CN102670278A - 一种钬激光超声综合碎石治疗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钬激光超声综合治疗系统，其包括通过一触摸屏控制系统分别连接控制的钬激光碎石模块和超声碎石模块，所述钬激光碎石模块通过光纤输出纳秒级激光，包括冷却系统、激光器模块和激光电源，所述冷却系统和激光电源分别连接在所述激光器模块上；所述超声碎石模块通过探针输出超声波，包括负压吸引装置和超声产生模块，所述负压吸引模块连接所述超声产生模块。本发明的钬激光超声综合碎石治疗系统是将钬激光碎石和超声碎石有效地融合在一起，操作简单方便，使得在降低成本的同时可以高效快速治疗各种碎石。

Description

一种钬激光超声综合碎石治疗系统
技术领域
本发明涉及一种钬激光碎石与超声碎石结合的钬激光超声综合碎石治疗系统。
背景技术
在经济高速发展的今天，人的生活节奏加快、饮食结构发生变化，结石病发病率越来越呈上升趋势。现有的治疗结石的医疗设备主要有激光碎石机和超声碎石机等。激光碎石机中目前大多数产品采用的是脉宽为200-600微秒之间的钬激光输出。激光器的能量，峰值功率直接影响仪器的治疗效果。根据文献介绍和自己的实验结果，通常输出峰值功率在百瓦量级。对于致密巨型结石其峰值功率是远远不够的，碎石效果差。对于非手术的超声碎石机目前大多采用模拟电路实现自动频率跟踪，抗干扰性差，容易出现死锁现象。
针对医院和医疗机构来说，单独使用激光碎石会给病人带来痛苦，治疗手段复杂；单独使用超声碎石只能治疗部分成分的结石，对巨型结石治疗效果差。同时购买激光碎石机和超声碎石机势必增加成本，也给治疗带来不便。
发明内容
为了克服现有碎石机的不足，本发明旨在提供一种可供医生和病人灵活选择、有效治疗各种结石的钬激光超声综合碎石系统，避免了现有技术和设备中的缺点。
为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：
一种钬激光超声综合治疗系统，其包括通过一触摸屏控制系统分别连接控制的钬激光碎石模块和超声碎石模块，所述钬激光碎石模块通过光纤输出纳秒级激光，包括冷却系统、激光器模块和激光电源，所述冷却系统和激光电源分别连接在所述激光器模块上；所述超声碎石模块通过探针输出超声波，包括负压吸引装置和超声产生模块，所述负压吸引模块连接所述超声产生模块。
进一步的，所述激光器模块包括在一光路上依次设置的全反射镜、第一
Figure BSA00000448073800021
波片、偏正片、HO:YAG激光晶体、中红外调Q晶体、第二波片和输出镜。
进一步的，所述超声产生模块包括依次连接的DSP控制器、DDS信号产生电路、功率放大电路、换能器模块以及探针，所述换能器模块与所述DSP控制器之间还连接有一反馈电路。
本发明的钬激光超声综合碎石治疗系统是将钬激光碎石和超声碎石有效地融合在一起，操作简单方便，使得在降低成本的同时可以高效快速治疗各种碎石。对于体积小的质地坚硬的结石，可以采用超声碎石；对于体积大的结石可以使用钬激光碎石，纳秒钬激光的峰值功率高，治疗时间短；同时为了减轻排石的痛苦和对身体的损伤，患者还可以选择通过负压吸引装置将碎石排出体外。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明将钬激光碎石与超声碎石有效地融合在一起，方便高效，可治疗各种结石疾病；
2、在微秒级腔型基础上设计加入中红外电光调Q晶体，同时用波片进行光学修正以克服高能量泵浦引起的晶体退偏；实现高峰值功率的纳秒级钬激光均匀输出；
3、超声碎石采用全数字的自动频率跟踪技术，提高抗干扰性和控制精度，消除死锁和跟踪误差。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的钬激光超声综合碎石系统的框架示意图。
图2为本发明的激光器模块的工作原理示意图。
图3为本发明的超声产生模块的工作原理框图。
图中标号说明：1、钬激光碎石模块，101、冷却系统，102、激光器模块，103、激光电源，2、超声碎石模块，201、负压吸引装置，202、超声产生模块，3、触摸屏控制模块，1021、全反射镜，1022、第一
Figure BSA00000448073800031
波片，1023、偏振片，1024、Ho:YAG激光晶体，1025、中红外调Q晶体，1026、第二
Figure BSA00000448073800032
波片，1027、输出镜，2021、DSP控制器，2022、DDS信号产生电路，2023、功率放大电路，2024、换能器模块，2025、反馈电路，4、光纤，5、探针。
具体实施方式
