基于直接泵浦腔内光参量变频技术的脑微创手术所需6.45μm固体激光产生基础问题研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11504389
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A22.光学
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Brain Tumor is a common but extremely dangerous disease, for it destroys human’s nervous system or even kills their lives. It’s timely detection and completely ablation are very important. While the collateral damage to the nerve, the vessels, the health tissues and etc during surgical dissection of cancer tissue may lead the patients disabled or even loss their lives, so the viability of the remaining tissue is of great importance in ablation. 6.45 µm laser has tremendous potential as high-precision surgical tools, as it offers tissue ablation a minimal collateral damage and a substantial ablation rate. The penetration depth at this wavelength amounts to several µm which is comparable to the cell size, i.e. close to the optimum value, and it is useful for human surgery. Then the investigation of 6.45 µm laser with high power and high pulse energy has become a cutting edge current research. This project proposed a intracavity direct frequency conversion design, based on solid state laser, for the realization of 6.45 µm laser. Compared with existing teleology, the FEL and extracavity optical frequency conversion lasers, the intracavity direct frequency conversion design takes full use of the intense energy in the fundamental laser cavity, which may offer a potential design for high power and high pulse energy 6.45 µm laser generation that satisfies the clinical application demands. In addition, this design has a compact structure and is more suitable for clinical application. By detailed investigation of fundamental problems in 6.45 μm solid laser generation, and breaking through on key technology, this project lays the foundation of research and development for 6.45 μm laser medical equipment.
脑瘤严重影响人类神经系统的功能及生命,其及时发现与清除极为重要,但手术过程中对重要功能区的神经中枢、血管、组织等的附带损伤将直接影响患者生命、或相关组织功能完整性。6.45μm激光可作为激光刀对病变组织进行高精度切除的同时实现毗邻结构最小附带损伤,其切除精度可达单细胞量级、附带损伤近μm量级,是高精度脑微创手术的理想选择,但是满足临床应用需求的高功率大脉冲能量6.45μm激光产生为目前该技术亟需解决的技术难点。本项目提出直接泵浦腔内光参量变频技术方案用于6.45μm固体激光源研究,与现有自由电子激光、腔外光参量变频激光研究手段相比,本技术方案可充分利用基频激光源腔内高能量密度、振荡过程多次非线性变频叠加的特点,有效提高变频效率及结构紧凑性。本项目拟进行该技术方案6.45μm激光产生基础问题研究,以突破光源研究的关键技术,为6.45μm激光医疗设备研发奠定基础。

结项摘要

脑瘤严重影响人类神经系统的功能及生命,其及时发现与清除极为重要,但手术过程中对重要功能区的神经中枢、血管、组织等的附带损伤将直接影响患者生命、或相关组织功能完整性。6.45 μm激光可作为激光刀对病变组织进行高精度切除的同时实现毗邻结构最小附带损伤,其切除精度可达单细胞量级、附带损伤近μm量级,是高精度脑微创手术的理想选择,但是满足临床应用需求的高功率大脉冲能量6.45 μm激光产生为目前该技术亟需解决的技术难点。本项目开展6.45 μm固体激光产生基础问题研究,攻克关键技术,研发脑微创手术所需6.45 μm固体激光源,为6.45 μm激光医疗设备研发奠定基础。主要研究内容包括:具有不同脉冲特性的高功率纳秒至微秒脉冲基频激光源研制、中红外非线性晶体光学性能表征与评估、以及光参量6.45 μm激光产生问题研究,获得单脉冲能量mJ级的6.45 μm激光输出,为该波段目前最高单脉冲能量。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(1)
专利数量(9)
Tunable 7-12 mu m picosecond optical parametric amplifier based on a LiInSe2 mid-infrared crystal
基于LiInSe2中红外晶体的可调谐7-12μm皮秒光参量放大器
  • DOI:
    10.1364/ol.42.002098
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Optics Letters
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Wang Shanpeng;Dai Shibo;Jia Ning;Zong Nan;Li Chunlong;Shen Yu;Yu Tongtong;Qiao Jie;Gao Zeliang;Peng Qinjun;Xu Zuyan;Tao Xutang
  • 通讯作者:
    Tao Xutang
Pulse width adjustable Q-switched cavity dumped laser by rotating a quarter-wave plate and a Pockels cell
通过旋转四分之一波片和普克尔斯盒实现脉宽可调调Q腔倾倒激光器
  • DOI:
    10.1364/ol.42.002467
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Optics Letters
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Liu Ke;He Li-Jiao;Bo Yong;Wang Xiao-Jun;Shen Yu;Liu Zhao;Yuan Lei;Peng Qin-Jun;Cui Da-Fu;Xu Zu-Yan
  • 通讯作者:
    Xu Zu-Yan
Narrow-Linewidth 100-W-Level Microsecond TEM00 Nd:YAG Twisted-Mode Laser
窄线宽 100W 级微秒 TEM00 Nd:YAG 扭模激光器
  • DOI:
    10.1109/lpt.2017.2762922
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    IEEE Photonics Technology Letters
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Bian Qi;Zong Qing-Shuang;Chang Jin-Quan;Feng Lu;Bo Yong;Zuo Jun-Wei;Shen Yu;Zong Nan;Zhang Shen-Jin;Peng Qin-Jun;Chen Hong-Bin;Cui Da-Fu;Xu Zu-Yan
  • 通讯作者:
    Xu Zu-Yan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

正中关系与正畸治疗的相关性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    华西口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    经典;申玉;杨璞;赵志河
  • 通讯作者:
    赵志河
利用圆柱附属分离盘流激振动收集能量的数值模拟
  • DOI:
    10.16076/j.cnki.cjhd.2022.03.005
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    水动力学研究与进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林凌霄;王嘉松;申玉
  • 通讯作者:
    申玉

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码