光学疗法的起源与发展知识讲解

光学疗法的起源与发展自远古时代起, 人类就对光明有着近乎崇拜的感情。

在古希腊人的神话里, 太阳神阿波罗的力量仅次于万神之神宙斯。

万物的生长都依赖于阳光的给予, 可以说, 人类正是从这样简朴的观察当中,认识到光对于生命的意义, 并且尝试着将它引入到治疗疾病的手段中来。

最早使用光来治疗疾病的方式极为原始, 古代玛雅人把皮肤病患者放在阳光下暴晒, 他们相信太阳神能够去除病人身上的邪灵。

中国古代的风水学说认为, 要使屋主身体健康, 心情愉快, 房屋的“朝向”即阳光的因素非常重要。

然而, 在近代医学的发展过程中, 光学一直没有得到人们的重视,长期处于医学的边缘地带。

直到丹麦医学家芬森的出现, 光线才真正意义上成为一种正式的医疗手段。

源于天花疾病的探索奈尔斯·赖伯格·芬森1860年出生于丹麦法罗群岛的首府托尔斯港,作为家里的第9个孩子, 他是最被家里人疼爱的小家伙。

年, 岁的芬森完成了在丹麦的学业, 回到了冰岛的奶奶家。

在这里, 芬森完成了他中学阶段的学习, 由于极为优异的数学和生物成绩, 他被丹麦哥本哈根大学药学专业录取, 主攻方向是改进治疗天花的医疗手段。

在饱受棘球蚴病折磨的情况下, 他以惊人的科学直觉感受到, 每天伴随着我们的光线有可能是一种全新的治疗天花的手段。

芬森反复查阅有关的文献,发现早在1877年, 英国的两个科学家唐斯和布伦特就曾经对阳光在医疗方面的作用做出过研究, 他们认为,阳光对一些病症确实有疗效, 这是由于阳光中的紫外线或者其他成分对于细菌有杀灭的作用, 但是由于当时的研究条件所致, 两位科学家没有能够具体地指出是哪一种射线对于哪些细菌有显著的杀灭作用, 也没有就哪些疾病可以使用光学疗法来治疗做进一步的说明, 因此这个研究成果一直以来都没有引起医学界太大的重视。

1890年, 芬森获得了哥本哈根大学医学博士学位。

毕业后,他留在母校任解剖学实验助教。

两年后, 为了把更多的时间投入到科学研究中, 他毅然辞去厂母校舒适且高薪的工作, 把自己所有的精力都放在了光学疗法的研究上。

在研究过程中, 芬森逐渐发现这样一个规律,由于光谱中不同波长光线的作用时间和强度均不同, 对有机体的影响也各不相同。

通过实验, 他发现自然光谱中被称为化学性光线的蓝紫光和紫外线等高折射率紫端光线会促使天花病人高烧, 皮肤发水泡, 轻则留下麻点, 重则失去生命;而光谱的另一端—低折射率的红光和红外线, 属于热射线, 其化学性影响极小, 不仅能加快天花痊愈, 还能预防正常光照所引起的并发症。

于是, 芬森将天花病人安置在红光室内进行光辐射治疗, 病人不仅保住了性命,而且也未留下天花康复后常见的麻点。

根据这些宝贵的实验数据, 芬森发明了以他自己名字命名的“ 芬森灯”。

这种仪器被高高地悬挂于治疗室内, 发出特定波长的光线, 对天花患者进行治疗。

1893年, 芬森发表了这一研究成果, 为世界上众多天花患者带来了治愈的希望。

成于寻常狼疮的研究芬森发现光线可以治疗天花这一奥秘后不久, 他因病到冰岛的一个海滨渔村休养。

他发现在当地的渔民中流行着一种可怕的传染病, 这是一种非常难治的皮肤结核病, 主要损害人的五官和面颊, 患者大多都因无法医治而被夺去生命。

面对这种情形, 作为医生的一种强烈责任感使芬森早已把自己的疾病和休养的事置之度外, 从而转向了光学疗法治疗寻常狼疮的研究。

研究后发现, 寻常狼疮与天花虽然是两种完全不同的疾病, 但是在患者的临床症状仁都表现出程度严重的皮肤损伤, 因此, 通过光学疗法治疗寻常狼疮的想法理论上是可行的!不过, 这两者毕竟还有不同, 治疗寻常狼疮需要的是化学活性更强的紫外线,而不是治疗天花的红外线。

