激光超声技术范文（精选9篇）

激光超声技术 第1篇

关键词：忆阻器,记忆元件,材料,结构,技术机理,科技革命

引言

激光超声是利用激光照射在媒质中产生的一种超声波, 与传统的压电技术相比, 它具有非接触、宽带、能定量检测以及高的时空分辨率等特点, 现已广泛用于材料的无损检测[1,2]。结构噪声是激光超声检测信号中主要噪声之一, 它是材料中的晶界及组织不均匀对超声波的散射作用而引起的, 是与特定频率有关的相干噪声, 当频率不同时, 其幅度、相位等均有显著的变化。

分离谱法[3,4,5,6,7,8,9,10,11]就是利用结构噪声和目标信号对频率变化敏感性上的差异而建立起来的解相关方法。当超声波频率变化时, 材料结构引起的结构噪声回波幅度将发生较大的变化, 而缺陷回波的幅度变化将相对较少。因此, 本文将采用分离谱技术处理激光超声信号。本文首先介绍了分离谱原理及常用的五种分离谱技术;然后以实验信号为基础, 模拟了同等的信号, 用五种分离谱技术处理含噪声的模拟信号, 比较各种方法的优劣; 最后, 选择最有效的方式处理实验信号。

1分离谱原理

分离谱原理的实现过程可参见图1。

1.1分离过程

将采集到的数字化激光超声信号作快速傅立叶变换 (FFT) 运算, 得到信号的幅度谱, 并在一定的幅度能量频带内设置若干不同中心频率的窄带滤波器, 超声信号通过窄带滤波器后得到一系列窄带信号。在该过程中, 滤波器组的数目、单个滤波器的带宽、滤波器间的频率间隔和滤波频带的起始终结位置等参数对分离谱处理的效果影响很大。其确定方式依据文献[9]和文献[10]。

1.2重建过程

以不同中心频率的窄带信号为变量进行统计运算即得到新的时域波形。xi (n) 是分离谱处理第i滤波器输出, N为滤波器组数, y (n) 为通过分离谱算法获得的信号。重建算法常见的有:

1.最小值算法[3,4]

2.极性阈值算法[4,5]

3.均极性阈值算法[6]

X+表示xi (n) 中全部的正值相加,

X-表示xi (n) 中全部的负值相加, N为滤波器组数。

4.倍乘算法[4,7]

5.几何平均数[8]

在文献[11]中, 用不同的实验和模拟真实的数据详细分析了最小值 (M I N) 、极性阈值 (PT) 、均极性阈值 (SPT) 和倍乘值 (FM) 等各种算法的优劣, 并从理论上用公式推导了各种算法的准确检测概率。

2实验数据和模拟信号

实验采用波长1064nm、脉宽7ns、单脉冲能量为150m J的Nd:YAG脉冲激光器作为激励源, 试件的总体尺寸为200mm×50mm×8mm的铝件, 在距样件边界80mm处为表面缺陷位置, 缺陷的宽度为0.1mm, 深度为0.5mm。检测表面缺陷主要采用声表面波 (SAWs) , 探测点和激发点在缺陷的同侧, 用声表面波探头采集到的信号如图2上部所示。同时根据参考文献[12], 模拟了同样中心频率1~3MHz、抽样频率200MHz、数据点5000的信号, 如图2下部所示。

3数据处理结果与分析

将模拟信号加入一系列噪声用上述五种分离谱方法进行处理。为了将其进行对比, 画入同一坐标, 结果如图3、4、5所示。

A表示模拟信号, B表示加噪声信号, C表示倍乘算法处理结果, D表示均极性阈值, E表示几何平均数值处理结果, F表示极性阈值处理结果, G表示最小值处理结果。虚线矩形框S表示激励源信号, R表示反射回波信号。从上图可以看出, 倍乘法不适合处理含有两个不同幅值的信号, 虽然在文献[13]中指出倍频 (FM) 法分离谱技术被认为是最佳的分离谱处理方法, 但在处理该信号时, 同时达到激励源和反射回波信号最优是不可能的。均极性阈值虽然信噪比较高, 但失真较严重, 处理后信号的局部特征不能还原。几何平均数值、极性阈值、最小值处理视觉效果较好, 为了进一步比较他们之间最优, 由信噪比公式:

I (n) 表示为原始模拟信号A, O (n) 为含有噪声的信号B、C、D、E、F、G。通过信噪比公式计算, 三种分离谱方法处理含噪信号, 获得处理后信号的信噪比如表1。

从表1可得, 噪声越大, 分离谱算法处理的结果信噪比提高越大。但从图5—7得, 噪声大到一定值时, 分离谱处理只能得到信号的粗略特征, 局部特征将无法得到, 在这三种分离谱技术中, 极性阈值算法效果最好;不足之处是处理后的信号是原始信号的绝对值表示。为了与原始信号在图示上表示一样, 可以把其重建过程的公式修改。可得, 极性阈值算法:

用修改后的极性阈值算法处理缺陷宽度为0.1mm, 深度分别为0.5mm、0.7mm、0.9mm的实验信号可得图6。

将上图处理后信号反射回波部分放大, 可得图7。

由文献[14]中指出, 激光在铝板表面激励超声波后, 在表面传播的声表面波经过缺陷顶点时, 部分能量在该点处产生反射声表面波R1峰;同时另一部分能量绕过缺陷上顶点到达缺陷底部, 此时除少部分能量绕过底点最后形成透射波RT, 其大部分的能量将在底部进行模式转变;随即以剪切波的模式在铝板内部进行传播;部分能量将在铝板表面再次模式转换为声表面波, 即R2峰, 如图8所示。

R1与R2峰值对应的时间差Δt, 公式[14]

Vr表示声表面速度, vs表示横波速度, α表示裂纹底部散射横波传播方向与裂纹竖直方向的夹角。可推出, Δt∝d, 在图7中0.5mm、0.7mm、0.9 m m深的实验数据中可看出, 时间差Δt随着缺陷深度逐渐增大, 该结果与文献中公式推导的结果一致。

4结论

激光超声技术 第2篇

板状材料中激光激发超声导波的有限元数值模拟

利用有限元法(FEM)对板状材料中激光激发的超声导波进行了理论研究.考虑激光作用过程中材料热物理参数随温度变化的特性,用有限元方法数值模拟激光在板状材料中激发瞬态温度场,建立热弹机制下超声导波的产生和传播的有限元模型.在激光单脉冲能量不变的`情况下,超声导波信号的峰值幅度随着脉冲激光的聚焦半径的减小则逐渐增大;同时缩小聚焦半径也可以提高超声导波的频带宽度.

