CN115476056A - 激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115476056A
CN115476056A CN202211259996.9A CN202211259996A CN115476056A CN 115476056 A CN115476056 A CN 115476056A CN 202211259996 A CN202211259996 A CN 202211259996A CN 115476056 A CN115476056 A CN 115476056A
Authority
CN
China
Prior art keywords
determining
cut
energy
laser beam
energy density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211259996.9A
Other languages
English (en)
Inventor
韩巍
张晶
王军强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Huigu Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Huigu Medical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Huigu Medical Technology Co ltd filed Critical Beijing Huigu Medical Technology Co ltd
Priority to CN202211259996.9A priority Critical patent/CN115476056A/zh
Publication of CN115476056A publication Critical patent/CN115476056A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本申请提供了一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质，所述光斑确定方法包括：在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；基于能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量；基于输出功率、重复频率以及目标能量，确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。采用本申请提供的技术方案能够避免造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。

Description

激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及激光技术领域，尤其是涉及一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可提高被加工物件的加工质量，例如飞秒激光的高精度和冷加工等特性，被广泛应用于微电子、航空航天等工业领域，也可应用于医疗，如近视眼矫正、脑科手术等；但是在医疗领域，非金属一类的加工中，例如骨科切割时，要控制激光与之作用时的温度，并且选择何种激光光源是不同于工业加工领域的需求，需要根据综合要求具体分析。
目前，由于无法确定激光在进行物体切割时所需的能量以及激光光束的光斑，导致无法实现物体切割或切割后的物体被烧焦等原因造成的二次伤害，尤其是在例如骨头切割的医疗领域，较高的温度对骨小板的损伤是不可逆的，也是致命性损伤，所以并未有将飞秒激光应用于例如进行骨头切割的骨科治疗的先例，因此，如何通过激光实现物体切割，在避免二次伤害的同时，提高切割的精确性，成为了亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质，能够通过待发射激光光束的能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量，从而基于输出功率、重复频率以及目标能量确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割，避免了造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。
本申请主要包括以下几个方面：
第一方面，本申请实施例提供了一种激光光束的光斑确定方法，所述光斑确定方法包括：
在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
进一步的，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；通过以下步骤确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值：
获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。
进一步的，通过以下步骤确定所述待切割物体的吸收系数：
获取所述待切割物体中每个组成成分的密度、待切割物体中每个组成成分的占比、待切割物体中每个组成成分的成分吸收系数以及所述待切割物体的密度系数；
针对所述待切割物体中的每个组成成分，将该组成成分的成分吸收系数和该组成成分的占比的乘积除以该组织成分的密度，得到该组织成分对应的第二参数；
将所述待切割物体中每个组成成分对应的第二参数相加求和，得到所述待切割物体的目标参数；
将所述待切割物体的目标参数与所述待切割物体的密度系数的乘积，确定为所述待切割物体的吸收系数。
进一步的，通过以下步骤确定能量密度阈值中的第二能量密度阈值：
获取预先设置的热扩散系数和热弛豫时间；
