CN115634042A - 一种激光和水射流协作切除装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光和水射流协作切除装置,包括控制端和工作端,控制端与工作端电连接,控制端包括:水射流控制模块、激光水射流传输控制机构、激光控制模块;工作端包括:水射流输出通道和激光输出通道;水射流控制模块,用于控制水射流的发射开关和强度;激光水射流传输控制机构,用于控制水射流/激光发射端的运动、开关和发射角度;激光控制模块,用于控制激光输出的开关和功率;水射流输出通道,用于输出切割组织用高压水射流;所述激光输出通道,用于输出激光束。本发明提供的装置和控制方法将激光与水射流结合可提高手术效率,缩短手术时间、同时完成止血,并且可提供工作位置的指示。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械领域,尤其涉及一种激光和水射流协作切除装置和控制方法。
背景技术
良性前列腺增生(BPH)是引起中老年男性排尿障碍最为常见的一种良性疾病,是全球泌尿外科临床诊疗中最为常见的疾病之一。流行病学组织学上 BPH 的发生率随年龄的增长而增加,一般发生在40岁以后,60岁男性人群中 BPH 的发生率大于50%,80岁时高达83%。主要表现为组织学上的前列腺间质和腺体成分的增生、解剖学上的前列腺增大(benign prostatic enlargement , BPE)尿动力学上的膀胱出口梗阻(bladder outletobstruction , BOO)和以下尿路症状(LUTS)为主的临床症状。
目前存在两种主流切除技术:(1)水射流消融术是利用高能水射流切割原理有效地消融实质组织,同时保留血管和外科包膜等胶原结构。在经直肠超声实时监控下,高速水射流能有效切割组织且不产生热能。例如:对于中重度LUTS的BPH患者,前列腺高能水切割术的疗效和安全性不劣于经尿道前列腺电切术(Trans Urethral Resection Prostate,TURP),较大的前列腺(50~80 ml)获益更明显,同时,术后患者发生性功能障碍的风险更低。(2)激光手术是利用不同波长激光对软组织的作用进行的切除、汽化、剜除或组织的凝固、坏死及迟发性组织脱落等手术,达到解除梗阻的目的。激光具备凝固止血效果好和非导电特性。近年来,经尿道激光手术已成为BPH重要的治疗方式。
但是以上技术还存在一定缺点和副作用:(1)激光与组织热效应,在40℃以下,光刺激;40到100℃,蛋白变性、组织、血液凝固;100℃,汽化;300℃,碳化。(2)激光手术:学习曲线长;激光烧灼、组织碳化严重;如:手术还需要联合组织粉碎器粉碎抽取切除下的软组织,手术时间长。(3)水射流手术:不具备止血功能。
发明内容
本发明提供了一种激光和水射流协作切除装置和控制方法,解决了切除手术时间长、避免激光手术产生高温汽化、碳化、蛋白变性等问题。
本发明提供一种激光和水射流协作切除装置,其特征在于,包括控制端和工作端,控制端与工作端电连接,控制端包括:水射流控制模块、激光水射流传输控制机构、激光控制模块,工作端包括:水射流输出通道和激光输出通道;
所述水射流控制模块,用于控制水射流的发射开关和强度;
所述激光水射流传输控制机构,用于控制水射流和/或激光发射端的运动、开关和发射角度,所述水射流发射端位于水射流输出通道末端,所述激光发射端位于激光输出通道末端;
所述激光控制模块,用于控制激光输出的开关和功率;
所述水射流输出通道,用于输出切割组织用高压水射流;
所述激光输出通道,用于输出激光束。
优选地,所述控制端还包括抽吸灌注控制模块、内窥镜照明控制模块和图像采集控制模块,所述工作端还包括抽吸通道、灌注通道、内窥镜照明装置和图像采集装置,其中,
所述抽吸灌注控制模块,用于控制所述抽吸通道的抽吸液体和灌注通道灌注洗液;
