CN110198692B - 具有反射镜和安全联锁装置的治疗激光器 - Google Patents

Abstract

用于生成第一光束路径上的第一波长的第一光束和第二光束路径上的第二波长的第二光束的眼科激光系统以及将第一波长或第二波长选择性地引导到治疗光束路径的引导光学器件。眼科激光系统并入反射同轴照射器和安全联锁装置，该反射同轴照射器包括反射镜，该反射镜可从在治疗光束路径之外的位置向在治疗光束路径中的位置在轴线上移动，以将照射引导到与治疗光束路径同轴的照射路径中，如果反射同轴照射器在第一位置中，则该安全联锁装置允许眼科激光系统在第一光束路径上操作，并且如果反射同轴照射器不在第一位置中，则安全联锁装置允许眼科激光系统在第一光束路径或第二光束路径二者之一上操作。

Description

具有反射镜和安全联锁装置的治疗激光器

技术领域

本发明涉及眼科激光器的领域。更具体地，本发明涉及维持眼科激光系统的用户的安全。

背景技术

申请人之前已经描述了一种对执行选择性激光小梁成形术(SLT)和继发性白内障外科手术过程有用的眼科激光系统。国际专利申请号PCT/AU03/01224中描述了激光系统。激光系统生成适于执行继发性白内障外科手术过程(光致破裂器(photodisruptor))的波长的第一光束，并且选择性地生成适于治疗青光眼(SLT)的波长的第二光束。各光束可以使用腔外偏转装置来选择，以顺着所选光束路径引导光束。

在眼科治疗中重要的是使眼科医师能够在治疗期间尽可能长的观察治疗区。由于安全原因，在实际激光治疗期间阻挡观察路径，以避免由于激光束的反射而对眼科医师的眼睛的损伤的风险。申请人已经开发一种使用回转镜的反射同轴照射器，该回转镜仅将观察路径拦截激光治疗的短时段。国际专利申请号PCT/AU2013/000546中描述了本发明。

将期望使所有眼科激光系统能够受益于反射同轴照射器安全益处。然而，存在要在期望在上述眼科激光系统上实施反射同轴照射器时解决的若干问题。当在继发性白内障外科手术模式下操作时，系统必须：

·以最佳可能角度(是同轴的)照射视网膜；

·允许瞄准光束通过；

·允许治疗光束通过；并且

·对眼科医师的观察路径应没有干扰。

当在SLT模式下操作时，系统必须：

·向眼前房提供足够的照射；

·允许瞄准光束通过；

·允许治疗光束通过；并且

·对眼科医师的观察路径应没有干扰。

需要找到在提供足够照射的同时允许SLT瞄准光束通过的解决方案。

发明内容

在一种形式(但它不需要是唯一或实际上最广泛的形式)中，本发明在于一种眼科激光系统，该眼科激光系统包括：

激光模块，该激光模块产生第一波长的、具有高能量密度的辐射的短脉冲的光束；

第一光束路径，该第一光束路径并入用于将第一波长的光束引导到到患者的眼睛的治疗光束路径中的光学元件；

第二光束路径，该第二光束路径并入倍频模块和光学元件，该倍频模块将第一波长的光束转换成第二波长的光束，这些光学元件用于将第二波长的光束引导到治疗光束路径；

光束转向光学器件，这些光束转向光学器件用于将第一波长的光束选择性地偏转到第二光束路径中，光束转向光学器件可在第一位置与第二位置之间操作，在第一位置中，第一波长的光束沿着第一光束路径行进，在第二位置中，第一波长的光束被偏转到第二光束路径；

反射同轴照射器，该反射同轴照射器包括反射镜，该反射镜可从治疗光束路径中的位置向在治疗光束路径之外的位置在轴线上移动；以及

安全联锁装置，如果反射同轴照射器在第一位置中，则该安全联锁装置允许眼科激光系统在第一光束路径上操作，并且如果反射同轴照射器不在第一位置中，则安全联锁装置允许眼科激光系统在第一光束路径或第二光束路径二者之一上操作。

在另一种形式中，本发明在于一种用于选择性治疗青光眼和继发性白内障的眼科激光系统，眼科激光系统包括：

激光模块，该激光模块包括操作为产生第一波长的脉冲辐射的Q开关激光器；

第一光束路径，该第一光束路径适于治疗继发性白内障，并入衰减器、光束成形光学器件以及引导光学器件，这些引导光学器件用于将第一波长的短脉冲的光束沿着治疗光束路径引导到具有继发性白内障的患者的眼睛；