将所述待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量、所述待切割物体的吸收系数、所述热扩散系数以及所述热弛豫时间的乘积，确定为能量参数；
将所述能量参数的预设倍数，确定为能量密度阈值中的第二能量密度阈值。
进一步的，所述基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑的步骤，包括：
基于所述输出功率和所述重复频率，将所述输出功率和所述重复频率的商，确定为所述待发射激光光束的发射能量；
将所述发射能量与所述目标能量的比值与圆周率的商确定为第一参数；
将所述第一参数开根号后得到的数值确定为所述待发射激光光束的聚焦光斑。
进一步的，所述基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量的步骤，包括：
基于所述能量密度阈值中的第一能量密度阈值和所述能量密度阈值中的第二能量密度阈值，确定所述第一能量密度阈值和所述第二能量密度阈值中数值最大的能量密度阈值；
将所述数值最大的能量密度阈值与预设修正参数的和确定为所述待发射激光光束的目标能量。
第二方面，本申请实施例还提供了一种激光光束的光斑确定装置，所述光斑确定装置包括：
第一确定模块，用于在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
第二确定模块，用于基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
第三确定模块，用于基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
进一步的，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；所述第一确定模块在用于确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值时，所述第一确定模块具体用于：
获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的激光光束的光斑确定方法的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的激光光束的光斑确定方法的步骤。
本申请实施例提供的一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质，所述光斑确定方法包括：在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
这样，采用本申请提供的技术方案能够通过待发射激光光束的能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量，从而基于输出功率、重复频率以及目标能量确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割，避免了造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种激光光束的光斑确定方法的流程图；
图2示出了本申请实施例所提供的另一种激光光束的光斑确定方法的流程图；
图3示出了本申请实施例所提供的一种激光光束的光斑确定装置的结构图之一；
图4示出了本申请实施例所提供的一种激光光束的光斑确定装置的结构图之二；
图5示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了使得本领域技术人员能够使用本申请内容，结合特定应用场景“激光光束的光斑确定”，给出以下实施方式，对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。
本申请实施例下述方法、装置、电子设备或计算机可读存储介质可以应用于任何需要确定激光光束的光斑的场景，本申请实施例并不对具体的应用场景作限制，任何使用本申请实施例提供的一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质的方案均在本申请保护范围内。
值得注意的是，激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可提高被加工物件的加工质量，例如飞秒激光的高精度和冷加工等特性，被广泛应用于微电子、航空航天等工业领域，也可应用于医疗，如近视眼矫正、脑科手术等；但是在医疗领域，非金属一类的加工中，例如骨科切割时，要控制激光与之作用时的温度，并且选择何种激光光源是不同于工业加工领域的需求，需要根据综合要求具体分析。
目前，由于无法确定激光在进行物体切割时所需的能量以及激光光束的光斑，导致无法实现物体切割或切割后的物体被烧焦等原因造成的二次伤害，尤其是在例如骨头切割的医疗领域，较高的温度对骨小板的损伤是不可逆的，也是致命性损伤，所以并未有将飞秒激光应用于例如进行骨头切割的骨科治疗的先例，因此，如何通过激光实现物体切割，在避免二次伤害的同时，提高切割的精确性，成为了亟待解决的问题。
基于此，本申请提出了一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质，所述光斑确定方法包括：在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
这样，采用本申请提供的技术方案能够通过待发射激光光束的能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量，从而基于输出功率、重复频率以及目标能量确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割，避免了造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。