所述内窥镜照明控制模块,用于控制所述内窥镜照明装置;
所述摄像控制模块,用于控制所述图像采集装置;
所述抽吸通道,用于从机体内抽取切割消融后的组织残渣和液体;
所述灌注通道,用于将冲洗液注入体内;
所述内窥镜照明装置,用于提供照明光源;
所述图像采集装置,用于记录采集到的画面用于监控出血点以及水射流和激光在体内的作用点。
优选地,所述激光输出通道采用空心导管传输激光,所述激光端的端口用石英窗口密封。
优选地,所述激光输出通道采用光纤进行激光传导。
优选地,所述光纤为直出光纤或侧射光纤。
优选地,当所述光线为侧射光纤时,所述激光发射端的激光束输出端面与光纤轴之间夹角为90度。
优选地,所述光纤与所述内窥镜照明装置共用一条器械通道。
优选地,所述光纤为石英光纤或卤化银红外光纤。
优选地,所述光纤传输的激光束为380nm到10.6μm的激光。
优选地,所述工作端预留光纤耦合端口,使用激光时,将所述激光控制模块的外接端口与所述光纤耦合端口进行连接,使激光束能传输到所述工作端的所述激光输出通道。
优选地,所述光纤与所述抽吸通道共用一条器械通道。或者,所述光纤与所述水射流输出通道共用一条器械通道。
优选地,所述激光输出通道采用水进行激光传导,所述工作端的所述水射流输出通道和激光输出通道为一体的激光水导输出通道。
优选地,所述激光水导输出通道中输入的激光波长为380nm到1064nm的激光。
优选地,所述激光水导输出通道的输入端上设置有石英窗口,所述石英窗口镀有双面增透膜。
优选地,所述激光水导输出通道发射端输出的水射流喷射压不超过水射流产生空化的临界值。
优选地,所述激光水导输出通道中装有蛇骨机,所述蛇骨机由所述激光水射流传输控制机构驱动控制,用于调整所述水射流输出通道中的所述水射流发射端和所述激光发射端的弯曲角度和长度。
优选地,所述激光控制模块根据所述水射流控制模块的扫描参数设置激光扫描的起始位置、总行程和/或扫描角度。以及,所述激光控制模块根据激光发射端与出血点之间的距离设定激光的功率和/或作用时间。进一步地,所述激光控制模块还根据出血点的位置设定激光扫描的起始位置、总行程和/或扫描角度。
本发明还提供一种切除装置的控制方法,应用于上述任意一种激光和水射流协作切除装置,包括步骤:
根据控制指令发射水射流和/或激光;
根据控制指令启动抽吸通道进行冲洗。
优选地,发射水射流和激光的顺序为:先发射激光再输出水射流、先输出水射流再发射激光或水射流和激光同时发出。
优选地,发射水射流和激光的模式为:连续、脉冲或者连续和脉冲的组合。
优选地,发射水射流和激光的强度为:恒定、变化或者恒定和变化的组合。
本发明提供的装置和控制方法将激光与水射流结合,协同工作,可产生如下有益效果:(1)提高手术效率,缩短手术时间,降低医务人员工作强度;(2)实现切除软组织的同时或之后实现止血效果,避免多次更换手术器械对人体的潜在损伤;(3)可提供工作位置的指示;(4)通过准确的激光波长、激光作用时间、激光功率的控制,避免激光手术时易出现的高温汽化、碳化、蛋白变性等问题;(5)利用复用激光传输通道和抽吸通道或者射流通道,复用机械结构和控制装置,降低装置的复杂度和成本;(6)针对多出血点的场景,通过自动控制激光的发射,提高止血效率;(7)通过图像采集装置可观察到出血点,辅助引导激光和水射流的控制,提高控制的准确性;(8)可对人体或动物软组织消融、切除和止血的切除装置,适用于前列腺、甲状腺、肝脏等。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为一种激光和水射流协作切除装置结构示意图;
图2为一种带抽吸和内窥镜的激光和水射流协作切除装置结构示意图;
图3为采用独立光纤传导激光的工作端剖面图;
图4为水对不同波长激光的吸收曲线图;
图5为一种光纤与抽吸通道共用一条器械通道的激光和水射流协作切除装置结构示意图;
图6为采用光纤抽吸输出通道的工作端剖面图;