1895年11月, 芬森在哥本哈根电厂进行了第一次实验, 电厂里的一位病情极为严重并且久治不愈的工程师成为了他的第一个患者。

经过一段时间的光疗后, 这位本来已经尤望的工程师居然奇迹般地恢复了健康, 脸上的疤痕也基本上愈合淡化, 芬森的第一次实验大获成功年, 芬森发表了名为《聚集的化学光线在医学中的应用》的论文。

1896年初, 仅仅有两个病人愿意接受芬森的光学疗法治疗, 到了1897年, 芬森独立运作的,建立在一家医院旁边简陋小屋里的实验室中, 就有15名患者在同时接受他的治疗。

随着他治愈的患者越来越多, 芬森的名气也越来越大, 在那一年, 哥本哈根市长亲自拨款, 帮助他成立了“ 芬森光学医学研究所”。

芬森为天花和皮肤结核患者重新带来了生命的希望和生活的福音, 人们都称他为“ 利用光线治疗的神医”。

1899年, 丹麦政府为了表彰芬森对于医学进步做出的杰出贡献, 破格授予他“ 骑士” 的称号, 这在丹麦是极高的荣誉!1900年, 芬森的一个医生朋友在一次国际医学论坛上,向来自全世界的医学研究者介绍了芬森的研究成果。

寻常狼疮, 这一曾经的不治之症被一名丹麦医学家攻克的消息在大会上引起了轰动, 芬森一时间在全球声名远播, 成为当时最有声望的皮肤病学者之一。

1903年12月10日, 是丹麦科学史上一个伟大的日子, 瑞典皇家卡罗林医学研究院宣布由于芬森在攻克寻常狼疮的研究上做出的杰出成就,决定授予他当年的诺贝尔医学或生理学奖, 这也是丹麦历史上获得的第一个诺贝尔奖。

由此, 芬森被丹麦国民称之为祖国的英雄, 然而此时,芬森却并没有出现在领奖台上。

由于多年的抱病工作, 他深知自己已经病入膏肓, 剩下的时间不多, 更要抓紧点点滴滴继续自己的研究。

遗憾的是, 就在获得诺贝尔奖一年之后,1904年9月24日, 芬森由于病情恶化永远地离开了他深爱的实验室。

临终前, 他将自己获得的诺贝尔奖金中的5万克朗捐赠给了光学医学研究所做基金, 将另外5万克朗捐赠给由他奠基的一家心脏和肝脏疾病疗养院。

芬森的最后一个心愿是将自己的遗体捐献出去, 用于研究棘球蝴病。

1个月后, 芬森的遗体被安放于丹麦一个教堂, 丹麦国民为他举行了一场规模仅次于国王的葬礼,用来纪念芬森所做出的伟大贡献。

光学疗法的百年沉浮不过, 就在芬森去世之后, 由于芬森灯治疗渐渐被发现伴有较严重的副作用, 光学疗法的研究不得不陷入停滞状态。

即使在1895年, 物理学家伦琴在探索阴极射线本性的研究中, 意外发现了X光, 成为第一个诺贝尔物理学奖得主, X光也仅仅是作为一种诊断手段, 而不是治疗手段。

随着一系列抗生素的发现,尤其以年弗莱明青霉素的发明为标志, 人类进入了空前依赖药物治疗的医学新时代。

不管是肺结核, 还是寻常狼疮, 这些昔日的不治之症, 在新的抗结核联合药物疗法面前都不堪一击, 溃不成军。

可是, 就在这看似对病魔全面征服的盛世之下, 隐藏着的却是人类致命的失误。

将近半个世纪过去了, 药物的种类越来越多, 但是人们惊恐地发现, 疾病也在药物的不断更新中逐渐升级。

面对着癌症、艾滋病, 我们仍然无计可施。

人们开始反思这半个世纪以来对于药物过于依赖的治疗方式是否有弊病, 重新着眼于被遗忘已久的光学疗法。

首先, 在光学疗法中脱颖而出的是利用激光的医疗手段。

1960年夏, 美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器, 从此, 一种完全新颖的光源诞生了。