为便于对本申请进行理解，首先对现有技术进行一个简单的描述；例如在医疗领域，骨外科是医疗机构的一个诊疗科目，是创伤、脊柱外科的总称，是以诊疗各种类型断指、断掌、多指离断的再植、各种类型皮瓣移植、神经修复术、四肢先天性畸形、臂丛神经损伤及神经卡压的诊治的专业科室。随着科学技术的发展和进步，骨外科在治疗、诊断以及修复等方面均提出一系列的更高要求。骨科治疗中涉及大量切割、钻固定孔等治疗工作，传统的骨科切割手段包含：线锯、摆锯、超声骨刀等等，而超声骨刀是众多工具中最为精细的一种，用于周围有重要血管神经的时候，这些传统机械式工具不仅对医生手法要求高，而且精神要求高度集中，是典型传统经验型工作；其次，机械工作过程中的噪音以及发生的不确定性，均存在很大的安全隐患，很有可能出现因操作失误对患者造成二次伤害。除此之外，现有的骨科切割装置在使用时，容易因对患者寻切割的位置判断错误或是不够精确，容易对患者造成了一些不必要的伤害。因此，需要一种高精却独、无接触、可控制及可视化的颠覆性技术为医生提供一种骨科临床切割方法及装置，以解决上述背景技术中提出的诸多问题。
其次，激光技术被认为是人类在智能化社会生存和发展的必不可少的工具之一，激光广泛与激光切割是通过装置将激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的切缝。激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可提高被加工物件的加工质量。激光切割方式包括汽化切割、熔化切割、激光火焰切割及控制断裂切割，其中气化切割方式是最能够满足激光在骨科切割中的应用，由于人的骨头包含水、羟基磷灰石和胶原蛋白，在激光切割中属于非金属一类，同时要控制激光与之作用时的温度，因此，激光装置用于骨外科切割手术中新型装置，选择何种激光光源是不同于工业加工领域的需求，需要根据综合要求具体分析。
然后，在临床上，以激光技术作为能量载体，直接作用于生物组织，产生各种物化效应(热效应、压力效应、光效应和电磁场效应)，会导致组织的气化、熔融、高温分解、和喷射的现象被称为“组织消融”，激光消融主要用于生物的软硬组织的切除。相比传统手术器械，激光消融技术具有振动小、非接触手术、精准切割、微创等特点。骨头等硬组织可以看成是复合材料，由提供耐压强度的钙盐成分和提供抗张强度和弹性的软连接组织构成。骨组织的这种特有结构特性决定了其消融的机制不同于生物软组织的消融，传统的消融模型，如光化学消融、光热消融和光致等离子体消融等不能用于解释生物硬组织消融行为。在早期人们认为生物硬组织的消融必须通过气化所有的物质成分来实现，这要求组织体内有足够高的温度来气化组织体中的矿物质成分(1500℃以上)和软连接组织(约为300℃)。当激光作用在皮质骨材料表面时，照射区域温度瞬间升高，当软连接组织成分被足够快速气化时，其产生的气化气流将带走和去除弹坑中的磷灰岩微晶，产生消融凹陷，同时在组织表面会产生损伤层，有明显的碳化现象。为了加速从弹坑带走微米尺寸的钙盐微粒，软成分气化气流速度与声速要在同一个量级。激光骨科切割领域，无论是临床治疗、临床前研究或是基础研究，激光加工过程中需要考虑激光的波长、能量(或功率)、脉宽、频谱、脉冲频率、偏振、相位等因素，同时还要考虑聚焦系统以及扫描速度和方向，被加工对象物质的组成、结构和形态，甚至是物质所处的环境条件如温度和气氛，经过研究在激光骨科有关的应用中，激光波长、脉宽以及能量密度和功率密度等三个参量最为关键。
最后，激光加工可以认为是一种激光诱导反应，原理上分为诱导分子振动和电子激发。前者是热反应，后者与构成物质的原子外壳层电子关联的化学键相作用。近红外飞秒激光加工通过多光子过程，实现有空间选择性的微观结构操控，而不影响表面结构，这是飞秒激光加工的另外一个优势。飞秒激光有不少优势，首先体现在精度高。飞秒激光由于其脉宽很短，较低的脉冲能量就可以获得极高的峰值功率(脉冲能量/脉宽)，当用物镜等进一步聚焦到材料时，由于焦点附近能量密度很高，能引起各种强烈的非线性效应；飞秒激光加工具有下列优点：①对加工件周围的热影响小；②可加工其它激光难以加工的材料，如透明材料、高熔点材料、热分解器和热变形材料等③可利用聚焦光束进行控制深度方向的内部，进而实现内部分子键断裂，实现“冷加工”。在激光辐照下，电子吸收光子被激发的时间在fs范围(脉冲作用过程中)，随后发生电子-声子耦合，能量传递至晶格与晶格达到热平衡的时间在几个到几十ps量级。热扩散、材料熔融的时间尺度随着材料的不同而有所区别，基本在几十到几百ps的时间量级。材料表面烧蚀形成的时间为几百ps到ns不等。在纳秒及皮秒激光作用下，电子气中沉积的激光能量在激光脉冲照射材料的时间内就传给晶格，从而引起材料的加热、熔化甚至烧蚀，过程中热效应的作用明显。正是由于飞秒激光的高精度和“冷加工”特性，它可以广泛应用于微电子、航空航天等工业领域，也应用于医疗，如近视眼矫正、脑科手术等。飞秒激光作用于金属时，由于飞秒激光的脉冲宽度小于电子-声子相互作用的时间尺度，电子吸收的激光能量来不及传给离子就结束了。所以电子的温度很高而离子的温度还很低，飞秒激光烧蚀金属是一个非平衡烧蚀。双温模型和改进的双温模型表明晶格的温度变化跟晶格热传导和电子-晶格耦合有关。在高强度(≥1014W/cm2)飞秒激光的作用下，材料的电离完成于脉冲作用时间(～100fs)结束前，此时金属和介质的烧蚀机理是一样的。飞秒激光还与激光脉冲频率有关。当将众多的飞秒激光脉冲串起来准连续的脉冲阵列也就是脉冲频率很高时，飞秒激光加工的剩余热会产生热累积效应。控制重复频率则有望实现兼具飞秒激光和长脉冲或连续激光特征的多光子吸收和热效应共存的三维结构制备，进一步拓展形成微纳结构的种类与材料的功能。飞秒激光与材料相互作用过程中，光子加热电子(<1ps)和电子—声子耦合的时间尺度(ps)远小于热扩散的时间尺度(>0.1ns)，这样激光加工的剩余热会产生一个热场。对于低重复频率飞秒激光，由于脉冲之间的间隔时间较长，在下一个脉冲到达材料的时候，激光聚焦区域的温度已经下降到环境温度。而对于高重复频率飞秒激光，由于其脉冲之间的间隔时间较短，当这个时间短于激光照射产生的热场扩散所需的时间的时候，下一个脉冲到达样品时，前一个脉冲产生的热场还没有完全消散，就会导致热量的累积作用。而随着照射时间的延长，激光脉冲数量的增加，激光聚焦区域的温度会逐渐升高，直至到达动态平衡。高重复频率飞秒激光照射过程中产生的热场虽然会增大激光诱导微纳结构的尺寸，但它对某些微纳结构的形成也是至关重要的。