图7为一种光纤与水射流输出通道共用一条器械通道的激光和水射流协作切除装置结构示意图;
图8为采用光纤水射流输出通道的工作端剖面图;
图9为一种激光水导通道合一的激光和水射流协作切除装置结构示意图;
图10为采用激光水导输出通道的工作端剖面图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本发明申请实施例中一种激光和水射流协作切除装置,本实施例方案包括控制端和工作端,控制端与工作端电连接。
工作端即进入体内的部分,通过控制端发送指令到工作端执行发射激光、水射流的操作。
控制端包括:水射流控制模块111、激光水射流传输控制机构112、激光控制模块113,工作端包括:水射流输出通道121和激光输出通道122。
控制端的主要作用是发出控制指令,通过指令控制工作端的具体操作,除了控制发射水射流和激光外还需要控制工作端运动方向、行进路线以及发射的角度和距离。
所述水射流控制模块111,用于控制水射流的发射开关和强度。
水射流控制模块用于控制切割消融软组织的水射流发射开关和发射强度。
所述激光水射流传输控制机构112,用于控制水射流和/或激光发射端的运动、开关和发射角度,所述水射流发射端位于水射流输出通道末端,所述激光发射端位于激光输出通道末端;
激光水射流传输控制机构112由电机带动,控制激光发射端和水射流发射端的运动与发射角度。激光水射流传输控制机构控制工作端中激光发射端和水射流发射端的运动情况,包括运动轨迹、发射角度。
激光或水射流发射角度由激光水射流传输控制机构控制,由电机带动激光光纤或射流通道进退和角度旋转。
所述激光控制模块113,用于控制激光输出的开关和功率;
激光控制模块用于控制激光能量束的发射开关、发射模式(连续、脉冲)、发射功率和能量频率,避免激光手术时易出现的高温汽化、碳化、蛋白变性等问题。
所述水射流输出通道121,用于输出切割组织用高压水射流;
利用高能水射流切割原理有效地消融前列腺实质组织,同时保留血管和外科包膜等胶原结构,高能高压水射流通过水射流输出通道发出,对准需要切割的部位进行切割。
所述激光输出通道122,用于输出激光束。
激光输出通道的发射端对准出血点,发射激光束,达到止血效果。
激光与水射流可以同步工作。即,在高压水射流切除前列腺软组织时,输出连续或脉冲(准连续)的激光束,达到同步止血的作用。
激光与水射流可以交替工作。即,在高压水射流切除前列腺软组织的间歇期间,输出连续或脉冲(准连续)的激光束,达到止血的作用。
图2为本发明申请实施例中一种带抽吸和内窥镜的激光和水射流协作切除装置结构示意图,在本实施方案中,在图1所示实施例基础上,所述控制端还包括抽吸灌注控制模块211、内窥镜照明控制模块212和图像采集控制模块213,所述工作端还包括抽吸通道221、灌注通道222、内窥镜照明装置223和图像采集装置224。
本实施方案同时具备灌注液体冲洗抽吸和拍摄的功能,因此需要在控制端增加抽吸灌注控制模块、内窥镜照明控制模块和图像采集控制模块,发出指令用来控制工作端的抽吸通道、灌注通道、内窥镜照明装置和图像采集装置。
其中,所述抽吸灌注控制模块211,用于控制所述抽吸通道的抽吸液体和灌注通道灌注洗液;
抽吸灌注控制模块控制从机体内抽取切割消融后的软组织残渣和液体,可控制灌注和抽吸的速率。
所述内窥镜照明控制模块212,用于控制所述内窥镜照明装置;所述摄像控制模块,用于控制所述图像采集装置;
内窥镜照明控制模块和图像采集控制模块为内窥镜提供照明光源和影像控制,可实时监控出血点以及水射流和激光在机体内的作用点。
所述抽吸通道221,用于从机体内抽取切割消融后的组织残渣和液体;所述灌注通道222,用于将冲洗液注入体内;
水射流切割、消融软组织后,通过抽吸通道将软组织残渣和液体抽吸出体外,并将无菌生理盐水通过灌注通道注入体内,使工作视野清晰,利于内窥镜下观察。
