【正文】 7。本文對(duì)蒙特卡洛模擬也不斷進(jìn)行研究。激光光斑的大小以及光束中光子的分布在內(nèi)部被吸收。激光光斑直徑是不同的，從1到6mm。高斯，平頂，雙高斯，雙平頂光束剖面進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，1，2，4和6mm直徑的斑點(diǎn)產(chǎn)生的熱變性的平均深度分別為570，970，1470和1900m。蒙特卡羅模擬表明，光子吸收最均勻分布是通過使用大口徑雙平頂光束。關(guān)鍵詞：激光生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，激光材料加工應(yīng)用，激光縫合，蒙特卡羅方法，光的傳播。材料和方法A實(shí)驗(yàn)在表面切口內(nèi)部縫合是在不斷進(jìn)行輻照，調(diào)查在縫合時(shí)各種激光光斑尺寸效應(yīng)的熱變性程度（1，2，4，6mm直徑的半高寬）。把成年白鼠（哈特利，年齡78周，體重400500g）用化學(xué)脫毛劑脫毛（奈爾，卡特華萊士公司，紐約，NY）。每個(gè)豚鼠被麻醉用阿托品（ mg/kg），氯胺酮（30 mg/kg），甲苯噻嗪（2 mg/kg）腹腔注射給藥。把1％利多卡因與1:10萬腎上腺素作為局部麻醉用在每個(gè)切口部位。用15號(hào)手術(shù)刀在平行的脊柱進(jìn)行了2cm長的全層切口。拿微吸管將大約25升墨汁（印度Rapidograph黑色油墨，3080 F，100納米顆粒的直徑，酸值INoor，Bloomsbury區(qū)，新澤西州）分別適用于傷口邊緣。將試驗(yàn)品俯臥放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)，為手術(shù)準(zhǔn)備。夾子被用來在縫合時(shí)放在附近的切口邊緣固定?？p合的進(jìn)行是用連續(xù)波（CW），Nd：YAG激光（李激光，型號(hào)703T）（托爾實(shí)驗(yàn)室，牛頓，新澤西州）。用電機(jī)驅(qū)動(dòng)（新港，爾灣，加利福尼亞州）沿傷口控制縫合速度，有效地生產(chǎn)的100ms長的脈沖激光束的軸。掃描每個(gè)縫合點(diǎn)，光束在縫合點(diǎn)每次掃描10s停止一次。為了盡量減少縫合面積以外的皮膚收到熱損傷，每個(gè)切口結(jié)束位置都防止金屬板來阻擋。實(shí)驗(yàn)是在恒定光照下（127的）比較激光光斑直徑1，2，4，6ms，激光輸出功率分別為1，4，16，36W [在全最大（FWHM）全寬]。通過讓光束通過200直徑的針孔來衡量光束剖面，所有光斑直徑約為高斯分布。傳遞到每塊肌肉組織的能量與功率計(jì)（MolectronPOWERMAX5100，波特蘭，OR）連接。給出了實(shí)驗(yàn)配置染料輔助激光焊接皮膚使用?？偨Y(jié)了這項(xiàng)研究的激光參數(shù)。接合后，實(shí)驗(yàn)白鼠是安樂死于過量的鈉pentobarbitol（戊巴比妥，雅培公司，北芝加哥，IL）。背側(cè)皮膚，包括表皮和真皮，是用手術(shù)刀切除，然后切片。樣品處理采用標(biāo)準(zhǔn)組織學(xué)技術(shù)，包括10％的福爾馬林存儲(chǔ)，與分級(jí)醇，二甲苯，石蠟包埋，切片，HE染色和hemotoxylin和處理。每個(gè)激光光斑直徑和光束最少進(jìn)行七次實(shí)驗(yàn)。6mm直徑的光斑用于實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)傷口部位有非常明顯的燒傷，因而停止實(shí)驗(yàn)。熱變性測(cè)量是用透射光顯微鏡（Nikon，日本）配合（普林茨，日本）線性偏光片。熱變性是指從縫合中心在三個(gè)不同深度的方向延伸：乳突狀真皮，中真皮，以及真皮基地。深度觀察每一個(gè)變化的記錄和皮膚的厚度為獲得一個(gè)完全縫合后接合處最小的部分。測(cè)量研究組織的熱變性，觀察點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)分析是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。用方差來確定激光光斑大小群體之間的熱變性測(cè)量統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。蒙特卡羅模擬是調(diào)查各種斑的大?。? – 6mm直徑）和光束剖面（高斯與平頂，單與雙光束）對(duì)吸收的輻射分布的影響。所有模擬均可以運(yùn)行使用公共領(lǐng)域的代碼。一些變化的蒙特卡洛代碼，用來適應(yīng)與此應(yīng)用程序使用它的幾何形狀。首先，因?yàn)樵诮M織垂直油墨層打亂了圓柱形對(duì)稱假設(shè)在原程序，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在直角坐標(biāo)，而不是圓柱和卷積程序，不用于產(chǎn)生激光光束。