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红外光纤传能系统+COCO2激光器实现激光手术领域

作者:滚球体育更新时间:2020-01-19 09:23点击次数:字号:T|T

  原标题:红外光纤传能系统+CO/CO2激光器,实现激光手术领域的创新应用

  由于人体细胞组织对红外激光吸收能量的吸收效率远远高于可见光范围的激光,因此红外激光在激光外科中得到广泛的应用。目前国内医用能量型激光器以Nd:YAG(1.06 μm)、Ho:YAG(2.1 μm)和CO(5.5 μm)以及CO 2 (10.6 μm)为主。水对CO/CO 2 激光吸收效率远远大于Nd:YAG激光,在激光外科中,由于人体对CO/CO 2 激光吸收效率高、创伤面积小、伤口深度浅、能封闭细小血管及减少出血等优点,因此CO/CO 2 激光在激光外科中被广泛使用。

  传统技术基本采用导光臂结构传输CO/CO 2 激光能量,但有时很难进到咽喉等部位,这是由于激光束必须沿直线传播。因此,目前市场迫切需要与导光臂相似热效应的光纤传输能量。德国art photonics公司研发出创新型卤化银多晶红外光纤(PIR实芯光纤)可以稳定传输CO/CO 2 激光能量,独创性SMART技术,使得透光率大于75%。

  包括玻璃、水和哺乳动物组织在内的许多材料对CO/CO 2 激光器波长具有不同的吸收特性。CO激光器发射激光中心波长在5.5 μm附近,约为CO 2 激光器发射波长的一半(10.6 μm)。传统激光能量传导多采用导光臂结构,但鉴于导光臂本身结构笨重、缺乏灵活柔韧性,在许多应用中无法操作。因此,德国art photonics公司与美国Coherent开展紧密合作,致力于研发先进的光纤传能系统,传输CO/CO 2 激光能量。直接耦合激光器光纤系统包含光学耦合装置(透镜)、PIR实芯光缆等,如下图。

  art photonics公司研发团队对CO/CO 2 激光器采用光纤传能系统,比较了切割多种动物组织样品(心脏、肌肉和肝脏);而后发现在两种不同激光器波长下,组织吸收结果有明显差异。下图展示了来自脂肪肌肉和心肌组织样品的实验结果。

  上图样品来自对猪组织的脂肪肌肉(左)和心脏肌肉(右),使用CO(顶部)和CO 2 (底部)激光器分别以4 mm/s速度和8 W输出进行切割,激光束聚焦在组织表面下2 mm。白色区域显示了凝血的程度,横截面为手术刀垂直切割后显微显示的图像。

  通过对激光组织切割样品对比,明显看的出两个重要现象是组织消融的程度和周围白色区域扩展程度。白色区域为组织被加热到其凝血点,但没有被清除。实验中发现CO 2 激光产生的切口更深、更窄,而CO激光产生了更宽、更深的凝血区,凝血则是激光微创手术中实现最小出血的关键因素。光纤系统能稳定传输CO/CO 2 激光能量,该技术将会在激光手术中大展身手。如在耳鼻喉科微创手术中,采用CO 2 激光的微创手术切口治疗皮脂囊肿,创伤小、流血较少且不需要缝合,5 ~ 7小时左右创口可愈合。

  这套光纤系统对于缺乏口腔激光显微手术经验的医师来说,使用CO 2 激光将会更加简单,因为无需喉镜与显微适配器的校准。光纤还可以联合柔性支气管镜,用于气管或支气管手术。同时它也使得在诊所中进行咽喉手术成为了可能,因为利用CO 2 激光可以无需全身麻醉,从而降低患者的住院费用,使患者在面对如口腔咽乳头状瘤等复杂疾病时,增加对重复治疗的接受性。

  art photonics公司成立于1998年6月,创始人团队均来自世界知名学府和研究机构,是世界上领先的特种光纤和光纤系统的设计和制造供应商。该公司拥有30多年设计和研发经验,是宽光谱(180 nm ~ 18 μm)光纤解决方案的行业专家,产品覆盖4 ~ 16μm高难度中红外传输。公司采用全球领先卤化银晶体挤压工艺,生产出多晶红外(polycrystalline infrared fibers,PIR)光纤,纤芯跨度从240 μm至900 μm。其独有的SMRT(Special Micro Anti-Reflection Treatment)专利技术,使得光透率大大增强(>75%)。PIR实芯光纤光缆具有高灵活、柔性光传输等特点,被广泛应用于激光手术以及其他医疗的光纤传输。返回搜狐,查看更多

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