第二光束路径，该第二光束路径适于由选择性激光小梁成形术治疗青光眼，并入频率转换模块、衰减器以及引导光学器件，该频率转换模块将第一波长的脉冲光束转换成第二波长的脉冲光束，这些引导光学元件用于将第二波长的脉冲光束沿着治疗光束路径引导到具有青光眼的患者的眼睛；

光束转向光学器件，这些光束转向光学器件用于将第一波长的短脉冲的光束选择性地偏转到第二光束路径中，光束转向光学器件可在第一位置与第二位置之间操作，在第一位置中，第一波长的脉冲光束由第一光束路径接收并沿着它行进，在第二位置中，第一波长的脉冲光束被偏转到第二光束路径，由该路径接收并沿着它行进；

反射同轴照射器，该反射同轴照射器包括反射镜，该反射镜可从在治疗光束路径之外的位置向治疗光束路径中的位置在轴线上移动，其中，反射镜将照射引导到与治疗光束路径同轴的照射路径中；以及

安全联锁装置，如果反射同轴照射器在第一位置中，则该安全联锁装置允许眼科激光系统在第一光束路径上操作，并且如果反射同轴照射器不在第一位置中，则安全联锁装置允许眼科激光系统在第一光束路径或第二光束路径二者之一上操作。

在又一种形式中，本发明在于一种使用眼科激光系统治疗继发性白内障或青光眼的方法，该方法包括以下步骤：

将光束转向光学器件操作为取决于患者是具有继发性白内障还是青光眼而选择第一或第二光束路径；

将安全联锁装置操作为仅在第一光束路径上操作或在第一光束路径或第二光束路径二者之一上操作；以及

借助所选的光束路径操作激光系统，以治疗患者。

本发明的另外特征和优点将从以下详细描述变得明显。

附图说明

为了帮助理解本发明并使得本领域技术人员能够将本发明付诸实践，将参照附图仅用示例的方式描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是包括用于治疗白内障的光致破裂器和用于治疗青光眼的SLT光学系统的眼科激光系统的示意图；

图2是在裂隙灯组件中具体实施的、图1的眼科激光系统的示意图；

图3示出了在光致破裂器的路径中的反射同轴照射器的位置；

图4示出了在SLT光学系统的路径中的反射同轴照射器的位置；

图5示出了反射同轴照射器的细节；

图6示出了在一个位置中的本发明的第一实施方式；

图7示出了在另一个位置中的图6的实施方式；以及

图8示出了本发明的第二实施方式。

具体实施方式

本发明的实施方式主要在于并入反射同轴照射器的眼科激光系统。因此，元件由附图中的简洁示意形式来示例，附图仅示出了对于理解本发明的实施方式必要的那些具体细节，仅仅以便不使本公开被将对具有本说明书的益处的本领域普通技术人员显而易见的额外细节变得模糊。

在本说明书中，形容词(诸如第一和第二、左和右等)仅可以用于区分一个元件或动作与另一个元件或动作，而不是必须需要或暗示任何实际的这种关系或顺序。诸如“包括”或“包含”的词语旨在定义非排他性的包括，使得包括元件列表的过程、方法、制品或设备不仅仅包括这些元件，而是可以包括未明确列出的、包括对这种过程、方法、制品或设备而言所固有的元件的其他元件。

如PCT/AU03/01224所述，图1示出了对治疗青光眼和继发性白内障有用的眼科激光系统1的实施方式。系统由激光模块2、光致破裂器光学系统3以及SLT光学系统4组成。

来自激光模块2的脉冲光束在衰减器/光束转向模块5处衰减。能量监测系统6测量各脉冲中的能量。衰减器/光束转向模块5内的半波片7被调节为调节在光致破裂器光学系统3中的脉冲光束的强度。偏振片8可以取决于半波片7的方位使脉冲光束偏转到SLT光学系统4。

光束成形光学模块9在脉冲光束行进直到折叠镜模块10之前展开脉冲光束。被展开的光束然后由物镜13聚焦，以在需要产生光致破裂的治疗地点产生8-10μm光束腰。瞄准激光模块11提供连续的可见激光束，该激光束被分成两个光束并由折叠镜模块10偏转，以给出用于治疗光束的靶向参考。这两个瞄准激光束经由物镜13与脉冲治疗光束汇聚在患者眼睛12中的目标地点处。操作员的眼睛14借助折叠镜模块10观察患者的眼睛12。安全滤波器15保护操作员的眼睛。折叠镜10a、10b被定位为使得不阻碍操作员的观察轴线。