具体的，下面将结合具体实施例对本申请提供的技术方案进行详细说明。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种激光光束的光斑确定方法的流程图，如图1中所示，所述光斑确定方法包括：
S101、在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
该步骤中，能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值。
需要说明的是，确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值的步骤请参阅图2，图2为本申请实施例所提供另一种激光光束的光斑确定方法的流程图，如图2中所示，通过以下步骤确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值：
S201、获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
该步骤中，通过以下步骤确定待切割物体的吸收系数：
1)、获取所述待切割物体中每个组成成分的密度、待切割物体中每个组成成分的占比、待切割物体中每个组成成分的成分吸收系数以及所述待切割物体的密度系数；
该步骤中，待切割物体可以为不同材质，包括金属材质和非金属材质，本实施例可以切割不同材质的待切割物体，以提高激光光束切割物体的适用性。
示例性的，在非金属材质中，非金属材质包括眼睛和骨头等；例如在进行骨头切割时，待切割物体为待切割骨肉，骨头中的组成成分包括羟磷灰石、水以及胶原等，获取羟磷灰石的密度ρHA和成分吸收系数μHA、水的密度
Figure BDA0003890759990000121
和成分吸收系数
Figure BDA0003890759990000122
胶原的密度ρcol和成分吸收系数μcol以及羟磷灰石、水和胶原的占比xHA：
Figure BDA0003890759990000123
xcol；骨头的密度系数ρ；这里，待切割物体中每个组成成分的占比可以通过仪器预先进行测量得出，待切割物体中每个组成成分的密度可以预先通过文献查阅获得，待切割物体中每个组成成分的成分吸收系数以及待切割物体的密度系数可以预先通过实验数据得到，也可以是通过历史经验或查阅文献预先确定的。
2)、针对所述待切割物体中的每个组成成分，将该组成成分的成分吸收系数和该组成成分的占比的乘积除以该组织成分的密度，得到该组织成分对应的第二参数；
3)、将所述待切割物体中每个组成成分对应的第二参数相加求和，得到所述待切割物体的目标参数；
4)、将所述待切割物体的目标参数与所述待切割物体的密度系数的乘积，确定为所述待切割物体的吸收系数。
示例性的，骨头的吸收系数的公式如下：
Figure BDA0003890759990000124
其中，μa为骨头的吸收系数；ρ为骨头的密度系数；ρHA为羟磷灰石的密度；μHA为羟磷灰石的成分吸收系数；
Figure BDA0003890759990000125
为水的密度；
Figure BDA0003890759990000126
为水的成分吸收系数；ρcol为胶原的密度；μcol为胶原的成分吸收系数；xHA：
Figure BDA0003890759990000127
xcol为羟磷灰石、水和胶原的占比。
例如，羟磷灰石的密度取ρHA＝3.15g/cm3；水的密度取
Figure BDA0003890759990000128
Figure BDA0003890759990000129
胶原的密度取ρcol＝1.2g/cm3；组成成分的占比取xHA：
Figure BDA00038907599900001210
xcol＝0.65：0.10：0.25；羟磷灰石的成分吸收系数取μHA＝4572cm-1；水的成分吸收系数取
Figure BDA0003890759990000131
胶原的成分吸收系数取μcol＝212cm-1；骨头的密度系数取ρ＝1.775g/cm3；针对每个组成成分，将μHAxHA/ρHA确定为羟磷灰石对应的第二参数；将
Figure BDA0003890759990000132
确定为水对应的第二参数；将μcolxcol/ρcol确定为胶原对应的第二参数；将待切割骨头中每个组成成分(羟磷灰石、水以及胶原)对应的第二参数相加求和，得到骨头的目标参数，即
Figure BDA0003890759990000133
Figure BDA0003890759990000134
将待切割骨头的目标参数与待切割骨头的密度系数ρ的乘积，确定为待切割骨头的吸收系数μa，即
Figure BDA0003890759990000135
Figure BDA0003890759990000136
得μa＝1879cm-1。
S202、将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
S203、将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。
该步骤中，待切割物体的吸收系数的倒数1/μa为待切割物体的组织吸收层的厚度δ；根据参考文献，激光消融生物硬组织存在能量密度阈值Eth(J/cm2)和功率密度阈值Ith(W/cm2)。能量密度阈值Eth(J/cm2)中的第一能量密度阈值Eth1(J/cm2)与骨头开始发生消融所需的最小单位体积能量Wth以及组织吸收层的厚度δ(即穿透深度)成正比，可以表示为：
Figure BDA0003890759990000137
其中，Wth是根据历史经验或者实验数据预先确定的，若Wth＝1.2J/mm3，基于上述步骤4)得到的吸收系数μa＝1879cm-1，那么第一能量密度阈值Wth1＝0.64J/cm2。
