CN111437517A - 激光治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光治疗设备的技术领域，提供了一种激光治疗系统包括第一光传输通道、第二光传输通道、第三光传输通道、第一个二向色镜、第二个二向色镜、激光器，以及OCT系统；OCT系统的信号光纤与第二光传输通道连通；第一光传输通道具有入口和出口；信号光纤内第一波长的光束反射后从入口出射至第一个二向色镜后反射进入第二光传输通道内；第二波长的光束从出口进入第一光传输通道内后进入第三光传输通道内；激光器发出的第三波长的光束从入口进入第一光传输通道内并从出口出射。第一波长、第二波长以及第三波长的光束相互之间不干扰。

Description

激光治疗系统

技术领域

本发明属于激光治疗设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种激光治疗系统。

背景技术

在现代治疗手段中，光学相干断层扫描(Optical coherence tomography，OCT)成像技术应用十分广泛(OCT的原理可以参阅：【李培,杨姗姗,丁志华,李鹏.傅里叶域光学相干层析成像技术的研究进展[J].中国激光,2018,45(02):153-163】；OCT的原理也可以参阅：【J.A.Izatt,M.A.Choma.Theory of Optical Coherence Tomography[M].SpringerInternational Publishing,2008.】；OCT的原理也可以参阅：【Huang D,Swanson E A,LinC P,etal.Optical coherence tomography[J].Science,1991,254(5035):1178-1181】；或者OCT的原理也可以辅助参考百度词条“光学相干断层扫描技术”)。请参阅图1，原理是：光源12发出的光经过光纤耦合器13分成两束，一束经过参考臂14反射后返回，另一束通过信号光纤11传输到目标物体并被目标物体散射后沿信号光纤11返回，上面两束返回的光束再次干涉形成图像并被光电探测器15所检测获取。内窥镜是常用的观察设备，通常内窥镜单独使用，无法同时使用内窥镜和OCT系统1；激光治疗比较常见，可是通过OCT系统1观察目标物体或者通过内窥镜观察目标物体分别与激光治疗之间无法有效相互配合，即OCT系统1、内窥镜和激光治疗无法同时使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光治疗系统，以解决现有技术中存在的OCT系统、内窥镜和激光治疗无法同时使用技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种激光治疗系统包括第一光传输通道、第二光传输通道、第三光传输通道、第一个二向色镜、第二个二向色镜、激光器，以及OCT系统；所述OCT系统的信号光纤与所述第二光传输通道连通；所述第一光传输通道具有入口和出口；所述第一个二向色镜和所述第二个二向色镜分别设置在所述入口外侧；所述信号光纤内第一波长的光束依次经过所述第二光传输通道和所述第一个二向色镜反射后从所述入口进入所述第一光传输通道内并从所述出口出射至目标物体以产生散射光，散射的第一波长的光束从出口进入所述第一光传输通道并从所述入口出射至所述第一个二向色镜后反射进入所述第二光传输通道内；第二波长的光束从所述出口进入所述第一光传输通道内后从所述入口出射并先穿过所述第一个二向色镜后到达所述第二个二向色镜以反射进入所述第三光传输通道内；所述激光器发出的第三波长的光束从所述入口进入所述第一光传输通道内并从所述出口出射。

