鐳射光凝對眼底病的療效早為臨床所證實，並已成為治療眼底病的重要手段；氬鐳射小梁成形術亦取得明顯療效，但傳統的光凝都是超閾值光凝，光凝在視網膜上會產生即刻可見的光凝反應斑。隨著大宗病例的積累和觀察時間的延長，傳統光凝的不足己凸顯出來：鐳射在治療眼病的同時，對正常的組織產生的損害，會不同程度影響靶組織的功能，從而產生一系列併發症，這一問題已越來越受到人們的關注。
近些年來,
一種低強度光凝(Minimum
intensity photocoagulation MIP)開始流行。這是將鐳射劑量控制在既能達到有效的治療目的，又能對組織提供最大保護的鐳射治療方法。MIP包含了閾值下連續波光凝、經瞳孔溫熱療法及微脈衝閾值下光凝等治療手段。本專題將著重介紹微脈衝810nm半導體鐳射光凝療法。
與光凝相關的基礎知識
一、鐳射對眼組織的生物學效應
鐳射治療是利用鐳射的某種或某幾種生物特性來治療眼病，其作用是建立在鐳射對眼組織的生物效應基礎上的。國內外已有眾多學者從組織、細胞、生理、病理、生化、基因、血液學及分子生物學等諸多方面進行了探索，其生物效應尚未完全闡明，但在以下幾方面已取得了較為一致的認識。鐳射的生物效應包括光熱效應、光化學效應、強電場效應、光致壓強效應、生物刺激效應等。
二、光凝的基本原理
鐳射照射到靶組織後,生物分子吸收光子而被啟動。分子加劇了振動，並與其周圍的分子碰撞而生熱。光能及其熱能被各種色素(黑色素、血紅蛋白、葉黃素等)吸收後使局部組織溫度升高。當溫度超過55oC時,
就使局部組織的各種蛋白成分（包括酶）發生凝固變性，細胞部分或完全失去活性。當即可見光凝靶組織顏色變白或發灰，鐳射燒灼點周圍的溫度上升比較小，對組織造成的改變可能是暫時的或永久的，而且是緩慢進展的。圍繞這個區域存在潛在的損害，是作為在視網膜發生的光化學反應的結果，
光凝對視網膜的熱效應在光鏡下表現為細胞結構紊亂或消失。最終結果是不同程度色素游離或瘢痕形成、視網膜與脈絡膜粘連。血紅蛋白吸收鐳射能量，則能封閉眼底異常血管。當鐳射強度尚未達到使組織完全破壞時,
光化學效應就凸顯出來。生物大分子吸收光子能量被啟動,產生受激原子、分子和自由基，並可由此引發組織的一系列光化學效應。
三、光凝的治療作用
光凝對眼底病的治療作用包括：① 針對微血管瘤、血管瘤及新生血管光凝，消除眼底潛在的出血危險。②
光凝滲漏點，避免繼續滲出，消除黃斑水腫。③
針對螢光素視網膜血管造影的無灌注區光凝，避免產生新生血管因數而誘發新生血管，從而避免眼底出血。④
針對視網膜裂孔、視網膜周邊變性及視網膜劈裂光凝，避免發生視網膜脫離。⑤針對視網膜增殖區周圍光凝，避免牽拉性視網膜脫離。
鐳射小梁成形術的治療作用：對開角性青光眼，傳統的鐳射小梁成形術是採用氬鐳射，當雷射光束射在一定範圍的小梁網色素帶前沿時，光凝可造成小梁網收縮和塌陷，網眼張開有利於房水向外引流，使眼壓下降。
四、傳統鐳射光凝的損傷
