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激光与生物能探讨

世界网络www.linkwan.com 创办人 林和安

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由于笔者近期正在从事弱激光与生物能的探讨,决定以香港电子工作者身份,谈谈“弱激光与生物能”的一些看法和思考,从技术、疗效、创意、创新角度与朋友们一起交流、分享。

光疗法是人类使用的古老的治疗方法之一,Nils Finsen于1904年获得诺贝尔奖的紫外线(UV)疗法建基于古埃及人的太阳疗法演变。自1960年美国梅曼制成世界第一台红宝石激光器开始,已有五十年的历史。激光发明以后,光对生物能调节作用(photobiomodulation,PBM)就成为快速发展的生物医学研究领域。激光疗法广泛用于镇痛、消除炎症、加快伤口愈合和毛发生长、预防细胞死亡和组织损伤、改善血液循环等。PBM利用低强度激光和发光二极管作为光源,通过对人体皮肤、鼻腔、耳道等位置照射,增强人体细胞活性,进而修复人体受损部位,达到治疗目的。麻省理工学院的一个神经科学家小组,将10Hz/40Hz脉冲调制红色650nm及红外线780/810nm照射在患者的鼻子,通过颅骨的引导,脉冲光子能触发大脑中的生化链式反应,对探索治疗脑部疾病提供新的方法。哈佛医学院的皮肤科Michael Hamblin 教授,2015年对痴呆症的研究中发现,使用激光治疗12周后,身体体质增强,睡眠改善,易怒、焦虑等症状得到有效缓解。

太阳光发射在250到2500nm(纳米)的范围,在激光疗法中,则采用激光二极管产生各种颜色波长光波,达到不同的治疗效果。例如采用激光二极管发射波长为630-670nm(纳米)的红光,可以促进毛囊细胞的增殖,加速伤口愈合,促使头发更快的生长。但在690-1100nm(纳米)的波长下,激光可除毛,藉由毛囊基质中黑色素吸收激光的原理来破坏毛囊,仅对黑色毛发有效。

尽管弱激光疗法low level laser therapy(LLLT)现在用于治疗各种各样的疾病,但需要根据不同的疾病来选择不同波长、能量密度、脉冲频率、持续治疗的时间等参数。如果参数选择不正常,可能会导致治疗效果降低,甚至是负面的治疗效果。

什么是激光

激光(Laser)在港澳台音译为镭射或雷射,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的首字母,意思是“受激辐射所产生的光放大”,激光一词由大陆学者翻译后由钱学森定议采用。激光是20世纪四大发明之一(半导体、原子能、电脑和激光)。光是地球生命来源之一,光以能量的形式存在,光速每秒为30万公里。我们看得到的光波在电磁频谱中是很小波段,波长范围约在380nm-780nm(纳米)。

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图1:可见光波长

激光可由半导体激光器产生,半导体激光器又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。半导体激光器是最实用最重要的一类激光器。

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图2:半导体激光器结构

半导体激光器效率高,体积小,使用方便,价格便宜,工作寿命长。它是由1个P-N结构组成,由1块P型半导体和1块N型半导体结合而成,两端相互平行构成谐振腔的两个反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈,光的辐射放大,最后输出激光。P型半导体接正电极,N型半导体接负电极。

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图3:双波长红光和红外光激光二极管集成结构

双波长红光660nm和红外光780nm激光二极管采用单晶片实现所需要的输出,低工作电流,波长和相位都整齐、稳定。激光二极管是非常脆弱,使用不当容易造成损坏,工作电压、电流均不能过高,要符合产品规格,要确保限流、稳压激光的输出才能稳定。所以需要有优良设计的驱动电路。

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图4:新型激光二极管限流稳压驱动电路

经R3限流后,由Q2及U1组成可调精准电压控制电路,稳压值从1.1-7V,由RV1连续可调去驱动不同参数激光二极管,适用由脉冲去驱动激光二极管电路要求。

激光具有高亮度、高方向性、高单色性、相干性能好等独特的功能。医用激光在皮肤美容、口腔、眼科、高血压等方面逐渐应用,弱激光在医学上的应用在20世纪70年代就已开始。激光医学目前已形成了自有体系,世界卫生组织(WTO)成立有“激光医学谘询委员会”,国内医学院校亦将激光医学课程列入课程范围内,特别是激光针灸已广泛应用于临床。

