CN117255665A - 带有照明的手术激光系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于带有照明的手术激光系统的系统和方法。在一些实施例中，激光系统包括手术激光器和照明源，该手术激光器和该照明源的输出被组合到光纤缆线中并且被该光纤缆线引导至目标表面。照明可见光可以是连续的和/或脉冲式的。手术激光脉冲和照明脉冲可以被同步以获得频闪效应。激光系统还可以监测通过光纤缆线返回的激光电磁辐射。

Description

带有照明的手术激光系统

技术领域

本公开涉及激光系统，比如在眼科程序中使用的激光系统。

背景技术

激光用于许多不同的医疗程序中，包括若干不同的眼科程序中。例如，激光可以用于白内障手术，比如用于使白内障晶状体碎裂。在一些程序中，使用激光进行晶状体的初始碎裂，然后通过超声手持件对晶状体进行超声乳化，以完成晶状体的粉碎从而去除。在其他程序中，激光可以用于晶状体的完全碎裂或超声乳化从而去除，而不需要单独施加超声能量。激光还可以用于白内障手术中的其他步骤，比如用于制作角膜切口和/或打开囊。

激光也可以用于玻璃体视网膜手术。在一些程序中，激光可以用于玻璃体切除术，用于切断或破坏玻璃体纤维从而去除。激光可以被纳入玻璃体切除术探针中，并且来自激光的能量可以施加到玻璃体纤维以切断或破坏玻璃体纤维从而去除。

在其他玻璃体视网膜应用中，激光可以用于视网膜组织的光凝。激光光凝可以用于治疗比如视网膜撕裂和/或糖尿病视网膜病变的影响等问题。

其他手术激光用途包括脑外科、神经外科、耳鼻喉科、血管外科、牙外科、整容外科等。

美国专利申请公开号2018/0360657公开了眼科激光系统的示例。该申请描述了激光比如用于形成手术切口或用于光致破坏眼科组织以及用于白内障手术(比如激光辅助白内障手术(LACS))的用途。美国专利申请公开号2019/0201238公开了眼科激光系统的其他示例。该申请描述了激光比如在玻璃体切除术探针中用于切断或破坏玻璃体纤维的用途。美国专利申请公开号2018/0360657和美国专利申请公开号2019/0201238明确地通过援引整体并入本文。

需要改进的激光系统和相关联的方法。

发明内容

本公开涉及改进的激光系统和用于操作带有照明的激光系统的方法。

在一些实施例中，一种激光系统包括被配置成发射电磁辐射的手术激光器、被配置成发射照明可见光的照明源、以及用于传输手术激光电磁辐射和照明可见光的至少一根光纤缆线。该至少一根光纤缆线被配置成在该至少一根光纤缆线的近端处接收来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光并将来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光传输到该至少一根光纤缆线的远端并且从该至少一根光纤缆线的远端传输出去至目标表面。

照明源可以被配置成在期望的时间段上连续地发射照明可见光和/或以脉冲方式发射照明可见光。手术激光器可以被配置成以脉冲方式发射来自手术激光器的电磁辐射，并且激光系统可以被配置成使来自手术激光器的脉冲和来自照明源的脉冲同步以产生频闪效应。

光纤缆线可以具有至少一根光纤，该至少一根光纤被配置成接收来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光。附加地或替代性地，光纤缆线可以具有被配置成接收来自手术激光器的电磁辐射的至少一根第一光纤和被配置成接收来自照明源的照明可见光的至少一根第二光纤。

该至少一根光纤缆线可以包括各自具有近端和远端的输送光纤缆线和输出光纤缆线。输出光纤缆线可以定位在输送光纤缆线的远侧，并且输出光纤缆线的近端可以被配置成从输送光纤缆线的远端接收来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光。

激光系统可以包括激光器壳体。手术激光器可以位于激光器壳体内部。照明源也可以位于激光器壳体内部。至少一根光纤缆线可以被适配成可移除地连接至激光器壳体。

激光系统可以进一步包括被定位成检测返回的激光电磁辐射的监测传感器。

在一些实施例中，一种操作激光系统的方法包括从手术激光器发射电磁辐射、从照明源发射照明可见光、在至少一根光纤缆线的近端处接收来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光、以及将来自手术激光器的电磁辐射和该照明可见光通过该至少一根光纤缆线传输至该至少一根光纤缆线的远端并且从该至少一根光纤缆线的远端传输出去至目标表面。