光凝治療是建立在鐳射對視網膜熱損傷基礎上的。熱能被視網膜色素上皮細胞（RPE）吸收，會造成不同程度的直接損害。只有通過使鐳射曝光時間減少至小於1ms，才能限制RPE脈絡膜黑色素顆粒的損傷。熱量沿軸向傳播，還會破壞淺表感覺神經層和深層的脈絡膜毛細血管。約經過20個月後,光凝瘢痕還會逐漸擴大，相鄰的瘢痕互相融合，可導致它們之間的視細胞功能進一步喪失[1]。
傳統的鐳射小梁成形術則因熱灼傷過重，常會形成小梁網瘢痕並造成房角前粘連，使降壓效果受到影響。
控制鐳射光凝損傷的途徑
光凝的理想效應是只產生色素上皮光凝斑，向周圍視網膜和脈絡膜的熱量播散應限制到最小程度。這可通過選擇適當波長的鐳射、控制鐳射曝光的熱量梯度、控制熱擴散等途徑來解決：
1．選擇810nm半導體鐳射
810nm鐳射的特點：
810nm鐳射屬於近紅外光,對組織穿透較深。視網膜色素上皮對其吸收率為8～10％(其他可見鐳射約為50%）,鐳射大部份能透過視網膜色素上皮被脈絡膜吸收使局部組織迅速升溫。從36oC基礎溫度上升20～30oC時,會產生即刻可見的光凝斑；溫度上升少於20oC則不明顯。810nm鐳射傳導時呈正向窄角分佈，傳導損耗少，對附近視網膜影響較少。葉黃素對810nm鐳射不吸收,
鐳射容易透過富含葉黃素的晶狀體和黃斑區視網膜。由於組織對脈衝鐳射的吸收不是一個線性過程，吸收的光未全部轉為熱能，有部分轉變為機械能，有時可引起組織撕裂而發生疼痛。
810nm鐳射與可見鐳射的作用點及範圍不同：眼底各層組織對光的吸收率和透過率並不相同，對不同波長的鐳射更有差別。氬（蘭綠）鐳射主要作用在視錐細胞、視杆細胞層及外叢狀層、外顆粒層。倍頻YAG鐳射（532nm）主要作用在色素上皮層、外顆粒層和視錐視杆細胞層。氪黃鐳射主要作用在外叢狀層、外顆粒層。810nm鐳射主要作用在色素上皮層，對視細胞損傷較小。如模式圖所示：
810鐳射曝光期間熱量的上升：
鐳射曝光時，光能主要由色素上皮層的黑色素吸收，溫度上升並向神經感覺層及四周傳導。若溫度上升20～30o
C，就會發生細胞損害，顯示出粉白或淺灰色光凝斑。
810nm鐳射治療時溫度上升與損傷水準有如下的關係：
溫度上升
損傷水準
損傷閾值
4
～
10°C
無光凝效果的亞臨床效應
細胞/生化效果閾值以內
10～
20°C
不可見光凝斑，但細胞可能有潛在的失活損害。
延遲燒灼閾值
20～
30°C
可見光凝斑的輕度凝固壞死。
可見燒灼閾值
30～
45°C
典型的可見細胞凝固壞死。
超損傷閾值
45～
60°C
粉白燒灼，損傷更重、更廣。
超損傷閾值
＞60
組織氣化、碳化。
嚴重的超閾值損傷
熱量的上升主要取決於鐳射的絕對照射劑量(W/cm2),
這可從以下幾方面加以控制：①選擇非線性吸收的
810nm紅外鐳射。②控制曝光時間（脈寬、頻率及包絡時間），熱輻射距離可隨曝光時間的延長而加大，要將熱量梯度限制在色素細胞層而不波及視網膜感覺層，曝光時間不應超過10－4S
