CN104207846A - 铥-钬二合一双波长多功能泌尿外科激光治疗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光治疗机，主要解决手术中同时使用铥和钬激光两台设备导致手术时间延长等技术问题。本发明掺铥光纤和钬激光器、钬激光电源并列设置，水冷却系统输出端分别连接钬和掺铥光纤激光器，智能控制系统输出端分别接钬激光电源、掺铥光纤激光器、安全防护系统和操作显示屏，智能控制系统输入端分别接掺铥光纤和钬激光器、安全防护系统、操作显示屏和网电源，安全防护系统的输出端分别接钬激光电源、掺铥光纤激光器和水冷却系统，光纤耦合系统输入端分别接掺铥光纤和钬激光器、指示光和安全防护系统，铥、钬激光和指示光通过耦合系统至一根光纤传出，掺铥光纤激光器、钬激光电源、智能控制系统、安全防护系统和指示光连接在网电源上。

Description

铥-钬二合一双波长多功能泌尿外科激光治疗机

技术领域

本发明涉及激光治疗装置，特别涉及一种铥-钬二合一双波长多功能泌尿外科激光治疗机，主要用于泌尿系结石和前列腺疾病的手术。

背景技术

激光医学自上世纪70年代诞生以来，开辟了手术、药物两大治疗措施以外的一个新领域，成为现代医学重要分支。YAG、CO₂等多种激光技术与医学相结合形成了全新的激光医学学科。激光配合光纤传导和内窥镜等相关技术对病变组织进行凝固、切割等方式进行手术或介入治疗，不仅为研究生命科学和疾病发生、发展开辟了新的途径，同时为临床诊治疾病提供了崭新的手段。

二十世纪90年代后，随着激光技术和光纤工艺的不断进步，激光在泌尿外科中的应用越发成熟，逐渐取代原有传统治疗手段或方法，激光治疗泌尿疾病技术迅速普及。临床研究应用证明：泌尿系恶性肿瘤：铥激光可较好地切除膀胱肿瘤、肾脏肿瘤、输尿管肿瘤、乳头状瘤、尿道肿瘤等。良性前列腺增生症：铥激光前列腺增生切除术、钬激光前列腺增生剜除术，能够有效治疗良性前列腺增生。泌尿系统结石：钬激光几乎可以粉碎各种化学成分结石，对质地坚硬结石、大个体结石等复杂结石治疗表现出色，是效率最高的腔内碎石手段。泌尿系统组织内切开术：铥激光、钬激光对生物组织具有精确的切割和汽化能力，减少对切口损伤，提高外科手术精度。目前，国外已大量采用大功率铥激光、钬激光实施泌尿系组织内切开术，成为了微创伤、术后快速恢复的范例。

现阶段而言，腔道泌尿外科的常规手术几乎都可以利用激光进行，部分激光治疗手段甚至已成为泌尿系疾病的首选手术治疗方式。

在全球泌尿外科激光治疗器械市场上，欧美国家由于发展历史较早，其设备占据主要份额，并于近年进入我国医疗市场，攻占我国泌尿外科高端激光医疗设备领域。例如：美国LASERSCOPE公司的80W绿激光治疗机、AMS公司的120W绿激光治疗机、科医人100W钬激光医疗设备、德国WOM公司U100双波长激光碎石机和LISA公司120W铥激光医疗设备等。

我国医学界从20世纪80年代末开始探讨研究泌尿外科激光技术的应用，当时的主要研究方向是将不同种类的激光器用于治疗良性前列腺增生。经过一段时间的发展，90年代初，激光技术开始广泛用于泌尿系结石、膀胱癌、尿道狭窄的治疗。到了90年代中期，国内的医疗机构引进新型钬激光机并开展多种治疗。如今，铥激光、钬激光成为治疗泌尿系恶性肿瘤的新型激光技术，在临床上取得了满意的成果。

在我国的医学研究领域，从1990年至今，有关腔内泌尿外科激光应用的文献共300余篇，其中关于前列腺增生治疗的约占50％，有关泌尿系结石治疗的约占25％，有关膀胱肿瘤、尿道狭窄等疾病治疗的约占25％。通过20多年来的不懈研究，我国激光技术在泌尿外科应用领域已打下坚实基础。 纵观全球泌尿外科激光医疗市场，临床应用的激光设备基本上为单功能治疗仪器，而适用于泌尿外科的综合性激光医疗设备在国际上尚未有公司研发。近年来，多波长激光联合应用在激光医疗器械市场的势头强劲，随着激光技术的不断提高和市场需求量的增大，结合过去单功能治疗仪的特点，研发应用于泌尿系疾病治疗的多波长多功能激光医疗系统将兼具医疗价值与市场价值，必将成为泌尿系统疾病治疗仪器发展的趋势。

