【技术实现步骤摘要】
一种液体介质空化增强效应辅助激光钻切骨方法
本专利技术属于激光加工技术在医疗领域的应用，特别涉及一种液体介质空化增强效应辅助激光钻切骨方法。
技术介绍
目前临床骨科手术中常用的电钻打孔、电锯切割等传统机械式钻切操作会由于手术工具与组织之间的物理接触而产生机械刀具和组织界面之间的摩擦导致极大的热量积累或微裂纹，极大降低组织的生物活性和愈合能力，严重时导致骨组织直接彻底坏死。钻切可控性差且刀具退化率高。激光消融效应用于骨组织的切割和磨削已多有尝试，在减少机械式刀具钻切接触式等方面体现出其独特的优点。采用激光钻切骨组织可有效减少对组织的应力损伤、减少手术器械磨损等，然而，传统的激光与骨组织直接钻切骨的作用当时由于其以热烧蚀为主要的去除机理，光能量注入而导致的热效应乃至热损伤一直阻碍着激光骨科手术的发展。激光空化效应是指激光与液体介质相互作用中产生的空泡、冲击波、射流等现象，尤其是空泡脉动和溃灭会产生的强压力冲击波，当冲击压强大于作用材料的屈服强度时，在冲击力的作用下实现材料的去除。中国专利技术专利申请20191050875...
【技术保护点】
1.一种液体介质空化增强效应辅助激光钻切骨方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤100，脉冲激光的输出功率的值在为30～60W，与液体介质作用，产生空化现象；使用摄像机对水槽中空泡的瞬态特性进行同步拍摄，使用LED灯光源对空化区域进行照明，辅助捕捉空泡初生、脉动和溃灭的全过程，并记录空泡构型演化的时间，得到激光触发至空泡初生时间T
【技术特征摘要】
1.一种液体介质空化增强效应辅助激光钻切骨方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100，脉冲激光的输出功率的值在为30～60W，与液体介质作用，产生空化现象；使用摄像机对水槽中空泡的瞬态特性进行同步拍摄，使用LED灯光源对空化区域进行照明，辅助捕捉空泡初生、脉动和溃灭的全过程，并记录空泡构型演化的时间，得到激光触发至空泡初生时间T1，激光脉动过程时间为T2，溃灭阶段时间为T3；
步骤200，在获得空泡构型演化的时间后，调制激光脉冲串的参数，针对空泡演化的不同过程相应增强空化效应；调制脉冲串的方法如下：在T1时间内选择高单脉冲能量I1、低重复率τ1的激光参数组合，此为空泡的初生阶段；在T2时间内采用较低单脉冲能量I2，较高重复率τ2，其中I2＜I1、τ1＜τ2；在T3选择低脉冲能量I3、高重复率τ3，的激光参数组合，其中I3＜I2，τ2＜τ3；其中所述脉冲激光的输出功率保持恒定，I1·τ1＝I2·τ2＝I3·τ3，其中1.2τ1≤τ2≤3τ1，1.1τ2≤τ3≤2τ2；
原位观察空泡实...
【专利技术属性】
技术研发人员：季凌飞，张犁天，王军强，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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