。③選擇合適大小的光斑並控制治療的有效區域，回避臨近黃斑中心凹1.5mm內的損傷。④根據病灶的色素化程度調整照射劑量，色素豐富的應減低劑量，反之則增加。
810鐳射曝光後的熱量擴散：
曝光結束後熱量播散，雖然附近的溫度只上升10
～20°C，所產生損害區當時看不見,但以後會出現。熱量進一步播散並衰減(上升5～10°C
)四周發生不能看到的亞致死損傷區。若採用作用時間極短而間歇時間很長的多個短促脈衝（微脈衝），則可使視網膜色素上皮處光凝點的熱量向周圍組絡彌散的程度限制到最小[2]。
由於存在熱傳導擴散，而光凝損傷範圍又與熱傳導成正比。因而可以採用短的微脈衝限制軸向熱傳輸，脈寬應明顯小於熱量擴散時間（熱緩時間）。脈衝作用時間短而每個脈衝間的間歇時間長，有充份的時間讓熱量通過脈絡膜血液迴圈而冷卻，避免熱量向視網膜神經感覺層擴散。
810nm半導體鐳射有多種工作模式：
① 連續波模式—脈寬200ms，單脈衝輸出或連續輸出，可用于傳統的各種光凝。②
長脈衝模式—脈寬30min，用於經瞳孔溫熱療法（TTT）。③
微脈衝模式—脈寬200µs，頻率500Hz,可用于黃斑區格柵狀閾值下光凝或對開角青光眼做鐳射小梁成形術。
2．控制鐳射曝光的熱量梯度
鐳射治療的主要作用是使視網膜色素上皮（RPE）熱損傷，伴隨著熱傳遞，視網膜光感受器和脈絡膜毛細血管也隨之而損害，這種損害被稱為熱量的原距離彌散[3]。這樣的損傷在相當數量的病人中會導致中心視力下降、對比敏感度下降和視野缺損。為減輕這種損害，許多學者致力於控制鐳射曝光的熱量梯度的研究。業已證實極短時間的雷射脈衝只對色素上皮層起作用，熱量向周圍輻射或從照射點沿軸向上下傳輸而逐漸衰減
，對光感受器或脈絡膜毛細血管的影響很少（脈絡膜血液迴圈豐富，可以使熱量逐漸衰減），熱量在傳輸時在脈絡膜深處產生一個熱梯度的同時，視網膜色素上皮層也產生了個熱梯度。如果間歇時間很長，RPE相比脈絡膜得到更多的冷卻，熱量累積就回避了RPE。
3．
採用格柵狀光凝。採用格柵狀光凝可減少熱擴散對臨近組織的損害。黃斑區是視錐細胞密集的地方，減少視功能的損害尤其要控制黃斑區的光凝密度。當光凝區靠近黃斑區時,為減少對中心凹1.5mm直短範圍內視細胞的損害，通常要採用格柵狀光凝。格柵狀光凝有三種方式：
⑴ 傳統的格柵狀光凝方法：傳統的格柵狀光凝常採用氪黃鐳射、氬綠鐳射、532nm綠鐳射或810nm半導體鐳射。用毫秒級單脈衝810nm鐳射做格柵狀光凝，通常都是在黃斑中心凹1.5mm直徑範圍以外，並避開黃斑乳頭束使光凝斑呈弧形分佈。劑量：200mw
,200ms。光凝點可見明顯反應斑。
⑵ 改良格柵狀光凝光凝：用上述毫秒級脈衝的鐳射，距中心凹225～2250µm,在4個同心上，每個圓上12個光凝點，能量仍為200mw
,但時間改為100ms。光凝點看不出明顯反應斑。
⑶ 微脈衝閾值下光凝：採用微脈衝810nm半導體鐳射做格柵狀光凝，，光凝時看不見反應斑，比之傳統的格柵狀光凝，它可使視細胞的損害降至最小程度。
微脈衝810nm半導體鐳射閾值下光凝
1.