作 者：尹向宝 YIN Xiang-bao 作者单位：黑龙江科技学院,哈尔滨,150027刊 名：煤炭技术 PKU英文刊名：COAL TECHNOLOGY年，卷(期)：24(10)分类号：O426 TN24关键词：激光超声 有限元法 超声导波

激光超声技术 第3篇

记者求证：记者致电公司证券部，回复是的，已实现小部分量产。

近日，网上有消息称，三木集团大族激光（002008）已经掌握了光纤激光口核心技术，公司回应称，已经掌握绝大部分的光纤激光器核心技术，并实现了部分量產。公司主要从事激光加工、PCB、光伏、LED封装等专用设备的研发、生产及销售。

6月25日，公司在投资者互动平台表示，其机器人项目已完成申报，目前处于等待答辩阶段。自2014年起，大族激光开始进军机器人领域。当年11月，公司与第一创业投资管理有限公司签订了《关于设立一创大族机器人产业基金之合作协议》，发起设立“一创大族机器人产业基金”，基金专门用于机器人项目的投资；今年2月，公司与国信弘盛合资公司创立产业基金。

此外，公司于今年6月14日晚间披露了非公开发行预案，拟以不低于30元/股，向不超过10名特定投资者非公开发行不超过1.75亿股，募集资金总额不超过52.28亿元，用于高功率半导体器件、特种光纤及光纤激光器产业化、工业机器人关键技术研发中心等4个项目。

中金公司研究报告称，大族激光想要打造从光纤激光器的半导体器件、光纤拉伸、光纤激光器、以及激光加工设备的整条产业链，意义重大，可加强在3C自动化领域的布局。募投项目投产后，预计新增利润15.62亿元，有利于增强公司长期成长能力。分析人士还指出，公司核心器件光纤激光器的自产能力将得到大幅提升，机器人自动化装备业务将成为公司新的利润增长点。

中金公司表示，中长期来看，募投项目投产后，预计新增利润15.62亿元，有利于增强公司长期成长能力。短期来看，如果按照30元发行1.75亿股，预计摊薄14.2%。

激光超声技术 第4篇

本文在宋燕星等[6,7]理论分析基础上,保持激光脉冲能量不变的情况下,重点研究了激光功率密度对激光超声信号特性的影响,并对超声信号进行频谱分析。考虑到铝很容易吸收激光脉冲,所以实验中选取金属铝为实验缺陷检测对象,确保了实验的可实行性。

1 激光超声检测单元设计

激光超声检测单元实验结构模块如图1所示。

由图1可以看到,该实验系统结构由能量监测模块、超声激励源模块、光学调制模块、外差干涉模块、信号解调模块和信号采集模块组成。其中光学调制模块主要是易调节的聚焦透镜,满足了实验的研究需求。能量监测模块是利用能量计对激光脉冲进行测量,保证了每次实验中的激光能量不变或变化幅度较小,然后改变单一变量,通过调节光斑大小来改变激光功率密度。

在满足激光超声缺陷检测机理前提下,考虑到综合因素,该实验装置选择波长为1 064 nm,脉冲重复频率10 Hz,脉冲宽度7 ns,能量在70~220 MJ连续可调的Nd:YAG脉冲激光器作为超声激励源。因为声表面波(SAWs)在被测试件表面或亚表面传播,其高灵敏度性和自身的传播特性适合于这种损伤异常情况,所以实验中主要采用声表面波(SAWs)来检测铝板样件的细微缺陷。实验中的被测试件厚度应该大于声表面波波长的5倍以上[8,9],所以实验检测对象选择规格为200 mm×50mm×8 mm有人工缺陷的铝板样件,人工裂纹位于铝板样件右边界80 mm处,裂纹宽度为0.1~0.8mm,深度为0.1~0.8 mm不等。外差干涉仪与被测试件放置在同一位置用来接收激光超声信号。

激励源聚焦到铝板样件上激发出超声信号,通过调节实验铝板和聚焦透镜的距离来改变光斑半径的大小,然后再通过改变光斑半径大小来间接改变激光功率密度,经过光学调制模块后,外差检测模块首先接收到从铝板样件表面传播过来的声表面波(SAWs),在干涉检测模块中我们要将干涉效果调到最佳状态,进而对铝板样件进行探测。然后参考光和信号输入到激光超声信号解调单元进行信号解调,最后信号采集系统模块将会接收AD8302相位解调电路的输出端,计算机通过软件完成后续处理。

搭建实验光路图如图2所示。

由图2可以看到,实验光路图由脉冲激光器、被测铝板、光电探测器和光学器件组成,其中光路是由多个光学器件所构成。实验所选的光电探测器是PAD系列的,它的功能是将光信号转换成电信号,聚焦透镜具有聚焦光斑和集中能量的作用。脉冲激光器激发出脉冲后,经过光路调制来改善光束的质量然后进行聚焦。通过调节被测铝板与聚焦透镜的距离来改变光斑半径,使光斑半径在200μm到800μm范围可调。将采集到的光信号转换成电信号输出,从而进行数据分析。

