【摘 要】
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减少热损伤并提高消融效率是当前激光硬组织消融技术研究的热点、重点和难点。现有研究表明：外部水的介入可以增强激光硬组织消融效果,激光诱导空化效应在液体介导消融中扮演
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减少热损伤并提高消融效率是当前激光硬组织消融技术研究的热点、重点和难点。现有研究表明：外部水的介入可以增强激光硬组织消融效果,激光诱导空化效应在液体介导消融中扮演重要角色,然而相关机制并没有得到合理的解释。本文立足于国内外激光消融技术发展现状和临床应用需求,以波长为2.08μm的脉冲Ho:YAG激光为辐射光源,基于高速摄像技术,实验研究了不同水深和不同浓度墨汁溶液对空泡脉动特性及其对牛股骨消融效果的影响。首先,介绍了骨组织的组成结构、基本成分和相关特性,总结了激光直接消融和液体介导消融硬组织的机理,阐述了激光空泡产生、脉动和溃灭,以及空泡脉动特性的影响因素。其次,采用高分辨率高速摄像拍摄了脉冲Ho:YAG激光与水介质相互作用时空泡效应的高速过程。研究得到不同激光能量下,空泡的周期、最大横向宽度、最大纵向长度、空泡的最大体积随光纤入水深度的变化关系。再次,利用高分辨率高速摄像监测了脉Ho:YAG激光与不同浓度墨汁溶液相互作用时空泡的脉动过程。获得空泡的周期、最大横向宽度、最大纵向长度和空泡的最大体积均随脉冲能量的增加而增加；纯水中加入不同墨汁体积,增加纯水的吸收系数,空泡的尺寸反而减小。最后,使用波长2.08μm的脉冲Ho:YAG激光,对空气中、纯水介质不同深度以及不同吸收系数的墨汁溶液中牛股骨进行消融实验,利用高速摄像机进行实时拍摄,OCT扫描系统和体视显微镜系统评价牛股骨组织表面消融形貌的变化。通过对光纤入水深度、液体介质、激光参数的优化选择,可获得无热损伤的消融效果,还可以使消融切口深、边缘光滑干净,形状规则,以及更高的消融速率和效率。
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