CN102090926B - 多功能激光治疗机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光治疗机。本发明公开了一种多功能激光治疗机，包括波长为532nm的激光器或波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器或波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器；位于上述激光器的激光输出端的光耦合装置，该光耦合装置用于将上述激光器输出的激光耦合到同一光纤中输出；包括能够控制上述激光器输出激光的工作方式和上述激光器输出激光的能量的控制装置。本发明适用范围广，能根据不同的疾病，不同的治疗要求，切换使用不同波长的激光，既可使用单一波长激光，也可实现多种波长激光联合治疗；能根据病情的需要，改变激光输出的工作方式和调节激光输出的能量。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光治疗机，具体涉及一种多功能激光治疗机。
背景技术
上世纪70年代，激光医学的诞生，为研究生命科学和疾病的发生、发展开辟了新的途径，也为临床诊治疾病提供了崭新的手段。激光医学可治疗疾病达数百种，其中，泌尿外科已成为激光医疗技术应用最为活跃、发展最为迅猛的领域，激光治疗恶性肿瘤在临床上也获得重大进展。发达国家外科手术平均有10-15％使用激光手术器械，美国2/3门诊机构已拥有激光医疗设备。大功率钬激光、绿激光、半导体激光、铥激光等新一代激光医疗器械已展现出优异的临床应用特性。但单一波长的激光在治疗中有优势同时也有缺点，如绿激光切割、汽化有优势，但切割前列腺术后缺失组织面较大；半导体激光对水的穿透性较差。因此，多波长激光联合治疗的超级平台已崭露头角。如公告号为CN101273915A的中国专利，公开了一种激光碎石机，具有两种不同激光设备的功能，解决了手术中更换设备的麻烦，但应用范围具有局限性。比如，对于结石合并息肉病症的治疗，没有解决的技术方案；再如，对于良性前列腺增生、泌尿系组织狭窄切开术、椎间盘突出，以及恶性肿瘤等重大疾病治疗没有解决的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能激光治疗机，其适用范围广，能根据不同的疾病，不同的治疗要求，切换使用不同波长的激光，既可使用单一波长激光，也可实现多种波长激光联合治疗；本发明还能根据病情的需要，改变激光输出的工作方式和调节激光输出的能量。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
本发明的一种多功能激光治疗机，包括波长为532nm的激光器或波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器或波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器；包括位于上述激光器的激光输出端的光耦合装置，该光耦合装置用于将上述激光器输出的激光耦合到同一光纤中输出；包括能够控制上述激光器输出激光的工作方式和上述激光器输出激光的能量的控制装置，该控制装置与上述激光器分别连接。
其中，所述光耦合装置包括三个聚焦透镜、三根光纤和一根光纤，所述三根光纤的一端分别位于三个聚焦透镜一侧，用于接收激光，所述三根光纤的另一端通过烧结成一体并与所述一根光纤烧结连接，用于将三束激光耦合到一根光纤输出。
其中，所述光耦合装置包括三个聚焦透镜、三根光纤、晶体锥形棒、一根光纤、筒体，所述三根光纤的一端分别位于三个聚焦透镜一侧，用于接收激光，所述三根光纤的另一端分别与晶体锥形棒的底面紧密贴合，所述一根光纤与晶体锥形棒的顶面烧结连接，所述三根光纤、晶体锥形棒、一根光纤均通过胶固结在筒体内。
其中，所述光耦合装置包括三个光束准直装置、三个反射/透射镜片，一个聚焦透镜、一根光纤，三个反射/透射镜片分别位于三个光束准直装置的光路一侧，所述一个聚焦透镜位于三个反射/透射镜片其中一个的一侧，所述一根光纤位于一个聚焦透镜的一侧。
