激光血管环形吻合仪的研制

　　以小血管缝合为主要特征的显微外科技术的发展非常迅速。常规的小血管缝合方法是在显微镜下依靠手缝进行的,其缺点是操作技术复杂,手术时间长。同时由于针孔的损伤、吻合口接触缘的处理以及对小血管外膜的过度剥离等常导致感染、产生肉芽肿并抑制组织的自然康复过程。因此利用激光吻合血管等组织是目前各国科技人员正潜心研究的课题[1,2]。低功率激光焊接组织有许多优点。炎症反应小,形成粘连及狭窄现象少,愈合快。实验比较CO2激光逐点吻合与手缝吻合血管发现,激光吻合未见狭窄,吻合后的血管随个体生长而生长[3]。然而现在常用的激光吻合是以逐点方式进行的,他是在血管外周正、反、侧面进行点状焊接,缺点是吻合口不均匀、有明显的渗血,操作也比较困难、时间较长。激光逐点吻合方式在基础研究和临床应用中难以推广。本文利用光路转换装置使CO2激光束呈线状光束照射在特殊反射弧面建立激光环形吻合系统,使激光同时均匀的照射在血管或神经的圆周,完成均匀、快速吻合。

　　1　系统整机结构

　　系统整机主要由CO2激光器及电激励,功率测量和激光控制、半导体激光同光路指示,导光臂和激光环形反射弧构成。仪器系统框图如图1所示。

　　CO2激光器的激励电源采用普通型CO2激光开关电源, 220 V工频电压经倍压整流滤波成0～1.2 kV可调直流电压和8～12 mA电流供激光器工作。冷却系统由储水器和泵循环系统构成。电源开关开启后,首先建立水循环,然后导通高压。

　　通过电源的电流大小检测激光器的工作电流。激光控制部分主要控制激光器的工作电流,进而控制输出激光的强度。激光输出时间分为连续输出和脚控脉冲输出,通过改变开关电源的开启时间以控制激光输出时间。波长600 nm的半导体激光作为同光路指示。

　　2　激光环形吻合部分

　　2.1　导光臂和激光环形反射弧

　　导光部分为四单元关节臂,要求在运动中光斑的偏移量小于0.5 mm。关节臂筒径内安装由ZnSe材料制作的扩束镜、准直镜、柱透镜系统,利用光路转换使激光呈线状光束照射在经计算机辅助设计的特殊反射弧面上,当血管放在弧面上端某一特定位置时,入射光束和经弧面反射的光束均匀地照射在血管和神经的圆周上。在特定的输出参数时,达到对血管的环形、均匀、快速、同时吻合。

　　2.2　血管内支撑物材料

　　用激光吻合血管时,由于被截断的血管不呈园形,同时为将两断端拉拢对合,而使用血管内支撑物。可以在血液中快速溶解的医用可溶性材料,制备不同类型的血管内支撑物并在模具上高压成形。具有无毒无害、快速溶解等特点。利用动物实验研究血管支撑物材料在血液中的溶解速度,静脉注射对实验动物循环及呼吸、自主活动的影响以及血管内支撑物的急性毒性实验和血管刺激实验,以分析支撑物材料对血管功能的影响以及药理、毒理学反应。