脉冲CO_2激光伴水喷雾的骨组织消融

作     者：张先增 郭健 詹振林 谢树森 叶青 

作者机构：福建师范大学激光与光电子技术研究所医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350007 福建省立医院耳鼻咽喉科福建福州350001 福建医科大学省立临床学院福建福州350001 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2010年第30卷第7期

页      面：2069-2073页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家自然科学基金(60578057,60878062) 卫生部科学研究基金(WKJ2008-2-035) 福建省自然科学基金(2008J0317)资助课题 

主　　题：医用光学 激光消融 骨硬组织 水喷雾 脉冲CO2激光 

摘      要：评估水喷雾条件对脉冲激光辐照骨硬组织的消融速率、消融效率以及组织表面形态学变化的影响。实验样品为新鲜离体牛胫骨组织;光源为脉冲CO2激光(波长10.64μm),脉冲频率60 Hz,能量密度26.5 J/cm2,光束经关节臂传输后聚焦在组织样品表面进行垂直点状照射,光斑尺寸为400μm,辐照时间10 s。激光辐照时,水雾以45°角倾斜向组织表面喷射,喷水速率分别设置为0(无喷水),0.26,0.5,0.6,0.7和0.9 mL/s。辐照后,体式显微镜观察组织样品表面形貌变化,OCT技术测量弹坑深度,扫描电镜观察弹坑微结构变化。结果表明,水喷雾条件对脉冲CO2激光骨硬组织的消融速率,消融效率以及组织表面形态学变化具有重要影响:水喷雾不仅可以起到冷却和降低热损伤的作用,通过优化选择激光辐照参数和喷水速率,可以显著增大消融速率和消融效率,改善靶组织表面的形态结构。