这里，通过以下步骤确定能量密度阈值中的第二能量密度阈值：
一、获取预先设置的热扩散系数和热弛豫时间；
二、将所述待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量、所述待切割物体的吸收系数、所述热扩散系数以及所述热弛豫时间的乘积，确定为能量参数；
三、将所述能量参数的预设倍数，确定为能量密度阈值中的第二能量密度阈值。
该步骤中，消融的发生还要求激光能量在组织体吸收层内的积累速度要大于热量扩散到周边组织的速度，因此激光消融生物硬组织存在功率密度阈值Ith(W/cm2)，可以表示为：
Figure BDA0003890759990000141
其中，τT为热弛豫时间常数，表征热扩散过程的时间尺度。因此，为获得干净有效的生物硬组织激光消融，需同时满足的前提条件可以归纳为：
Figure BDA0003890759990000142
Figure BDA0003890759990000143
其中，E为待发射激光光束的目标能量，Eth2为第二能量密度阈值，τL为针对激光的热弛豫时间，τT为针对骨头的热弛豫时间；k为热扩散系数。
示例性的，引用上述示例，获取预先设置的热扩散系数k和热弛豫时间τL，将待切割骨头发生消融所需的最小单位体积能量Wth(例如Wth＝1.2J/mm3)、待切割骨头的吸收系数μa(例如μa＝1879cm-1)、热扩散系数k(例如k＝2.5×10-3cm2/s)以及热弛豫时间τL(例如τL＝500×10-15S)的乘积，即wth×k×μa×τL得到的数值(2.8185×10-9J/cm2)确定为能量参数，若预设倍数为4，则将能量参数的预设倍数，确定为能量密度阈值中的第二能量密度阈值，即Eth2＝4×wth×k×μa×τL得到的数值(Eth2＝1.127×10-8J/cm2)确定为第二能量密度阈值。
这里，对于高能量的长脉冲激光很容易满足条件式E>Eth1，但若不能满足式E>Eth2，组织体所吸收的激光能量将会以热的形式从吸收区域快速扩散出去，导致周边组织的热损伤。同样，对于短脉冲激光(τL>τT)，如果单脉冲能量密度阈值不满足式E>Eth1，激光消融同样不会发生。从两个阈值条件可以看出吸收系数μa对能量密度阈值Eth1和功率密度阈值Ith的影响恰好相反。主要因为激光能量集中在很薄的一层吸收层，Eth1随着μa的增大而降低；同时由于更短的穿透深度使温度梯度增加，进而加快了热的扩散，使得Ith随着μa的增大而增大。以上的阈值条件主要针对单脉冲(或低重复频率)激光，对于高重复频率脉冲激光的阈值条件分析时，还必须考虑脉冲间能量的累积效应。
S102、基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
该步骤中，基于能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量的步骤，包括：
S1021、基于所述能量密度阈值中的第一能量密度阈值和所述能量密度阈值中的第二能量密度阈值，确定所述第一能量密度阈值和所述第二能量密度阈值中数值最大的能量密度阈值；
示例性的，引用上述示例，能量密度阈值Eth中的第一能量密度阈值Eth1＝0.64J/cm2和能量密度阈值中的第二能量密度阈值Eth2＝1.127×10-8J/cm2，在Eth1和Eth2中，数值最大的能量密度阈值为Eth1。
S1022、将所述数值最大的能量密度阈值与预设修正参数的和确定为所述待发射激光光束的目标能量。
示例性的，预设修正参数是根据实验数据或历史经验预先设置的，若预设修正参数为0.03，则待发射激光光束的目标能量为数值最大的能量密度阈值与预设修正参数的和，即目标能量为Eth1+0.03＝0.64+0.03＝0.67J/cm2。
S103、基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
需要说明的是，基于输出功率、重复频率以及目标能量，确定待发射激光光束的聚焦光斑的步骤，包括：
S1031、基于所述输出功率和所述重复频率，将所述输出功率和所述重复频率的商，确定为所述待发射激光光束的发射能量；
S1032、将所述发射能量与所述目标能量的比值与圆周率的商确定为第一参数；
S1033、将所述第一参数开根号后得到的数值确定为所述待发射激光光束的聚焦光斑。
该步骤中，待发射激光光束的聚焦光斑的公式如下：
Figure BDA0003890759990000161
其中，E为待发射激光光束的目标能量，P为输出功率，f为重复频率，r为待发射激光光束的聚焦光斑。
示例性的，若P＝50W，f＝200kHz，步骤S1022的示例中得到的目标能量E＝0.67J/cm2，圆周率π取3.14，可求得待发射激光光束的聚焦光斑r＝109μm，可使飞秒激光器发射出聚焦光斑为109μm的激光光束用于切割骨肉。根据实验数据，在输出波长为1030nm、脉宽为500fs、重复频率200kHz以及输出功率50W的情况下，优选数据为100μm聚焦光斑的负离焦情况下进行猪胫骨的加工，取得了满足要求的加工效果；具体的，在猪胫骨部分做了两类应用，一类是打孔情况：打孔的几何尺寸为5mm，深度为10mm，孔的横向和纵向截面形状与要求均符合打孔要求，其中孔表面粗糙度达到3.2以内，表层结构完好，成分未发生变化。二类是切割线情况：切割线宽度1mm，深度1mm，长度20mm，线切割的形状满足要求，没有骨头重铸层，从孔三维形貌来看，没有重铸层，表层结构完好，成分未发生变化。通过实验结果说明本实施例的方案可以克服现有切骨技术中由于传统工具在加工过程中温度过高，造成的二次不可逆转伤害以及切割形状不可控、切割风险、切割碎屑、加工体温度过高等临床中的缺点，解决了骨外科手术中长期受制于经验医生的骨科切割工艺问题，一旦在胫骨上实现此种应用，将广泛应用于骨外科手术中，是骨外科手术划时代的意义。
本申请实施例提供的一种激光光束的光斑确定方法，所述光斑确定方法包括：在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
