作者：龍開平楊繼慶段新民

【關(guān)鍵詞】 激光 關(guān)鍵詞: 激光;光路轉(zhuǎn)換;吻合;反射環(huán) 摘 要:目的 設(shè)計并制作激光環(huán)形血管、神經(jīng)吻合儀中起光路轉(zhuǎn)換作用的關(guān)鍵部分 光轉(zhuǎn)換頭. 方法 使用柱透鏡和金屬反射面等光學(xué)材料組成光轉(zhuǎn)換頭將普通激光束轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)形激光束. 結(jié)果 由該光反射頭組成的激光血管、神經(jīng)環(huán)形吻合儀能夠成功地吻合家兔頸動脈. 結(jié)論 這種光反射頭能使激光在血管或神經(jīng)待吻合處的一周形成一個環(huán)形照射光束，從而一次完成吻合，比普通激光吻合速度快，損傷小，操作方便，吻合均勻. Keywords:laser;light path converting;anastomosis;reflect ring Abstract:AIM To design and manufacture the optical con-verter which is the key part of CO2 laser circular anastomosis apparatus.METHODS Using optical material like column lens and metal mirror，the optical converter was formed to convert the general laser beam into the loop laser beam.RE┐SULTS Arteria carotis of rabbit was successfully weld by the laser circle blood vessel and nerve anastomosis apparatus.CONCLUSION Optical converter makes the laser beam ra-diate simultaneously and uniformly on the circle of the blood vessel or nerve.CO2 circle anatomosis is easy and feasible.It can also decrease the operating time and make the operation easy. 0 引言 激光血管、神經(jīng)焊接技術(shù)是利用激光的能量把兩部分組織連接起來.激光對神經(jīng)組織的吻合，是通過激光的作用重建神經(jīng)外膜及束膜的連續(xù)性，最終達(dá)到神經(jīng)纖維解剖及功能上的恢復(fù).與縫線吻合相比，激光吻合無異物、不易形成神經(jīng)瘤及血管栓塞，同時神經(jīng)功能恢復(fù)快［1-7］ .激光組織吻合已應(yīng)用多年，實驗表明，激光吻合比普通的手術(shù)線吻合速度快，損傷小，操作方便，愈合快.目前的做法是將激光聚焦后照射在吻合口處，循環(huán)一周，照射數(shù)點，以完成組織焊接［8，9］ .但其不足之處在于需進(jìn)行數(shù)次照射和轉(zhuǎn)動血管或神經(jīng)一周，焊接不均勻，操作也不方便.因此，我們設(shè)計了環(huán)形激光血管、神經(jīng)吻合儀，它改變了傳統(tǒng)的逐點吻合方式，利用光路變換將激光均勻地照射在吻合口周圍，從而達(dá)到一次性均勻吻合.激光同時從吻合口周圍照射，則吻合一條血管只需幾秒鐘. 1 光路轉(zhuǎn)換的設(shè)計與實現(xiàn) 激光環(huán)形血管、神經(jīng)吻合儀能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形吻合的關(guān)鍵，是環(huán)形光束的實現(xiàn).我們設(shè)計了一個光反射頭來解決這一關(guān)鍵問題，其設(shè)計思想是:首先，將激光器輸出的點狀光束轉(zhuǎn)換成線狀光束;再在線狀光束的光路上置一反射環(huán)，此反射環(huán)能將線狀光束聚焦;此時若將血管或神經(jīng)放在焦點上，它將受到環(huán)形光束的照射.光路示意（Fig1）. 圖1 略 1.1 光束轉(zhuǎn)換的實現(xiàn) 先用一個球面鏡將激光束擴(kuò)束.在設(shè)計的吻合儀中，光源使用的是CO2 激光器，只需要把它的輸出鏡片換成球面凹透鏡即可.在關(guān)節(jié)臂的末端，安裝一個柱面鍺透鏡，光束經(jīng)過4～6個關(guān)節(jié)臂反射后經(jīng)過柱面透鏡，被柱面透鏡聚焦為一條線，即完成光束的轉(zhuǎn)換. 設(shè)激光器的束腰半徑為r，球面輸出鏡的焦距為f1 ，激光器的諧振腔結(jié)構(gòu)為平凹式，腔長為L，輸出鏡到柱面透鏡的距離為L1 ，柱面透鏡的焦距為f2 ，輸出鏡的成像位置在L′處，柱透鏡的成像位置在L′1 處，在平凹腔結(jié)構(gòu)中，平面反射鏡處就是束腰所在的位置，（Fig2），則:1L′1 + 1L′+L1 =1f2 1L′+1L=1f1 圖2 略 1.2 反射弧面的設(shè)計 為了使激光均勻地照射在血管被焊接口的周圍，我們設(shè)計了一個反射弧面，它能將光束反射至血管的底面和側(cè)面（Fig1），直射光的一部分照射血管正面，經(jīng)反射弧反射的光照射在血管的底面和側(cè)面，為了使激光均勻地照射血管一周和易于加工，我們將反射面設(shè)計成平面折疊式（Fig3）. 圖3 略 經(jīng)過計算，當(dāng)a面與水平面夾角為15℃，b面與水平面夾角為30℃時，反射光可在血管上形成重疊，以增加底面和側(cè)面的反射光強(qiáng)度.因為反射光只能對反射環(huán)上方焦點處的血管均勻照射，我們在反射環(huán)上還設(shè)計了一個血管固定槽，使待吻合的血管能很方便準(zhǔn)確地固定在激光束的焦點上. 反射環(huán)材料采用黃銅，反射面拋光.因為吻合儀的光源用的是CO2 激光，其波長為10.6μm，在這一波段，黃銅對激光的反射率為98.81%［10］ .