精准外科视域下射流分离技术的研究综述

精准外科视域下射流分离技术的研究综述
曹超;赵继云;李桂林;金欣
【摘要】医用射流分离技术作为现代科技与传统外科的融合和优化,其研究工作对于精准外科发展具有建设意义.综述了射流分离装备的发展过程和技术路线,总结了现有射流技术现状及其研究方法,分析了医用射流分离研究的不足之处,提出了射流技术实现临床精细应用的目标.
【期刊名称】《液压与气动》
【年(卷),期】2018(000)009
【总页数】6页(P1-6)
【关键词】精准外科;射流分离;选择性分离;组织破坏;试验机
【作者】曹超;赵继云;李桂林;金欣
【作者单位】中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116;徐州市妇幼保健院,江苏徐州221009;徐州市妇幼保健院,江苏徐州221009
【正文语种】中文
【中图分类】TH137;R-1
引言
工程学和生命科学的学科交叉融合不断推动外科手术技术的发展，促进了外科手术的精准化建设[1]。

尤其是在涉及神经外科、脊柱等的一些手术操作中要求对组织
进行精确细致的分离，最大程度的保护神经和细小血管[2]。

研究和应用生物组织
精细化选择性分离技术对于精准外科手术的发展具有建设性意义。

医用射流分离技术将射流技术与医学工程结合应用于外科手术中具有精细分离、出血量小等显著优势[3]。

医用射流分离技术以喷射生理盐水形成的高速极细射流水束，冲击破坏生物组织，实现组织分离，目前可以应用于骨科、肝胆外科、神经外科、直肠外科、耳鼻喉科头颈外科、泌尿外科等临床专科手术中[4-8]。

典型的医
用射流分离系统如图1所示，包括无菌压力源、无菌生理盐水容器、喷枪、控制
系统组成，无菌生理盐水作为分离介质。

实践表明，不同组织的破坏分离压力存在差异，出血量少，视野清晰是临床应用中对医用射流分离技术所具有的组织选择性的关键佐证，从而说明研究其医用适应性，以期提高特定组织的保护程度是未来医用射流分离技术的重要发展方向。

在外科手术中应用射流分离技术时，以往难以观察的血管及分支清晰可辨，同时保证了血管网、神经和淋巴等不被破坏，有效降低术中出血，术后病患恢复快[9-11]。

图1 医用射流分离系统组成
因此，通过分析射流分离机理的现有研究现状和相关装备的发展历程，对于奠定精准外科手术基础，改善病患术后生活质量，提高我国医用射流分离技术水平，提供医用分离射流装备的设计方法，降低病患经济负担等均具有重要意义。

2 医用射流分离装备研究及应用现状
1982年，射流分离技术被两位德国医学教授PAPACHRISTOU和BARTERS通过工业装备第一次应用到外科肝脏手术[12]。

1990年基于医学工程设计的射流分离
装备被德国RAU等人用于肝胆外科的临床实践[13]。

近20年，医用射流分离装
备的发展主要集中在医用材料、传动结构、控制技术方面[14]。

德国ERBE 公司是目前世界上唯一具有成套医用水射流分离装备生产能力的企业，其开发研制的ERBEJET1 和 ERBEJET2(图2)[15] ，相关参数如表1[16-17]，一直被医护人员进
行临床试验和应用，总结出了不同切割手术所需的压力值：脑肿瘤手术 0.8～1.2 MPa，肾脏手术 2～3 MPa，肝脏手术 3～3.5 MPa，直肠手术 4 MPa，腮腺手术与宫颈癌手术 4～6 MPa [3]。

图2 ERBEJET2表1 ERBEJET相关参数
名称压力范围/MPa射流孔径/mm整机重量/kgERBEJET10.1～15 0.12 11 ERBEJET20.1～8 0.12 75
KUNIKATA等[18-22]于2014年设计开发了一种由压电致动器驱动的医用脉冲水射流装置(ADPJ)用于临床试验，该系统由1个手持件，1个供应泵和1个控制器组成。