这样，采用本申请提供的技术方案能够通过待发射激光光束的能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量，从而基于输出功率、重复频率以及目标能量确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割，避免了造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。
基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了与上述实施例提供一种激光光束的光斑确定方法对应的一种激光光束的光斑确定装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请上述实施例一种激光光束的光斑确定方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
请参阅图3、图4，图3为本申请实施例所提供的一种激光光束的光斑确定装置的结构图之一，图4为本申请实施例所提供的一种激光光束的光斑确定装置的结构图之二。如图3中所示，所述光斑确定装置310包括：
第一确定模块311，用于在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
第二确定模块312，用于基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
第三确定模块313，用于基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
可选的，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；所述第一确定模块311在用于确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值时，所述第一确定模块311具体用于：
获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。
可选的，如图4所示，所述光斑确定装置310还包括第四确定模块314，所述第四确定模块314用于：
获取所述待切割物体中每个组成成分的密度、待切割物体中每个组成成分的占比、待切割物体中每个组成成分的成分吸收系数以及所述待切割物体的密度系数；
针对所述待切割物体中的每个组成成分，将该组成成分的成分吸收系数和该组成成分的占比的乘积除以该组织成分的密度，得到该组织成分对应的第二参数；
将所述待切割物体中每个组成成分对应的第二参数相加求和，得到所述待切割物体的目标参数；
将所述待切割物体的目标参数与所述待切割物体的密度系数的乘积，确定为所述待切割物体的吸收系数。
可选的，所述第一确定模块311在用于确定能量密度阈值中的第二能量密度阈值时，所述第一确定模块311具体用于：
获取预先设置的热扩散系数和热弛豫时间；
将所述待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量、所述待切割物体的吸收系数、所述热扩散系数以及所述热弛豫时间的乘积，确定为能量参数；
将所述能量参数的预设倍数，确定为能量密度阈值中的第二能量密度阈值。
可选的，所述第三确定模块313在用于基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑时，所述第三确定模块313具体用于：
基于所述输出功率和所述重复频率，将所述输出功率和所述重复频率的商，确定为所述待发射激光光束的发射能量；
将所述发射能量与所述目标能量的比值与圆周率的商确定为第一参数；
将所述第一参数开根号后得到的数值确定为所述待发射激光光束的聚焦光斑。
可选的，所述第二确定模块312在用于基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量时，所述第二确定模块312具体用于：
基于所述能量密度阈值中的第一能量密度阈值和所述能量密度阈值中的第二能量密度阈值，确定所述第一能量密度阈值和所述第二能量密度阈值中数值最大的能量密度阈值；
将所述数值最大的能量密度阈值与预设修正参数的和确定为所述待发射激光光束的目标能量。
本申请实施例提供的一种激光光束的光斑确定装置，所述光斑确定装置包括：第一确定模块，用于在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；第二确定模块，用于基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；第三确定模块，用于基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
这样，采用本申请提供的技术方案能够通过待发射激光光束的能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量，从而基于输出功率、重复频率以及目标能量确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割，避免了造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。
请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图5中所示，所述电子设备500包括处理器510、存储器520和总线530。
所述存储器520存储有所述处理器510可执行的机器可读指令，当电子设备500运行时，所述处理器510与所述存储器520之间通过总线530通信，所述机器可读指令被所述处理器510执行时，可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的激光光束的光斑确定方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的激光光束的光斑确定方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光光束的光斑确定方法，其特征在于，所述光斑确定方法包括：