2 实验结果分析

根据查阅文献[10]可知激光功率密度I可用公式表示为

式(1)中,E为入射激光能量,τ为激光脉冲时间,A为激光光斑面积。

由激光功率密度公式(1)可以看到,当入射激光能量E不变时,改变光斑半径大小光斑面积A发生改变,激光功率密度I也会随着改变。实验中用能量计测量激光脉冲的能量,确保每次实验中激光脉冲的能量不变,测得的超声波幅值随着激光功率密度的变化关系曲线如图3所示。

从图3中可以明显的看出曲线的整体趋势是随着激光功率密度的增加超声波幅值也随着增加,当增加到一定程度后有小幅度的下降,激发机制也是由热弹机制逐渐变成融蚀机制。当激光功率密度小于21×107W/cm2左右范围时,超声信号的幅值随着激光功率密度的增大而增大,此时起主要作用的是热弹性机制,而激光功率密度在10×107W/cm2到21×107W/cm2范围时激光超声信号的幅值成线性增长,在该范围内的热弹性机制下,因试件表面吸收能量温度会迅速增加,使试件局部快速膨胀,形成了弹性应力波,也就是超声波。在此机制下,因为激发出的激光能量较低,没有对试件表面造成损伤,所以在热弹性机制下的激光超声检测技术可以认为是一种无损检测技术。随着入射激光功率密度的不断增加,激发机制由热弹变为融蚀机制,当激光功率密度大于21×107W/cm2时,随着功率密度的增大超声信号的幅值缓慢减小,此时起主要作用的是融蚀机制。在此机制下由于金属温度较高,使部分原子蒸发,甚至形成了等离子体迅速离开样件表面,产生超声波,但其中大部分能量被带走,使激光超声信号幅值减小。因为融蚀机制光声的转换效率较高,会对试件表面造成损伤,所以不满足无损检测的要求。目前激光超声无损检测实验一般都会将激光功率密度控制在发生热弹机制范围内。

调节实验铝板与聚焦透镜的距离,选取聚焦半径大小分别为200μm,400μm,600μm,800μm的激光脉冲,在厚度为8 mm的铝板样件表面激发表面波,距离激发源20 mm处接收到对应的激光超声信号。对接收到的不同光斑半径对应的激光超声信号进行频谱分析,对其FFT变换,得到信号的频域图。超声信号频谱特性如图4所示。

从图4中可以得出,图中选取值为为参考线,对于单个光斑半径来说,它在频域特性上都是随着频率的增大幅值逐渐减小,随着光斑半径有规律的增加,激光超声信号的幅值也逐渐减小,而激光超声信号频谱中的高频成分随着光斑半径的减小而增加。对此,选取光斑半径为200μm和800μm对应的激光超声信号进行频谱分量统计,如图5图6所示。

以选取最大幅值为中心频率为标准,从图5和图6分析可知,光斑半径为200μm对应的激光超声信号的中心频率为2.535 MHz,而光斑半径为800μm对应的激光超声信号的中心频率为1.564 MHz。因为波长与频率成反比关系,所以光斑半径小的对应的超声波波长更短一些,对应的频率更大一些,灵敏度更高,这样更有利于检测物体内部的微小裂纹。

3 结论

影响激光超声信号特性的因素有多种,包括激光输入参数,实验的检测方法和信号的探测方法等。本文在现有的理论基础上通过已搭建好的激光超声检测实验装置,分析了激光脉冲光斑大小变化对激光功率密度的影响,进而研究了激光功率密度对激光超声信号的影响,然后对信号进行频谱分析,并对频谱分量进行统计。实验结果表明激光超声信号的幅值会随着激光功率密度的增大而增大,随着激光功率密度的增大激光超声激发机制也会由热弹机制逐渐向融蚀机制变化;而随着激光脉冲光斑尺寸的减小,在频谱特性上超声信号的高频成分会增大,中心频率向高频方向移动,这为在以后的激光超声缺陷检测研究中激发出实验所需得激光超声信号提供了参考。

参考文献

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超声引导下肝肿瘤的激光消融治疗 第5篇

1 激光消融的原理及特点

激光消融 (LTA) 是通过一束连续的单色光发出的热效应引起组织坏死。当光集中在恰当的波长时, 光能量被组织吸收, 导致加热、蒸发以及凝固性坏死。目前最常用的为波长1064 nm的连续Nd:YAG激光, 使用低能量光源 (3~15 W) 作用6~60 min。由于其低渗透吸收、高分散的特点, 能使能量最大化分布和渗透组织。由于能量的传导和直接作用, 激光所产生的热效应已经被证实超出了光照射的范围, 但其引起组织坏死凝固的范围比RFA较小。但如果同时使用多针治疗的话, 其范围大大增加, 可以精准的定位治疗更大的肿瘤, LTA还可以应用于剖腹及腹腔镜手术[2,3]。

2 方法学

LTA是一种微创的原位肿瘤治疗方法, 治疗前先用B超定位肿瘤。在穿刺时采用2%利多卡因逐层麻醉, 有时需要同时适用镇静剂。然后将21 G穿刺针插入到靶点, 退出针芯, 将光纤置入针鞘, 使其尖端位于针端之外, 最长可超出针端1 cm。光纤的另一端连接激光发射器。使用功率3~15 W, 治疗时间6~60 min。如果肿瘤较大时, 可同时采用多根光纤进行治疗, 最多可采用4根。结束后进行针道消融, 以免种植播散。治疗中及治疗后观察有无并发症。同时, 观察治疗前后血常规、生化检查等的变化, 并对肝功能进行评估。