供应泵通过毛细管入口将生理盐水连续地供应到腔室中。

为了驱动活塞，以特定频率从控制器向压电致动器施加电压，脉冲水射流以基于驱动频率的脉冲速率喷射。

在不同压力下分别应用于动物眼、脑、肝、神经的外科手术，证明能够起到组织选择性分离的作用，组织出血量比刚性分离术少。

图3 ADPJ系统组成
2006年张西正、郭新等[23-28]开始了国内的医用水射流分离设备的开发工作，其第一代样机如图4所示，整体尺寸为1100 mm×600 mm×500 mm。

该样机利用电磁泵和柱塞泵实现了射流低压清洗和高压分离软组织，采用了电磁阀和比例阀实现通断控制，利用控制器实现压力监测和调节，但液压管路较多，阀体多，不利于密封，系统响应慢。

第二代样机于2010年研制(图5)，整体尺寸为390 mm×290 mm×200 mm，该样机满足了手术设备轻量化和小型化的要求，设计了专门的往复柱塞泵，但采用了由丝杠传动的结构，噪声
图4 国内医用射流分离第一代样机
图5 国内医用射流分离第二代样机
大，两柱塞换向时，压力波动大，且脱合机构设计不便于拆装，相关元件的消毒过程复杂，延长了手术准备时间。

因此，目前国产的医用水射流分离还处于样机实
验阶段，与国外的同类产品存在较大差距。

PIOCHE等[29]研究了气室加压水射流系统，该系统包括一个高压室，其可以容纳和压缩塑料袋的生理盐水或黏性溶液，腔室中的压力由医用氮加压获得。

该系统压力流量均可以调节，而且压力腔充入氮气，减轻了生理盐水的消毒工作；孙家骏[30]等提出了气瓶加压水射流方案，其空气压力转换成生理盐水的水压力，在手术过程中使用压力调节阀为射流分离提供稳定的压力，用手动开关或脚踏开关完成射流分离的开启和关闭，但是上述两类方案的最大输出压力为2.5 MPa，限制了射流分离技术的应用范围。

3 射流破坏机理研究现状
射流破坏机理的现有研究根据作用对象主要分为三大类：一是剪切应力作用下的延性材料塑性破坏，如磨料射流对金属的分离破坏；二是内应力和剪切作用下聚合物的断裂破坏，如射流对橡胶的分解；三是拉伸应力或应力波作用下的脆性材料脆性破坏，如射流对岩石的冲击破坏。

了解这些理论对理解和分析水射流分离软组织过程有一定的帮助。

针对金属材料的切割分离，主要采用磨料水射流获得较大的切割压力，所以金属塑性破坏机理研究主要体现在粒子冲击模型，能量、动量守恒模型上。

HASHISH等[31] 基于经典固体粒子冲蚀模型，设计开展了可视化的实验，提出材料分离的过程中既存在切割磨损也存在变形磨损。

KUNAPORN等[32] 的大量实验工作，发现波纹模式不同的形成原因是射流能量函数的差异，而不是材料去除机制。

WANG[33] 对聚合物基复合材料磨料水射流切割加工中的切削性能和冲蚀过程进行了研究，最终开发并验证了总切削深度的数学模型。

针对聚合物材料的切割分离机理主要从近几年开始，谢仁婷、宋守许等[34-35]通过理论分析和试验结果表明，在超高压水射流的作用下，废旧轮胎的橡胶表面初始微裂纹处发生裂纹扩展，轮胎橡胶材料在裂纹扩展与剪切的共同作用下发生破碎。

在高速冲击动载的条件下材料变形速度超过其临界变形速度，塑性波无法在材料内传播，破坏呈现脆化倾向，断面形貌具有脆性破坏特征。

针对岩石材料的切割分离，目前，根据不同类型的射流，大多学者逐渐统一认识，形成了包括空化作用[36]、射流冲击作用、应力波作用、水楔作用等[37-39] 在内的破岩作用理论。