所述内窥镜照明装置223,用于摄像和提供照明光源;所述图像采集装置224,记录采集到的图像画面,监控出血点以及水射流和激光在体内的作用点。
在水射流或激光进行切割或止血的过程中,内窥镜照明装置和图像采集装置帮助操作人员查找确定切割位置和需要止血的位置,监控水射流和激光在体内的工作情况便于进一步操作。
作为本申请的一个实施例,所述激光输出通道采用空心导管传输激光(类似导光臂),所述激光发射端的端口用石英窗口密封防水。
作为本申请的一个实施例,激光输出通道采用光纤进行传导;如图3采用独立光纤传导激光的工作端剖面图所示,包括:抽吸通道221、水射流输出通道121、激光输出通道122,工作端的激光输出通道122的激光束采用独立的光纤传导,可以选用直出光纤,尤其是,还可以选用侧射光纤。
选用侧射光纤时,激光发射端的激光束输出端面与光纤轴之间夹角为90度,可以保证止血效果最佳且易操控。激光光纤置入激光输出通道,激光发射角度由激光水射流传输控制机构控制其发射角度,由电机带动激光光纤进退(例如行程80mm)和角度旋转(例如±120°范围)。
对于多出血点的情况,激光光纤可在控制软件的设置下,对于前列腺已切除的部分进行大面积扫描或者全扫描,用激光束照射,达到快速止血的效果。
作为本申请的一个实施例,当工作端的激光输出通道采用光纤进行激光传导时,光纤可利用内窥镜照明装置的器械通道、抽吸通道、水射流输出通道作为光纤的导入通道,此时也不会增加工作端器械大小。此时可以选用石英光纤或卤化银红外光纤传输激光,选用380nm到10.6μm的激光,可达到手术预期效果。
作为本申请的一个实施例,当工作端的激光输出通道采用水进行激光传导时,激光输出通道中输入的激光波长为380nm至1064nm。
如图4中水对不同波长激光的吸收曲线图所示,由于水对激光有一定吸收作用,需要选择合适的激光波长与功率的组合对出血点进行扫描止血,既能满足水吸收少的要求又能够达到止血效果。
根据水对不同波长激光的吸收曲线,可选择水吸收少,同时能够具备止血功能的激光(如:波长为532nm、980nm的激光)。激光控制模块控制激光能量束输出(如:波长为532nm的激光,功率可不超过10W)。激光光纤输出端对准出血点,发射激光束,达到止血效果。
作为本申请的一种实施例,所述工作端预留光纤耦合端口,使用激光时,将所述激光控制模块的外接端口与所述光纤耦合端口进行连接,使激光束能传输到所述工作端的所述激光输出通道。
将一段激光光纤预埋在装置工作端通道内,在操作手柄上预留光纤耦合端口,使用激光时,将激光控制模块的外接端口与光纤耦合端口进行连接,使激光束能传输到治疗端。
作为本申请的一种实施例,所述光纤与所述抽吸通道共用一条器械通道为光纤抽吸通道521。如图6所示,光纤与抽吸通道共用一条器械通道。
图5为光纤与抽吸通道共用一条器械通道的激光和水射流协作切除装置结构示意图,在本实施例中,水射流控制模块控制水射流实施切除,通过光纤抽吸通道521将残渣和液体抽吸出体外,并将无菌生理盐水通过灌注通道注入。使工作视野清晰,利于内镜下观察。将激光光纤从通道专用开口处插入光纤抽吸通道,在内镜观察下,光纤伸出光纤抽吸通道至少5mm,避免激光能量损伤内窥镜端面。该实施例优先选用直出光纤。
在水环境中进行手术治疗时,可根据水对不同波长激光的吸收曲线,选择被水吸收少,同时能够具备止血功能的激光(如:波长为380nm至1064nm的激光)。由激光控制模块控制激光能量束输出。
作为优选,在使用本申请的切除装置中的水射流完成切除后,根据激光发射端与出血点之间的距离,调节激光的功率和/或作用时间,实现止血。例如,当光纤的激光发射端直接接触出血点,发射激光束,激光功率一般不超过5W,激光作用时间1s到2s,达到止血效果。当激光发射端与出血点之间的距离不超过3mm时,可调节激光功率10W到15W,激光作用时间1s到3s,直至停止出血。当激光发射端与出血点之间的距离大于3mm,可调节激光功率达20W到30W,发射激光,并适当增加激光作用时间,例如1s到4s,在内镜下观察软组织表面凝固,出血点组织塌陷,达到止血目的。进一步地,所述激光发射端与出血点之间的距离通过内窥镜进行探测获取,或者通过对实时超声图像的计算处理获得。