設備：
IRIS Oculight SLx微脈衝半導體鐳射是由IRIDEX醫療公司生產的，其設計目的是使鐳射只產生視網膜色素上皮的光凝，而將視網膜感光層和脈絡膜層的熱量播散限制到最小程度。
微脈衝鐳射是810nm半導體雷射器的一種特殊工作模式,微脈衝模式與常用的連續波有所不同：微脈衝鐳射的脈寬（脈衝時間）達到微秒級，故稱微脈衝鐳射。
2.微脈衝有關術語（其數字為舉例）：
鐳射“開”(即脈衝時間，又稱脈寬)
：200µs
= 0.2ms。
鐳射“關”(間歇時間)
：1800µs
= 1.8ms。
週期（迴圈時間）：脈寬
+
間歇時間
= 0.2ms+1.8ms= 2ms(0.002s)。
頻率（脈衝重複率）： 脈衝/秒=
100個脈衝/0.002s（=
500 Hz）
包絡時間
=（開＋關）×脈衝數
=（0.2ms+1.8ms)×100
= 2.0ms×100
= 200ms
負載係數
= 10%
負載係數（Duty
cycle），即“占空比”，又稱工作負載，計算方法有二，其結果相同：
①
DC =
脈衝時間／迴圈時間×100％
= 200µs／2000µs×100％
= 10％
②
DC =
脈衝時間×脈衝重複頻率（脈衝／秒）×100％
= 0.0002s
（
200µs
）×
500
（
Hz
）×100％
= 0.1
×
100％
= 10％
傳統的連續波模式毫秒級脈衝，脈衝時間通常為200ms。而每個微脈衝的脈衝時間調控為200µs（0.2ms），間歇時間為1800µs（1.8ms）時，其脈衝週期為2000µs（2.0
ms）。這樣，與連續波模式一個脈衝相同的200ms時間內，可包絡100個微脈衝，而100個微脈衝間的總曝光時間只有20
ms，是傳統的連續波模式的1%。由於每個脈衝的鐳射作用時間極其短促，其絕對照射劑量在損傷閾值以下。又由於每個微脈衝的間歇時間長達1800µs，有足夠時間進行熱擴散並衰減，故熱量積累較少，熱損傷就小，故微脈衝鐳射適於做閾值下光凝。
所謂閾值下光凝是指光凝所採用的鐳射能量處於損傷閾值(細胞失活)水準以下。由於閾下值光凝的溫度上升＜20oC，對眼底的損傷只是潛在的（亞失活）狀態，其臨床標誌是光凝時看不見即刻光凝斑。
3.
微脈衝鐳射的短負載時間和長關閉時間可將熱累加效應最小化。不同的微脈衝有不同的負載係數，詳見下表：
5．閾值下光凝的覆蓋面積：軸向和側向都被限制的微脈衝治療,
需要一個更長的時間才能體現治療效果。200µm光斑、100ms時間的連續波可見燒灼斑可以擴散到500µm直徑(取決於絕對溫度的升高)。同樣是200µm光斑,不可見光凝斑的微脈衝曝光的擴散可局限在220µm直徑。要應用5個微脈衝，才會達到與傳統光凝相同的RPE細胞損傷面積。
6．微脈衝光凝的後期表現：在治療當時沒有可見的反應最為理想。若設定能量較高，有時可以看見一個延遲的損傷（治療結束一段時間後出現）。在1小時後，可能在螢光造影下發現自發螢光。在90天后可能發現RPE的改變或者窗樣缺損。以RTA/OCT以及其他的臨床檢查，可觀察到水腫和玻璃膜疣、新生血管等的轉歸。
微脈衝閾值下光凝的方法
一、對於各種因滲漏造成的黃斑水腫，要針對滲漏點光凝通常光斑直徑選在200～500mm之間,“開”
100～300ms,
“關”
1900～1700ms，包絡時間0.1～0.3s。並在0.1～0.3s中重複進行[5]。
簡便而實用的方法是在螢光素眼底血管造影發現滲漏以後，用全視網膜鏡確認眼底滲漏的位置。然後用設置成100%負載係數的微脈衝半導體鐳射對準其中一個區域，將能量調節到剛好引起可見反應斑，然後將其能量減半在治療區域進行光凝，以看不見光凝反應斑為度。