3 激光消融疗效评估

由于激光光纤头在释放能量的瞬间产生爆破、气化影响超声的实时监控。因此较准确评估其疗效需要等气体消散才得以进行。

3.1 二维灰阶超声成像

灰阶超声显像的消融灶呈低回声, 内可见一高回声椭圆形光圈, 光圈以内的区域为低至无回声。

3.2 彩色多普勒超声

彩色多普勒超声显示消融灶大部分无血供, 周边可见血流信号;小部分可见点状血流信号。

3.3 超声造影

超声造影显像的消融灶在动脉相、门脉相及延迟相均未见明显充盈灌注, 其范围相近于或略大于灰阶超声显示的范围。

4 激光消融的国内外研究现状

4.1 国外研究现状

1985年首次报道了LTA治疗肝肿瘤患者, 但其使用低功率激光治疗时间相对较长, 然后很多研究相继报道LTA治疗肝肿瘤取得了很好的疗效。2008年, Eickmeyer等[4]对85例患者163处结直肠癌肝转移灶进行LTA治疗, 1年生存率为93%, 3年生存率为56%。2008年, Arienti等[5]对肝肿瘤的LTA治疗并发症做了一个多中心研究。研究表明, 在647例结节里, 4例 (0.8%) 患者死亡, 15例 (1.5%) 患者发生了主要的并发症但并未播种, 主要的并发症可能与多余的能量照射以及高风险位置相关。消融后有效性为60%, 在结节<3 cm中其有效性为81%。2009年, Puls等[6]报道了87例患者180处肿瘤结节的五年生存率。中位生存时间为54个月, 1年、2年、3年、4年及5年生存率分别为95.7%、86.2%、72.4%、50.1%、33.4%。2009年, Pacella等[7]分析了432例肝硬化患者用LTA治疗早期肝癌结节的生存率及有效性。总生存时间中位数是47个月, 3年和5年累计生存率分别为61%、34%。2010年, Pompili等[8]对等待肝移植的9例肝硬化患者存在的12处活检证实的肝细胞癌结节进行LTA治疗, 均未发生重大的并发症。组织学检查显示66.7%结节完全坏死, 部分坏死 (>50%) 的结节3处, 仅1处结节坏死<50%。2010年, Caspani等[9]报道了对144例患者进行LTA治疗, 其中49例患者的结节处于高危位置。术后1年内用CT评估其有效率。结果表明, 位于高危位置和普通位置的结节激光消融的有效性没有实质上的差别, 两者均未发生严重的并发症及死亡, 8.16%患者有轻微的并发症。2012年, Francica等[10]报道了对164例肝硬化患者的182个≤4 cm的HCC结节予以激光消融治疗, 并进行长期追踪观察, 其中116个结节距离大血管或者重要结构<5 mm。结果表明, LTA治疗小肝癌结节时, 治疗位于特殊部位的肿瘤不产生重大的并发症, 其有效性及安全性与普通部位的差别无统计学意义。因此, LTA可以被认为是对于高危位置结节消融的一个安全的治疗方法。

4.2 国内研究现状

1999年梁萍等[11]报道用激光治疗经病理证实的肝癌患者23例, 共32个病灶。治疗后随访25~36个月, 1、2、3年生存率分别为100%、73%、52%。2000年范新华等[12]对12例经病理证实为肝肿瘤的患者用达美德半导体激光治疗仪进行治疗, 14 d后用CT复查, 病灶均有不同程度的缩小。2007年周泽健等[13]用动脉栓塞化疗分别联合激光消融和无水酒精注射治疗120例肝癌患者。结果表明, 联合激光消融组的肿瘤完全坏死率、AFP转阴率和两年生存率明显高于联合无水酒精注射组, 而治疗后肝脏损伤程度明显低于后者。2007年陆正华等[14]对93例肝癌患者门静脉癌栓行经皮经肝门静脉穿刺激光消融治疗, 6个月、1年、2年的生存率分别为82.8%、53.0%、34.1%。38例LTA治疗后生存1年的患者中, 14例癌栓萎缩直至消失。其后国内学者对离体和或活体动物肝进行实验研究, 结果均表明激光消融对离体或活体肝能造成快速、精准、有效、安全的凝固性坏死, 消融灶的大小与功率和时间呈正相关[15,16]。这些研究表明LTA能够提高患者的生存率。但是, 由于许多患者同时接受其他的治疗, 结果可能会有偏差。现在的研究需要解决这一问题。

5激光消融的副作用及并发症

LTA的副作用比其他热消融要小。一方面可能是由于LTA使用的穿刺针明显较RFA和MWA小有关, 另一方面LTA本身产生的热效应和有效杀伤范围较其他的热消融小有关。轻微的副作用包括腹痛、体温升高、包膜下血肿形成、心动过缓、胸腔积液和轻度肝损伤等。极少数患者发生了严重并发症, 其发生可能与治疗前肝功能损伤程度有关[17]。特别要注意的是避免使用高能量的激光束, 它产生的大范围碳化组织使死亡风险大大增加[18]。此外, LTA术后死于炎症反应也有相关报道。Volkhard等[19]报道应用LTA治疗转移性肝癌患者20例58个病灶, 未发现临床相关并发症。

激光超声技术 第6篇

1 资料与方法

1.1 一般资料

该文采集应用钬激光治疗的肾结石患者, 患者总人数为153例, 其中男95例, 女58例, 年龄范围23~79岁。单侧肾结石患者142例, 其中左侧肾结石79例, 右侧肾结石63例, 双侧肾结石11例, 肾结石的直径大小在11~39 mm不等, 病程1~26年不等。术前经常规超声、腹部X线、肾盂造影、CT等检查确诊为肾结石。其中5例有开放性肾脏手术取结石病史, 9例合并有高血压病史, 12例合并有糖尿病病史, 2例合并有心脏病病史。

1.2 仪器和设备

术中应用东芝nemio30型彩色多普勒超声诊断仪, 3.5 MHz凸阵探头及穿刺架, 18G PTC穿刺针。Wolf肾镜, 16F或18F Peel-away鞘, 筋膜扩张器, 工作导线, 德国威孚莱钬激光治疗机, 加压水泵机等。

