CN108743020A - 眼科激光治疗设备 - Google Patents

Abstract

一种眼科激光治疗设备。其可以产生：激光光束1，用于继发性白内障眼科手术中的后囊切开术，青光眼虹膜切开术的YAG激光。激光光束2，用于眼科手术治疗中的开角型青光眼的选择性激光小梁成形术SLT（Selective Laser Trabeculoplasty）的SLT激光。以上两种激光工作模式可以由设备操作人员通过工作模式的选择以用于适应症的手术治疗。激光光束1是由Nd:YAG激光器产生的波长为1064nm的YAG激光光束。激光光束2，是YAG激光经倍频晶体KTP得到的波长为532nm的SLT激光光束。YAG及SLT激光输出的能量大小由半波片旋转角度来控制，半波片由步进电机驱动控制。

Description

眼科激光治疗设备

技术领域

本发明是一种用于眼科治疗的激光手术设备，包含眼科治疗用红外YAG激光光束和绿色SLT激光光束；结合裂隙灯及显微镜组成眼科激光治疗设备。

背景技术

白内障后囊切开术是继发性白内障眼科治疗中普遍采用的治疗手段，最有效的手术激光是波长1064nm的Nd:YAG短脉冲激光，其特有的光爆破效应可用来切除组织，同时又没有加热组织的副作用。相关手术详细描述参见美国专利：6325792。

青光眼是一种会导致失明的眼内压力异常的疾病，是一种严重的、非常普遍的眼科疾病。目前已有的青光眼治疗手段是基于药物治疗。为了避免药物的副作用，一种叫做选择性激光小梁成形术Selective Laser Trabeculoplasty SLT 技术被名为Latina于1995发明了，美国专利号5549596。 SLT是更早的Argon Laser Trabeculoplasty(ALT)氩激光小梁成形术的改进，由于SLT激光为超短脉冲模式，避免了氩激光治疗时对周边组织造成的显著的热效应损伤。故SLT的手术可以多次重复使用。市场上现有的相关设备激光光路结构复杂，激光器及机械运动部件可靠性较低，成本高。故需要一种结构简洁，可靠性高，易操作，低成本的设备。

发明内容

本发明属于一种眼科激光治疗系统，由以下部分组成：

一个能产生短脉冲高能量密度的波长1064nm的Nd:YAG激光光束的激光器。

一个YAG激光光路，结合了能量衰减器，能量监测模块，焦距调整模块，与瞄准激光束通过合束镜合束后，经扩束整形模块，反光镜，物镜汇聚到病人眼睛的YAG激光光路；是用于实施眼科继发性白内障后囊切开术，青光眼虹膜切开术的YAG激光。

一个SLT激光光路，YAG激光经过能量衰减器，通过磷酸钛氧钾KTiOPO4（KTP）倍频晶体倍频后得到532nm的绿色激光，经偏离镜到SLT光路，经能量监测模块，与SLT瞄准光合束，经扩束镜，反光镜，物镜汇聚到病人眼睛的SLT激光光路，是用于实施眼科开角型青光眼的选择性激光小梁成形术SLT（Selective Laser Trabeculoplasty）的SLT激光。

附图说明

图1 例示了激光系统原理的总图

图2 例示了激光系统的YAG光路图

图3 例示了激光系统的SLT光路图

图4 例示了SLT激光光路的瞄准光模块

图5 例示了SLT激光光路的能量监测模块

图6 例示了YAG激光光路的瞄准光模块

图7 例示了YAG激光光路的能量监测模块

图8 例示了YAG激光光路的光束整形模块

图9 例示了YAG激光光路的光束焦点位移模块

图10 例示了YAG/SLT激光光路的能量衰减模块

图11 例示了KTP倍频晶体移入/移出模块

图12 例示了YAG/SLT激光治疗设备外观

具体实施方式

参照图1，例示了眼科激光系统的总原理图。图2 例示了激光系统的YAG光路图，利用激光光爆破效应来治疗继发性白内障及青光眼虹膜切开手术。图3 例示了激光系统的SLT光路图，用于眼科手术治疗中的开角型青光眼的选择性激光小梁成形术SLT（SelectiveLaser Trabeculoplasty）。