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图5:激光针灸

弱激光直接或聚焦或扩束照射穴位,是一种能量传递,生物组织吸收光子后,将光能转为热能、化学能,从而达到治疗效果。光子中医学已是国家推动的课题之一,主要探讨光子学在经络循行路线上进行无创伤诊断及治疗研究。

经科学家研究证明,波长为650nm的红光激光易被人体吸收,产生明显的生物效应,前苏联将这种激光应用在航天员身体保健上,因而被称为“人类生命之光”。最近几年,来自欧美、内地、台湾专家学者的研究中发现,波长为660nm的红光是人体的黄金波长,比650nm更具医学价值。此外,780nm、803nm、830nm、980nm波长的红外光在弱激光临床应用各有效果。

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图6:人体对不同波长的激光吸收光透射率

不同波长的激光作用于人体,产生不同的作用。在采用激光治疗时,需要考虑需要治疗的部位、采用何种波长的激光、激光的功率密度、光斑大小等因素。实验显示,弱激光在660nm、780nm波长对人体组织和血液光透射率最高。红色激光和红外激光对人体组织的高透射率,而紫外激光405nm透射率低,如对较浅部分则采用紫外光效果好,蓝光445nm、绿光520nm在治疗、美容中也有采用,对深部组织病变则以红光和红外激光效果更好。红光和红外激光为暖色光,可使呼吸力增强,心率增加,提高神经兴奋性,中医属“补”现象。绿光、蓝光为冷色光,作用相反,可以减低神经兴奋性,作用类似中医针灸之针刺泻现象。功率密度是生物效应的重要标志,一般呈正比关系,激光对人体有一定要求的功率密度才能引起机体反应,随着功率增强,对人体作用就会更明显,但超过一定量的功率密度,会对人体组织细胞造成损伤。激光光斑大小对人体作用,在同功率时,光斑小的功率强度大,对人体作用大。光斑大则功率强度小,对人体作用小,穴位照射光斑越小越好,对病变组织采用大光斑则可扩大照射范围。

激光的工作分连续和脉冲两种模式,市面上的弱激光一般采用连续式,以直流驱动,脉冲模式弱激光一般是采用在大型专业激光治疗设备上。笔者本次研制出创新型的生物能脉冲驱动智能双波长660nm/780nm产品,可将双波长激光在脉冲驱动下由静态激光变成动态激光能量,虽表面上光能量会低些,但带来激光冲击波引起共振的能量大。660nm红光、780nm红外光根据王唯工教授提出十二经络共振频率来调制,以激发十二经络。共振频率计算方法可参考王唯工教授大作“气的乐章"。

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图7:激光的连续和脉冲调制模式输出

王唯工共振脉搏频谱分析:若以脉率72次/分计,心跳频率1.2Hz,第1谐波肝经1.2Hz,第2谐波肾经2.4Hz,第3谐波脾经3.6Hz,第4谐波肺经4.8Hz,第5谐波胃经6Hz,第6谐波胆经7.2Hz,第7谐波膀胱经8.4Hz,第8谐波大肠经9.6Hz,第9谐波三焦经10.8Hz,第10谐波小肠经12Hz,第11谐波心经13.2Hz,第12谐波心包经14.4Hz。

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图8:脉冲调制660nm/780nm激光交替照射示意图

(脉冲调制频率可依王唯工十二经络频率输出)

脑生物能

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图9:神经元细胞与线粒体示意图

弱激光生物刺激

学者的研究印证,经用红光和红外光的弱激光照射对细胞线粒体的细胞色素会起反应,可促进神经元内线粒体三磷酸腺苷酶ATP的合成。ATP是细胞进行新陈代谢和进行各种活动的原材料,ATP的变化导致了细胞内钙离子(Ca2+)浓度变化,可将细胞外的信息传递到细胞内,弱激光照射后2-3分钟细胞内的钙离子Ca2+增加2-3倍,这对细胞功能的调节起重要作用,增加细胞组织和器官的自我修复机制。增强脑神经元功能。