1.3 方法

患者麻醉成功后, 俯卧于手术床。应用超声进行动态扫查后, 选择好体表穿刺点, 在超声引导下, 应用18G穿刺针穿刺进入目标肾盂, 退出针芯, 这时可以观察到有液体从穿刺针中溢出, 然后进入导丝, 在导丝引导下扩张穿刺通道, 置入16F肾镜短鞘、肾镜观察系统。应用经皮肾镜导入钬激光光纤至结石处, 在直视下进行有效的碎石, 使用加压水泵将碎石冲出。结石击碎及清除干净后, 再用肾镜分别查看上、中、下肾盏及肾盂与输尿管连接处有无碎石残留及活动性出血, 确认无结石及无活动性出血后置入F5或F6双“J”型管于患侧输尿管内。该组153例肾结石患者应用钬激光碎石治疗均在超声引导下进行, 超声引导下穿刺的目的是建立一个最佳的手术通道, 最大限度地取尽结石, 避免损伤肾脏本身及周围组织、器官。

2 结果

该组153例患者术中在超声引导下穿刺建立通道均取得了成功, 术后无一例出现严重并发症, 术后均经肾盂造影及超声复查, 仅有7例肾脏周围出现少量积液 (无需处理, 可自行吸收) 。5例有碎小结石残留 (术后及出院后, 嘱患者多饮水, 残留碎小结石可自行排出体外) 。结石取净率达96.5%。

3 讨论

3.1 穿刺点的选择

由于肾脏的位置因个体差异较大, 首先摆动探头, 了解肾脏所在的位置及周围器官的情况, 看清肾脏的形态及皮、髓质分界回声。其次通过纵切、横切进行多切面扫查, 以便确定结石在肾内的具体空间位置。尽量选取肾脏的背侧或偏背侧、肾皮质偏薄、血管分布相对较少的地方作穿刺通道。现在彩超已经比较普及, 可以应用彩超的CDFI功能, 直观地看到肾脏的血流大致分布情况, 这样能够有效地避免损伤肾内较大的血管。

3.2 进针的体会

当确定进针点的体表位置后, 用18G穿刺针针尖刺入皮肤及皮下后, 可以在超声实时的监控下, 缓慢向组织内进针, 可以清晰地看见针尖逐渐接近肾皮质, 在这个行进的过程中, 可以不断地调整进针的角度, 直至到达预先设想好的肾内最佳位置。

3.3 通道的建立

理想的手术通道应与肾脏的距离最短, 尽可能达到各组肾盏、最大限度地用钬激光进行碎石处理。超声定位用于选择目标肾盂优势在于:首先实时提供穿刺肾脏的内部结构, 以及结石与局部肾盏及整个肾脏的关系, 肾脏皮质、髓质的厚度, 在不影响碎石效果的前提下选择视野清晰的手术通道。另外, 在超声引导下还可以比较方便地选择穿刺角度。而且对于肾脏内比较复杂的结石, 可以选择不同肾盏的结石均能兼顾的穿刺路径, 而且从肾盂穿刺道肾盏, 不会直接损伤肾盂, 可避免损伤肾脏的动静脉。在穿刺过程中, 当针尖到达肾内最佳位置后, 拔出引导针芯, 把导丝导入针鞘内, 导丝向内超出针尖长至少3 cm, 退出针鞘, 用手术刀尖切开皮肤及较浅皮下组织层 (长约0.6 cm左右) , 然后用不同型号的扩张导管依次扩张, 直至理想通道的建立。目前肾穿刺引导主要有超声及X线2种方式, 而前者因价格低廉、移动方便、医生及患者没有放射线损伤, 同时可以多角度实时观察肾脏形态, 了解肾脏的血流分布情况, 实时的动态超声引导监测能极大提高手术成功率, 有效避免术中对器官的损伤, 最大限度地减少了术后并发症, 所以应用超声引导在钬激光碎石手术中有着无比的优越性。

参考文献

[1]何立红.超声引导下经皮肾穿刺的临床应用[J].中国微创外科杂志, 2007, 7 (3) :257.

[2]曹建南.超声引导下经皮肾穿刺活检术临床体会[J].医学信息, 2011 (9中旬刊) :147-148.

激光超声技术 第7篇

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2008年3月至2011年3月绵竹市人民医院泌尿外科收治的输尿管结石患者180例为研究对象, 按随机原则分为钬激光组与超声吸附气压弹道组, 每组90例。其中男性108例, 女性72例;年龄在18~65岁, 平均 (36.5±6.7) 岁;病程1个月~6年, 平均3.4年。术前所有患者均经B超、腹部平片、静脉注射尿路造影 (IVU) 及CT等检查确诊, 180例患者中, 单侧150例 (左侧77例, 右73例) , 双侧30例, 输尿管上段结石45例, 中下段结石135例;结石直径在0.6~2.0cm, 平均1.1cm, 直径<1.5cm者136侧, ≥1.5cm者44例;180例患者中, 合并不同程度肾积水的有164例, 合并输尿管狭窄的有37例, 合并单纯息肉的有18例, 合并感染、高热者7例, 曾行开放手术治疗者19例。两组患者在性别、年龄、病程、结石直径大小以、结石发生部位及合并症方面等差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。

1.2 治疗方法

统计方法:△秩和检验, P<0.05, 与钬激光组比较;*卡方检验, P<0.05, 与钬激光组比较

统计方法:卡方检验, *P<0.05, 与钬激光组比较

1.2.1 碎石设备

德国Wolf F8/9.8硬性输尿管镜 (ureteroscopy, URS) ;合肥科瑞达公司产30W钬激光机;瑞士EMS四代新型超声气压弹道碎石系统;国产微电脑液压灌注泵。

