用二极管红外激光切割软组织时的温度变化

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 激光物理 激光物理
• 手术技术 手术技术

背景情况:

• 红外 (IR) 二极管激光越来越多地用于软组织手术.
• 了解它们的热效应对于安全有效的应用至关重要.
• 激光参数和光纤尖端设计的变化可以影响热传输.

研究的目的:

• 使用红外二极管激光器量化软组织中的温度变化和传热模式.
• 为了比较970nm和980nm激光器与启动和非启动光纤尖端之间的热效应.
• 为优化激光设置和最小化热损伤提供数据.

主要方法:

• 牛舌组织切片使用970nm和980nm红外二极管激光进行切口.
• 激光器在2瓦的连续波中运行,具有启动和非启动的光纤尖端,用于30秒的辐射.
• 热成像以10秒的间隔捕获温度变化 (ΔT) 和热分布 (垂直和横向毫米).

主要成果:

• 启动尖端的970nm激光显示最大ΔT为17.81±11.48°C,而启动尖端的980nm激光显示13.24±6.90°C (p=0.041).
• 在启动和非启动激光器之间观察到垂直和水平热传递的统计学上显著差异.
• 与970nm激光相比,具有启动尖端的980nm激光表现出更大的垂直和横向热传输;与未启动尖端的970nm激光相比,未启动尖端的980nm激光表现出更高的热分布.

结论:

• 近红外二极管激光器具有独特的传热特性,受到波长,光纤尖端启动和辐射参数的影响.
• 带启动尖端的980nm激光显示了热扩散的增加,而带非启动尖端的970nm激光也显示了显著的热分布.
• 精确控制激光功率设置和照射持续时间至关重要,以减轻软组织应用中与过度热量相关的风险.