在采用直出光纤的情况下,当需要光纤输出端接触软组织止血时,或者激光光纤输出端由于激光输出造成损耗缩短,可将直出光纤向输出端推进,直至光纤伸出所述抽吸与光纤通道至少5mm。
作为本申请的一种实施例,所述光纤与所述水射流输出通道共用一条器械通道为光纤水射流通道621。如图8所示,光纤与水射流输出通道共用一条器械通道。
图7为光纤与水射流输出通道共用一条器械通道的激光和水射流协作切除装置结构示意图。在水射流控制模块控制水射流输出,对软组织进行切割消融手术治疗,软组织切割消融后的表面存在一个或多个出血点,通过抽吸通道221将软组织残渣和液体抽吸出体外,并将无菌生理盐水通过灌注通道注入体内,使工作视野清晰,利于内镜下观察。水刀拔出光纤水射流通道621,将激光光纤插入光纤水射流通道621,直到内镜可以观察到完整的激光光纤输出端,避免激光能量损伤内窥镜端面。
激光光纤可选用侧射光纤,激光光纤输出端面与光纤轴呈90°。激光光纤插入光纤水射流通道621,激光发射角度由激光水射流传输控制机构控制其发射角度,由电机带动激光光纤进退和角度旋转。
在水环境中进行手术治疗时,可根据水对不同波长激光的吸收曲线,选择被水吸收少,同时能够具备止血功能的激光(如:波长为380nm至1064nm的激光)。
由激光控制模块控制激光能量束输出。光纤的激光发射端一般不接触出血点,可根据距离选择合适的激光功率发射激光束,激光功率一般从小功率开始,逐渐增加激光功率,最大距离在25mm,其最大激光功率可设定为50W,作用时间为10s-15s,在内镜下观察软组织表面凝固,出血点组织塌陷,直至达到止血。
对于多出血点的情况,激光光纤可在控制软件的设置下,对于软组织已切除的部分进行大面积扫描或全扫描。
例如,在默认水射流切除组织后会导致多出血点的情况下,可设置激光控制模块,在水射流切除动作完成后启动激光扫描,并根据水射流控制模块设定的扫描参数(例如:起始位置、总行程、扫描角度)设定激光控制模块的扫描参数,并进而控制激光扫描模块在水射流切除后执行全扫描,实现全面止血。
进一步地,也可通过水射流切除软组织时的扫描参数和图像采集装置的辅助监控定位软组织上的各个出血点,确定各出血点的位置,根据出血点的位置在上位机软件设定激光扫描的起始位置、总行程、扫描角度、激光的功率和/或作用时间。例如最大行程80mm,左右角度范围±120°,激光功率可设定为50W,每个点作用时间10s,激光光纤行程步进距离5mm,角度步进10°,用激光束照射,达到快速止血的效果。
作为本申请的一种实施例,图9为一种激光水导通道合一的激光和水射流协作切除装置。如图9所示,所述工作端的所述水射流输出通道和激光输出通道为一体的激光水导输出通道721。
利用激光可以在水中被反射而传导的原理,激光水导输出通道721中激光以水作为介质传导,因此可以将激光传输通道和水传输通道合并为一体既可输送水又可传导激光,如图10所示,形成激光水导输出通道721。
激光水导输出通道传输可用水传导的激光(如:波长为380nm到1064nm的激光)。
作为本申请的一种实施例,所述水射流激光输出通道中输入的激光波长为980nm、功率不大于30W。
根据水对不同波长激光的吸收曲线,可选择水吸收少,同时能够具备止血功能的激光(如:波长为980nm的激光)。980nm激光既可以通过光纤传导,也可通过水流传导,激光功率可不超过30W。
作为本申请的一种实施例,所述激光水导输出通道的输入端上设置有石英窗口,所述石英窗口镀有980nm的双面增透膜。
激光水导通道输入端上设置有石英窗口,并镀有980nm的双面增透膜。激光控制模块产生和发射980nm激光。激光发生器产生激光束,激光束斜入射石英窗口,使得激光束能够在水导通道中行程全反射。