参见图1所示，一种钬激光超声综合治疗系统，其包括通过一触摸屏控制系统3分别连接控制的钬激光碎石模块1和超声碎石模块2，所述钬激光碎石模块1通过光纤4输出纳秒级激光，包括冷却系统101、激光器模块102和激光电源103，所述冷却系统101和激光电源103分别连接在所述激光器模块102上；所述超声碎石模块2通过探针5输出超声波，包括负压吸引模块201和超声产生模块202，所述负压吸引装置201连接所述超声产生模块202。
参见图2所示，进一步的，所述激光器模块102包括在一光路上依次设置的全反射镜1021、第一
Figure BSA00000448073800033
波片1022、偏正片1023、HO:YAG激光晶体1024、中红外调Q晶体1025、第二波片1026和输出镜1027。
在光学平台上通过调节架固定全反镜1021、通过光学底座安装中红外电光调Q晶体1025、在光学腔上安装Ho:YAG激光晶体1024、调节架固定输出镜1027、调节架固定中红外调Q晶体1025、调节架第一
Figure BSA00000448073800041
波片、第二
Figure BSA00000448073800042
波片1022、1026，光学座固定偏振片1023。全反镜1021采用2080nm全反射镀膜，输出镜1027采用镀有2080nm波长40％透射膜。调节全反镜1021，调节输出镜1027，使光路准直。
调节中红外电光调Q晶体1025使激光在静态下关门，调节全反镜1021，调节输出镜1027和偏振片1023使光路准直。加入退压电压，输出动态光。激光电源103为激光器模块102提供所需的放电电压，激光器模块102在工作过程中会产生大量热量，需要冷却系统101冷却。
参见图3所示，进一步的，所述超声产生模块202包括依次连接的DSP控制器2021、DDS信号产生电路2022、功率放大电路2023、换能器模块2024以及探针5，所述换能器模块2024与所述DSP控制器2021之间还连接有一反馈电路2025。
DSP控制器2021控制DDS信号产生电路2022产生一个一定频率的所需信号，这个信号经功率放大电路2023处理后以电信号形式输出，电信号经过换能器模块2024后转换为机械能，通过探针5以超声波形式输出。在换能器模块2024工作期间通过反馈电路2025把换能器模块2024的工作电流反馈回去，DSP控制器2021根据反馈回来的信息来控制DDS信号产生电路2022输出相对应的频率信号，使换能器模块2024始终工作在谐振点上，有效提高工作效率。负压吸引装置201连接到换能器模块2024上，在碎石过程中可将碎石吸引排出体外。
本发明中所述的钬激光碎石部分是传统的钬激光碎石系统的升级产品，以钇铝石榴石(YAG)为激活媒质，掺激活离子钬(Ho)的激光晶体(Ho:YAG)制成的脉冲固体激光装置，并加入了电光调Q方式产生的新型激光碎石治疗系统。实现纳秒级钬激光器的高峰值功率输出，拥有更高的峰值功率和更短的作用时间(峰值功率提高了3000倍，最窄脉冲宽度减小到原来的1/3000)，具有极强的光动力。医生可以根据需要选择最合适的激光脉冲宽度进行临床手术，使得激光与人体作用时间更短，热效应更小，临床使用更高效、安全、可靠。
本发明中所述的超声碎石部分采用了全数字化的自动频率跟踪技术，可有效的抗干扰，消除死锁现象，显著提高了控制精度。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种钬激光超声综合治疗系统，其特征在于：包括通过一触摸屏控制系统(3)分别连接控制的钬激光碎石模块(1)和超声碎石模块(2)，所述钬激光碎石模块(1)通过光纤(4)输出纳秒级激光，包括冷却系统(101)、激光器模块(102)和激光电源(103)，所述冷却系统(101)和激光电源(103)分别连接在所述激光器模块(102)上；所述超声碎石模块(2)通过探针(5)输出超声波，包括负压吸引模块(201)和超声产生模块(202)，所述负压吸引装置(201)连接所述超声产生模块(202)。
2.根据权利要求1所述的钬激光超声综合治疗系统，其特征在于：所述激光器模块(102)包括在一光路上依次设置的全反射镜(1021)、第一波片(1022)、偏正片(1023)、Ho:YAG激光晶体(1024)、中红外调Q晶体(1025)、第二
Figure FSA00000448073700012
波片(1026)和输出镜(1027)。
3.根据权利要求1所述的钬激光超声综合治疗系统，其特征在于：所述超声产生模块(202)包括依次连接的DSP控制器(2021)、DDS信号产生电路(2022)、功率放大电路(2023)、换能器模块(2024)以及探针(5)，所述换能器模块(2024)与所述DSP控制器(2021)之间还连接有一反馈电路(2025)。
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