在这一探索过程中，裂纹扩展和岩石损伤断裂理论的发展都充分考虑了岩石材料的力学响应特性，从而在应用研究中能控制射流冲击过程，有效提高岩石破坏效率[40]。

上述研究现状表明，射流分离不同材料的机理都经历了理论模型分析，材料性能辨识，数值模拟计算，实验验证修正的过程。

目前的工作均未涉及到射流作用于各向异性的黏弹性生物组织，对于射流分离生物组织机理研究只有定性指导作用。

4 射流分离过程数值计算研究现状
数值模拟方法已经成为一种重要的水射流分离研究手段，这其中一个重要的原因在于有些研究工作无法基于目前的试验水平[41]和观测水平而开展，不能提供液滴和固体内部的应力应变状况[42]。

尽管大量的网格化数值计算方法被成熟运用于固体和流体力学行为研究中，但由于极度大变形，在计算过程中可能会引起网格的严重扭曲或失效[43]，从而影响计算精度。

光滑粒子流方法(SPH)作为一种无网格方法在射流研究领域被广泛采用，具有良好的自适应性[44-48]。

在射流冲击问题中，采用SPH 分析具有大变形的对象，有限元(FEM)分析小变形区域，两者耦合，能够有效提高计算效率，保证结果准确度。

司鹄等[49] 利用SPH 方法建立了脉冲射流破岩的数值计算模型，通过该方法分析了岩石在脉冲射流冲击过程中应力波从形成、传播到衰减的行为。

江红祥[50] 基于SPH和FEM耦合方法模拟了连续水射流辅助破岩过程，认为拉伸作用是裂纹生长的成因，而剪切作用直接导致了岩石的损伤。

5 研究现状分析
目前国内外相关射流分离机理研究仅仅是聚焦于工业应用材料的分离[36,51]，然而射流分离过程中射流束与复杂非线性的生物组织的相互力学作用关系和分离破坏机理尚不明确，难以为提高射流技术到医疗精度奠定理论基础，也难以为医用射流分离装备的优化提供参数要求。

同时，现有的医用射流分离装备均为往复脉冲射流[52-53]，控制功能和射流形式单一，缺少进一步研究多参数多模式下射流变化对生物组织的分离规律的试验装备。

同时，国内医用射流分离装备全部依赖进口，价格昂贵，国内只能应用于大手术中，这严重制约了射流分离这一医学新技术在我国外科手术中的推广应用。

解决上述问题还需弥补现有研究的以下几项不足：(1) 软组织作为超弹性、黏弹性材料存在着复杂的非线性力学响应行为，目前关于软组织分离破坏过程中组织变形和失效机理集中在刚性破坏条件下。

然而，在射流分离过程中，射流流束与软组织接触后的流体动力学特性变化与软组织的变形必须同时进行研究，尚缺乏关于高速极细射流与生物软组织的相互作用关系研究；(2) 在医用射流流体动力学匹配选择性分离方面，现有的工作多研究射流压力或速度参数对生物软组织的分离结果，然而没有对射流动力学参数变化与选择性分离需求的匹配效果加以关注，目前尚缺乏适应生物软组织的选择性分离作用的射流调节方法研究；
(3) 在医用射流分离软组织的射流动力评判指标方面，现有的工作多与软组织刚性分离做对比，以临床指标为出发点，研究射流分离过程出血量、手术时间等指标变化。

然而，本质上这些指标取决于射流在满足选择性分离条件下的射流动力，目前尚缺乏医用视角下射流动力优化路径和指标研究；
(4) 在医用射流分离试验机方面，现有的装备或者试验机泵源出流均为单一模式的脉冲射流，结构和控制形式上只能实现脉冲射流的速度和频率同时变化，难以适应射流变参数和变模式下的试验要求，目前尚缺乏相关试验机的研制工作。