SLT光学系统4包括镜16，该镜将来自在衰减器/光束转向模块5中的偏振片8的已偏转脉冲光束引导到倍频模块17。在一个实施方式中，倍频模块17将激光模块(诸如1064nm的Nd:YAG)的输出转换成波长的两倍，使得SLT光学系统的输出在可见光谱中。合适的倍频模块17包括磷酸钛氧钾(KTP)倍频晶体。可见脉冲光束在治疗患者的青光眼中是有效的。

脉冲可见光束可以在SLT衰减器18处衰减，以调节脉冲可见光束中的能量。能量监测系统19测量各脉冲中的能量。

光束成形模块20调节光束轮廓，以提供治疗平面处的均匀能量分布。可见光束然后行进至第二折叠镜模块21。第二瞄准激光模块22提供单个瞄准激光束，该激光束被第二折叠镜21偏转并穿过折叠镜模块10和物镜13。由第二瞄准激光模块22生成的连续可见激光瞄准光束经由物镜13与患者眼睛12中的目标地点处的脉冲可见光束重合。

如图2所示，眼科激光系统1方便地集成到裂隙灯组件100中。裂隙灯组件100由台101构成，系统的部件设置在位于台101下方的控制台102中。裂隙灯组件底座103使用操纵杆104在台101上可移动。裂隙灯105和激光递送头106位于裂隙灯组件底座103上并与其一起移动。停留在附接到台101的颏托108上的患者107固定患者107的眼睛12。设置双目镜109和放大变换器110，以便由眼科医师111观察。

用于眼科医师111的光学路径是从眼睛14开始，穿过双目镜109、放大变换器110以及物镜13，到达患者107的眼睛12。激光路径是穿过激光递送头106和物镜13到达眼睛12。瞄准光束路径也是穿过激光递送头106和物镜13到达眼睛12。固定灯112直接向眼睛12提供照射。

为了与激光治疗光束同轴地向眼睛12提供照射，图1所示的结构被改变为包括在国际专利申请号PCT/AU2013/000546中描述的类型的反射同轴照射器。反射同轴照射器25包括将来自裂隙灯105的光引导到眼睛12的反射镜26。如与现有技术相同，光源105合适地是光谱(白)光源。

如图3所示，镜21具有要位于由物镜13引导到眼睛12的、来自瞄准激光器11的一对瞄准光束30之间的尺寸和形状。用户通过在借助双目镜109观察眼睛的同时将裂隙灯105移动为对准治疗区来定位瞄准光束30。如图4所示，镜21在来自瞄准激光器22的瞄准光束的路径中。

如在国际专利申请号PCT/AU2013/000546中描述且在图5中所示的，反射同轴照射器25包括致动器51，该致动器在需要时使镜26翻转出光束路径，否则将裂隙灯照射52引导到患者的眼睛。然而，对于图1的激光系统，因为在继续允许医师观察治疗区的同时存在必须能够到达眼睛的五个单独光束，所以需要另外的解决方案。五个光束为裂隙灯照射52、光致破裂器瞄准光束30、来自光致破裂器激光器的光束、SLT瞄准光束以及来自SLT激光器的光束。

此外，参照图1描述的眼科激光器可以在使用沿着在光致破裂器光学系统3中示出的光束路径的激光束的光致破裂器模式或使用沿着SLT光学系统4中示出的光束路径的激光束的SLT模式二者之一下操作。

在光致破裂器模式下，要求是：

·尽可能接近同轴地向视网膜提供照射；

·允许瞄准光束通过；

·允许治疗光束通过；

·不干扰用户观察。

在SLT模式下，要求是：

·向眼前房提供照射；

·允许瞄准光束通过；

·允许治疗光束通过；

·不干扰用户观察。

为了满足所有这些要求，设置联锁装置，以在裂隙灯组件和反射同轴照射器完全移出SLT光束路径时仅许可SLT模式的操作。在裂隙灯组件被移出SLT光束路径时，它将也在光致破裂器光束路径之外，因此将启用两个治疗。

当裂隙灯组件和反射同轴照射器在图6所描绘的位置中时，将仅启用使用第一治疗光束路径的光致破裂器治疗。在该模式下，反射同轴照射器通过翻转出第一治疗光束的路径来以上述方式操作。

参照图6，示出了在激光治疗光束中的反射镜26看向物镜13的情况下的裂隙灯组件100的略图。撞针61嵌合到裂隙灯组件100的底部。撞针61包括由弹簧63加载的销62，该弹簧被在裂隙灯组件底座103的底座上的凸出物64压下。在裂隙灯组件处于第一位置中时，凸出物64压下销62，该销启动在台101上安装的两个光学传感器65，该两个光学传感器提供指示裂隙灯组件100并因此反射同轴照射器25处于SLT治疗光束路径中的信号。在该位置中，SLT治疗将不可用，但光致破裂器治疗将可用。

