在对术后组织切口愈合方法近十余年的研究中，科研人员在开发更好效果的缝合材料及器械方面取得了很多成果，例如含抗菌剂又可降解的缝合线、可简化拆线流程且减少缝合时间的吻合器，以及组织粘合剂等，另外如今的缝合器械已向微创化、自动化方向发展[4]。在欧美发达国家的医学界，外科吻合器已较为普及，但这类器械存在很多缺点，比如成本高昂、金属异物易残留在体内等。另外，组织粘合剂则在生物相容性、粘结强度和可降解性等方面需要进一步完善与提高。

20世纪70年代，Klink等用激光焊接生物组织的成功拉开了激光焊接生物组织的序幕，并且由此显示出了其独特的优越性使得越来越多的研究者投身到了激光焊接的研究中，并在生物组织选择上进行推广[5]。与传统的缝合方法相比，激光焊接法以其吻合速度快、愈合过程无异物反应，且保持焊接部位的力学性质，被修复组织按其原有生物力学特点生长等优点，将在未来的生物医学中得到更广泛的应用。

1、 国外研究现状

激光焊接生物组织在动物试验以及临床应用方面，Jain和Gorisch等首先成功地利用Nd:YAG激光焊接了大鼠动脉血管。此后，激光焊接生物组织便拓展到了血管、皮肤、神经等方面[6]。

1985年，Pribil等将氩离子激光（功率密度200～600W/cm2，光斑直径0.2～0.4mm）采用石英光纤输出，在医疗器械如外科手术显微镜等的配合下，进行了动脉端吻合手术，将生物组织的激光照射时间控制在20s以内，得到了良好的闭合效果[7]。以色列科学家运用智能激光焊接活体生物组织，其所用激光的智能性体现在可以根据组织温度自动调节焊接参数，虽然组织切口吻合但强度较低[8]。

CO2、Ho:YAG等红外激光应用于组织焊接已经有几十年了，它们可以被水强烈吸收，使之直接在组织表面产生热沉积，以至于将组织融合。但是只适用于较薄的组织切口焊接，因为当激光功率大、照射时间长时，表面组织会产生热损伤[9]。

随着半导体和光纤激光的发展，其他学者将目标转向更多类型的激光源。Fried等选择Nd:YAG激光进行皮肤焊接，该激光组织穿透力强，能够在深层组织沉积适当的热量以实现深层伤口缝合效果[10]。在激光总输出能量一定时，Tabakoglu等采用980nm的半导体激光，目的来比较200W/cm2和16.6W/cm2两种功率密度对组织切口吻合效果的影响[11]。他发现尽管在愈合速率上前者更快，但后者的热损伤面积更小、切口抗拉强度更高且愈合效果更优。Nourbakhsh等采用半导体激光进行了离体羊皮肤的激光扫描焊接。实验发现焊接后皮肤抗拉强度与激光功率扫描次数成正比关系，但与扫描速度成反比关系[12]。Rebecca等采用1070nm的光纤激光进行了离体猪皮肤的连续辐照试验，研究了在0.6～9.5cm范围内的6种不同光斑直径的激光，在引起热损伤阈值以下所需持续时间，结果表明当光斑直径大于2.5cm时，激光对皮肤的作用时间超过10s才有比较明显的效果[13]。

以上实验应用的激光类型都是连续激光，而随着脉冲激光日益成熟的应用发展，国外研究人员开始将纳秒激光、皮秒激光甚至飞秒激光运用于生物组织焊接中。Dadpay等试验发现相比于连续激光而言，80kHz的脉冲激光对生物组织具有更好焊接效果，并且闭合时间更快，但它的具体机理还不明确[14]。Alfano等采用了皮秒和飞秒等近红外（800～2700nm）激光器对豚鼠的皮肤切口进行了成功的焊接，试验切口几乎全部闭合且无炎症反应，这项研究进一步说明脉冲模式激光焊接的优越性，Alfano还测试了不同皮肤组分，如水、胶原蛋白、弹性蛋白等对近红外段脉冲激光的吸收率，发现组织对脉冲激光和连续激光的吸收率有一些差异[15]。