参考文献：
【相关文献】
[1] 唐雷.数字医学技术与精准外科手术[J].中国实用妇科与产科杂志,2012,(1):7-9.
TANG Lei. Digital Medical Technology and Precision Surgery [J]. Chinese Journal of Practical Gynecology and Obstetrics, 2012,(1):7-9.
[2] TAKABI B, TAI B L. A Review of Cutting Mechanics and Modeling Techniques for Biological Materials [J]. Medical Engineering & Physics, 2017,(45):1-14.
[3] 郭新.一种新型射流分离清创设备的研究[D].天津:中国人民解放军军事医学科学院,2009.
GUO Xin. A New Type of Water Knife Debridement Equipment [D]. Tianjin: Academy of Military Medical Sciences, 2009.
[4] 郭新，张西正，徐晓莹，等.射流分离技术及其在医学领域的应用[J].医疗卫生装备,2009,(7):34-36.
GUO Xin， ZHANG Xizheng， XU Xiaoying， et al. Technology of Water-jet and Its Application in Medicine [J]. Chinese Medical Equipment Journal, 2009,(7):34-36.
[5] 王宏，尹绍雅，姚鑫，等.射流分离在神经外科应用的初步体会[J].中国现代神经疾病杂
志,2004,(5):316.
WANG Hong， YIN Shaoya， YAO Xin， et al. Preliminary Experience of Waterjet Application in Neurosurgery [J]. Chinese Journal of Contemporary Neurology and Neurosurgery, 2004,(5):316.
[6] 邹劲林，袁琦文，边壮.射流分离在治疗胆道结石中的应用[J].实用医学杂志,2011,(10):1818-1819.
ZOU Jinlin， YUAN Qiwen， BIAN Zhuang. Application of Water Jet in the Treatment of Biliary Stones [J]. The Journal of Practical Medicine, 2011,(10):1818-1819.
[7] 郑伟，张西正.医用射流分离的应用与实现[J].医疗卫生装备,2011,(2):82-84.
ZHENG Wei， ZHANG Xizheng. Application and Realization of Medical Water-jet [J]. Chinese Medical Equipment Journal, 2011,(2):82-84.
[8] 孙家骏，曾维鑫，邓建，等.医用流体射流技术的开发及应用[J].中国安全科学学
报,1995,(S1):80-87.
SUN Jiajun， ZENG Weixin， DENG Jian， et al. Development and Application of Medical Fluid Jet Technology [J]. China Safety Science Journal, 1995,(S1):80-87.
[9] KAEHLER G F B A, SOLD M G, FISCHER K, et al. Selective Fluid Cushion in the Submucosal Layer by Water Jet: Advantage for Endoscopic Mucosal Resection [J]. European Surgical Research, 2007,(39):93-97.
[10] OERTEL J, GAAB M R, WARZOK R, et al. Waterjet Dissection in the Brain: Review of the
Experimental and Clinical Data with Special Reference to Meningioma Surgery [J]. Neurosurgical Review, 2003,26(3):168-174.
[11] TSCHAN C A, TSCHAN K, KRAUSS J K, et al. First Experimental Results with a New Waterjet Dissector: Erbejet 2 [J]. Acta Neurochirurgica, 2009,151(11):1473-1482.
[12] PAPACHRISTOU D N, BARTERS R. Resection of the Liver with a Water Jet [J]. The British Journal of Surgery, 1982,69(2):93-94.
[13] RAU H G, ARNOLD H, SCHILDBERG F W. Cutting with a Water Jet (Jet Cutting) an Alternative to the Ultrasound Aspirator [J]. Der Chirurg; Zeitschrift Fur Dlle Gebiete Der Operativen Medizen, 1990,61(10):735.
[14] FERNNDEZ-ESPARRACH G, MATTHES E L, MAURICE D, et al. A Novel Device for Endoscopic Submucosal Dissection That Combines Water-jet Submucosal Hydrodissection and Elevation with Electrocautery: Initial Experience in a Porcine Model [J]. Gastrointestinal Endoscopy, 2010,71(3):615-618.
