基于激光热源的切割止血手术刀的研究

发布时间：2017-05-21 14:10

  本文关键词：基于激光热源的切割止血手术刀的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：激光手术刀已经在临床得到了广泛的应用，激光手术中强激光对组织作用的主要方式为热作用，热作用使组织升温从而实现汽化切割和凝固止血。激光手术刀在临床应用中仍存在组织对激光波长的选择性依赖、切割能力不稳定和对较大直径血管止血效果不可靠等问题。 论文的主要工作内容一是通过实验使用积分球测量系统分别测量650nm波长低功率激光照射下蛋清、犬肝、犬肾、犬腹肌和大鼠腹肌组织在加热过程中的准直透射光、漫透射光和漫反射光光强随温度变化的数据。计算光学特性参数随温度变化的结果表明，组织热变过程中吸收系数和散射系数增大。光学特性的改变影响激光对组织的作用效果，导致激光切割能力不稳定。 论文的主要工作内容二是通过比较兔和犬的肌肉和血管样本，在恒温水浴加热变性前后几何尺寸和病理形态的变化，分析热作用对止血效果的影响。肌肉热变后的形态变化对止血效果影响较小，热变后血管内壁变厚突起使血管趋于闭合有助于止血。使用激光对直径较大的血管止血时，血液凝固形成的血块不能完全封堵血管止血，需施加外力压迫血管帮助血管封闭。 论文的主要工作内容三是使用1064nm波长全固态Nd:YAG激光器组建基于激光热源的能量型手术装置。使用石墨材料作为激光吸收介质制成的基于激光热源的手术刀头具有良好的软组织汽化切割效果，比相同功率的非接触式手术刀切割深度更大。 论文的主要工作内容四是设计实现了激光手术装置控制系统，使用LCD触摸屏和MCU控制器控制声光开关的工作状态，声光开关控制输出激光脉冲的平均功率。调节输出激光脉冲占空比可控制输出激光的平均功率和基于激光热源手术刀头的温度。 论文对激光手术中存在的一些问题进行了实验研究和理论分析，提出了相应的解决方法，并依据研究结果设计实现了基于激光热源的能量型手术装置及其控制系统。
【关键词】：激光手术刀 热变性 热作用 切割 止血
【学位授予单位】：首都医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.51
【目录】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-9
• 前言9-11
• 第一章 组织热变过程中的光学特性变化11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 材料和方法11-14
• 1.2.1 实验材料11-12
• 1.2.2 实验方法12-14
• 1.3 实验结果14-21
• 1.3.1 蛋清热变过程中的光学特性变化14-16
• 1.3.2 动物组织热变过程中的光学特性变化16-21
• 1.4 讨论21-22
• 1.5 结论22-23
• 第二章 热作用对激光止血的影响23-30
• 2.1 引言23
• 2.2 材料和方法23-25
• 2.2.1 实验材料23-24
• 2.2.2 实验方法24-25
• 2.3 实验结果25-27
• 2.3.1 热作用后组织样本几何尺寸变化25-26
• 2.3.2 热作用前后组织病理切片对照26-27
• 2.4 讨论27-29
• 2.5 结论29-30
• 第三章 基于激光热源的能量型手术装置设计30-38
• 3.1 激光光源30-32
• 3.2 激光控制系统32-34
• 3.3 激光耦合传输系统和手术刀头34-36
• 3.4 激光手术装置的测试和实验36-38
• 第四章 激光手术装置控制系统硬件和软件设计38-49
• 4.1 声光开关驱动器控制38
• 4.2 MCU 控制器硬件设计38-43
• 4.3 LCD 触摸屏操作界面设计43-44
• 4.4 MCU 控制器软件设计44-46
• 4.5 控制系统调试46-49
• 总结与展望49-50
• 参考文献50-54
• 综述54-62
• 参考文献60-62
• 附录62-74
• 攻读学位期间发表文章情况74-75
• 致谢75-76
• 个人简历76

【参考文献】

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本文编号：383905