如果是滲漏廣泛而造成的黃斑水腫，則可採用格柵狀光凝。通常“開”100mm，“關”1900ms，包絡時間0.2s，負載係數為5%，光凝後看不見反應斑。
病人在治療後三個月應復查視力、眼底和螢光素眼底血管造影。眼底鏡撿查很少能看出激光反應斑，但用全視網膜鏡撿查有時能看到一些模糊的反應痕跡。通過螢光素眼底血管造影可以看到這些燒灼表現為離散的色素上皮損傷。在未來的三個月內繼續隨訪，如果水腫仍然存在就需要重複治療；需重複治療的病例尤其要做螢光造影來確認己做過光凝的部位，這樣可以避免重複光凝先前治療過的區域。6個月後，可以通過臨床檢查看見燒灼的反應瘢痕。
二、對於增齡性黃斑變性的玻璃膜疣，可參考上述方法用微脈衝810nm鐳射做閾值下格柵狀光凝。
三、對於中心性漿液性視網膜病變，必須先做螢光素眼底血管造影發現滲漏點，並確認滲漏點是處於黃斑中心凹1.5mm直徑以外區域。治療時光斑直徑選定為75mm，將“開”的時間定為100ms，“關”的時間定為1900
ms，包絡時間定為0.2s，負載係數5%，針對滲漏點光凝，只需1～2個光凝點即可。倘若術後2周做螢光素眼底血管造影發現滲漏點仍然存在而需要重複光凝時，可以考慮增大一些負載係數。
四、對於開角性青光眼做微脈衝鐳射小梁成形術，通常能量定為2W，用300mm直徑光斑，這樣每個光斑可覆蓋全部小梁網的寬度。在180o房角範圍內光凝66個點。微脈衝“開”的時間設定為100～300mm，“關”的時間設定為1900～1700mm。當
“開”選定為300mm，“關”選定為1700mm時，其負載係數為15%。這樣200ms的包絡時間內“開”的時間累計為30ms（300ms×100），關的時間累計為170
ms（1700ms×100）。光凝時不產生明顯反應斑，既無組織變白，也無氣泡生成。
微脈衝閾值下光凝的作用機理
微脈衝鐳射光凝可通過小光斑及低負載係數模式控制熱量產生，而微脈衝的作用時間又明顯小於間歇時間，限制了熱量能夠從吸收鐳射的色素組織向臨近組織傳遞。
微脈衝鐳射可以將鐳射效能限制在視網膜色素上皮層（RPE），而PRE對810nm鐳射的吸收率又較低,對RPE的損傷較小。光凝主要阻塞脈絡膜毛細血管和脈絡膜深層血管，從而可以實現真正的閾值下光凝。
每個微脈衝可以將細胞間的溫度提高到足以產生非常小和不顯著的蛋白質變性。而重複的微脈衝可將效應疊加，其疊加速度快於可能發生的生物修復過程，這就有可能獲得色素上皮細胞的亞失活效應，從而達到治療目的。這種對色素上皮細胞作用的專一性，對內層視網膜的損傷極小，可保存視野、中心視力及顏色對比敏感度。
採用低負載係數可對閾下值光凝誘導的生化效應所產生的因數起到上下調節作用，而超閾值光凝則會殺死PRE細胞,並使視網膜組織壞死，其結果是對這些因數的表達不再起作用。
微脈衝閾值下光凝的臨床應用
一、微脈衝閾值下光凝冶療眼底病
① 糖尿病性黃斑水腫。鐳射治療糖尿病視網膜病變的優點已為多中心、隨機化、前瞻性早期治療糖尿病視網膜病變研究所證實。Moorman對33例糖尿病視網膜病變病人詒療52只眼，其中增殖牲糖尿病視網膜病變（PDR）13只眼，黃斑水腫3