激光束光斑为直径4mm的圆形,激光束通过光学透镜组整形为光斑1mm的圆形,激光束斜入射石英窗口,激光水导通道内壁镀有对应激光波长的全反膜层,使得激光束能够在水导通道中形成全反射,减小传输损耗。
作为本申请的一种实施例,所述激光水导输出通道发射端输出的水射流喷射压不超过临界值。
水导通道工作端的末端(预期进入体内的部分)可调节喷嘴开度,使喷射压强不超过临界值,或通过水射流控制模块调节水射流喷射压力,使水射流不产生空化效应,水射流不会对软组织有切割消融作用,水导通道用于形成传导激光束的水流通道。该临界值可选用5Mpa。
作为本申请的一种实施例,所述激光水导输出通道中装有蛇骨机,所述蛇骨机由所述激光水射流传输控制机构驱动控制,用于调整所述激光水导输出通道中的所述水射流发射端和所述激光发射端的弯曲角度和长度。
激光水导输出通道中的蛇骨机可以伸缩和旋转,通过控制蛇骨机可以调整水射流、激光的发射角度和与切割/出血部位之间的距离。
如果出血点距离喷射位置超出了激光束的有效工作距离,激光水导输出通道末端由激光水射流传输控制机构驱动激光水导输出通道中的蛇骨机构调整激光发射端和出血点的距离,调整弯曲角度90°,长度可达30mm,使得激光束能有效止血。这个过程可在内窥镜下观察出血点情况(包括,位置点、出血量多少)。
本申请还提供一种切除装置的控制方法,应用于以上实施例的任意一种激光和水射流协作切除装置,包括步骤:
根据控制指令发射水射流和/或激光切除目标组织;
根据控制指令启动抽吸通道进行冲洗。
作为本申请的一种实施例,发射水射流和激光的顺序可为:先发射激光再输出水射流、先输出水射流再发射激光或水射流和激光同时发出。
在手术进行时可以先发射激光,再输出水射流;或者先输出水射流,再发射激光;也可以激光与水射流同时输出。手术中以上三种顺序均可。
作为本申请的一种实施例,发射水射流和激光的模式为:连续、脉冲或者连续和脉冲的组合。
激光与水射流可以同步工作,即,在高压水射流切除前列腺软组织时,输出连续或脉冲(准连续)的激光束,达到同步止血的作用。激光与水射流也可以交替工作,即,在高压水射流切除前列腺软组织的间歇期间,输出连续或脉冲(准连续)的激光束,达到止血的作用。
作为本申请的一种实施例,发射水射流和激光的强度为:恒定、变化或者恒定和变化的组合。
手术中,水射流和激光的强度可变,可根据实际需要对输出强度进行恒定、变化或者恒定和变化的组合的调整。
在手术中通过内窥镜发现前列腺结石,将水射流(设置为低压强)对准结石发射激光束粉碎结石,或通过光纤将光纤输出头对准结石(可接触、也可不接触,同时有瞄准光束作为指引光),发射激光粉碎结石。粉碎后的结石粉末,通过水射流抽吸通道吸出体外。
激光能提供水射流工作指示功能提供工作位置的指示功能,为实现精准手术提供帮助。在前列腺软组织切割、消融手术中该设备能够发射激光束和水射流,水射流对软组织进行切割,激光束具备止血、粉碎前列腺结石功能,能够用于指示水射流切割位置。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (22)
1.一种激光和水射流协作切除装置,其特征在于,包括控制端和工作端,控制端与工作端电连接,控制端包括:水射流控制模块、激光水射流传输控制机构、激光控制模块,工作端包括:水射流输出通道和激光输出通道;
所述水射流控制模块,用于控制水射流的发射开关和强度;
所述激光水射流传输控制机构,用于控制水射流和/或激光发射端的运动、开关和发射角度,所述水射流发射端位于水射流输出通道末端,所述激光发射端位于激光输出通道末端;
所述激光控制模块,用于控制激光输出的开关和功率;
所述水射流输出通道,用于输出切割组织用高压水射流;
所述激光输出通道,用于输出激光束。
