一种激光眼组织切割系统设计及实验

针对医生手工进行白内障手术,病人术后视力恢复效果取决于医生手术熟练度的问题,提出了一种激光眼组织切割光路运动系统。系统采用直线电机带动平面镜运动的形式改变光路,利用聚焦透镜实现激光对样品单点切割。建立了白内障手术中碎核、撕囊扫描轨迹的数学模型,通过MATLAB仿真验证扫描轨迹数学模型的正确性。最后以透明塑料为样品模拟眼球实验,结果表明此系统可以实现给定轨迹切割,为激光眼组织切割设备研发提供了一种新方案。     

一种基于飞秒激光白内障手术的碎核轨迹设计

针对在飞秒激光辅助晶状体碎核中,需要根据白内障患者的晶状体浑浊等级选择不同的扫描方案,且其每一层的扫描轨迹不连续的问题,提出了一种参数化的螺旋形激光扫描碎核轨迹。对螺旋形扫描轨迹进行了整体参数化定义,解出了扫描轨迹的数学模型,并求解了轨迹中关键数据点的坐标值。最后对扫描轨迹数学模型建立了仿真,其仿真结果验证了所求解扫描轨迹数学模型的正确性。此种碎核方案的每一层轨迹连续,可通过改变相应参数实现不同的切割效果,为飞秒激光辅助白内障手术提供了一种新型的碎核方案,具有一定的实用价值。     

基于医学图像序列面绘制的骨组织快速成型方法

针对人工骨组织快速成型中轮廓线轨迹生成复杂、分层效率低的问题,提出了一种简化三角片模型分层过程的方法。应用移动立方块（MC）算法对医学图像序列进行面绘制重建,根据重建过程的顺序对三角片集合分组,然后采用对边追踪的方法计算切平面与其对应三角片数组的交点轮廓线数据。简化后的分层效率相对于三角网格文件（STL）模型分层平均提高了4.65%。实验结果表明,所提方法可以直接从人体骨组织医学图像序列生成可供3D打印的轮廓线数据,从而实现骨组织的快速成型。