1.2.2 手术方法

完善术前准备, 患者取截石位, 常规消毒铺巾, 所有患者均行连续硬膜外麻醉。

钬激光组:经尿道置入Wolf F8/9.8硬性输尿管镜, 找到患侧输尿管开口, 持续灌入生理盐水以扩张输尿管开口, 应用导丝引导, 调节水压, 找到并仔细观察结石及周围组织情况, 当结石直径<0.5cm时用取石钳直接夹出, 直径>0.5cm时在65W钬激光直视下碎石, 直至结石为粉末状, 随冲入生理盐水流出, 对合并有输尿管息肉患者予钬激光切除。

超声吸附气压弹道组:经尿道置入Wolf F8/9.8硬性输尿管镜, 持续灌入生理盐水扩张输尿管开口, 确定结石位置后, 直径<0.5cm时用取石钳直接夹出, >0.5cm者经输尿管镜操作腔置入气压弹道碎石探针, 将结石轻压在输尿管壁后启动空气压缩泵, 同时启动超声负压吸附清除影响视野的血块和絮状物, 使视野能更加清晰, 行单击和 (或) 连续脉冲式粉碎结石, 粉碎至0.5cm以下, 随冲入生理盐水流出。

两组均在输尿管内留置双J管引流, 于术后1~2个月拔出。术后2~5d复查尿路平片 (KUB) , 了解双J管位置、结石残留情况及有无输尿管狭窄。术后1个月复查尿路平片 (KUB) , 以确定结石排净率。

1.3 统计学分析

应用SPSS16.0统计学软件进行处理, 计量资料用χ—±s表示, 组间比较采用Wilcoxon W秩和检验, 计数资料比较采用卡方检验, P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者碎石疗效的比较

两组患者一次结石清除例数分别为78例和61例, 一次结石清除率分别为86.67%和67.78%, 两组之间差异有统计学意义 (χ2=9.128, P=0.004) ;两组患者结石排尽例数分别为86例和70例, 结石排尽率分别为95.56%和77.78%, 两组之间差异有统计学意义 (χ2=12.308, P=0.001) ;两组患者碎石时间和术后平均住院天数比较均有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。

2.2 两组患者术后并发症比较

两组患者术后出现不同程度的并发症, 经统计显示, 两组患者并发症总发生率分别为5.56%和16.67%, 两组之间差异有统计学意义 (χ2=5.625, P=0.031) , 见表2。

3 讨论

腔道泌尿外科技术的快速发展为输尿管结石治疗提供了广阔的前景, 腔镜技术逐渐替代了传统的手术方式, 目前95%~98%输尿管结石患者不必接受开放手术治疗[3]。与开放手术相比, 腔内技术治疗输尿管结石具有手术时间短、创伤小、并发症少、平均住院时间短、结石排尽率高等特点, 是目前输尿管结石的首选治疗方式, 而超声吸附气压弹道碎石系统与钬激光的出现使腔内手术的成功率和效率得到迅速提高[4,5]。

超声吸附气压弹道碎石清石系统 (EMS) 包括合二为一的气压弹道碎石和高效能超声碎石系统、负压吸引系统, 适用于泌尿系统内任何部位的结石, 特别针对体积大、硬度高的结石, 超声碎石系统能明显提高碎石、清石效率, 缩短碎石时间, 降低残石率。钬激光是一种脉冲式固体激光, 是目前外科手术用激光器中最新的一种, 它以钇铝石榴石晶体中的钬为工作介质, 波长2100nm, 发射功率最大为100W, 具有切割软组织、粉碎结石、可通过光导纤维传输三大特性[6]。钬激光碎石术通过内镜的工作通道, 直视下对准结石将结石粉碎并取出体外, 具有疗效确定、无痛苦、恢复快等优点, 是其它治疗措施无法比拟的[7]。

笔者通过对多年的临床资料的研究发现, 应用钬激光碎石术治疗输尿管结石的患者无论在平均住院天数、平均碎石时间、一次碎石成功率、结石排尽率, 还是在减少术后并发症的发生率方面均优于超声吸附气压弹道碎石术的疗效, 统计资料表明两组间的差异均具有统计学意义 (P<0.05) 。笔者在实践中通过对两种碎石术进行比较总结, 认为钬激光碎石术更适宜于输尿管结石的治疗, 总结如下: (1) 因输尿管管腔较小, 使用超声吸附气压弹道碎石时易使输尿管管腔塌陷, 影响手术视野; (2) 超声吸附气压弹道碎石的撞针较粗, 使输尿管镜相对进水通道变小, 要保证手术视野常需要加压冲水, 从而使结石很容易向上回冲, 增加了结石回退率; (3) 钬激光碎石不需要接触结石本身, 而超声吸附气压弹道碎石一定要将撞针顶住结石, 方可碎石, 同样增加了结石回退率; (4) 当结石下方存在息肉或狭窄时, 钬激光可同期解决, 而超声吸附气压弹道系统无法做到; (5) 钬激光可将结石磨成粉末状, 碎石后结石自行排出, 而超声吸附气压弹道碎石术通常将结石碎成几个大块, 碎石后较大者仍需使用取石钳夹取, 反复进出增加了输尿管损伤的几率。所以, 经输尿管镜钬激光碎石术治疗输尿管结石相对更加安全、高效、微创, 可作为输尿管结石的首选治疗方法。

摘要：目的 对钬激光与超声吸附碎石术治疗输尿管结石的临床疗效进行比较分析。方法 选择2008年3月至2011年3月绵竹市人民医院泌尿外科收治的180例输尿管结石住院患者, 将所选病例按随机原则分为钬激光组与超声吸附气压弹道组, 两组各90例, 术后评价两组患者一次碎石成功率及结石排尽率, 并统计两组的平均碎石时间以及住院天数, 同时分析两组并发症情况。结果 钬激光组术后住院天数、平均碎石时间、一次碎石成功率、结石排尽率明显优于超声气压弹道组 (P<0.05) , 且钬激光组并发症的发生率明显低于超声吸附气压弹道组 (P<0.05) 。结论 经输尿管镜钬激光碎石术治疗输尿管结石安全、高效、微创, 可作为输尿管结石的首先治疗方法。

关键词：钬激光,气压弹道碎石,输尿管结石

参考文献

[1]廖国强, 何国文, 陆明, 等.输尿管镜结合钬激光治疗输尿管结石的疗效分析[J].中国现代药物应用, 2011, 5 (4) :42-43.