其中，所述控制装置包括控制系统、信息采样电路、驱动电路、显示操作界面，其中，控制系统分别与信息采样电路、驱动电路、显示操作界面连接，该控制系统用于接收显示操作界面的信号和信息采样电路的信号，并控制驱动电路，控制波长为532nm的激光器或波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器或波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器的制冷系统、供电系统，所述信息采样电路分别与波长为532nm的激光器的激光电源或波长为2000nm铥激光器的激光电源、波长为980nm的激光器的激光电源或波长为1470nm的激光器的激光电源、波长为2100nm的激光器的激光电源连接，用于采集激光电源的信号，所述驱动电路分别与波长为532nm的激光器的激光电源或波长为2000nm铥激光器的激光电源、波长为980nm的激光器的激光电源或波长为1470nm的激光器的激光电源、波长为2100nm的激光器的激光电源连接，用于根据控制系统的指令控制上述激光电源，从而控制上述激光器输出激光的工作方式和上述激光器输出激光的能量，所述显示操作界面用于输入控制信号和显示激光器的工作状态及工作参数。
由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：
1本发明通过光耦合装置将三种波长的激光耦合到一根光纤中输出，能根据不同的疾病，不同的治疗要求，切换使用不同波长的激光，既可使用单一波长激光，也可实现多种波长激光混合出光，联合治疗。
2本发明能根据病情的需要，改变激光输出的工作方式，即能够以连续、准连续、脉冲及组合叠加的方式输出激光。
3本发明能根据病情的需要，调节激光输出的能量，即能够将三种激光器输出的能量按不同的比例调整输出。
4本发明适用范围广，使用方便，能降低激光治疗机的治疗成本，提高治疗效率，避免激光治疗的损伤，能解决医院以较小的投资治疗多种疾病的需求。
附图说明
图1是本发明总体结构的示意图；
图2是本发明光耦合装置实施例1的示意图；
图3是本发明光耦合装置实施例2的示意图；
图4是本发明光耦合装置实施例3的示意图；
图5是本发明控制装置的方框示意图。
图中：1、光纤；2、聚焦透镜；3、光纤；4、晶体锥形棒；5、光纤；6、筒体；7、光纤；8、光束准直装置；9、反射/透射镜片；10、聚焦透镜；11、光纤。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，本发明的一种多功能激光治疗机，由以下组成：
1、波长为532nm的激光器或波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器或波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器；
2、位于上述三种激光器的激光输出端的光耦合装置，该光耦合装置用于将上述三种激光器输出的激光耦合到同一光纤中输出；
3、能够控制上述三种激光器输出激光的工作方式和上述三种激光器输出激光的能量的控制装置，该控制装置与上述三种激光器分别连接。
参见图5，本发明的控制装置由控制系统、信息采样电路、驱动电路、显示操作界面组成，其中，控制系统分别与信息采样电路、驱动电路、显示操作界面连接，该控制系统用于接收显示操作界面的信号和信息采样电路的信号，并控制驱动电路，控制波长为532nm的激光器或波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器或波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器的制冷系统、供电系统，所述信息采样电路分别与波长为532nm的激光器的激光电源或波长为2000nm铥激光器的激光电源、波长为980nm的激光器的激光电源或波长为1470nm的激光器的激光电源、波长为2100nm的激光器的激光电源连接，用于采集激光电源的信号，所述驱动电路分别与波长为532nm的激光器的激光电源或波长为2000nm铥激光器的激光电源、波长为980nm的激光器的激光电源或波长为1470nm的激光器的激光电源、波长为2100nm的激光器的激光电源连接，用于根据控制系统的指令控制上述激光电源，从而控制上述激光器输出激光的工作方式和上述激光器输出激光的能量，所述显示操作界面用于输入控制信号和显示激光器的工作状态及工作参数。
具体控制过程如下：
本发明通过以控制上述三种激光器的激光电源来实现控制三种激光器输出激光的工作方式和输出能量。
操作人员在显示操作界面上，可在上述三种激光器规定的范围内预先设定好三种激光输出功率的大小。控制程序将按下面3种方法同时控制三种激光器来工作。
1.驱动波长为532nm的激光器的方法程序：
程序将控制波长为532nm的激光器的激光电源按准连续的要求来控制激光器输出准连续激光。