在具有反射镜26的裂隙灯组件100远离第一位置时，如图7所示，弹簧63使销62移动，该销由光学传感器65检测。光学传感器65提供指示裂隙灯组件100并因此反射同轴照射器25在SLT治疗光束路径之外的信号。在该位置中，SLT治疗和光致破裂器治疗将都可用。

图6和图7描绘了光学传感器65在裂隙灯组件不在第一位置时提供信号并在它处于第一位置中时不提供信号。本领域技术人员将理解，这可以容易地反转。

来自光学传感器65的信号直接连接到激光安全射击控制器(未示出)并提供开/关控制。

参照图6和图7描述的撞针和光学传感器的实施方式仅是电子安全联锁装置的一个示例。图8所示的另一个示例是在裂隙灯组件底座103与台101之间设置直接电气或光学接口。在裂隙灯组件100处于第一位置中时，传感器80的多个部分对齐，以提供信号。在裂隙灯组件100远离第一位置时，如图8所示，传感器的多个部分未对齐，因此不提供信号。信号的不存在被配置为启用SLT模式。该实施方式可以被配置为接触电极被定位在裂隙灯组件底座103和台101上的电气联锁装置或光学发送器在裂隙灯组件底座103上且光学接收器在台101上的光学联锁装置(反之亦然)。

从以上描述，清楚的是，本发明的主要应用与用于青光眼和继发性白内障的选择性治疗的眼科激光系统有关，但本发明可以应用于生成在用于不同治疗的两个或更多个路径上的激光束的其他眼科激光系统。在治疗青光眼和继发性白内障的具体实施方式中，眼科激光系统包括：激光模块，该激光模块为Q开关激光器的形式，该激光器操作为产生第一波长的脉冲辐射；第一光束路径，该第一光束路径适于治疗继发性白内障，并入衰减器、光束成形光学器件以及引导光学器件，这些引导光学器件用于将第一波长的短脉冲的光束沿着治疗光束路径引导到具有继发性白内障的患者的眼睛；第二光束路径，该第二光束路径适于由选择性激光小梁成形术治疗青光眼，并入频率转换模块、衰减器以及引导光学器件，该频率转换模块将第一波长的脉冲光束转换成第二波长的脉冲光束，这些引导光学元件用于将第二波长的脉冲光束沿着治疗光束路径引导到具有青光眼的患者的眼睛；光束转向光学器件，这些光束转向光学器件用于将第一波长的短脉冲的光束选择性地偏转到第二光束路径中，光束转向光学器件可在第一位置与第二位置之间操作，在第一位置中，第一波长的脉冲光束由第一光束路径接收并沿着它行进，在第二位置中，第一波长的脉冲光束被偏转到第二光束路径，由该路径接收并沿着它行进；反射同轴照射器，该反射同轴照射器包括反射镜，该反射镜可从在治疗光束路径之外的位置向治疗光束路径中的位置在轴线上移动，其中，反射镜将照射引导到与治疗光束路径同轴的照射路径中；以及安全联锁装置，如果反射同轴照射器在第一位置中，则该安全联锁装置仅允许眼科激光系统在第一光束路径上操作，并且如果反射同轴照射器不在第一位置中，则安全联锁装置允许眼科激光系统在第一光束路径或第二光束路径二者之一上操作。

本发明的各种实施方式的以上描述为了描述的目的而提供给相关领域的普通技术人员。并非旨在对本发明进行穷尽，或者将本发明限于单个所公开的实施方式。如上面提及的，对本发明的大量替代和变更将对上述示教的本领域技术人员显而易见。因此，虽然已经具体讨论了一些另选实施方式，但其他实施方式将显而易见或由本领域普通技术人员较容易地开发。因此，本发明旨在包含这里已经讨论的本发明的所有替代、修改以及变更、和落在上述本发明的精神和范围内的其他实施方式。

Claims (16)

1.一种眼科激光系统，该眼科激光系统包括：

激光模块，该激光模块产生第一波长的、具有高能量密度的辐射的短脉冲的光束；

第一光束路径，该第一光束路径并入用于将所述第一波长的所述光束引导到至患者的眼睛的治疗光束路径中的光学元件；

第二光束路径，该第二光束路径并入倍频模块和用于将第二波长的光束引导到所述治疗光束路径中的光学元件，该倍频模块将所述第一波长的所述光束转换成第二波长的光束；

光束转向光学器件，所述光束转向光学器件用于将所述第一波长的所述光束选择性地偏转到所述第二光束路径中，所述光束转向光学器件能够在第一位置与第二位置之间操作，在第一位置中，所述第一波长的所述光束沿着所述第一光束路径行进，在第二位置中，所述第一波长的所述光束被偏转到所述第二光束路径；