进一步地，所述激光器发出的第三波长的光束依次穿过所述第二个二向色镜和所述第一个二向色镜后从所述入口进入所述第一光传输通道内并从所述出口出射。

进一步地，所述第一个二向色镜的反射面与所述第二个二向色镜的反射面平行设置。

进一步地，所述第一个二向色镜位于所述入口与所述第二个二向色镜之间。

进一步地，所述第一光传输通道在直线方向延伸。

进一步地，所述第三光传输通道内设置有光电传感器。

进一步地，所述光电传感器与所述第二个二向色镜之间设置有目镜，所述出口内设置有物镜。

进一步地，所述激光器具有与所述第一光传输通道并行设置并延伸至所述出口的第一光纤。

进一步地，所述第一光传输通道内设置有照明组件。

进一步地，所述照明组件包括沿所述第一光传输通道布设并延伸至所述出口的第二光纤、发光件，以及用将发光件的光耦合进所述第二光纤内的光耦合器。

本发明提供的激光治疗系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的激光治疗系统，OCT系统中信号光纤内光束的路径如下：【1】OCT系统的信号光纤内第一波长光束进入第二光传输通道内后经过第一个二向色镜反射并从入口进入到第一光传输通道内【2】从入口进入到第一光传输通道内的第一波长光束从出口出射以照射/扫描目标物体【3】目标物体的第一波长光束散射光从出口进入到第一光传输通道内【4】从出口进入第一光传输通道内的第一波长光束从入口出射至第一个二向色镜并被第一个二向色镜反射到第二光传输通道内【5】被反射到第二光传输通道内的第一波长光束反射光进入到信号光纤内供OCT系统分析(比如生成目标物体的图像)；第二波长光束(用于内窥镜观察)的路径如下：【1】外部发光器(产生第二波长光束)照射在目标物体上散射的第二波长光束从出口进入第一光传输通道内【2】从出口进入第一光传输通道内的第二波长光束从入口出射至第一个二向色镜并穿过第一个二向色镜后到达第二个二向色镜【3】到达第二个二向色镜的第二波长光束被第二个二向色镜反射进入第三光传输通道内(以供用户内窥镜观测)；激光器发射的第三波长从入口进入第一光传输通道内后从出口出射进行激光治疗；只有第一波长的光束进入第二光传输通道，只有第二波长的光束进入第三光传输通道，第三波长的光束照射目标物体进行治疗；第一波长、第二波长以及第三波长的光束相互之间不干扰，使得OCT系统(采用第一波长的光束)、内窥镜(采用第二波长的光束观察)、激光器治疗(采用第三波长的光束)之间相互不够干扰，因此激光器在激光治疗的同时OCT系统和内窥镜也能够在不干扰激光器的情况下进行扫描检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的激光治疗系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的第一光传输通道、第二光传输通道以及第三光传输通道的主视配合示意图；

图3为本发明实施例提供的第一光传输通道的主视安装示意图；

图4为本发明实施例提供的第一光传输通道的右侧示意图；

图5为本发明实施例提供的激光器的安装示意图；

图6为本发明实施例提供的第一光传输通道内透镜的示意图一；

图7为本发明实施例提供的第一光传输通道内透镜的示意图二；

图8为本发明实施例提供的第一光传输通道内透镜的示意图三；

图9为本发明实施例提供的物镜的示意图一；

图10为本发明实施例提供的物镜的示意图二；

图11为本发明实施例提供的物镜的示意图三；

图12为本发明实施例提供的物镜的示意图四。

其中，图中各附图标记：

1-OCT系统；11-信号光纤；12-光源；13-光纤耦合器；14-参考臂；15-光电探测器；2-激光器；21-第一光纤；31-第一光传输通道；311-入口；312-出口；32-第二光传输通道；33-第三光传输通道；341-第一个二向色镜；342-第二个二向色镜；41-光电传感器；42-目镜；43-物镜；51-准直器；52-扫描振镜；53-聚焦透镜；6-照明组件；61-第二光纤；62-发光件；63-光耦合器；7-转向棱镜。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的激光治疗系统进行说明。激光治疗系统包括第一光传输通道31、第二光传输通道32、第三光传输通道33、第一个二向色镜341(二向色镜：反射某一个预定波长/预定波长范围的光束，其他波长的光束直接透过)、第二个二向色镜342、激光器2，以及OCT系统1；OCT系统1的信号光纤11与第二光传输通道32连通；第一光传输通道31具有入口311和出口312(激光治疗系统工作时，出口312朝向待目标物体)；第一个二向色镜341和第二个二向色镜342分别设置在入口311外侧；信号光纤11内第一波长的光束依次经过第二光传输通道32和第一个二向色镜341反射后从入口311进入第一光传输通道31内并从出口312出射至目标物体以产生散射光，散射的第一波长的光束从出口312进入第一光传输通道31并从入口311出射至第一个二向色镜341后反射(第一波长光束被第一个二向色镜341反射)进入第二光传输通道32内；第二波长的光束从出口312进入第一光传输通道31内后从入口311出射并先穿过(第一个二向色镜341不吸收第二波长光束)第一个二向色镜341后到达第二个二向色镜342以反射(第二波长光束被第二个二向色镜342反射)进入第三光传输通道33内；激光器2发出的第三波长的光束从入口311进入第一光传输通道31内并从出口312出射。

