吸収されなければ標的へエネルギーは渡らない。

⚠️ 眼は可視・近赤外光を網膜へ集光するため特に脆弱である。波長に合う、管理区域、反射面対策が必要となる。

まとめ

レーザーの出力特性と応用は、・・共振器と、照射対象との相互作用を分けて考える。12

  • 波長は吸収標的、照射時間とエネルギー密度は作用様式を決める。
  • レーザーは治療だけでなく、蛍光励起・分光・にも用いられる。
  • 高いとは有用性と眼障害リスクの両方を高める。

出典

  1. 1.Population inversion X-ray laser oscillator(Proceedings of the National Academy of Sciences・2020)誘導放出、反転分布および共振器を用いるレーザー発振の物理閲覧 2026-08-21
  2. 2.Laser-tissue interactions. Photochemical, photothermal, and photomechanical(Surgical Clinics of North America・1992)レーザー光の物理的性質と生体組織への光化学・光熱・光機械的作用閲覧 2026-08-21