反射同轴照射器，该反射同轴照射器包括反射镜，该反射镜能够在轴线上从所述治疗光束路径中的位置向在所述治疗光束路径之外的位置移动；以及

安全联锁装置，如果所述反射同轴照射器在第三位置中，则该安全联锁装置仅允许所述眼科激光系统在所述第一光束路径上操作，并且如果所述反射同轴照射器不在所述第三位置中，则该安全联锁装置允许所述眼科激光系统在所述第一光束路径或所述第二光束路径上操作。

2.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述激光模块是闪光灯泵浦的、固态激光器。

3.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述激光模块是Nd:YAG激光器，该Nd:YAG激光器产生1064nm波长的、所述第一波长的所述光束，并且所述第二波长的所述光束倍频至532nm。

4.根据权利要求1所述的眼科激光系统，还包括瞄准激光器，该瞄准激光器为所述第一波长的所述光束提供靶向参考。

5.根据权利要求1所述的眼科激光系统，还包括瞄准激光器，该瞄准激光器为所述第二波长的所述光束提供靶向参考。

6.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述光束转向光学器件包括半波片和偏振器。

7.根据权利要求6所述的眼科激光系统，其中，所述半波片能够由机动化装置旋转。

8.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述倍频模块包括磷酸钛氧钾(KTP)倍频晶体。

9.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述反射镜围绕所述轴线旋转，以从在所述治疗光束路径中的所述位置移动到在所述治疗光束路径之外的所述位置。

10.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述反射镜沿着所述轴线平移，以从在所述治疗光束路径中的所述位置移动到在所述治疗光束路径之外的所述位置。

11.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述反射镜被偏置，以维持在所述治疗光束路径中的位置，但能够由致动器移动到在所述治疗光束路径之外的位置。

12.根据权利要求11所述的眼科激光系统，其中，所述反射镜由弹簧来偏置。

13.根据权利要求11所述的眼科激光系统，其中，所述致动器是马达或螺线管或压电装置。

14.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述反射镜在没有对用户的观察的中断的情况下从在所述治疗光束路径中的位置移动到在所述治疗光束路径之外的位置并返回。

15.根据权利要求1所述的眼科激光系统，其中，所述安全联锁装置包括机械、电气或光学联锁装置。

16.一种用于选择性治疗青光眼和继发性白内障的眼科激光系统，所述眼科激光系统包括：

激光模块，该激光模块包括操作为产生第一波长的脉冲辐射的Q开关激光器；

第一光束路径，该第一光束路径适于治疗继发性白内障，所述第一光束路径并入衰减器、光束成形光学器件以及用于将所述第一波长的短脉冲的光束沿着治疗光束路径引导到具有继发性白内障的患者的眼睛的引导光学器件；

第二光束路径，该第二光束路径适于通过选择性激光小梁成形术治疗青光眼，所述第二光束路径并入频率转换模块、衰减器以及用于将第二波长的脉冲光束沿着所述治疗光束路径引导到具有青光眼的患者的眼睛的引导光学器件，该频率转换模块将所述第一波长的所述脉冲光束转换成所述第二波长的脉冲光束；

光束转向光学器件，所述光束转向光学器件用于将所述第一波长的短脉冲的所述光束选择性地偏转到所述第二光束路径中，所述光束转向光学器件能够在第一位置与第二位置之间操作，在第一位置中，所述第一波长的所述脉冲光束由所述第一光束路径接收并沿着所述第一光束路径行进，在第二位置中，所述第一波长的所述脉冲光束被偏转到所述第二光束路径，由所述第二光束路径接收并沿着所述第二光束路径行进；

反射同轴照射器，该反射同轴照射器包括反射镜，该反射镜能够在轴线上从在所述治疗光束路径之外的位置向所述治疗光束路径中的位置移动，其中，所述反射镜将照射引导到与所述治疗光束路径同轴的照射路径中；以及

安全联锁装置，如果所述反射同轴照射器在第三位置中，则该安全联锁装置仅允许所述眼科激光系统在所述第一光束路径上操作，并且如果所述反射同轴照射器不在所述第三位置中，则该安全联锁装置允许所述眼科激光系统在所述第一光束路径或所述第二光束路径上操作。

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