双波长激光脉冲鼻疗器

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图10:双波长激光脉冲鼻疗器

双波长激光脉冲鼻疗器是采用660nm红光/780nm红外光双波长脉冲技术交替输出,红光持续工作9秒,红外光持续工作9秒,18分钟后输出自动关闭。由可调生物能频率产生器0.5-999.9Hz调制后照射鼻腔,向鼻腔内注入大量光子。

激光鼻腔照射是利用激光能量的生物刺激作用,刺激鼻腔内的交感神经和副交感神经,使鼻粘膜血管伸缩、扩张,反射性地引起颅内血循环和全身血循环的改善,从而达到辅助治疗血压、血脂、血粘度的目的。

鼻腔内通道没有毛发和皮肤阻挡,鼻腔富含血液毛细血管。鼻腔每平方厘米的毛细血管比身体的大多数器官都要多。由于血液的供应量很大,而在鼻腔内分隔血液的薄鼻内膜簿而透气,所以这个区域适宜激光血液照射。鼻腔距离大脑仅7厘米,屏障很小,光能利用率高,也是直接刺激大脑的极好来源。鼻腔内有丰富自主神经,刺激鼻腔内均可反射性改变内脏(心、胃等)活动,更可改善心脑血管缺氧缺血性疾病,可启动90%脑睡眠神经元。

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图11: 激光鼻内刺激技术示意图

双波长激光脉冲鼻疗器最大功率不超过5mw,弱激光功率在10mw以下远小于肌体和血液的损伤阈值,在进行激光鼻腔照射时,激光穿透人的肌体而不会引起肌体的任何损伤。但已足以在生物体内激起反应。虽然本研究是采用美容级5mw安全弱激光,但使用时仍禁止直视。照射时间在10-20分钟比较合适。

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图12:最佳照射时间

多功能弱激光、负脉冲磁能换能器

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图13:多功能弱激光、负磁能换能器

负脉冲磁能治疗头经由中国电子测量专家著名电磁专家向天明高工指导完成,采用负磁能换能器,中央一粒双波长弱激光660nm红光/780nm红外光及左右共八粒633nm红光LED。发光二极管(LED)和弱激光有相似的功能,但是弱激光可更深入到组织中。光能、磁能经生物能频率调制后才总输出。双波长自动9秒交替照射,光能照射人体时相当将人置于大的电磁场中,配合负磁能换能器加强电磁场涡流强度,使分子发生极化重新排列。导至细胞元的线粒体呼吸链的启动,ATP生产增加。能量沿经络传输到五脏六腑。

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图14:多功能弱激光、负磁能换能器临床示意图

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图15:LED受单晶片机指令脉冲调制

肩颈保健应用

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图16:肩颈保健的应用

众所周知,肩颈是人体的上半身十字路口,是气血运作的关键路口。颈椎病是严重危害人类健康的常见疾病,颈椎动脉长时间受压,就会造成血液循环不畅通,发生血瘀的病理过程,引致多种疾病。而随着智能手机的广泛应用,“低头族”患颈椎病的比例亦呈明显上升趋势,如何解决颈椎的过早退化已成重要的研究课题。

采用多功能弱激光、负磁能换能器时弱激光红光660nm /红外光 780nm双波长交替照射及负磁能综合场能可改善关节及其周围软组织的血液供应。采用弱激光器照射天柱穴、风池穴、风府穴,加速椎动脉血流速度增快,可起到中医活血化淤、养血醒脑,镇静安神的作用。同时帮助矫正颈部曲歪,打通膀胱经络,解风排毒。

