基于高速摄像技术脉冲激光水介导牛胫骨消融的实验研究

发布时间：2017-04-07 11:14

  本文关键词：基于高速摄像技术脉冲激光水介导牛胫骨消融的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：脉冲激光诱导生物硬组织消融技术在牙科、骨科和耳外科等医学领域具有广阔的应用前景。提高激光消融生物硬组织的效率和速率并减少组织热损伤是激光消融技术领域的研究热点和难点。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,以典型波长脉冲CO2激光(10.64μm)和Ho:YAG (2.08μm)激光为辐射光源,利用高速摄像技术,开展了脉冲激光与液体介质相互作用、脉冲激光水介导生物骨硬组织消融的实验研究。 首先,综述了生物骨硬组织的基本成分和光学特性参数,阐述了脉冲激光消融骨硬组织的主要机理,脉冲激光水介导生物硬组织消融的机制以及当前的主要研究方法。 其次,利用高速摄像技术研究了脉冲CO2激光诱导水介质所产生的气穴通道效应,获得气穴通道形成的阈值能量密度,气穴通道脉动周期、最大纵向深度和对应横向宽度随激光能量密度的变化关系。 再次,利用高速摄像技术研究了脉冲Ho:YAG激光诱导液体介质空泡效应的动力学过程,获得空泡纵向长度和横向宽度随时间的变化规律,空泡最大纵向长度和横向宽度、体积、脉动周期随能量变化关系；在此基础上,通过在水溶液中加入脂肪乳剂和墨汁改变其吸收和散射系数,研究其对空泡脉动特性的影响。 最后,分别以CO2激光和Ho:YAG激光为实验光源,以牛胫骨为作用对象,在不同条件下(水环境和空气中),利用高速摄像技术对激光、水与牛胫骨三者之间的相互作用过程进行动态监测,体视显微镜评价水环境和空气条件下牛胫骨组织表面形貌变化。
【关键词】：脉冲激光 液体介质 气穴现象 空化效应 牛胫骨 高速摄影技术
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.51
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-4
• 中文文摘4-6
• 目录6-7
• 绪论7-15
• 1. 研究背景和选题意义7-8
• 2. 国内外研究现状8-12
• 3. 本文主要工作12-15
• 第1章 脉冲激光水介导生物硬组织消融机理15-23
• 1.1 生物骨硬组织形态结构和光学性质15-18
• 1.2 脉冲激光生物硬组织消融机理18-19
• 1.3 脉冲激光水介导生物硬组织消融机理19-22
• 1.4 脉冲激光水介导生物硬组织消融的主要研究方法22-23
• 第2章 脉冲CO_2激光诱导水介质气穴通道效应23-31
• 2.1 实验材料与方法23-25
• 2.2 实验结果与讨论25-29
• 2.3 本章小结29-31
• 第3章 脉冲Ho：YAG激光诱导液体介质空化效应31-53
• 3.1 脉冲Ho：YAG激光诱导水介质空化效应32-45
• 3.2 脉冲Ho：YAG激光诱导脂肪乳剂溶液空化效应45-48
• 3.3 脉冲Ho：YAG激光诱导墨水溶液空化效应48-51
• 3.4 本章小结51-53
• 第4章 脉冲激光水介导牛胫骨消融53-65
• 4.1 脉冲CO_2激光诱导水下牛胫骨消融53-58
• 4.2 脉冲Ho：YAG激光水下牛胫骨消融58-63
• 4.3 本章小结63-65
• 第5章 结论65-67
• 参考文献67-75
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果75-77
• 致谢77-79
• 个人简历79-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 宗思光;王江安;王雨虹;;脉冲激光击穿水介质特性的实验研究[J];光电工程;2008年11期

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7 赵海滨;张先增;詹振林;谢树森;;组织表面附着水膜层对脉冲CO_2激光骨硬组织消融的影响[J];中国激光;2011年01期

8 赵瑞;徐荣青;沈中华;陆建;倪晓武;;黏性液体中激光空泡脉动特性的理论和实验研究[J];物理学报;2006年09期

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本文编号：290327