如此，OCT系统1中信号光纤11内光束的路径如下：【1】OCT系统1的信号光纤11内第一波长光束进入第二光传输通道32内后经过第一个二向色镜341反射并从入口311进入到第一光传输通道31内【2】从入口311进入到第一光传输通道31内的第一波长光束从出口312出射以照射/扫描目标物体以发生散射【3】目标物体上第一波长光束的散射光从出口312进入到第一光传输通道31内【4】从出口312进入第一光传输通道31内的第一波长光束从入口311出射至第一个二向色镜341并被第一个二向色镜341反射到第二光传输通道32内【5】被反射到第二光传输通道32内的第一波长光束反射光进入到信号光纤11内供OCT系统1分析；第二波长光束(用于内窥镜观察)的路径如下：【1】外部发光器(产生第二波长光束；第二波长光束可以为可见光，可以是自然光)照射在目标物体上散射的第二波长光束从出口312进入第一光传输通道31内【2】从出口312进入第一光传输通道31内的第二波长光束从入口311出射至第一个二向色镜341并穿过第一个二向色镜341后到达第二个二向色镜342【3】到达第二个二向色镜342的第二波长光束被第二个二向色镜342反射进入第三光传输通道33内(以供用户内窥镜观测)；激光器2发射的第三波长从入口311进入第一光传输通道31内后从出口312出射进行激光治疗；只有第一波长的光束进入第二光传输通道32，只有第二波长的光束进入第三光传输通道33，第三波长的光束照射目标物体进行治疗；第一波长、第二波长以及第三波长的光束相互之间不干扰，使得OCT系统1(采用第一波长的光束)、内窥镜(采用第二波长的光束观察)、激光器2治疗(采用第三波长的光束)之间相互不够干扰，因此激光器2在激光治疗的同时OCT系统1和内窥镜也能够在不干扰激光器2的情况下进行对目标物体扫描检测。

可选的，在一个实施例中，第一波长为一个具体数值的波长，第一波长也可以为一个预定波段范围内的波长。

可选的，在一个实施例中，第二波长为一个具体数值的波长，第一波长也可以为一个预定波段范围内的波长。

可选的，在一个实施例中，第三波长为一个具体数值的波长，第一波长也可以为一个预定波段范围内的波长。

可选的，在一个实施例中，激光器2可以为半导体激光器、Nd:YAG、CO2激光器中任意一种，常见波长可以为980nm、1470nm、10.6um中任意一种。具体的，在一个实施例中，激光器2产生的是红外光。

可选地，在一个实施例中，第一光传输通道31呈管体状。具体的，在一个实施例中，管体为金属。可选的，在一个实施例中，第一光传输通道31插入待测物内部通过出口312瞄准目标物体进行观测。

可选地，在一个实施例中，第二光传输通道32呈管体状。具体的，在一个实施例中，管体为金属。

可选地，在一个实施例中，第三光传输通道33呈管体状。具体的，在一个实施例中，管体为金属。

可选地，在一个实施例中，第一光传输通道31的横截面为圆形。如此，生产容易，且光束沿第一光传输通道31传播不容易受到阻碍。且横截面为圆形的第一光传输通道31与人体接触时不容易划伤用户。

可选地，在一个实施例中，第二光传输通道32的横截面为圆形。如此，生产容易，且光束沿第二光传输通道32传播不容易受到阻碍。且横截面为圆形的第二光传输通道32与人体接触时不容易划伤用户。

可选地，在一个实施例中，第三光传输通道33的横截面为圆形。如此，生产容易，且光束沿第三光传输通道33传播不容易受到阻碍。且横截面为圆形的第三光传输通道33与人体接触时不容易划伤用户。

可选地，在一个实施例中，第二光传输通道32内设置有准直器51。如此，信号光纤11的光束进入第二光传输通道32内后经过准直器51时，光斑变得更加均匀。

可选地，在一个实施例中，第二光传输通道32内还设置有扫描振镜52。如此，通过扫描振镜52能够改变第二光传输通道32内光束的朝向以在第二光传输通道32横截面内扫描成像。

