雷射生物學效應測量裝置製造方法
2023-07-22 17:40:31 1
雷射生物學效應測量裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雷射生物學效應測量裝置，包括雷射刀頭、雷射刀頭支架、紅外輻射測溫儀、生物組織固定架、顯微鏡系統、透射雷射光束通道和實驗固定平臺，雷射刀頭固定在雷射刀頭支架上，待測生物組織固定在生物組織固定架上，顯微鏡系統在生物組織固定架的正後方，透射雷射光束通道位於顯微鏡系統的正後方；紅外輻射測溫儀安裝在生物組織固定架的側面用以測量生物組織的實時溫度變化。本實用新型可適用於不同雷射波長、工作模式、雷射功率等多種雷射實驗進行生物學效應研究，為雷射治療提供直觀、全面和可預知的信息，本實用新型結構簡單、操作方便、性能穩定，為研究雷射生物學效應提供了方便。
【專利說明】雷射生物學效應測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雷射與生物組織的生物學效應研宄，尤其是用於雷射生物學效應測量裝置，屬於生物組織熱傳導的研宄。
【背景技術】
[0002]雷射與生物組織的生物學效應是雷射在醫學上應用的重要方面之一，隨著雷射在醫學上越來越廣泛的應用，雷射與組織的生物學效應研宄逐漸引起人們的重視生物組織吸收雷射能量後將引起生物組織的不可逆性損傷，從而達到治療的目的，如凝固、汽化、切害J、止血等。雷射與生物組織的生物學效應主要取決於雷射的波長、工作模式、雷射的功率等參數。但是目前雷射生物學效應的研宄多數隻進行了單一波長雷射作用於生物組織理論或實驗研宄，雖然有些些研宄已經應用於臨床手術，但是在臨床中往往只能完成凝固、汽化、切割、止血等中的一項功能，隨著技術的不斷更新和發展，適應症治療範圍的不斷擴大，臨床手術對雷射醫療器械的要求越來越多樣化，單一波長的雷射醫療器械已經不能滿足現代微創外科手術的需要完成整個手術往往還需要其它器械進行輔助才能完成整個手術。
[0003]儘管雷射已在臨床應用領域取得了不少的成就，但是還需要進行理論的整合，特別是在定量化研宄基礎上提高應用的可預知性、安全性和可靠性。目前對雷射與生物組織光熱作用主要從兩個方面開展了研宄:一是光子在生物組織中的迀移規律(生物光子學)，二是光生熱在生物組織中的傳導(生物熱學)。組織中光子傳輸理論和模擬是近年來生物醫學光子學的重點，國內外對生物組織的光學性質都展開了比較深入的研宄，主要基於傳輸理論的解析法和Monte-Carlo模擬，許多研宄者從它出發，定量描述組織中的光分布，進而獲得生物組織中的熱分布，得到一些有意義的結果。特別是人眼光學和皮膚光學，採用先進的檢測技術獲取了組織的折射率、漫反射率、螢光光譜等光學參數。光學無損檢測和診斷正逐漸走向臨床實用。生物組織熱傳導研宄的問題，是根據組織的特性，建立傳熱模型，了解雷射在生物組織中引起的熱和熱損傷情況。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提供一種可根據生物組織的特性建立傳熱模型、了解雷射在生物組織中引起的熱和熱損傷情況的生物學效應測量裝置。