目前泌尿外科住院病人中约30%为良性前列腺增生症（BPH），约 30%为肿瘤患者，约 30%为泌尿系结石病人。临床上用于精细切割治疗的最佳激光是铥激光，但是它不能碎石，而在治疗泌尿系结石上比较优越的钬激光却不能达到精细切割治疗BPH和肿瘤等疾病的目的。然而许多BPH病人合并患有膀胱结石需要碎石，也许多肾脏结石病人常伴有局部的肉芽组织增生和腔道狭窄，故术中必须使用激光的精细切开功能以确保手术的成功。在泌尿外科微创手术治疗过程中，往往需要同时使用铥激光和钬激光才能完成整个手术治疗。在手术实施过程中，根据需要来回更换两个激光设备，这不仅延长了手术时间，增加了手术治疗风险，同时也增加了病人的手术费用。而医院购买两套激光设备既增加了成本，也造成巨大的资源浪费。如何将铥激光和钬激光融为一体，单光纤输出，以达到节省资源、提高效率的目的，方便临床手术操作和使用，提高治疗效率，是目前亟需解决的问题。

钬激光是波段在2.1μm的脉冲式激光，其在临床上的广泛应用已证明钬激光是治疗泌尿系结石不可缺少的手段之一。研究表明，微创腔内镜下钬激光治疗泌尿系结石单次成功率在95％以上，手术损伤小，住院时间短。但由于是脉冲型激光，无法进行连续的组织切割。当前国内钬激光的技术已经发展成熟，其性能与可靠性与国外同类产品相当，社会经济效益显著。“让中国的患者享受到高科技带来的实惠”，开发能将铥-钬激光合二为一的双波段多功能外科新激光刀与临床应用技术，发挥这两种激光各自的独特性能，实现强强联合，获得我国具有独立知识产权的专利设备和临床应用新技术是本发明的宗旨所在。

发明内容

本发明的目的是提供具有协同效应的铥-钬二合一双波长多功能泌尿系统激光治疗机，主要解决在泌尿外科微创手术治疗过程中，往往需要同时使用铥激光和钬激光两台设备导致治疗成本增加以及手术时间延长的技术问题。

本发明的技术方案：一种铥-钬二合一双波长多功能泌尿外科激光治疗机，由掺铥光纤激光器、钬激光器、钬激光电源、水冷却系统、智能控制系统、安全防护系统、操作显示屏、指示光和光纤耦合系统构成。所述掺铥光纤激光器和钬激光器、钬激光电源并列设置，水冷却系统输出端分别连接钬激光器和掺铥光纤激光器，智能控制系统输出端分别接钬激光电源、掺铥光纤激光器、安全防护系统和操作显示屏，智能控制系统输入端分别接掺铥光纤激光器、钬激光器、安全防护系统、操作显示屏和网电源，安全防护系统的输出端分别接钬激光电源、掺铥光纤激光器和水冷却系统，光纤耦合系统输入端分别接掺铥光纤激光器、钬激光器、指示光和安全防护系统，铥激光、钬激光和指示光通过耦合系统至一根光纤传出，掺铥光纤激光器、钬激光电源、智能控制系统、安全防护系统和指示光连接在网电源AC380V上。

本发明的有益效果是：整个机构中合用了1套智能控制系统、1套安全防护系统和1套水冷却系统。输出激光有两种：钬激光和铥激光，钬激光的工作方式为脉冲，而铥激光的工作方式为连续，钬激光波长2100nm，可在200μs～800μs脉冲宽度范围内调节，而铥激光波长可在1850nm～2050nm范围内选择。连续铥激光和脉冲钬激光同时耦合进入一根光纤输出。连续铥激光主要用于治疗良性前列腺增生，脉冲钬激光主要用于治疗泌尿系结石。可根据需要在不同波长及工作方式间进行自由选择、灵活切换，一机多用。

