Влияние термоакустических и кавитационных процессов на механизмы разрушения биоткани лазерными импульсами с регулярной структурой

Анализ процессов взаимодействия лазерного излучения с биотканями и механизмов их разрушения позволяет предположить, что разумная организация временной структуры лазерных импульсов может дать выигрыш в эффективности теплоотвода за счет увеличения скорости удаления ткани, что позитивно повлияет на размеры зоны термического повреждения и как следствие приведет к ускорению постоперационного восстановления. В работе представлены результаты исследования процессов разрушения биоткани лазерными импульсами с длиной волны 1,06 мкм и регулярной временной структурой. Управление временной структурой импульса осуществлялось с помощью периодической модуляции потерь. Контролировались энергия и временная структура импульсов излучения. Регистрировались акустические волны, возникающие при воздействии излучения на биоткань, а также проводился анализ структуры зон разрушения. Результаты эксперимента показали, что в режиме с регулярной структурой импульса излучения мощность в пиках импульса излучения на порядок превышает мощность пиков в режиме свободной генерации. Вследствие этого тепловое поле характеризуется значительными пульсациями температуры, что приводит к существенному вкладу в разрушение биоткани термоакустического эффекта, сопровождаемому интенсивным процессом кавитации. Измерение характерных параметров зон разрушения - объема кратера (Vкр), объема зоны термического повреждения (Vз) показали, что при периодической структуре импульсов облучения эффективность разрушения биоткани приблизительно в 1,5 раза выше, а фактор инвазивности на 30-35% меньше, чем при воздействии импульсов излучения с хаотической структурой, характерной для режима свободной генерации.