头部保健应用

采用多功能弱激光、负磁能换能器对头部神庭穴、百会穴、玉枕穴等进行照射,可刺激神经组织,引起肌肉伸缩,产生运动效应,扩张血管,促进血液循环,缓解头部疼痛和不适,修复衰老的细胞、促进再生。从认知神经科学角度来说,光能、磁能向大脑发出9.63Hz或40Hz的脉冲频率光能、磁能,对大脑的额叶-顶叶控制网络有调节作用,增强大脑潜能量发挥作用,可提高心理敏锐度和认知度。配合双波长激光脉冲鼻疗器同时使用,更有事半功倍之效果。

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图17:头部佩戴示意图

佩戴方法:可移动激光器由头中开始,五分钟后再移至发际、后脳,大面积覆盖整个头部。

膝盖保健应用

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图18: 膝盖保健示意图

慢性膝盖疼痛是一个比较普遍的问题,中老年人慢性膝盖疼痛主要是由骨关节炎造成的。光能及磁能可以消炎、止痛及去水肿外,最重要的功效是能加快细胞组织生长,迅速修补劳损的肌肉和筋膜,加快痊愈时间,是痛症患者的恩物。为了更贴合膝盖使用,可配合使用弹力松紧魔术贴绑带辅助捆绑固定。

双波长弱激光脉冲耳穴器

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图19:双波长弱激光脉冲耳穴器

耳穴激光器采用660nm红光/780nm红外光双波长智能技术交替输出照射,提升细胞活性,达到治疗效果。此法无痛,使用简便,治疗时问短,每次仅需3~5分钟.而且免除了耳廓感染、滞针、断针的可能性,对老年体弱者和儿童尤为适宜。

吸罐红光、红外光及蓝光、绿光弱激光器

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图20:吸罐红光、红外光及蓝光、绿光弱激光器

本系统核心技术是半导体弱激光红光660nm /红外光 780nm双波长交替照射、单独蓝光450nm及绿光520nm波长激光器可根据要求特别订做。激光由可调生物能能量频率调制后才照射刺激,红光660nm可促进伤口愈合,红外光780nm可改善血液循环,蓝光450nm有抑制油脂分泌、镇静、杀菌作用,绿光波长520nm有安定的作用,能够改善因疲劳、精神紧张引起的皮肤问题。三种型号吸罐弱激光器互相搭配有良好预防和治疗效果。

可在乳房、背部、手足部等,想吸哪就吸哪里,某些部位可加绑带魔术贴辅助,更简单方便,不粘连、无拔毛现象,还有火罐功能。

生物能经络通BG-8介绍

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图21:新型BG8生物能经络仪方框图

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图22:BG-8面板示意图及功能说明

(1)频率表显示:0.5Hz~999.9Hz

(2)660nm:当红色LED长亮时,智能激光波长660nm连续模式输出;当LED闪烁时,输出由0.5Hz~99.9Hz脉冲模式调制输出。(超过100Hz基本看不出闪烁)

(3)780nm:当绿色LED长亮时,智能激光波长780nm连续模式输出;当LED闪烁时,输出由0.5Hz~99.9Hz脉冲模式调制输出。(超过100Hz基本看不出闪烁)

(4)432Hz:当蓝色LED亮时,激光主载波432Hz脉冲调制启动。

(5)MP3指示灯:当黄色LED亮时,使用MP3输入调制功能。

(6)电源开关:主机电源控制开关。

(7)频率调整钮:0.5Hz~999.9Hz可调。短按(小于2秒)--频率微调功能,长按(大于2秒)为432Hz蓝光频率开关功能,旋转:顺转为9.63Hz频率加,逆转为9.63Hz频率减。

8)能量强弱调整钮:调能量输出强弱,选择小能量时为连续模式输出,选择大能量时为0.5Hz~99.9Hz+432Hz脉冲模式调制输出。

侧面板

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图23:BG-8侧面板示意图

(9)12V电源输入:电源适配器交流AC100-240V、直流输出12V /2A。

(10)MP3输入:由MP3输入声音,调制后总输出驱动红光/红外光等输出。

(11)六芯输出端:包括智能激光、声能、磁能、热能输出端。

(12)智能激光输出端: 红光/红外光9秒交替输出端,18分钟后关闭。

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