可选地，在一个实施例中，扫描振镜52为二维振镜。如此，二维振镜能够在二维方向内调整光束的方向。

可选地，在一个实施例中，第二光传输通道32内设置有聚焦透镜53。如此，信号光纤11的光束进入第二光传输通道32内后经过聚焦透镜53时，光斑能够聚焦。

可选的，在一个实施例中，激光器2采用脚踏开关进行触发。如此，触发方便。

可选的，在一个实施例中，可选的，在一个实施例中，光电探测器15与计算机连接进行分析。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，激光器2发出的第三波长的光束依次穿过第二个二向色镜342和第一个二向色镜341(第二个二向色镜342和第一个二向色镜341均无法吸收第三波长的光束)后从入口311进入第一光传输通道31内并从出口312出射。如此，激光器2发出的第三波长的光束不受第一个二向色镜341和第二个二向色镜342的影响；另外，第三波长的光束也不受被第一个二向色镜341反射的第一波长光束和被第二个二向色镜342反射的第二波长光束的影响。可选地，在一个实施例中，激光器2与第二个二向色镜342之间的激光光束路径上设置有第一调焦机构。如此，从激光器2出射的第三波长激光光束通过第一调焦机构能调节激光光斑的大小，调节后的激光光束再经过第二个二向色镜342，有效控制了激光光束的形状。具体的，在一个实施例中，第一调焦机构为单透镜和驱动单透镜沿激光光束路径移动的电机。具体的，在一个实施例中，单透镜为凸透镜。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，第一个二向色镜341的反射面与第二个二向色镜342的反射面平行设置。如此，从第一光传输通道的入口311出射的光束分别通过第一个二向色镜341的反射面(第一波长光束被反射)和第二个二向色镜342的反射面(第二波长光束被反射)，被反射的第一波长光束和第二波长光束不容易相互交叉干扰。

可选地，在一个实施例中，第二光传输通道32与第一个二向色镜341上反射面夹角为45°。如此，便于调试第一个二向色镜341，安装方便。

可选地，在一个实施例中，第二光传输通道32与第二个二向色镜342上反射面夹角为45°。如此，便于调试第二个二向色镜342，安装方便。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，第一个二向色镜341位于入口311与第二个二向色镜342之间。如此，从第一光传输通道31内经入口311输出的不同光束与第一个二向色镜341/第二个二向色镜342接触配合比较方便。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，第一光传输通道31在直线方向延伸。如此，光束沿第一光传输通道31传输不容易发生阻挡。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，第三光传输通道33内设置有光电传感器41。如此，光电传感器41可以获取头像并获得数字图片/视频。可选的，在一个实施例中，光电传感器41可以为CCD(Charge coupledDevice，中文全称：电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，中文：互补金属氧化物半导体)。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，光电传感器41与第二个二向色镜342之间设置有目镜42，出口312内设置有物镜43。如此，目镜42和物镜43之间相互配合以调节焦距以获取清晰的第二波长光束所传输的目标图像。

进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，激光器2具有与第一光传输通道31并行设置并延伸至出口312的第一光纤21。如此，激光器2产生的光束可以通过第一光纤21直接传输到出口312内后从出口312出射进行激光治疗，减少激光光束传播的损失。可选地，在一个实施例中，出口312外侧设置有转向棱镜7，使得从出口312出射的光束(光束可以为第一波长或第二波长，通过转向棱镜7改变从出口312出射的光束(第一波长或第二波长)的出射方向)能够与第一光纤21输出的第三波长光束进行交汇，使得第一光纤21输出光束加工的位置与OCT系统1/光电传感器41所观察到的图像没有偏移。

可选地，在一个实施例中，第一光纤21的出射方向上设置有第二调焦机构。如此，从第一光纤21出射的激光光束通过第二调焦机构能调节激光光斑的大小的聚焦位置。具体的，在一个实施例中，第二调焦机构为单透镜和驱动单透镜沿激光光束路径移动的电机。具体的，在一个实施例中，单透镜为凸透镜。

可选地，在一个实施例中，入口311与第一个二向色镜341之间的光束路径上设置有第三调焦机构。如此，经过入口311与第一个二向色镜341之间的光束(光束可以为第一波长、第二波长或第三波长)通过第三调焦机构能调节光束光斑的大小，有效控制了光束的形状。具体的，在一个实施例中，第三调焦机构为单透镜和驱动单透镜沿光束路径移动的电机。具体的，在一个实施例中，单透镜为凸透镜。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，第一光传输通道31内设置有照明组件6。如此，照明组件6能够对目标物体进行照明。具体的，在一个实施例中，照明组件6产生第二波长光波。