在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
2.根据权利要求1所述的光斑确定方法，其特征在于，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；通过以下步骤确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值：
获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。
3.根据权利要求2所述的光斑确定方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述待切割物体的吸收系数：
获取所述待切割物体中每个组成成分的密度、待切割物体中每个组成成分的占比、待切割物体中每个组成成分的成分吸收系数以及所述待切割物体的密度系数；
针对所述待切割物体中的每个组成成分，将该组成成分的成分吸收系数和该组成成分的占比的乘积除以该组织成分的密度，得到该组织成分对应的第二参数；
将所述待切割物体中每个组成成分对应的第二参数相加求和，得到所述待切割物体的目标参数；
将所述待切割物体的目标参数与所述待切割物体的密度系数的乘积，确定为所述待切割物体的吸收系数。
4.根据权利要求2所述的光斑确定方法，其特征在于，通过以下步骤确定能量密度阈值中的第二能量密度阈值：
获取预先设置的热扩散系数和热弛豫时间；
将所述待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量、所述待切割物体的吸收系数、所述热扩散系数以及所述热弛豫时间的乘积，确定为能量参数；
将所述能量参数的预设倍数，确定为能量密度阈值中的第二能量密度阈值。
5.根据权利要求1所述的光斑确定方法，其特征在于，所述基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑的步骤，包括：
基于所述输出功率和所述重复频率，将所述输出功率和所述重复频率的商，确定为所述待发射激光光束的发射能量；
将所述发射能量与所述目标能量的比值与圆周率的商确定为第一参数；
将所述第一参数开根号后得到的数值确定为所述待发射激光光束的聚焦光斑。
6.根据权利要求1所述的光斑确定方法，其特征在于，所述基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量的步骤，包括：
基于所述能量密度阈值中的第一能量密度阈值和所述能量密度阈值中的第二能量密度阈值，确定所述第一能量密度阈值和所述第二能量密度阈值中数值最大的能量密度阈值；
将所述数值最大的能量密度阈值与预设修正参数的和确定为所述待发射激光光束的目标能量。
7.一种激光光束的光斑确定装置，其特征在于，所述光斑确定装置包括：
第一确定模块，用于在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
第二确定模块，用于基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
第三确定模块，用于基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
8.根据权利要求7所述的光斑确定装置，其特征在于，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；所述第一确定模块在用于确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值时，所述第一确定模块具体用于：
获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求1至6任一所述的激光光束的光斑确定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至6任一所述的激光光束的光斑确定方法的步骤。
CN202211259996.9A 2022-10-14 2022-10-14 激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质 Pending CN115476056A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211259996.9A CN115476056A (zh) 2022-10-14 2022-10-14 激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211259996.9A CN115476056A (zh) 2022-10-14 2022-10-14 激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115476056A true CN115476056A (zh) 2022-12-16

Family

ID=84396031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211259996.9A Pending CN115476056A (zh) 2022-10-14 2022-10-14 激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115476056A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117583722A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 深圳市智鼎自动化技术有限公司 一种激光加工系统及激光能量控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117583722A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 深圳市智鼎自动化技术有限公司 一种激光加工系统及激光能量控制方法