附图说明

图1为本发明系统结构框图。

图中：1-掺铥光纤激光器，2-钬激光器，3-钬激光电源，4-水冷却系统，5-智能控制系统，6-安全防护系统，7-操作显示屏，8-指示光，9-光纤耦合系统。

具体实施方式

参照图1，一种铥-钬二合一双波长多功能泌尿外科激光治疗机，由掺铥光纤激光器1、钬激光器2、钬激光电源3、水冷却系统4、智能控制系统5、安全防护系统6、操作显示屏7、指示光8、和光纤耦合系统9 构成。所述掺铥光纤激光器1和钬激光器2并列设置，钬激光器2连接钬激光电源3，掺铥光纤激光器1和钬激光器2都与水冷却系统5相连接，由其供给的循坏水带走掺铥光纤激光器1和钬激光器2中的热量，保证它们工作在所需的温度范围内。智能控制系统5输出端分别接钬激光电源3、掺铥光纤激光器1、安全防护系统6和操作显示屏7，智能控制系统5输入端分别接掺铥光纤激光器1、钬激光器2、安全防护系统6、操作显示屏7和网电源AC380V，智能控制系统5通过操作显示屏7的设置和调节将工作指令发向掺铥光纤激光器1和钬激光电源3，并采集掺铥光纤激光器1、钬激光器2和安全防护系统6的数据和信息，在操作显示屏7中显示。安全防护系统6的输出端分别接钬激光电源3、掺铥光纤激光器1和水冷却系统4，安全防护系统6实时监控掺铥光纤激光器1、钬激光电源3、水冷却系统5和光纤耦合系统9，若出现什么异常现象将在操作显示屏7界面显示故障代码并声光报警。光纤耦合系统9输入端分别接掺铥光纤激光器1、钬激光器2、指示光8和安全防护系统6，掺铥光纤激光器1产生的铥激光、钬激光器2产生的钬激光和指示光8通过光纤耦合系统9的耦合，从同一根光纤传出。掺铥光纤激光器1、钬激光电源3、智能控制系统5、安全防护系统6和指示光8连接在网电源AC380V上。工作时，根据病症需要，首先选择连续铥激光或脉冲钬激光档位，然后再根据病灶的大小特性选用不同的参数，连续铥激光可直接在操作显示屏7中调节需要的功率，而脉冲钬激光要选择脉宽、重复频率和单脉冲能量，一般地，脉冲钬激光的功率是由单脉冲能量（J）x重复频率（Hz）乘积而得。同样地，通过操作显示屏7，可以对指示光的强弱进行调节。

掺铥光纤激光器1采用美国IPG公司的TRL-120-WC，钬激光器2采用上海瑞柯恩激光公司的SRM-H65，钬激光电源3采用中科院安徽光机所提供的双灯双脉钬激光电源，水冷却系统4采用上海瑞柯恩激光公司的1.5P水冷机组，智能控制系统5购自中科院安徽光机所的医用铥-钬激光治疗机控制系统，安全防护系统6和光纤耦合系统9均采用上海瑞柯恩激光公司的医用钬激光治疗机的安全防护系统和光纤耦合系统，操作显示屏7采用中科院安徽光机提供的8.4"液晶显示屏。

Claims (3)

1.一种铥-钬二合一双波长多功能泌尿外科激光治疗机，其特征是由掺铥光纤激光器、钬激光器、钬激光电源、水冷却系统、智能控制系统、安全防护系统、操作显示屏、指示光和光纤耦合系统构成，所述掺铥光纤激光器和钬激光器并列设置，钬激光器连接钬激光电源，掺铥光纤激光器和钬激光器都与水冷却系统相连接，智能控制系统输出端分别接钬激光电源、掺铥光纤激光器、安全防护系统和操作显示屏，智能控制系统输入端分别接掺铥光纤激光器、钬激光器、安全防护系统、操作显示屏和网电源，智能控制系统通过操作显示屏的设置和调节将工作指令发向掺铥光纤激光器和钬激光电源，并采集掺铥光纤激光器、钬激光器和安全防护系统的数据和信息，在操作显示屏中显示；安全防护系统的输出端分别接钬激光电源、掺铥光纤激光器和水冷却系统，安全防护系统实时监控掺铥光纤激光器、钬激光电源、水冷却系统和光纤耦合系统，出现异常现象时将在操作显示屏界面显示故障代码并声光报警；光纤耦合系统输入端分别接掺铥光纤激光器、钬激光器、指示光和安全防护系统，掺铥光纤激光器产生的铥激光、钬激光器产生的钬激光和指示光通过光纤耦合系统的耦合，从同一根光纤传出；掺铥光纤激光器、钬激光电源、智能控制系统、安全防护系统和指示光连接在网电源AC380V上。

2.根据权利要求1所述的铥-钬二合一双波长多功能泌尿系统激光治疗机，其特征是激光治疗机输出激光有两种：钬激光和铥激光，钬激光的工作方式为脉冲，而铥激光的工作方式为连续。

3.根据权利要求1所述的铥-钬二合一双波长多功能泌尿系统激光治疗机，其特征是钬激光波长为2100nm，在200μs～800μs脉冲宽度范围内调节，铥激光波长在1850nm～2050nm选择。