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作者:张跃云;黄磊;程庭清;江海河;
单位:安徽大学物质科学与信息技术研究院;中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心;中国科学技术大学;
摘要:旨在研究窄脉冲铒激光对牙本质微裂纹的影响,通过理论与实验相结合的方法,探讨激光烧蚀牙本质过程中的热相互作用原理及其产生的热应力。研究通过回顾激光治疗在口腔医学中的应用历史,指出现有激光系统在治疗过程中可能引起的牙本质微裂纹问题。通过相关前期研究,建立基于COMSOL软件的激光烧蚀牙本质的有限元仿真模型。通过与实际激光烧蚀实验数据的对比,验证了仿真模型的准确性。选取激光脉宽100 ns与100μs,光斑半径为0.4 mm,激光脉冲频率为20 Hz,辐照时间为12 s,单脉冲能量均为15 mJ,对比不同脉宽铒激光烧蚀下的牙本质热致应力变化情况。研究结果显示,100 ns脉冲激光烧蚀在牙本质中的Von Mises应力最大值远低于牙本质的断裂应力,能有效减少治疗过程中微裂纹的产生和扩张。这一发现为纳秒脉冲激光在牙科临床应用中提供了理论依据,有助于优化激光参数,降低治疗过程中的并发症风险。
关键词:窄脉冲激光;;微裂纹;;有限元仿真;;烧蚀温度