9只眼，用微脈衝810nm鐳射做全視網膜或格柵樣光凝，分別在治療後3個月、6個月進行眼底螢光造影檢查，伴有PDR的10只眼（77％）顯示新生血管消退，22只眼（57％）在6個月時顯示黃斑水腫消退。視力保持原狀27只眼（60％），提高11只眼（28％）[6]。Friberg對14例伴有黃斑水腫的視網膜分支靜脈阻塞（BRVO）的病人進行微脈衝鐳射格柵樣光凝，6月後92％的病眼黃斑水腫消退，77％的病人有穩定的視力[7]。Akdumen在一項前瞻性的研究中，對29個黃斑水腫病人進行半導體鐳射閾值下改良格柵樣光凝，分別在治療前後行Goldmen視野計檢查並記錄視力和黃斑水腫改善程度。在6～12個月內，經過1～3次治療的，39％的病眼可觀察到水腫減輕或消除；在15～24個月經過1～5次治療的，有74％的眼病情得到改善。在最終的隨訪中88％的病人能保持穩定的視力。術後沒有發生旁中心暗點增加的病例[8]。
② 對視網膜中央靜脈阻塞，可採用微脈衝810nm半導體鐳射來做全視網膜光凝。對視網膜中央靜脈阻塞的黃斑水腫，也可採用微脈衝810nm半導體鐳射閾值下光凝來治療。Friberg對14例伴有黃斑水腫的視網膜分支靜脈阻塞（BRVO）的病人進行微脈衝鐳射格柵樣光凝，6月後92％的病眼黃斑水腫消退，77％的病人有穩定的視力[6]。
③
對於治療脈絡膜新生血管（CNV）的滋養血管。最早的治療技術是使用可見波長的鐳射以連續波模式光凝，但這種方法會造成視網膜燒灼過重，並且不能靠近所有的滋養血管，難以起到足夠的效用。而採用微脈衝810nm半導體鐳射做閾值下光凝，完全改變了鐳射和組織的交互作用。當一個小包絡的雷射脈衝能量到達脈絡膜，它開始產生一個熱梯度並且將脈絡膜的溫度逐漸上升大約5～15°C，可達到消除CNV的目的。
④ 對幹性增齡性黃斑變性（AMD）採用微脈衝半導體鐳射做閾值下改良格柵樣光凝可以有效的清除玻璃膜疣。Rodanant對5
0個幹性AMD病人的其中一眼進行閾值下微脈衝半導體鐳射的黃斑格柵樣光凝，隨訪18個月，觀察玻璃疣減少與最佳矯正視力的關係。18個月後，發現50只治療眼中有24（48％）的玻璃疣消退，未治療眼只有3
(6%)有這種現象。3月後，對有較多玻璃疣消退和玻璃疣消退不多的分別進行螢光造影，其中鐳射的損害和色素上皮的改變在兩組間無明顯差別。治療18個月後，最佳矯正視力在治療組和觀察組沒有顯著差異[9]。Roider對兩例玻璃疣用相同的光凝參數進行治療，6月後螢光造影顯示其中一例玻璃疣消退，另一例沒有變化，他認為這個結果反映了RPE的不同修復機制，可能代表RPE細胞週期中不同的活力階段[10]。Olk
RJ認為810nm半導體鐳射可顯著降低幹性AMD玻璃疣，提高視力。使用閾下值鐳射光凝更能減少併發症，但對於誘發CNV的形成率還需要大規模，多中心，前瞻性的長期試驗[11]。
⑤ 對於中心性漿液性脈絡膜視網膜病變，當螢光素眼底血管造影發現的滲漏點處在中心凹1.5mm直徑附近時，採用閾值下鐳射光凝可減輕光凝對視功能的損害。Roider
J對4例中心性漿液性脈絡膜視網膜病變的病人進行閾值下的鐳射治療，所有病人的視力都穩定，在治療的當時看不到光凝損害，但在一天后可看到黃色的RPE脫離，在一些病例3個月時出現RPE色素加深，也有沒有變化的。螢光造影只是在第一周時顯示滲漏。他認為閾值下鐳射治療中漿是有效的，而且損傷很小
[12]。
⑥ 對周邊視網膜變性、視網膜襞裂的病例，採用810nm微脈衝鐳射閾值下光凝可望減少視野的損失。但尚需進一步做多中心、前瞻性研究來證實。
二、微脈衝鐳射小梁成形術（MDLT）
對於開角性青光眼，通常採用藥物及手術的方法來控制眼壓。對於藥物治療效果不理想或不宜手術的病例，則可採用鐳射光凝的方法做鐳射小梁成形術。
最早的鐳射小梁成形術是採用氬鐳射小梁成形術（ALT）。通常以25～50mm光斑、能量200～500mw、時間0.1s，在小梁網色素帶前沿光光凝，360°房角激射100個點或
180