[2]史本康, 朱耀丰, 王海新.钬激光技术在泌尿外科中的应用[J].新医学, 2006, 37 (11) :734-735.

[3]郭应禄.腔内泌尿外科[M].2版.北京:人民军医出版社, 1995:175-176.

[4]Hofmann R, Olbert P, Weber J, et a1.Clinical experience with a new ultrasonic and lithoelast combination for percutaneous lit holapaxy[J].BJU Int, 2002, 90 (23) :16-19.

[5]龙江, 柯坤彬, 石家润, 等.钬激光与气压弹道碎石治疗上段输尿管结石1085例比较研究[J].昆明医学院学报, 2010, (5) :77-80.

[6]徐留玉, 李青, 魏学斌, 等.钬激光碎石术与气压弹道碎石术治疗输尿管结石的疗效比较[J].中国激光医学杂志, 2007, 15 (4) :228-230.

激光超声技术 第8篇

1 资料与方法

1.1 一般资料

我科门诊2011年7月至2012年10月共收治妈妈手48例。其中男13例, 女35例;年龄15~84岁;病程10天至2年半。桡骨茎突狭窄性腱鞘炎32例 (66.7%) , 屈指肌腱狭窄性腱鞘炎16例 (33.3%) 。所有病例此前均未接受过封闭针及小针刀松解术治疗。

1.2 激光穴位照射法

用上海曼迪森科贸有限公司生产的DHC-500I型半导体激光治疗仪。患者坐位, 取合谷、列缺、阳溪、外关、阿是穴, 用小探头照射, 输出功率为350m W, 合谷、列缺为主穴, 每次8分钟, 余穴3~5分钟。

1.3 超声波药物导入法

采用日本生产的伊藤US-750超声波治疗仪, 导入药物以北京诺华制药公司生产的双氯芬酸二乙胺乳胶剂 (扶他林) 为耦合剂。治疗前先在患处涂3~5 c m长的扶他林乳膏, 将超声波设置为1 M H z, 3 0%脉冲输出, 功率为0.8~1.2W/cm2, 在患处以1~2cm/s的速度移动, 治疗时间为10分钟。

以上两种方法每周治疗5次, 两周为1疗程, 治疗3个疗程。在疗程结束后1个月门诊复查时评定疗效。

1.4 疗效评定标准

1.4.1桡骨茎突狭窄性腱鞘炎

治愈:腕桡侧肿痛及压痛消失, 功能恢复, 握拳尺偏试验转为阴性;好转:腕部肿痛减轻, 活动时轻微疼痛, 握拳尺偏试验 (±) ;未愈:症状无改善。

1.4.2屈指肌腱狭窄性腱鞘炎

治愈:指掌侧部无肿痛, 无压痛, 屈伸活动正常, 无弹响声及交锁现象;好转:局部肿痛减轻, 活动时仍有轻微疼痛, 或有弹响声, 但无交锁现象;未愈:症状无改善。

2 结果

48例患者中, 治愈24例 (50.0%) , 其中桡骨茎突狭窄性腱鞘炎18例, 屈指肌腱狭窄性腱鞘炎6例;好转20例 (41.7%) , 其中桡骨茎突狭窄性腱鞘炎12例, 屈指肌腱狭窄性腱鞘炎8例;未愈4例 (8.3%) , 其中桡骨茎突狭窄性腱鞘炎、屈指肌腱狭窄性腱鞘炎各2例。

3 讨论

妈妈手是一种慢性无菌性炎症性疾病, 主要表现为局部疼痛和功能障碍。中医属“伤筋”“筋痹”范畴, 为患部气血瘀滞, 脉络不通, 不能濡养, 筋膜干涩所致。根据经脉所过, 主治所及, 以及手阳明经多气多血, 可通治手指麻木疼痛的特点, 我们以合谷、列缺为主穴, 表里经原络配穴法以通达内外, 贯穿上下。有关试验证明, 合谷穴有镇痛、消炎、加速创伤愈合的作用[1]。阳溪、外关、阿是穴等穴为针灸治疗妈妈手的常用穴位。《内经》指出“在筋守筋”, 局部取穴有疏通经络、散除局部气血壅滞的作用。

半导体激光主波长810nm, 可穿透皮肤、脂肪、肌肉组织及骨组织。它的另一波长为650nm, 对浅层组织的病变有很好疗效。用半导体激光照射这些穴位, 能改善局部血液循环、消炎镇痛、减轻水肿并有调节机体免疫功能的作用。超声波穿透力强, 产生的机械震荡作用, 有降低神经元兴奋性、松解粘连、松弛关节肌肉痉挛的作用, 使长期处于紧张压迫状态的肌腱和腱鞘得到缓解。且超声波对组织多有加热及细微按摩作用, 可促进局部血液循环, 有助于局部的炎症吸收[2]。扶他林为前列腺合成抑制药, 通过超声波产生的热效应使药物弥散透入组织到达炎症区域, 抗炎和局部镇痛的作用更显著。

目前临床治疗腱鞘炎的方法众多, 如针灸推拿、药物熏蒸热敷、封闭疗法及小针刀松解术。但该病易复发且病痛局部肌肤浅薄, 痛觉敏感, 有些治疗方法不易为患者接受。激光穴位照射配合超声波药物导入无创无痛, 治疗时间短, 疗效满意, 患者易接受。对早期的狭窄性腱鞘炎及不愿接受手术治疗的患者, 该疗法可以作为首选。

参考文献

[1]罗永芬.腧穴学[M].上海:上海科学技术出版社, 1996:87.