[0005]為解決這一技術問題，本實用新型提供了一種雷射生物學效應測量裝置，包括雷射刀頭、雷射刀頭支架、紅外輻射測溫儀、生物組織固定架、顯微鏡系統、透射雷射光束通道和實驗固定平臺，所述雷射刀頭支架、紅外輻射測溫儀、生物組織固定架、顯微鏡系統、透射雷射光束通道固定在實驗固定平臺上，雷射刀頭固定在雷射刀頭支架上，待測生物組織固定在生物組織固定架上，生物組織固定架與雷射刀頭固定架的中心在同一平面上，從雷射刀頭髮出的雷射作用在生物組織上，所述顯微鏡系統在生物組織固定架的正後方，顯微鏡系統的物鏡中心和生物組織固定架的中心在同一水平面上，透射雷射光束通道位於顯微鏡系統的正後方；紅外輻射測溫儀安裝在生物組織固定架的側面用以測量生物組織的實時溫度變化，實驗固定平臺的檯面上設有多個等間距螺紋孔用於調節每個固定架之間的間距。
[0006]所述雷射刀頭為直出光纖或側出光纖。
[0007]所述雷射刀頭支架由固定和鎖定兩部分組成，由不鏽鋼材料製成。
[0008]所述生物組織固定架為可縮放的圓形夾，可固定不同大小、形狀的生物組織。
[0009]所述顯微鏡系統為生物顯微鏡。
[0010]所述實驗固定平臺為不鏽鋼臺面。
[0011]有益效果:本實用新型建立了一套定量測量組織中的光分布，進而獲得生物組織中的熱分布的測量裝置，可以對雷射對組織的汽化寬度、凝固寬度、汽化深度、凝層厚度的對應關係進行細緻研宄，可適用於不同雷射波長、工作模式、雷射的功率等多種雷射實驗進行生物學效應研宄，為雷射治療提供直觀、全面和可預知的信息，為臨床應用奠定堅實的基礎，本實用新型結構簡單、操作方便、性能穩定且適用於不同波長以及不同的生物組織，為研宄雷射生物學效應提供了方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖中:1雷射刀頭、2雷射刀頭固定支架、3紅外輻射測溫儀、4生物組織固定架、5顯微鏡系統、6透射雷射光束通道、7實驗固定平臺。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖及實施例對本實用新型做具體描述。
[0015]圖1所示為本實用新型的結構示意圖。
[0016]本實用新型包括雷射刀頭1、雷射刀頭支架2、紅外輻射測溫儀3、生物組織固定架4、顯微鏡系統5、透射雷射光束通道6和實驗固定平臺7，所述雷射刀頭支架2、紅外輻射測溫儀3、生物組織固定架4、顯微鏡系統5、透射雷射光束通道6固定在實驗固定平臺7上。
[0017]所述雷射刀頭I為直出光纖或側出光纖等。
[0018]雷射刀頭支架2由固定和鎖定兩部分組成，由不鏽鋼材料製成，用來固定不同形狀的雷射刀頭I。
[0019]所述生物組織固定架4為可縮放的圓形夾，可固定不同大小、形狀的生物組織。
[0020]所述雷射刀頭I固定在雷射刀頭支架2上，待測生物組織固定在生物組織固定架4上，生物組織固定架4與雷射刀頭固定架2的中心在同一平面上，從雷射刀頭I發出的雷射作用在生物組織上，對生物組織進行氣化、切割、止血等。
[0021]所述顯微鏡系統5在生物組織固定架4的正後方，顯微鏡系統5的物鏡中心和生物組織固定架4的中心在同一水平面上。
[0022]所述顯微鏡系統5為生物顯微鏡。
[0023]所述透射雷射光束通道6位於顯微鏡系統5的正後方，從生物組織透過的剩餘雷射經透射雷射光束通道6導出，導出後的雷射用雷射功率計進行測量，用以確定經作用後的雷射損耗率。
[0024]所述紅外輻射測溫儀3安裝在生物組織固定架4的側面用以測量生物組織的實時溫度變化。
[0025]所述實驗固定平臺7的檯面上設有多個等間距螺紋孔用於調節每個固定架之間的間距。
[0026]所述實驗固定平臺7為不鏽鋼臺面，
[0027]本實用新型的工作原理:
[0028]從雷射刀頭髮出的雷射作用在生物組織上，對生物組織進行氣化、切割、止血等，作用後的生物組織通過顯微鏡進行觀察，同時利用紅外輻射測溫儀對生物組織的實時溫度進行測量，透過生物組織的雷射通過透射雷射光束通道傳出，並由雷射功率計進行實時測量。
[0029]本實用新型的實施例
[0030]實驗用雷射波長為1.32nm ；
[0031]雷射刀頭I為直出光纖，雷射刀頭I固定在雷射刀頭固定架2上；
[0032]顯微鏡系統5為ZEISS Ax1skop40，並將其固定在顯微鏡固定架上；
[0033]生物組織為豬的肝臟，並將其固定在生物組織固定架4上；
[0034]紅外輻射測溫儀3為HL紅外測溫儀。
[0035]1.32nm雷射從雷射刀頭I處發出作用在豬的肝臟上，對豬的肝臟進行切割，通過顯微鏡系統5觀察到不同功率下1.32nm雷射對豬肝臟的切割效果，通過紅外測溫儀3記錄實驗過程中實時的溫度變化，從豬肝臟透出的雷射經透射雷射光束通道6導出，並由雷射功率計進行實時測量。
[0036]從整個實驗過程來看，該方法進行雷射生物學效應研宄，方便、實用。
[0037]本實用新型建立了一套定量測量組織中的光分布，進而獲得生物組織中的熱分布的測量裝置，可以對雷射對組織的汽化寬度、凝固寬度、汽化深度、凝層厚度的對應關係進行細緻研宄，可適用於不同雷射波長、工作模式、雷射的功率等多種雷射實驗進行生物學效應研宄，為雷射治療提供直觀、全面和可預知的信息，為臨床應用奠定堅實的基礎，本實用新型結構簡單、操作方便、性能穩定且適用於不同波長以及不同的生物組織，為研宄雷射生物學效應提供了方便。
[0038]本實用新型上述實施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本實用新型範圍內或等同本實用新型的範圍內的改變均被本實用新型包圍。
【權利要求】
1.一種雷射生物學效應測量裝置，其特徵在於:包括雷射刀頭(I)、雷射刀頭支架(2)、紅外輻射測溫儀(3)、生物組織固定架(4)、顯微鏡系統(5)、透射雷射光束通道(6)和實驗固定平臺(7)，所述雷射刀頭支架(2)、紅外輻射測溫儀(3)、生物組織固定架(4)、顯微鏡系統(5)、透射雷射光束通道(6)固定在實驗固定平臺(7)上，雷射刀頭(I)固定在雷射刀頭支架(2)上，待測生物組織固定在生物組織固定架(4)上，生物組織固定架(4)與雷射刀頭固定架(2)的中心在同一平面上，從雷射刀頭(I)發出的雷射作用在生物組織上，所述顯微鏡系統(5)在生物組織固定架(4)的正後方，顯微鏡系統(5)的物鏡中心和生物組織固定架(4)的中心在同一水平面上，透射雷射光束通道(6)位於顯微鏡系統(5)的正後方；紅外輻射測溫儀(3)安裝在生物組織固定架(4)的側面用以測量生物組織的實時溫度變化，實驗固定平臺(7)的檯面上設有多個等間距螺紋孔用於調節每個固定架之間的間距。
2.根據權利要求1所述的雷射生物學效應測量裝置，其特徵在於:所述雷射刀頭(I)為直出光纖或側出光纖。
3.根據權利要求1所述的雷射生物學效應測量裝置，其特徵在於:所述雷射刀頭支架(2)由固定和鎖定兩部分組成，由不鏽鋼材料製成。
4.根據權利要求1所述的雷射生物學效應測量裝置，其特徵在於:所述生物組織固定架(4)為可縮放的圓形夾，可固定不同大小、形狀的生物組織。
5.根據權利要求1所述的雷射生物學效應測量裝置，其特徵在於:所述顯微鏡系統(5)為生物顯微鏡。
6.根據權利要求1-5任一項所述的雷射生物學效應測量裝置，其特徵在於:所述實驗固定平臺(7)為不鏽鋼臺面。
【文檔編號】A61B18/22GK204158493SQ201420519545
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】李勝, 龐愷, 夏梅, 高德海 申請人:山東省藥物研究院