[15] JIANG Shengjun H S G S. Trans-umbilical Endoscopic Cholecystectomy with a Water-jet Hybrid-knife: A Pilot Animal Study [J]. World Journal of Gastroenterology,
2013,40(19):6857-6862.
[16] LEPILLIEZ V, ROBLES-MEDRANDA C, CIOCIRLAN M, et al. Water-jet Dissector for Endoscopic Submucosal Dissection in an Animal Study: Outcomes of the Continuous and Pulsed Modes [J]. Surgical Endoscopy, 2013,27(8):2921-2927.
[17] CAI M, ZHOU P, YAO L, et al. Peroral Endoscopic Myotomy for Idiopathic Achalasia: Randomized Comparison of Water-jet Assisted Versus Conventional Dissection Technique [J]. Surgical Endoscopy, 2014,28(4):1158-1165.
[18] NAKANISHI C, NAKANO T, NAKAGAWA A, et al. Evaluation of a Newly Developed Piezo Actuator-driven Pulsed Water Jet System for Liver Resection in a Surviving Swine Animal Model [J]. Biomedical Engineering Online, 2016,15(9):9.
[19] KUNIKATA H, TANAKA Y, AIZAWA N, et al. Ex-perimental Application of Piezoelectric Actuator-driven Pulsed Water Jets in Retinal Vascular Surgery [J]. Translational Vision Science & Technology, 2014,3(6):10.
[20] YAMADA M, NAKANO T, SATO C, et al. The Dissection Profile and Mechanism of Tissue-selective Dissection of the Piezo Actuator-driven Pulsed Water Jet as a Surgical Instrument: Laboratory Investigation Using Swine Liver [J]. European Surgical Research, 2014,53(1-4):61-72.
[21] ENDO T, TAKAHASHI Y, NAKAGAWA A, et al. Use of Actuator-driven Pulsed Water Jet in Brain and Spinal Cord Cavernous Malformations Resection [J]. Operative Neurosurgery, 2015,11(3):394-403.
[22] KAWAGUCHI T, NAKAGAWA A, ENDO T, et al. Ventricle Wall Dissection and Vascular Preservation with the Pulsed Water Jet Device: Novel Tissue Dissector for Flexible
Neuroendoscopic Surgery [J]. Journal of Neurosurgery, 2016,124(3):817-822.
[23] 侍才洪，张坤亮，柴虎，等.基于医用射流分离的肝脏切割及力学性能[J].医用生物力
学,2013,(1):85-90.
SHI Caihong， ZHANG Kunliang， CHAI Hu， et al. Liver Tissue Separation by Medical Water-jet Scalpel and Its Mechanical Property [J]. Journal of Medical Biomechanics, 2013,(1):85-90.
[24] 宋军，张西正，侍才洪，等.新型医用射流分离的结构设计[J].机械设计与制造,2013,(7):74-76. SONG Jun， ZHANG Xizheng, SHI Caihong, et al. The Structural Design of a New Medical Pump [J]. Machinery Design & Manufacture, 2013,(7):74-76.
[25] 郭新，张西正，安军防，等.应用MSC.Dytran模拟水射流切割猪肝脏组织的仿真研究[J].中国生物医学工程学报,2011,(1):151-154.
GUO Xin, ZHANG Xizheng, AN Junfang, et al. Simulation of Cutting Porcine Liver with Water Jet Based on MSC. Dytran [J]. Chinese Journal of Biomedical Engineering,
2011,(1):151-154.
[26] 赵雪巍，赵新华，侍才洪，等.医用射流分离喷枪的设计[J].天津理工大学学报,2012,(1):1-5. ZHAO Xuewei, ZHAO Xinhua, SHI Caihong, et al. Design of Medical Water Knife Gun [J]. Journal of Tianjin University of Technology, 2012,(1):1-5.
