在前期的生物组织激光焊接中,切口抗拉强度稍低,在没有缝合线的支持拉拢的条件下,易引起切口的二次开裂。为解决此问题,研究人员选用既可与组织
在前期的生物组织激光焊接中,切口抗拉强度稍低,在没有缝合线的支持拉拢的条件下,易引起切口的二次开裂。为解决此问题,研究人员选用既可与组织成分达到生物相容,又可增强激光吸收率的强化色素染料和助焊剂,目的是提高焊接接头的抗拉强度。
Kirsch等在实验中发现,当利用ICG/白蛋白作为助焊剂进行皮肤的激光焊接时,ICG/白蛋白的温度达到了101.1℃,而表皮组织和皮下组织温度才分别达到69.9℃和65℃,另外该助焊剂还具有减少热损伤面积的作用[16]。Nourbakhsh等采用一种SiO2/Au新型纳米壳材料,混合于ICG或牛血清白蛋白(BSA)中,相比单纯的ICG和BSA等染料,新型混合染料具有对激光更高的吸收率和更小的热损伤面积,但该材料制作工艺复杂,且投入过高[12]。Rossi等采用ICG强化810nm激光进行了新西兰兔微细血管的激光焊接修复,血管的焊接效果良好、无出血现象且炎症反应轻[17]。2013年报道有来自美国的科研人员采用含等离子纳米材料作为添加剂的激光对患者的术后伤口进行焊接愈合,以尝试替代常规针线缝合方法[18]。
2、国内研究现状
国内学者如刘铜军、赵红亮、李仲荣等开展了进行了生物组织激光焊接技术试验,并且取得了初步成功。上世纪末到本世纪初,国内白求恩医科大学刘铜军等对生物组织的激光焊接进行了较多研究。此时,CO2激光器发展较为成熟,因此早期生物组织的焊接实验以CO2激光器为主。李洪涛等[19]和刘珍等[20]对17例常规外科手术的皮肤切口进行了连续点扫描式激光焊接,成功率达100%,相比于术后切口的常规针线缝合方法,激光焊接愈合具有炎症轻、速度快、疤痕少等特点。潘振华等在治疗Wista鼠背部创伤皮肤的研究发现:所采用的低强度He-Ne630nm半导体激光能促进大鼠皮肤受创部位的愈合[21]。胡黎明等研制了两种新型近红外980nm和1064nm大功率半导体激光治疗仪,并将两者组合应用于皮肤组织伤口的焊接,实验结果表明,当两不同波长激光源同时以0.5W且功率密度为15.92W/cm2对1cm长的切口的6个点进行连续输出5s时,与传统缝线术相比优势明显,但是双波长激光的协同作用难以控制[22]。沈涤华等采用CO2激光器焊接了鼠小肠,实验表明:激光焊接生物组织时可使胶原蛋白变性,并对组织增生、细胞增殖起促进作用,以达到加速伤口愈合的效果[23]。倪金影比较了980nm的半导体激光在连续和脉冲模式下对大鼠皮肤成分的影响,实验表明:在相同条件下,连续激光对I型胶原蛋白的合成作用明显逊于脉冲激光[24]。目前国内对生物组织进行焊接的临床试验多采用连续激光,而对效果良好的脉冲激光焊接研究较少。