本眼科激光治疗系统将YAG激光和SLT激光整合为一个有机系统。激光光源为Q开关Nd:YAG激光器1，工作于红外光谱区域。激光器发射的激光束光波长为1064nm，脉冲宽度4ns。

参见图2，例示了激光系统的YAG光路图，激光器发出的脉冲激光束经反光镜2，进入激光能量衰减模块3衰减，后经反光镜4，进入YAG激光能量监测模块6，在此激光能量被探测并反馈到控制系统进行监控。本光路的激光最终输出能量密度范围为0.3~10mJ，焦点光斑直径8µm。激光能量衰减模块3图10中的半波片3a由伺服电机驱动，通过调整半波片的旋停位置得到予设定的能量密度的激光光束。

如果KTP倍频晶体没有被KTP倍频晶体移入/移出模块5图11移入到光路中，YAG激光光束将能穿过能量监测模块6图7中的YAG偏振-SLT分离镜6a。

YAG激光经YAG激光焦点前后位移调节模块7图9后，YAG激光光束与YAG瞄准光模块9输出的瞄准辅助光束经YAG激光-瞄准光合束镜8合束，通过光束整形模块10将YAG激光束扩束后经YAG反光镜13，物镜11汇聚在治疗区域12形成可产生光爆破作用的，直径8µm的激光束腰。激光瞄准辅助模块9图6提供了波长635nm的，分为上下两束的连续可见的红色辅助聚焦激光光束，经YAG激光-瞄准光合束镜8，YAG反光镜13，物镜11在治疗区域12汇聚为一个精确的指引YAG激光光爆破治疗区域的参考指示光斑点。激光安全滤镜14用来保护操作人员的眼睛。

Nd:YAG激光器1输出的具有偏正光性质的脉冲激光在通过激光能量衰减模块3图10时，被半波片3a衰减，衰减程度取决于半波片被伺服电机驱动所停留的位置即半波片旋转的角度。无论是YAG工作模式还是SLT工作模式，控制系统均会根据操作人员设置的激光输出能量的大小，通过驱动半波片旋转一定的角度到预定停止位置来精确控制激光输出能量在误差范围以内。

YAG激光能量监测模块6图7中的YAG分光镜6b会将很少一部分激光能量反馈到光电二极管传感器6c来进行能量监测及控制。

通过YAG激光能量监测模块6中的YAG激光在经过YAG激光焦点前后位移调节模块7图9时，由于镜片7b可以被伺服电机驱动上下移动，从而使通过的YAG激光的汇聚光腰在治疗区域12实现前后位移。

YAG激光扩束整形模块10图8中的镜片10a，10b将通过其中的YAG激光光束由直径3mm扩大10倍，同样YAG瞄准光的两个光束也被放大10倍，他们经YAG反光镜13进入观察光路，YAG反光镜13镀有特定波长的镀膜以防对观察光路造成阻碍，通过物镜11汇聚在治疗区域12形成可产生光爆破作用的，直径8µm的激光束腰及聚焦辅助指示参考光斑点。

激光瞄准辅助模块9图6由输出波长635nm的红色激光发光二极管组成的YAG瞄准光光源9a，经准直镜9b，通过上下各有一个圆孔的光阑9c输出上下两束的连续可见的红色辅助聚焦激光光束。