[27] 曹雷霆，王收军，侍才洪，等.医用射流分离传动系统及自动脱合装置的结构设计[J].机械设计与制造,2014,(3):161-163.
CAO Leiting, WANG Shoujun, SHI Caihong, et al. The Structural Design of Medical Water-jet Transmission System and Automatically Disengaged and Closed Device [J]. Machinery Design & Manufacture, 2014,(3):161-163.
[28] GUO X, ZHANG X. Design of Medical Image Processing System for Water-jet Debriding Apparatus Based on ADSP-BF561: 2010 3rd International Conference on Biomedical Engineering and Informatics [C]. 20101463-1467.
[29] PIOCHE M, CIOCIRLAN M, LÉPILLIEZ V, et al. High-pressure Jet Injection of Viscous Solutions for Endoscopic Submucosal Dissection: a Study on ex Vivo Pig Stomachs [J]. Surgical Endoscopy, 2014,28(5):1742-1747.
[30] YANG J, SUN J J. The Development of the Water Jet Scalpel with Air Pressure [J]. Journal of Manufacturing Science and Engineering Transactions of the ASME,
2001,123(2):246-248.
[31] HASHISH M. A Modeling Study of Metal Cutting With Abrasiwe Waterjets [J]. Transactions of the ASME. 1984,(106):88-100.
[32] RAMULU M, KUNAPORN S, AROLA D, et al. Waterjet Machining and Peening of Metals [J]. Journal of Manufacturing Science and Engineering Transactions of the ASME, 2000,122(1):90-95.
[33] WANG J. Abrasive Waterjet Machining of Polymer Matrix Composites-cutting
Performance, Erosive Process and Predictive Models [J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1999,15(10):757-768.
[34] 谢仁婷.超高压水射流破碎废旧子午线轮胎的机理研究[D].合肥：合肥工业大学,2015.
XIE Renting. Fracture Mechanism of Waste Radial Tyre Rubber under Ultra-high Pressure Water Jet Impact [D]. Hefei: Hefei University of Technology, 2015.
[35] 宋守许，田光涛，余德桥.超高压水射流破碎子午线轮胎机理[J].机械工程学
报,2014,50(12):36-43.
SONG Shouxu， TIAN Guangtao， YU Deqiao. Fracture Mechanism of Radial Tyre Rubber under Ultra-high Pressure Water Jet Impact [J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2014,50(12):36-43.
[36] 兰华菊.空化水射流破岩实验研究及机理分析[D].重庆:重庆大学,2007.
LAN Huaju. Experimental and Theoretical Investigation Into Rock Erosion of Cavitating Water Jets [D]. Chongqing: Chongqing University, 2007.
[37] LESSER M. Thirty Years of Liquid Impact Research: a Tutorial Review [J]. Wear, 1995,S186-187:28-34.
[38] 卢义玉，张赛，刘勇，等.脉冲水射流破岩过程中的应力波效应分析[J].重庆大学学
报,2012,(1):117-124.
LU Yiyu， ZHANG Sai, LIU Yong, et al. Analysis on Stress Wave Effect During the Process
of Rock Breaking by Pulsed Jet [J]. Journal of Chongqing University, 2012,(1):117-124. [39] FORMAN S E, SECOR G A. The Mechanics of Rock Failure Due to Water Jet Impingement [J]. Society of Petroleum Engineers Journal, 1974,14(1):10-18.
[40] 沈忠厚.水射流理论与技术[J].中国安全科学学报,1999,(S1):89.
SHEN Zhonghou. Water Jet Theory and Technology [J]. China Safety Science Journal, 1999,(S1):89.
[41] 康灿.高压水射流技术基础及应用[M].北京:机械工业出版社,2016.