激光超声技术 第9篇

关键词：慢性盆腔炎,半导体激光,超声药物离子导入

慢性盆腔炎属于妇科疾病中的多发病和常见病, 病情严重者将会引发输卵管粘连性不孕症, 给妇女的身心健康造成严重的影响。在本次研究中, 选取我院收治的慢性盆腔炎患者80例作为研究对象, 分为对照组和治疗组, 各40例。对照组给予超声药物离子导入治疗, 治疗组给予超声药物离子导入结合半导体激光治疗[1], 比较两组患者的疗效, 现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2013年12月~2014年12月收治的慢性盆腔炎患者80例作为研究对象, 分为对照组和治疗组, 各40例。年龄21~46岁, 病程3个月~7年, 所有患者的诊断标准均符合《中国医院诊疗技术标准规范与医院工作政策法规大全》[2], 两组患者的年龄、病情程度、病程等一般资料比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。

1.2 方法

对照组给予超声药物离子导入治疗, 治疗组给予超声药物离子导入结合半导体激光治疗, 具体方法如下:治疗仪器为超声电导仪, 超声频率为1 MHz, 额定功率 (8±10 W) , 激光波长为830/980 nm, 使用的激光物质为Ga Al As, 单个光斑的面积为22.5 mm×30 mm, 共有8个光斑。首先将半导体激光治疗探头置于患者盆腔上方, 垂直固定, 距离约为3 cm, 照射时间为10 min, 照射结束后, 在治疗探头中固定好电导仪贴片, 再在贴片的金属碗中放入凝胶片, 在患者的小腹两侧进行固定, 经过30 min透皮治疗, 治疗结束后, 在2 h内即可去掉药片, 1次/d, 10天为1个疗程。

1.3 疗效评定标准

以慢性盆腔炎病情评分量表作为参考, 根据评分, 对评分消退标准进行计算[3]。评分消退指数, 治愈:1分;显效:0.6分<评分消退指数<1分;有效:0分<评分消退指数<0.6分;无效:评分消退指数低于0分。

2 结果

经过治疗后, 治疗组有效率为100%, 治愈率为45%, 对照组有效率为92.5%, 治愈率为15%, 治疗组的有效率和治愈率明显高于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。

3 讨论

多数盆腔炎患者均伴有慢性盆腔炎后遗症, 主要表现为输卵管堵塞、瘢痕形成、盆腔粘连等。由于慢性炎症的逐渐发展, 致使盆腔腹膜和盆腔结缔组织表现为纤维结缔组织增生, 局部出现增厚粘连, 直至组织出现挛缩, 导致神经纤维受到压迫。经过物理疗法, 可以使感染情况得到有效控制, 使盆腔组织和器官的病理变化有所减轻, 临床症状逐渐减少至消除, 促进机体免疫机能的提高。在慢性盆腔炎的治疗过程中, 比较新的治疗方法为超声电导经皮给药技术, 对超声空化技术和电致孔技术进行综合利用, 加速药物透皮, 增强叠加作用, 增加给药速度[4]。超声波具有辐射压作用和对流转运作用, 是药物具有定向转运的作用, 经过人工生物通道, 进入较深部位的靶组织, 使药物较高浓度聚集在脏器和病变组织内, 疗效明显高于静脉给药和口服给药。药物在经过肝脏时, 避免药物产生首过效应, 降低对胃肠道的破坏, 使毒副作用和个体差异不断减少。超声波的使用, 使局部组织血管得以扩张, 加快血流, 降低肌张力, 减轻疼痛感和炎症, 也增加了结缔组织的延展性, 组织新陈代谢得以加速, 营养得以改善, 具有较好的镇痛效果, 瘢痕软化效果较好, 胃肠道的粘连情况得到缓解, 渗透作用增强。同时, 组织的氢离子浓度也能得到改变, 增强酶活性, 代谢恢复正常, 加速细胞增生, 损伤的组织和器官得以修复[5]。但应用时间过长, 过敏反应会比较严重, 治疗进度受到阻碍, 也使疗效受到影响。激光的照射作用主要表现为: (1) 免疫功能增强:经过激光照射, Lg A、Lg G得到明显提高, 与治疗前比较, 嗜中性粒细胞也有所增加, 同时也增强了交感肾上腺系统的活力; (2) 使用的激光物质为Ga Al As, 具有较大的能量密度, 对细菌生长具有抑制作用, 进而起到消炎作用; (3) 降低5-羟色胺含量, 镇痛作用良好; (4) 经过轴突反射兴奋, 加速血管扩张, 加强局部血液循环。

综上所述, 慢性盆腔炎在治疗过程中, 给予超声药物离子导入结合半导体激光的治疗, 具有较高的有效率和治愈率, 值得临床推广与应用。

参考文献

[1]宋蕾, 李继华.超短波并音频电综合治疗慢性盆腔炎103例[J].中国康复理论与实践, 2014, 24 (9) :301-302.

[2]来玉芹, 刘果果.慢性盆腔炎外治法的应用进展[J].北京中医, 2014, 30 (4) :151-152.

[3]雷英, 周巧玲, 马刚, 叶永灵, 孟坚, 王少芸.药物配合音频电及超短波透热综合治疗慢性盆腔炎[J].中国民族民间医药杂志, 2014, 19 (6) :103-104.

[4]杨冬苗.超短波并调制中频电疗配合药物综合治疗慢性盆腔炎45例临床观察[J].实用医技杂志, 2013, 20 (10) .