参见图3 例示了激光系统的SLT光路图，当KTP倍频晶体被KTP倍频晶体移入/移出模块5移入到光路中后，YAG激光能量监测模块6图7中的YAG偏振-SLT分离镜6a可将倍频后的SLT激光反射到SLT光路3中。YAG激光波长为1064nm经倍频晶体KTP倍频后变为波长532nm的绿色激光。经反射镜17进入SLT激光能量监测模块18，在此激光能量被探测并反馈到控制系统进行监控。SLT激光经SLT激光瞄准光合束镜19与SLT瞄准光模块20输出的单束辅助聚焦激光光束通过SLT激光-瞄准光合束镜19合束后，通过SLT激光扩束镜21扩束，经SLT反光镜22，穿过YAG反光镜13，物镜11，接触镜12a汇聚在治疗区域12最终形成输出能量密度范围为0.01~5mJ，光斑直径400µm的用于治疗闭角型青光眼的选择性激光小梁成形术的SLT激光。激光瞄准辅助模块20图4提供了波长635nm的，单束的持续可见的红色辅助聚焦激光光束，经SLT反光镜22，穿过YAG反光镜13，物镜11在治疗区域12汇聚为一个精确的指引SLT激治疗区域的参考指示光斑点。

KTP倍频晶体移入/移出模块5图11，用来根据治疗需要移入/移出KTP倍频晶体到SLT激光光路中，KTP倍频晶体5a固定于支架5b中，该支架通过俯仰角度可调节机构与支架5c连为一体，支架5c可在滑杆5e，5f上自由滑动，支架5c由支架移入/移出驱动电机5d驱动带动KTP倍频晶体5a移入/移出到SLT激光光路中。

SLT激光能量监测模块18图5中的SLT分光镜18b会将很少一部分激光能量反馈到光电二极管传感器18a来进行能量监测及控制。

本发明眼科激光治疗设备如图12所示。治疗设备23通常结合显微镜28及裂隙灯29组成治疗系统30放置于带有电动升降立柱31的桌子24上面。治疗系统30可通过操控杆27在桌面进行上下，前后，左右移动。激光系统安装于治疗系统30的内部。

激光眼科治疗系统设置由带触摸控制功能的屏幕25控制。操控杆27的顶端按钮26用于发射治疗激光。

Claims (11)

1.本发明是一种用于治疗继发性白内障，青光眼的眼科激光手术治疗设备；由以下部分组成：一种激光器，可产生高功率密度的短脉冲YAG激光束；一个用于治疗继发性白内障的YAG激光光路，结合能量衰减器，能量监测模块，焦点位移模块，瞄准光模块，光束整形模块及将YAG激光束导入继发性白内障治疗区域的方法；一个用于治疗青光眼的SLT激光光路，由倍频晶体将YAG激光变换成SLT激光，结合能量监测模块，瞄准光模块，激光扩束模块及相应导入青光眼治疗区域的方法；针对继发性白内障或青光眼，可选择对应的光路进行治疗。

2.权利要求1中，激光器是一种Q开关Nd:YAG激光器，可产生高功率密度的短脉冲的，波长为1064nm的YAG激光束；倍频晶体KTP可将1064nm的YAG激光束变换为波长532nm的SLT激光。

3.权利要求1中，将YAG激光导入SLT激光光路是靠可旋转的半波片及YAG 偏振片-SLT分离镜实现。

4.权利要求3中，可旋转的半波片位于衰减模块中，控制系统根据设定需求由伺服电机到驱动半波片到预定停留位置。

5.权利要求1中，激光器是一种闪光灯泵浦的固态激光器，输出光为脉冲偏振光。

6.权利要求1中，光束整形由光束整形模块所处的特定位置及其中的扩束镜来实现。

7.权利要求1中，YAG激光焦点前后位移是通过焦点前后位移调节模块所处的特定位置及其中的镜片上下位移来实现。

8.权利要求1中，激光束还和能量监控模块组合在一起进行能量监控。

9.权利要求1中，瞄准光在特定的位置通过合束镜和激光束组合在一起，为激光治疗提供目标指引。

10.权利要求1中，倍频晶体由处于特定位置的倍频晶体移入/移出模块进行驱动；倍频晶体可以是KTP倍频晶体，也可以是其他类似的频率变换器件。

11.权利要求1中，治疗激光结合裂隙灯，显微镜及可电动升降的桌子构成如图12所示外观的治疗设备。