光束剖面，而是創(chuàng)建使用一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，大量的光子被用來創(chuàng)建所需的光束。第二，垂直油墨層建模為一個(gè)無限延伸，從皮膚表面下100m厚度的真皮作為吸收基礎(chǔ)。為實(shí)驗(yàn)測(cè)量油墨的吸收系數(shù)，被3500cm，即使對(duì)焊縫組織學(xué)分析表明有橫向從40到100米不等厚度組織變量染色，由于油墨層厚度比越大概率是一個(gè)光子可以穿過油墨層可以忽略不計(jì)，并假設(shè)是無限的，是合理的。三，皮膚被塑造為一個(gè)單一的假設(shè)真皮組織層，表皮和皮下組織有類似真皮的光學(xué)特性。最后，即使組織的光學(xué)特性是已知的溫度依賴性，與最初的真皮散射系數(shù)隨溫度的增加溫度低于60℃，然后在較高的溫度急劇下降和皮膚吸收系數(shù)隨著溫度的降低，在這個(gè)模型的光學(xué)性能均假定是靜態(tài)的。他的假設(shè)，避免了完整的光熱模型，將導(dǎo)致對(duì)真皮層的光子在穿透深度略有低估。人類，豬，鼠真皮層的光學(xué)性能，因此。從幾個(gè)來源匯編。在蒙特卡羅模擬中使用的光學(xué)特性。請(qǐng)注意，在輻照實(shí)驗(yàn)，輻照度舉行了127不變。對(duì)于模擬照射，超過全寬，每束半最大平均照度為常數(shù)（10個(gè)1mm直徑的面積光子）。在組織網(wǎng)格單元尺寸定為100m，及組織（長寬深）， 。該組織厚度，部分選擇的基礎(chǔ)上的知識(shí)，人類的皮膚可能會(huì)比白鼠皮膚較厚，厚度范圍從1到4mm。模擬是運(yùn)行在一臺(tái)Pentium133MHz的PC計(jì)算機(jī)上運(yùn)行微軟的Windows95（微軟，微軟，WA）（美光，南帕，ID）III。結(jié)果組織學(xué)分析表明，只有淺焊縫均達(dá)到使用1毫米直徑的激光照射面積。熱變性，觀察到570100（.，n=7）或30%的平均厚度為1900200真皮％的深度。熱變性外側(cè)切口被限制在附近的組織表面。形象的一個(gè)焊接用1mm直徑點(diǎn)創(chuàng)建。當(dāng)激光光斑直徑增加2毫米，熱變性，觀察到了真皮層，中間層。熱變性擴(kuò)展到（n=7）（p）或皮膚厚度平均深度的 50%。這個(gè)深度顯著大于顯著的橫向熱變性（n=7）（p0,001），也是在皮膚面測(cè)量比為1mm直徑當(dāng)場(chǎng)1mm直徑的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。增加光斑直徑4mm，導(dǎo)致在焊接用的（n=7），或皮膚厚度平均深度的80%。研究表示這些接合處深度均顯著高于1mm和2mm直徑的。 在附近的表皮熱變性外側(cè)區(qū)測(cè)量類似為2mm直徑的實(shí)地考察測(cè)量（p）。在附近的表皮熱變性外側(cè)區(qū)測(cè)量類似于為2mm直徑的點(diǎn)，顯著更多的熱變性測(cè)定為4mm直徑的真皮斑在中間層（,N =7）但是，當(dāng)移動(dòng)從上層為4mm直徑點(diǎn)的真皮層中比為2mm直徑的位置，測(cè)量的研究比為2mm直徑點(diǎn)（,N =7）（P）熱變性梯度較小。一個(gè)較大的光斑直徑，因此使用不僅造成了更深，也更均勻的焊縫。在1900深度全層接合造成6mm直徑的點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然而在手術(shù)中，在焊接現(xiàn)場(chǎng)周圍組織開始變紅，變白，并最終燒毀。由于對(duì)動(dòng)物福利的關(guān)注，這些實(shí)驗(yàn)被終止。但前期的量化數(shù)據(jù)可以得到。應(yīng)當(dāng)指出，在一些地方存在顯著tinctoral和結(jié)構(gòu)變化的膠原纖維，使組織出現(xiàn)了完全變性，顯著的膠原蛋白往往是仍然存在雙折射. 在這種情況下，我們測(cè)到的tinctoral和結(jié)構(gòu)變化區(qū)域的邊緣。這一觀察表明，應(yīng)該謹(jǐn)慎使用作為量化的熱變性在組織范圍內(nèi)的雙折射。顯示了激光光斑直徑對(duì)吸收輪廓的效果。這種吸收由高斯光束入射組織時(shí)被繪制出來。在表面（d=）的這一輻射吸收是由直接輻射吸收油墨層以及反向散射輻射構(gòu)成。這種吸收隨著激光光斑直徑表面增加導(dǎo)致更多的光子數(shù)和油墨層散射的光斑直徑的增大。吸收的光子深入該組織分布均勻的油墨層時(shí)光斑直徑較大。這種大直徑光斑的應(yīng)用導(dǎo)致了反射的輻射減小和一個(gè)更高的穿透程度。，，在其中的吸收深度下降，, , 。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，比較熱能性問題取得較好的結(jié)果。