活检探针钻孔技术是一种重要的医疗手术技术，它允许医生从活体组织中提取样本，进行病理学检查和诊断。这项技术尤其对于肿瘤学、病理学等医学领域至关重要，因为它使得医生能够获得对疾病的精确诊断，特别是在癌症的诊断和治疗决策中起到了关键作用。活检技术通过使用特殊的探针穿透组织，获取组织样本。这种技术能够让医生从特定的、有时位置难以接近的组织区域获取样本，同时尽可能减少对周围健康组织的损伤。

飞秒激光技术的引入，进一步提升了活检探针钻孔技术的精度和安全性。相比于传统的纳秒激光等激光技术，飞秒激光因其极短的脉冲时间，能够在组织切割过程中显著减少热损伤，从而提高手术的精确性和安全性。这种技术的高精度和微创性使其成为医疗手术中的重要工具，尤其是在需要精确控制切割深度和位置的场合。

飞秒激光产生的超短脉冲不仅允许在组织中进行高度精确的切割，而且由于局部化的能量沉积，大大减少了热损伤和炎症的风险。这种无接触切割方法相比传统的机械钻孔技术，可以减少组织挤压和损伤，同时短脉冲持续时间有助于减少热传导，降低对周围组织的热损伤。这使得活体组织取样过程变得更加微创，降低了手术创伤和患者的恢复时间。

利用飞秒激光的探针钻孔技术，医生可以非常精确地控制切割过程，精确地取得所需的组织样本，同时避免对邻近健康组织的损伤。这种技术在肿瘤生物活检中的应用尤为重要，它可以用于精确切割肿瘤组织，获取用于病理分析的样本。这对于那些难以接近或位置敏感的肿瘤，如脑肿瘤，提供了极大的便利。此外，在心脏疾病的研究中，飞秒激光技术同样显示出其价值，能够在不损伤周围心肌组织的情况下，精确取得心脏组织的微小样本。

 
实验装置有导航Er: YAG激光器和颅骨(A)，激光器工作时的详细照片(B)，以及颅骨上激光形成的孔(C)。[1]

酸性或激光区域钻孔对人类囊胚细胞活力的影响，通过CFSE（绿色：活细胞）和PI（红色：受损细胞）进行评估。

图(a)展示了使用酸性Tyrode's溶液钻孔的椭圆形8细胞胚胎，
图(b)展示了使用激光钻孔的正常8细胞胚胎，在钻孔后均未显示损伤，这些都是在结合明场和荧光显微镜下观察得到的。注意两个胚胎的透明带上都有死亡的精子（红色）。同时也请注意，激光创造的孔洞边缘清晰（b），而酸性处理则创造了更加蓬松的孔洞（a）。使用酸性Tyrode's溶液对4细胞胚胎进行活检，导致被活检的囊胚细胞（插图）和胚胎内的另一个囊胚细胞受损，这可能是因为细胞间的连接非常紧密（c）。注意，被活检的囊胚细胞和留在胚胎中的受损囊胚细胞都是双核的。
图(d)是一个活体激光活检胚胎及其单个囊胚细胞的荧光显微照片。注意胚胎透明带上绑定的死亡精子（红色）。[2]

飞秒激光的引入不仅提高了活体组织取样的精度和安全性，还大幅度提升了手术的微创性和效率。它为医生提供了一种能够精确控制切割深度和位置的手段，从而在确保样本质量的同时，最大限度地减少对患者的创伤。这种技术的发展和应用，标志着医疗手术技术向着更高精度、更安全、更微创的方向发展，对于提高疾病诊断的准确性、降低手术风险以及加快患者恢复具有重要意义。

总之，飞秒激光在活检探针钻孔技术中的应用，不仅显著提升了手术的精度和安全性，还减少了手术创伤和患者的恢复时间，为医学领域带来了革命性的进步。这项技术的发展对于提高医疗手术的效率和安全性、提升疾病诊断的准确性具有深远的影响，预示着未来医疗手术技术的新方向。

参考文献： 

[1] H. Ramakonar et al. "Intraoperative detection of blood vessels with an imaging needle during neurosurgery in humans." Science Advances, 4 (2018). https://doi.org/10.1126/sciadv.aav4992.

[2]K. Chatzimeletiou et al. "Comparison of effects of zona drilling by non-contact infrared laser or acid Tyrode's on the development of human biopsied embryos as revealed by blastomere viability, cytoskeletal analysis and molecular cytogenetics.." Reproductive biomedicine online, 11 6 (2005): 697-710 . https://doi.org/10.1016/S1472-6483(10)61688-4.