二极管激光参数对树脂基复合材料（RBM）、选择性激光烧结（SLA）以及增材制造钛表面热响应的影响

《Lasers in Medical Science》：Effects of diode laser parameters on thermal response of RBM, SLA, and additively manufactured titanium surfaces

　　钛表面激光处理热响应及形貌研究摘要：该研究通过144个钛disc对比RBM、SLA和3D打印表面在940nm激光不同参数（功率1-3W、时间30-60s、模式连续/脉冲）下的热效应及形貌变化，发现RBM升温最高（185℃），SLA最低（39.9℃），脉冲模式与长时间显著升温，但1W时温度最低。SEM显示RBM局部凹陷，SLA轻微碎裂，EDS未发现元素组成变化。结论强调钛表面处理差异对热效应的影响，需个体化激光参数以避免热损伤。

　　

摘要

本研究旨在探讨二极管激光参数对可吸收爆破介质（RBM）、喷砂处理的大颗粒酸蚀钛表面（SLA）以及增材制造的Ti6Al4V钛表面的热响应和表面形态的影响，并确定表面类型是否会影响热量分布和完整性，这在种植体周围炎的治疗中具有临床意义。共有144个钛圆盘，分别经过三种不同的表面处理（RBM、SLA和作为对照组的增材制造的Ti6Al4V），使用940纳米的二极管激光进行照射，激光功率水平（1瓦、2瓦、3瓦）和照射时间（30秒、60秒）各不相同，同时采用连续模式和脉冲模式。表面温度通过热成像技术进行记录。利用扫描电子显微镜（SEM）和能量分散X射线光谱（EDS）分析了表面形态和元素变化。采用四因素排列秩变换方差分析（ART ANOVA）来分析各变量的影响。所有测试变量都对温度升高有显著影响（p<0.001）。RBM组在3瓦脉冲模式下照射60秒时表现出最高的峰值温度（185°C），而SLA表面在1瓦连续模式下照射30秒时始终显示出最低的温度（39.9°C）。除了1瓦连续模式外，脉冲模式和较长的照射时间都会导致温度升高；在1瓦连续模式下，无论表面处理方式如何，温度升高幅度均最低。SEM图像显示，在较高功率下表面有轻微变化，RBM表面出现局部凹陷，SLA表面纹理出现轻微破碎。EDS分析表明，照射后元素组成没有显著变化。本研究指出，不同类型的钛表面对二极管激光照射的反应各不相同，其中RBM表面的热反应性更强。统一的激光处理方案可能不适用于所有种植体表面。在种植体周围炎的治疗过程中，必须仔细考虑功率、照射时间和表面特性，以避免潜在的热损伤。

本研究旨在探讨二极管激光参数对可吸收爆破介质（RBM）、喷砂处理的大颗粒酸蚀钛表面（SLA）以及增材制造的Ti6Al4V钛表面的热响应和表面形态的影响，并确定表面类型是否会影响热量分布和完整性，这在种植体周围炎的治疗中具有临床意义。共有144个钛圆盘，分别经过三种不同的表面处理（RBM、SLA和作为对照组的增材制造的Ti6Al4V），使用940纳米的二极管激光进行照射，激光功率水平（1瓦、2瓦、3瓦）和照射时间（30秒、60秒）各不相同，同时采用连续模式和脉冲模式。表面温度通过热成像技术进行记录。利用扫描电子显微镜（SEM）和能量分散X射线光谱（EDS）分析了表面形态和元素变化。采用四因素排列秩变换方差分析（ART ANOVA）来分析各变量的影响。所有测试变量都对温度升高有显著影响（p<0.001）。RBM组在3瓦脉冲模式下照射60秒时表现出最高的峰值温度（185°C），而SLA表面在1瓦连续模式下照射30秒时始终显示出最低的温度（39.9°C）。脉冲模式和较长的照射时间都会导致温度升高，除了1瓦连续模式外；在1瓦连续模式下，无论表面处理方式如何，温度升高幅度均最低。SEM图像显示，在较高功率下表面有轻微变化，RBM表面出现局部凹陷，SLA表面纹理出现轻微破碎。EDS分析表明，照射后元素组成没有显著变化。本研究指出，不同类型的钛表面对二极管激光照射的反应各不相同，其中RBM表面的热反应性更强。统一的激光处理方案可能不适用于所有种植体表面。在种植体周围炎的治疗过程中，必须仔细考虑功率、照射时间和表面特性，以避免潜在的热损伤。