激光是一种自然界不存在的纯粹的人造光, 它的光、电、磁、热、机械压强和生物刺激等多种效应, 使得许多疾病的繁难治疗过程变得简单而疗效显著, 为疾病的诊断和治疗开创了一个全新的领域。

由于它具有的高度指向性以及精密性, 在1961年, 即激光器发明后仅一年, 泽瑞特等人就公布了激光应用于眼科的第一个医学实验研究。

随后, 激光的临床应用进入了一个快速发展期, 1963年戈德曼等人用激光有效地治疗了皮肤病。

利用高能激光聚焦而成的激光刀, 1966年人们切开了皮肤, 后来又做了声带切除、开胸手术, 并把激光手术推广开来。

例如, 用激光刀做整容、矫形、除斑去痣、治疗龋齿、脂肪切除、人工流产、切除肿瘤、治疗痔疮和急性耳聋等等。

当年芬森使用的光学疗法起效的主要机理是利用红外线的热效应或者紫外线的光化学效应, 对受照射的细胞产生杀伤作用, 从而达到杀灭病原细胞的目的。

但是这样随之而来的弊病就是"胡子眉毛一把抓"飞虽然杀灭一有害细胞, 但同时健康的组织细胞也受到了损伤, 这也是后来芬森灯逐渐退出医疗技术舞台的主要原因。

但是随着人们对一种“光过敏现象” 的研究, 光学疗法又有了“ 重现江湖” 的一天。

1887年德国学者阮彼首次发现, 当给老鼠皮下注射某些染料之后, 经过光照, 这些老鼠的皮肤就会发生红肿, 显示受到损伤。

1913年, 梅耶尔在给自己注射200毫克粗品血卟琳后, 发生了强烈的光过敏反应, 这一症状持续了几个月。

这是人类首次观察到血卟琳导致人体皮肤的光敏现象。

简单来说, 光敏现象就是外来光敏剂进入细胞之后, 在光线的作用下经过一个“ 激发一还原” 途径被代谢掉的过程。

但是伴随着这一反应而产生的大鼠活性氧分子(ROS)等物质对于细胞有毒害作用, 因此能杀灭吸收了光敏剂的细胞。

根据这一原理,20世纪40年代, 有人提出了“ 光动力疗法(PDT)” 的概念, 用于肿瘤的临床治疗, 即根据光敏剂在各组织中的半衰期不同, 并有亲肿瘤组织的特性, 使得一定时间后肿瘤组织中光敏剂的浓度高于其周围正常组织,再利用光线照射达到定向杀灭癌细胞的作用。

与芬森的疗法相比, 光动力疗法具有高度的定向性与精确性, 可以准确定位肿瘤细胞, 所以相应的副作用也很小, 能够适用于各种不宜于手术等治疗手段的病人。

由于以上的优点, 光动力疗法刚一提出就受到了医学界的瞩目, 被视为一次崭新的医疗技术革命。

从20世纪50年代开始, 光动力疗法就被全面引入了各种浅表性肿瘤的早期诊断及治疗中。

在激光器发明之后, 由于使用了高能的激光束代替可见光, 光动力疗法所适用的范围被大大地扩展。

1996年, 美国仪器与药品管理局(FDA)正式批准其用于临床,1997年, FDA又将其列为肿瘤治疗的五类基本方法(手术、放射、化学药物、光动力、生化免疫治疗)之一, 真正走向了临床。

展望未来, 如果能够找到更多更好的特异性光敏剂, 光动力疗法的使用范围还将大大地扩展, 甚至有可能成为艾滋病的治疗方案之一, 而不是只局限于肿瘤的治疗, 它在医疗方面的潜力将在各种崭新的技术支持下得到更大的挖掘。

走过蒙昧无知的古代, 穿越头顶诺贝尔光环的近代, 虽然一度接近被人们遗忘的境地, 但是光学疗法在医学的世界中经历过百年的沉沉浮浮之后, 继承着芬森的衣钵, 终于在新世纪之交时迎来了自己的第二个春天, 绽放出它强有力的生命力。