激光技术医疗应用和产业发展分析

本文针对激光技术医疗应用主题，重点从实际应用和产业链的视角出发，梳理我国激光技术在临床治疗、诊断和产业化方面的发展现状、前 景趋势和存在问题。

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激光治疗技术

1. 强激光治疗

   强激光治疗是利用激光的光热效应，对生物 组织进行凝固、汽化或切割来达到消除病变的目的。

强激光治疗具有出血少、操作定位精确、非接触、无菌、对周围组织 损伤小等优点，已经广泛应用于眼科、皮肤科、泌尿外科、消化科、 口腔科、耳鼻喉科等多种科室。

随着眼科、精准治疗等医学需求带动以及手术机器人技术的迅猛发展，医用超快激光器等新型强激光有望成为较大的产业规模，为某些难治性疾病的治疗提供一种新的手段。以超快激光为代表的前沿激光技术（如皮秒激 光、飞秒激光）具有更高选择性、更精准切割等特点，逐渐在医疗应用和生命科学中显示出了应用潜力。飞秒激光在透明生物组织中可以无衰减地 传输到聚焦点，对周围组织热损伤小且切割精度高。 与传统治疗手术和其他激光手术相比，飞秒激光手 术具有更高的准确性、安全性和稳定性，被视为相 对完美的临床眼科治疗方法

2.光动力治疗

PDT 是继手术、化疗和放疗之后形成的一种治疗肿瘤的新型微创疗法。在 PDT 过程中，光敏剂 在特定波长激光的激活下出现了一系列光物理化学 反应，产生具有生物毒性的活性氧物质来杀伤靶组织，进而实施靶向治疗 。与传统治疗手段相比， PDT 具有选择性高、微创、可重复使用、无耐药性、 能最大限度保留组织和器官完整性等优点 。

随着对 PDT 作用机制研究的不断深入，目前 PDT 的 适应症已从起初的肿瘤治疗逐渐拓展到肿瘤靶向 PDT、血管靶向 PDT、微生物靶向 PDT 三大治疗 领域，在恶性肿瘤及癌前病变、难治性微血管病变 （如老年性眼底黄斑变性、鲜红斑痣、胃窦血管扩 张等）、难治 / 耐药性微生物感染等方面具有良好的 应用前景。

3.弱激光治疗 

LLLT 又称低强度激光治疗或光生物调节治疗， 是指激光作用于生物组织时不造成不可逆的损伤， 但刺激机体产生一系列的生理生化反应，对组织或 机体起到调节、增强或抑制作用来达到治疗疾病的 目的 。

LLLT 的最大特点是患者无创无痛， 其功率密度通常为毫瓦量级。自 20 世纪 70 年代 起，LLLT 临床应用在东欧、苏联和我国较为广泛。随着半导体激光器的发展，包括红光和近红外光在 内的多种波长激光被用作 LLLT 治疗光源，用于内 科、外科、妇科、儿科、眼科、耳科、口腔科等 临床科室的 300 多种疾病治疗，对促进伤口愈合、 疼痛缓解、炎症消退、组织再生、肌肉疲劳缓解 等具有良好功效。

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激光监测技术

基于发光二极管（LED）光源的医学监测技术， 因其能够监测血糖、血氧等重要生理指标而逐步兴 起。相比于 LED 光源，激光光源具有更好的光学 特性，能够提供全新的无损、精准监测手段：实现 微创或无创监测，兼具高灵敏度、高选择性和长期 稳定性，显著提高医学监测结果的精准性。

随着医学治疗模式的转变，“医院治疗 + 家庭健康监护” 模式将是发展潮流，而精准激光监测技术正在成为 医学监测设备的重要发展方向。在高灵敏激光健康监测方面，基于呼吸气体、 尿液和血液等的激光监测技术是未来发展重点。 