进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光治疗系统的一种具体实施方式，照明组件6包括沿第一光传输通道31布设并延伸至出口312的第二光纤61、发光件62，以及用将发光件62的光耦合进第二光纤61内的光耦合器63。如此，发光件62发出的光通过光耦合器63进入到第二光纤61内并输送至出口312进行照明。

可选地，在一个实施例种，发光件62为卤素灯、氙气灯、发光二极管中任意一种。

可选地，在一个实施例种，第二光纤61的数量为多根，多根第二光纤61分别沿第一光传输通道31的周向布设。如此，绕在第一光传输通道31周向方向上的多根第二光纤61输出更加均匀的光，便于照射目标物体。

可选地，在一个实施例种，照明组件6包括设置在出口312的LED灯和与LED灯连接的电源。如此，电源接通LED灯即可提供照明，非常方便。

请参阅图6，在一个实施例中，第一光传输通道31内设置有多个场镜。请参阅图7，在一个实施例中，第一光传输通道31内设置有多个Hopkins棒状透镜。请参阅图8，在一个实施例中，第一光传输通道31内设置有单个GRIN透镜。具体的，在一个实施例中，场镜、Hopkins棒状透镜以及GRIN透镜光通量逐渐增大。

请参阅图9，在一个实施例中，物镜43采用单个GRIN透镜。请参阅图10，在一个实施例中，物镜43采用三个光学件，依次(从左至右，且右边朝向待检测的目标物体)为平行平板、平凹透镜以及平凸透镜。请参阅图11，在一个实施例中，物镜43采用三个光学件，依次(从左至右，且右边朝向待检测的目标物体)为平凹透镜、平凸透镜以及平凸透镜。请参阅图12，在一个实施例中，物镜43采用五个光学件，依次(从左至右，且右边朝向待检测的目标物体)为平凹透镜、平凸透镜、平行平板、双胶合透镜(双胶合结构以抑制场曲、球差及色差)以及平行平板。具体的，在一个实施例中，上述四种物镜43中像差逐渐减少。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.激光治疗系统，其特征在于：包括第一光传输通道、第二光传输通道、第三光传输通道、第一个二向色镜、第二个二向色镜、激光器，以及OCT系统；所述OCT系统的信号光纤与所述第二光传输通道连通；所述第一光传输通道具有入口和出口；所述第一个二向色镜和所述第二个二向色镜分别设置在所述入口外侧；所述信号光纤内第一波长的光束依次经过所述第二光传输通道和所述第一个二向色镜反射后从所述入口进入所述第一光传输通道内并从所述出口出射至目标物体以产生散射光，散射的第一波长的光束从出口进入所述第一光传输通道并从所述入口出射至所述第一个二向色镜后反射进入所述第二光传输通道内；第二波长的光束从所述出口进入所述第一光传输通道内后从所述入口出射并先穿过所述第一个二向色镜后到达所述第二个二向色镜以反射进入所述第三光传输通道内；所述激光器发出的第三波长的光束从所述入口进入所述第一光传输通道内并从所述出口出射。

2.如权利要求1所述的激光治疗系统，其特征在于：所述激光器发出的第三波长的光束依次穿过所述第二个二向色镜和所述第一个二向色镜后从所述入口进入所述第一光传输通道内并从所述出口出射。

3.如权利要求1所述的激光治疗系统，其特征在于：所述第一个二向色镜的反射面与所述第二个二向色镜的反射面平行设置。

4.如权利要求1所述的激光治疗系统，其特征在于：所述第一个二向色镜位于所述入口与所述第二个二向色镜之间。

5.如权利要求1所述的激光治疗系统，其特征在于：所述第一光传输通道在直线方向延伸。

6.如权利要求1所述的激光治疗系统，其特征在于：所述第三光传输通道内设置有光电传感器。

7.如权利要求6所述的激光治疗系统，其特征在于：所述光电传感器与所述第二个二向色镜之间设置有目镜，所述出口内设置有物镜。

8.如权利要求1所述的激光治疗系统，其特征在于：所述激光器具有与所述第一光传输通道并行设置并延伸至所述出口的第一光纤。

9.如权利要求1所述的激光治疗系统，其特征在于：所述第一光传输通道内设置有照明组件。

10.如权利要求9所述的激光治疗系统，其特征在于：所述照明组件包括沿所述第一光传输通道布设并延伸至所述出口的第二光纤、发光件，以及用将发光件的光耦合进所述第二光纤内的光耦合器。

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