2.驱动波长为2100nm的激光器的方法程序：
程序将控制电源按照波长为2100nm的激光器的要求输出5--20HZ可调脉宽可选的连续脉冲激光光。
3.驱动波长为980nm的半导体激光器的方法程序：
程序将控制波长为980nm的激光器的激光电源控制激光器输出连续的980nm激光。
用同样的控制方法控制波长为1470nm激光器输出连续激光。
本发明程序将采样每个激光电源工作的状态和故障的信息，以通过调控制冷系统和供电系统来保证每个激光电源都工作在最佳状态。
参见图2，本发明光耦合装置实施例1：所述光耦合装置包括三个聚焦透镜、三根光纤和一根光纤，所述三根光纤的一端分别位于三个聚焦透镜一侧，用于接收激光，所述三根光纤的另一端通过烧结成一体并与所述一根光纤烧结连接，用于将三束激光耦合到一根光纤输出。
参见图3，本发明光耦合装置实施例2：所述光耦合装置三个聚焦透镜、三根光纤、石英晶体锥形棒、一根光纤、金属筒体，所述三根光纤的一端分别位于三个聚焦透镜一侧，用于接收激光，所述三根光纤的另一端分别与晶体锥形棒的底面紧密贴合，所述一根光纤与晶体锥形棒的顶面烧结连接，所述三根光纤、晶体锥形棒、一根光纤均通过胶固结在筒体内。
参见图4，本发明光耦合装置实施例3：所述光耦合装置包括三个光束准直装置、三个反射/透射镜片，一个聚焦透镜、一根光纤，三个反射/透射镜片分别位于三个光束准直装置的光路一侧，所述一个聚焦透镜位于三个反射/透射镜片其中一个的一侧，所述一根光纤位于一个聚焦透镜的一侧。
本发明所采用的激光器的实施例如下：
1)本发明所采用的激光器由波长为532nm的激光器、波长为980nm的激光器、波长为2100nm的激光器组成。
2)本发明所采用的激光器由波长为532nm的激光器、波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器组成。
3)本发明所采用的激光器由波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器、波长为2100nm的激光器组成。
4)本发明所采用的激光器由波长为2000nm铥激光器、波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器组成。
本发明对比试验的效果说明如下：
一、肿瘤切除与汽化
恶性肿瘤已成为威胁人类生命的最主要疾病之一，我国现存癌症患者在450万人以上，其中浅表性膀胱肿瘤发病率在男性所有肿瘤中居第4位，女性肿瘤中居第9位。
经临床试验，钬激光能较好地切除膀胱肿瘤、肾脏肿瘤、输尿管、尿道肿瘤、乳头状瘤、上尿路肿瘤、颅内肿瘤，复发率低于传统切除方式。
绿激光与半导体激光也能较好地完成膀胱肿瘤的切除与汽化。
利用本发明，结合钬激光、绿激光与半导体激光的特性，开展对泌尿系恶性肿瘤手术联合应用临床治疗，能提高恶性肿瘤手术治疗成功率。
二、光动力治疗恶性肿瘤
目前，临床上已开始大量采用半导体激光光动力疗法治疗浅表性恶性肿瘤。
光动力治癌疗法原理是将能吸收光的物质分子(光敏剂)传递给靶细胞，经过适宜波长光的照射，被激活后产生活性氧物质，可引起细胞以凋亡或坏死的方式死亡。
光动力治癌多达数十种，包括食管癌、肺癌、脑瘤、头颈部癌症、眼肿瘤、咽癌、胸壁肿瘤、乳腺癌、胸膜间皮瘤、腹腔肉瘤、膀胱癌、妇科肿瘤、直肠癌、皮肤癌等。
与传统手术、放化疗方法相比，光动力疗法具有创伤很小、毒性低微、选择性好、适用性好、可重复治疗、可姑息治疗、可协同手术提高疗效、可消灭隐性癌病灶、可保护容貌及重要器官功能等优点。
经试验，半导体激光器对光动力学疗法极为有用。适合于这一波段的光敏剂价格也相对便宜。
利用本发明波长为980nm的半导体激光和532nm的绿激光，对于肌层非浸润膀胱肿瘤等可将绿激光汽化术与半导体激光光动力疗法相结合，绿激光汽化后，再用光动力照射，以杀灭所有残存肿瘤和未发现的卫星状小肿瘤，能降低复发率、提高疗效。
三、几种良性前列腺增生手术比较
| 正常组织损伤度 | 手术效果 | |
| 电切 | 很大，较深的热凝固层 | 切割速度较快，但出血较多，视野模糊，甚至是盲目下操作，可能会出现水中毒和死亡 |
| 绿激光 | 较小，大约有1-2mm损伤层 | 优异的汽化效果，出血较少，视野清楚，对于血液丰富的腺体较快，对纤维化和较大的腺体速度较慢 |
| 钬激光 | 较小，约0.8mm | 良好切割止血效果，视野清楚，腺体需切碎排出 |
| 半导体激光 | 较小，约0.8mm | 较好的组织消融能力和止血功能，速度较慢 |
上述半导体激光包括波长为1470nm的激光器或波长为980nm的激光器。