CN117583722B (zh) * 2024-01-19 2024-04-30 深圳市智鼎自动化技术有限公司 一种激光加工系统及激光能量控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ivanenko et al. Ablation of hard bone tissue with pulsed CO2 lasers
Rajitha Gunaratne et al. A review of the physiological and histological effects of laser osteotomy
Cangueiro et al. Femtosecond laser ablation of bovine cortical bone
JP2009504415A (ja) レーザーパルスで材料を除去する方法と装置
US20100305555A1 (en) Method and apparatus for infrared tissue ablation
Sugita et al. Novel surgical machining via an impact cutting method based on fracture analysis with a discontinuum bone model
CN115476056A (zh) 激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质
Nguendon et al. Characterization of ablated porcine bone and muscle using laser-induced acoustic wave method for tissue differentiation
Zhang et al. Influence of water layer thickness on hard tissue ablation with pulsed CO 2 laser
Alam et al. Effect of drill quality on biological damage in bone drilling
CN109640858B (zh) 非整体复合骨材料的激光辅助加工(lam)
Huang et al. Smart surgical tool
Pantawane et al. Evolution of surface morphology of Er: YAG laser-machined human bone
Plötz et al. Ablation of porcine bone tissue with an ultrashort pulsed laser (USPL) system
US10188519B2 (en) Laser-assisted machining (LAM) of hard tissues and bones
Robles-Linares et al. The effect of laser ablation pulse width and feed speed on necrosis and surface damage of cortical bone
Friedrich et al. Ablation Precision and Thermal Effects of a Picosecond Infrared Laser (PIRL) on Roots of Human Teeth: A Pilot Study Ex Vivo
Pantawane et al. Thermal assessment of ex vivo laser ablation of cortical bone
Quintino et al. Cutting NiTi with femtosecond laser
Banerjee et al. Laser fabrication of structural bone: surface morphology and biomineralization assessment
Polyakov et al. Analytical 3D modeling of accumulative heating under multipulse laser irradiation of inorganic materials and biological tissues
Schulze Niehoff et al. Non-thermal laser stretch-forming
Brenner et al. Increasing productivity of ultrashort pulsed laser ablation for commercialization of micro structuring
Banerjee et al. Ex-vivo parametric study of laser ablation-based drilling of cortical bone
Lai Investigation of Threshold Energy, Absorption Coefficient and Thermal Loading in Glass Ionomer Cement Laser Removal

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination