激光焊接生物组织温度测试工艺试验研究文献综述

 2022-11-10 11:11

文献综述

激光焊接生物组织温度测试工艺试验研究

1.引言

激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一,20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属于热传导型,即激光加热工件表面,热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法,随着高功率CO2和高功率YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功,其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学、微电子行业等领域的应用越来越广[1]

生物组织的激光焊接始于20世纪70年代,Klink等及Jain用激光焊接输卵管和血管的成功及显示出来的优越性,使更多研究者尝试焊接各种生物组织,并推广到其它组织的焊接。有关激光焊接神经方面,目前国内外的研究主要集中在激光波长、剂量及对功能恢复及激光焊料选择等方面,刘铜军在激光焊接小血管及皮肤等基础研究的基础又对大自鼠胆总管进行了焊接研究。激光焊接方法与与传统的缝合方法比较,激光焊接具有吻合速度快,愈合过程中没有异物反应,保持焊接部位的机械性质,被修复组织按其原生物力学性状生长等优点将在以后的生物医学中得到更广泛的应用。

2.激光焊接技术研究发展近况

2.1激光组织焊接技术原理

激光组织焊接技术通过激光能量诱发被连接组织的分子结构发生热改变 , 从而达到焊接组织的目的。激光焊接组织的确切机理仍不十分清楚,但多数学者认为激光束携带的能量被组织吸收后,组织内的胶原或蛋白发生可逆性松散,当激光照射离去后,断缘或吻合口内的胶原或蛋白再次交联、融合,迅速形成新的连接,使组织吻合口或断缘呈“愈合”状态。多数学者发现各种组织的焊接处有凝固坏死现象,认为牢固的组织焊接并不是由于胶原的物理粘合,而是激光热效应使两断端组织的纤维蛋白单体和胶原纤维变性,导致纤维蛋白多聚及胶原纤维粘并。另外激光的光能也有利于组织修复。有效的焊接靠两断端组织的直接紧密对合,我们在实际焊接实验中,只要使两断端肠切缘紧密切合,在激光照射下使切缘变白发干,即可达到满意的焊接牢固度[2]

2.2激光对生物组织焊接的发展近况

2.2.1 激光焊接在外周神经上的成果

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