将上述波长为532nm的绿激光器、波长为980nm的半导体激光器或波长为1470nm的半导体激光器、波长为2100nm的钬激光器耦合到一根光纤中输出，并通过控制激光输出的工作方式和激光输出能量的调配，能够发挥每种激光器的优点，克服每种激光器的缺点。
四、结石合并息肉手术比较
人体体内导管腔中或腔性器官(如肾脏、输尿管、胆囊或膀胱等)的腔中形成的固体块状物。主要见于胆囊及膀胱、肾盂中，也可见于胰导管、唾腺导管等的腔中，可造成管腔梗阻，影响受累器官液体的排出，产生疼痛、出血或感染等症状。结石由无机盐或有机物组成。
钬激光具有优异的碎石效率，被认为是最佳的腔内碎石光源，但在消除结石合并息肉时，存在对输尿管壁产生损伤的风险。
利用本发明，对于结石合并息肉病症的治疗，先运用绿激光汽化掉息肉，再由钬激光实施碎石，获得满意疗效。
五、泌尿外科其它疾病的激光治疗
尿道狭窄的内切开；
输尿管息肉手术；
阴茎肿瘤手术；
阴茎包皮环切手术；
尖锐湿疣手术；
膀胱颈狭窄的内切开；
输尿管肾盂连接处狭窄的内切开；
先天性巨输尿管的内切开治疗；
尿流改道术后输尿管肠道狭窄的内切开；
小儿输尿管膨出的激光切开术；
肾盏漏斗部狭窄内切开；
尿道下裂缝合成形术后尿道狭窄切开；
尿路上皮囊肿的减压手术等。
经试验，钬激光在临床上能较好地实施以上泌尿系组织手术，但对输尿管狭窄切开术易引起管壁损伤；而绿激光能较好地完成输尿管狭窄的汽化治疗，安全性优于钬激光。利用本发明的治疗机，即可解决此问题。
六、腰椎间盘突出症
我国椎间盘突出症患者在3000万人以上。
经皮内窥镜椎间盘减压术，简称PELD。
半导体激光与钬激光均可实施经皮内窥镜椎间盘减压术(PELD)
与传统手术方法相比，PLDD手术时间短(一般1h内)、手术损伤小、不会形成疤痕粘连、可在门诊局麻下进行、术后恢复快、可重复手术且不影响再次开放手术、节省费用等。
利用半导体激光或钬激光PLDD与传统治疗方式对比
七、本发明还可用于其他疾病的治疗
如钬激光用于：神经外科：脑积水(第三脑室造瘘、终板造瘘术)等；普外：外科手术刀。
如半导体激光用于：血管科：静脉曲张、血管瘤；妇科：宫预糜烂、盆腔炎；口腔、牙科及耳鼻喉科等。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (1)
1.一种多功能激光治疗机，其特征在于：
包括波长为532nm的激光器或波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器或波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器；
包括位于上述激光器的激光输出端的光耦合装置，该光耦合装置用于将上述激光器输出的激光耦合到同一光纤中输出；
包括能够控制上述激光器输出激光的工作方式和上述激光器输出激光的能量的控制装置，该控制装置与上述激光器分别连接；
所述光耦合装置包括三个聚焦透镜、三根光纤、晶体锥形棒、一根光纤、筒体，所述三根光纤的一端分别位于三个聚焦透镜一侧，用于接收激光，所述三根光纤的另一端分别与晶体锥形棒的底面紧密贴合，所述一根光纤与晶体锥形棒的顶面烧结连接，所述三根光纤、晶体锥形棒、一根光纤均通过胶固结在筒体内；
所述控制装置包括控制系统、信息采样电路、驱动电路、显示操作界面，其中，控制系统分别与信息采样电路、驱动电路、显示操作界面连接，该控制系统用于接收显示操作界面的信号和信息采样电路的信号，并控制驱动电路，控制波长为532nm的激光器或波长为2000nm铥激光器、波长为980nm的激光器或波长为1470nm的激光器、波长为2100nm的激光器的制冷系统、供电系统，所述信息采样电路分别与波长为532nm的激光器的激光电源或波长为2000nm铥激光器的激光电源、波长为980nm的激光器的激光电源或波长为1470nm的激光器的激光电源、波长为2100nm的激光器的激光电源连接，用于采集激光电源的信号，所述驱动电路分别与波长为532nm的激光器的激光电源或波长为2000nm铥激光器的激光电源、波长为980nm的激光器的激光电源或波长为1470nm的激光器的激光电源、波长为2100nm的激光器的激光电源连接，用于根据控制系统的指令控制上述激光电源，从而控制上述激光器输出激光的工作方式和上述激光器输出激光的能量，所述显示操作界面用于输入控制信号和显示激光器的工作状态及工作参数。
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