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动手术不流血卤化银光纤Co2激光手术刀(之二)
http://www.100md.com 2001年11月12日 科技日报
     卤化银光纤CO2激光手术刀

    近15年来,传输CO2激光光纤的研究在国内外引起了人们极大关注,主要是由于这类光纤在医学和红外科技领域有着广泛的应用前景。普通的石英光纤传输波长不大于2.3微米,无法传输10.6微米的CO2激光。

    目前,可以传输CO2激光的光纤有空芯光纤和实芯光纤二种。空芯光纤按基体材料不同又分为金属、玻璃和塑料三种空芯光纤,它的波导结构由空气芯和空芯管内壁上光学材料组成。空芯光纤传输激光功率大,较适合工业加工应用。但空芯光纤的弯曲性能不理想,一般弯曲半径在15~20厘米以上,不太适合激光医学应用。

    实芯光纤主要有晶体红外光纤、硫卤化物玻璃红外光纤等,它的波导结构与常规的石英光纤相同,其中以晶体红外光纤的传输性能最佳。晶体红外光纤有碱金属卤化物单晶光纤(如CsBr、KCl等单晶光纤)、卤化铊多晶光纤类(如KRS-5多晶光纤)、卤化银多晶光纤类(如AgBr、AgCl多晶光纤)等。其中碱金属卤化物单晶光纤易溶于水,易潮解,且脆;卤化铊类多晶光纤有剧毒,也易潮解,所以上述二者都无法在医学上使用。而卤化银多晶光纤[AgClxBr(1-x),0≤X≤1]有良好的传输中红外光谱信号和中红外激光能量的性能,传输红外光谱宽(传输范围在2~20微米,其中4~16微米为最佳),而且又无毒、不潮解、柔软性好、弯曲半径小等优异性能,其弯曲半径达1~2厘米,传输激光功率最高可达40~50瓦,完全能够满足激光医疗的需要,同时卤化银光纤还能传输5.3微米CO激光。因此,卤化银光纤可广泛应用于中红外光谱信号传输、红外传像、红外辐射测温等红外技术领域以及激光医疗领域。

    卤化银多晶光纤在日本、以色列、俄罗斯、德国等国家都开展了深入的研究,以色列、日本的研究水平较高,并已有商品光纤和光纤手术刀产品出售。为了尽快填补国内CO2激光光纤研究领域的空白,在863计划新材料领域的资助下,1991年中国科学院上海硅酸盐研究所在国内率先开展了柔性传输CO2激光光纤——卤化银光纤的研究工作。在攻克了卤化银原料的纯光纤的热挤压成型以及光纤端面处理等材料制备技术难题后,1995年上海硅酸盐研究所研制出国内第一根传输功率大于10瓦的卤化银光纤。1996年863计划新材料领域再次资助此项目,在提高光纤能的同时,开展卤化银光纤手术刀的研制工作。1998年光纤的传输功率已大于20瓦,并研制成国内第一台卤化银光纤式CO2激光手术刀样机,光纤手术刀输出功率达到10~12(瓦)。样机在上海激光医疗中心先后进行了小白鼠、兔皮肤、骨损伤等动物实验研究,在医生配合下,成功地进行了128人次的临床应用,取得了预期的应用效果,主要病种涉及外科、妇科、口腔科、皮肤科等常见疾病。

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