在微型化激光健康监测方面

①发展便携式激 光监测技术，将激光监测系统进行小型化和集成化 处理，如便携式血糖血压检测仪；

②开发可穿戴激 光监测技术，设计适合人体穿戴的激光监测设备， 如可穿戴智能激光监测手表；

③发展内窥式激光监 测技术，将开展分子、细胞和组织层次检测的激光 技术与目前成熟的内窥镜技术相结合，用于体内组 织的实时监测。 

在智能化激光健康监测方面

①发展基于大数 据的激光监测功能，人工智能技术将成为自动化处理与分析生物医学大数据的有力工具；

②针对动态 医学检测需求，发展体积小、重量轻、电压和功耗 低的激光光源，提高诊断激光器的物理指标及设备 续航性来满足用户体验要求；

③未来的激光诊疗方 法朝着植入式方向发展，探索微纳激光等新型激光 器的生物相容性、可降解性。

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我国激光医疗产业发展态势

（1）我国激光医疗产业以中小型民营企业为主， 日益成为创新创业较为活跃的市场领域。 

（2）我国激光医疗产业正由国内销售转向全球 市场，特别是在“一带一路”倡议的带动下，越来 越多的国内激光医疗器械企业取得了美国食品药品 监督管理局（FDA）、欧洲统一（CE）医疗资质， 出口份额稳步提高。 

（3）随着我国注册人制度的实行，认证和生产、 研发和制造逐步分离，第三方制造成为发展趋势， 未来将会在激光医疗产业集中地区形成规模化的产 业集群。

（4）随着我国医疗改革推进、居民消费升级、 生活品质提高，国内医疗市场对于高品质的激光医 疗器械的需求更为强烈

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我国激光技术医疗应用面临的问题

（1）激光医学尚无二级学科。虽然激光医学具 有技术性强、综合性高、覆盖领域广、临床应用普 遍等诸多特点，但由于缺乏明确的学科属性，使得 我国教育体系中始终未能建立与激光医疗相对应的 二级学科方向，从而导致专业人才缺乏、学科发展 滞后。

（2）产业集中度不高。目前国内约有 200 家激 光医疗器械企业，以中小民营企业为主；除了数家 新三板企业，没有主板上市公司；多数公司仅经营 1~2 种激光医疗产品，生产集中度低。 

（3）产业结构不合理。国产激光医疗产品集中 在价值链的中低端，而高技术含量、高附加值产品 极少，产品因同质化和规模小而导致的薄利现象突 出；众多企业停留在相互仿制阶段，缺乏原始创新 和自主创新的能力与意愿。 

（4）“产学研”结合未成规模。激光医疗产业 资源未能与强大智力资源、丰富临床资源进行充分 结合，“产学研”结合中的企业主体明显缺失，造 成研究和市场脱节，已有资源优势难以在产业层面 体现出来。 

5）国内激光医疗设备上市周期过长。我国 医疗器械上市周期平均为 3~5 年，而美国、欧盟 等发达国家和地区的医疗器械上市周期一般仅为 1~2 年。 

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对策建议

（一）设置“激光医学”二级学科

随着激光医学 019 中国工程科学 2020 年 第 22 卷 第 3 期 与临床医学的逐渐融合，当前的医学院校人才培养 模式已难以匹配国家对激光医疗高级专业人才的鲜 明需求。建议在临床医学一级学科下，设置“激光 医学”二级学科，构建完整的本科 – 硕士 – 博士培 养体系，这是促进“医工”交叉融合、保障我国激 光医学长远发展的重要措施.

（二）建设激光医学科技创新平台 

以重点和特色临床医院为依托单位，集中高等 院校、科研院所、高新企业的各自优势，组建国家 级激光医疗临床转化工程研究中心。中心将区别于 相关光电类的国家级重点实验室，而以临床实际需 求为牵引，聚集国内优势研究力量，注重与企业进 行密切合作以推动产业化发展，重点攻关激光诊断、 激光治疗和激光监测涉及的核心关键技术，助力我 国激光诊疗技术的临床转化、示范和推广。

（三）扶持激光医疗器械相关产业

面向激光医疗产业园区和激光医疗器械第三方制造平 台，给予土地、资金、税收、人才等方面的政策支 持并保持连续性；提供与产业发展相配套的财务和 法律公共服务，推行公共资源的共享和高效使用。

本文改写自顾瑛，邱海霞  ，李步洪  ，马辉等发表的 《我国激光技术医疗应用和产业发展战略研究》 一文