KANG Can. High Pressure Water Jet Technology Foundation and Application [M]. China Machine Press, 2016.
[42] 王安文，徐绯，张岳青.SPH方法在液固撞击数值模拟中的应用[J].计算物理,2012,(4):525-533. WANG Anwen, XU Fei, ZHANG Yueqing. SPH Method in Numerical Simulation of Liquid-solid Impact [J]. Chinese Journal of Computational Physics, 2012,(4):525-533.
[43] 马利.无网格法及液体射流高速碰撞与侵彻模拟[D].杭州：浙江大学,2007.
MA Li. Mesh-free Method and Its Application on High-velocity Fluid Jet Impact and Penetration Simulation [D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2007.
[44] 林晓东，卢义玉，汤积仁，等.基于SPH-FEM耦合算法的磨料水射流破岩数值模拟[J].振动与冲击,2014(18):170-176.
LIN Xiaodong， LU Yiyu， TANG Jiren, et al. Numerical Simulation of Bbrasive Water Jet Breaking Rock with SPH-FEM Coupling Algorithm [J]. Journal of Vibration and Shock,
2014,(18):170-176.
[45] 刘辉.水射流破碎废旧轮胎的数值模拟与试验研究[D].淮南:安徽理工大学,2013.
LIU Hui. Numerical Simulation and Experimental Study of Water Jet Broking Waste Tire [D]. Huainan: Anhui University of Science and Technology, 2013.
[46] 司鹄，薛永志，周维.自激振荡脉冲射流破岩效率数值模拟[J].振动与冲击,2016,(20):149-153. SI Gu， XUE Yongzhi, ZHOU Wei. Numerical Simulation of Rock Fragmentation Efficiency Under Self-excited Oscillation Pulsed Jet [J]. Journal of Vibration and Shock,
2016,(20):149-153.
[47] 焦培刚.基于SPH的流体仿真数值算法及工程应用研究[D].济南：山东大学,2010.
JIAO Peigang. Research on Numerical Algorithm and Engineering Application of Fluid Simulation Based on Smooth Particle Hydrodynamics [D]. Jinan: Shandong University, 2010.
[48] 余丰.基于SPH/FEM的磨粒加速过程及材料去除机理研究[D].济南：山东大学,2012.
YU Feng. A Study of Abrasive Particle Acceleration Process and Material-removal Mechanism in Abrasive Waterjet Machining by SPH Coupled FEM [D]. Jinan: Shandong University, 2012.
[49] 司鹄，薛永志.基于SPH算法的脉冲射流破岩应力波效应数值分析[J].振动与冲
击,2016,(5):146-152.
SI Gu， XUE Yongzhi. Numerical Analysis for Stress Wave Effects of Rock Broken Under Pulse Jets [J]. Journal of Vibration and Shock, 2016,(5):146-152.
[50] 江红祥.高压水射流截割头破岩性能及动力学研究[D].徐州:中国矿业大学,2015.
JIANG Hongxiang. Study on Rock Fragmentation Performance of High-pressure Water-
jets Cutting Head and Its Dynamics [D]. Xuzhou: China University of Ming and Technology, 2015.
[51] 李根生，廖华林，黄中伟，等.超高压水射流作用下岩石损伤破碎机理[J].机械工程学报，2009，(10):284-293.
LI Gensheng， LIAO Hualin， HUANG Zhongwei, et al. Rock Damage Mechanisms under Ultra-high Pressure Water Jet Impact [J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2009,(10):284-293.
[52] NAKANISHI C, NAKANO T, NAKAGAWA A, et al. Evaluation of a Newly Developed Piezo Actuator-driven Pulsed Water Jet System for Liver Resection in a Surviving Swine Animal Model [J]. BioMedical Engineering, 2016,(15):9.
[53] SETO T, YAMAMOTO H, TAKAYAMA K, et al. Charac-teristics of an Actuator-driven Pulsed Water Jet Generator to Dissecting Soft Tissue [J]. Review of Scientific Instruments, 2011,82(5):814.。