2.如权利要求1所述切除装置,其特征在于,所述控制端还包括抽吸灌注控制模块、内窥镜照明控制模块和图像采集控制模块,所述工作端还包括抽吸通道、灌注通道、内窥镜照明装置和图像采集装置,其中,
所述抽吸灌注控制模块,用于控制所述抽吸通道的抽吸液体和灌注通道灌注洗液;
所述内窥镜照明控制模块,用于控制所述内窥镜照明装置;
所述摄像控制模块,用于控制所述图像采集装置;
所述抽吸通道,用于从机体内抽取切割消融后的组织残渣和液体;
所述灌注通道,用于将冲洗液注入体内;
所述内窥镜照明装置,用于提供照明光源;
所述图像采集装置,用于记录采集到的画面用于监控出血点以及水射流和激光在体内的作用点。
3.如权利要求1或2所述切除装置,其特征在于,所述激光输出通道采用空心导管传输激光,所述激光发射端的端口用石英窗口密封。
4.如权利要求1或2所述切除装置,其特征在于,所述激光输出通道采用光纤进行激光传导,所述光纤为直出光纤或侧射光纤。
5.如权利要求4所述切除装置,其特征在于,所述激光输出通道中输入的激光波长在380nm至10.6μm的范围内。
6.如权利要求4所述切除装置,其特征在于,当所述光纤为侧射光纤时,所述激光发射端的激光束输出端面与光纤轴之间夹角为90度。
7.如权利要求4所述切除装置,其特征在于,所述光纤为石英光纤或卤化银红外光纤。
8.如权利要求4所述切除装置,其特征在于,所述工作端预留光纤耦合端口,使用激光时,将所述激光控制模块的外接端口与所述光纤耦合端口进行连接,使激光束能传输到所述工作端的所述激光输出通道。
9.如权利要求4所述切割装置,其特征在于,所述光纤与所述抽吸通道共用一条器械通道,或者,所述光纤与所述水射流输出通道共用一条器械通道。
10.如权利要求4所述切割装置,其特征在于,所述光纤与所述内窥镜照明装置共用一条器械通道。
11.如权利要求1或2所述切除装置,其特征在于,所述激光输出通道采用水进行激光传导,所述工作端的所述水射流输出通道和激光输出通道为一体的激光水导输出通道。
12.如权利要求11所述切除装置,其特征在于,所述激光水导输出通道中输入的激光波长在380nm到1064nm的范围内。
13.如权利要求11所述切除装置,其特征在于,所述激光水导输出通道的输入端上设置有石英窗口,所述石英窗口镀有双面增透膜。
14.如权利要求11所述切除装置,其特征在于,所述激光水导输出通道发射端输出的水射流喷射压不超过水射流产生空化的临界值。
15.如权利要求11所述切除装置,其特征在于,所述激光水导输出通道中装有蛇骨机,所述蛇骨机由所述激光水射流传输控制机构驱动控制,用于调整所述水射流输出通道中的所述水射流发射端和所述激光发射端的弯曲角度和长度。
16.如权利要求1或2所述切除装置,其特征在于,所述激光控制模块根据所述水射流控制模块的扫描参数设定激光扫描的起始位置、总行程和/或扫描角度。
17.如权利要求1或2所述切除装置,其特征在于,所述激光控制模块根据激光发射端与出血点之间的距离设定激光的功率和/或作用时间。
18.如权利要求1或2所述切除装置,其特征在于,所述激光控制模块根据出血点的位置设定激光扫描的起始位置、总行程和/或扫描角度。
19.一种切除装置的控制方法,应用于如权利要求1-18中任意一项所述激光和水射流协作切除装置,其特征在于,包括步骤:
根据控制指令发射水射流和/或激光;
根据控制指令启动抽吸通道进行冲洗。
20.如权利要求19所述的控制方法,其特征在于,发射水射流和激光的顺序为:先发射激光再输出水射流、先输出水射流再发射激光或水射流和激光同时发出。
21.如权利要求19所述的控制方法,其特征在于,发射水射流和激光的模式为:连续、脉冲或者连续和脉冲的组合。
22.如权利要求19所述的控制方法,其特征在于,发射水射流和激光的强度为:恒定、变化或者恒定和变化的组合。
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