从照明源发射照明可见光到该至少一根光纤缆线的步骤可以包括在期望的时间段上从照明源连续地发射照明可见光。从照明源发射照明可见光到该至少一根光纤缆线的步骤可以包括从照明源以脉冲方式发射照明可见光。从手术激光器发射电磁辐射到至少一根光纤缆线的步骤可以包括从手术激光器以脉冲方式发射电磁辐射，从照明源发射照明可见光到该至少一根光纤缆线的步骤可以包括从照明源以脉冲方式发射照明可见光，并且激光系统可以使来自手术激光器的脉冲和来自照明源的脉冲同步以产生频闪效应。频闪效应可以是例如慢动作效应。

根据附图和详细描述，本发明的实施例的进一步示例和特征将是明显的。

附图说明

附图展示了本文中所公开的装置和方法的示例实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1示出了根据本公开的示例激光系统的示意图，该激光系统被配置用于输送来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光。

图2示出了根据本公开的手术激光器的示例照明。

图3示出了根据本公开的另一示例激光系统的示意图，该激光系统被配置用于输送来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光并同时监测返回的电磁辐射。

图4示出了根据本公开的用于操作激光系统的示例方法的流程图。

参考以下具体实施方式可以更好地理解附图。

具体实施方式

为了促进对本公开的原理的理解，现在将参考附图中展示的实施方式，并且将使用特定语言来描述这些实施方式和其他实施方式。然而，将理解，附图中所示或本文中所描述的示例并不旨在限制权利要求的范围。本公开所涉及的技术领域内的技术人员通常完全能够设想到对于所示或所描述的系统、装置、器械或方法的任何改变和进一步的修改，以及本公开的原理的任何进一步应用。特别地，关于本公开的一个实施方式描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本公开的其他实施方式描述的特征、部件和/或步骤相组合。为了简单起见，在某些情况下，在所有附图中使用相同的附图标记来指代相同或同样的部件。

术语“近侧”和“远侧”在本文中用于指代部件的方向或末端，其中近侧方向或近端朝向激光源指向或定向，并且远侧方向或远端朝向工作输出端(比如邻近待治疗组织的光纤缆线的工作输出端或端头)指向或定向。如本文所使用的指称“第一”和“第二”并不意味着指示或暗示任何特定的定位或其他特性。更确切地说，当本文使用指称“第一”和“第二”时，它们仅用于将一个部件与另一个部件区分开。例如，除非另有说明，否则第一光纤缆线或第二光纤缆线可以定位成更靠近激光源。

图1示出了根据本公开的示例激光系统10的示意图，该激光系统被配置用于输送来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光。激光系统10可以是适合于一种或多种眼科程序的激光系统。激光系统10可以是独立的激光系统或者可以是眼科系统中或用于眼科程序的控制台中的激光模块。

在一些实施例中，激光系统10可以适合于白内障手术。在一些实施例中，激光系统的输出能量适合于白内障晶状体的碎裂或超声乳化。在一些示例中，使用激光输出进行白内障晶状体的初始碎裂，随后使用超声手持件对晶状体进行超声乳化，以完成晶状体的粉碎从而进行去除。在其他示例中，使用激光输出将晶状体碎裂或超声乳化至足以去除晶状体的程度，而不需要单独施加超声能量。附加地或替代性地，激光输出可以适合于制作角膜切口和/或用于打开晶状体囊。

在其他实施例中，激光系统可以适合于玻璃体视网膜手术。在一些实施例中，激光系统的输出能量适合于切断或破坏玻璃体纤维从而去除。在其他玻璃体视网膜应用中，激光输出可以适合于眼科组织治疗，比如视网膜组织的光凝，以治疗比如视网膜撕裂和/或糖尿病视网膜病变的影响等问题。

如图1所示，激光系统10包括在图1中示意性地示出为虚线框的激光器壳体12。激光器壳体12容置了手术激光器14。除了手术激光器14之外，其他部件也可以位于激光器壳体12中。例如，激光器壳体12可以容置用于操作手术激光器14的部件。另外，激光器壳体12可以容置激光输出的光学路径中的部件，比如一个或多个透镜或其他光学部件(未示出)。

手术激光器14可以是适合于期望应用的任何类型的激光器。手术激光器14可以输出任何合适波长的合适电磁辐射。例如，手术激光器14可以发射可见波长、红外波长和/或紫外波长中的一种或多种波长的电磁辐射。手术激光器14可以操作或被操作来发射连续的电磁辐射束。替代性地，手术激光器14可以操作或被操作以发射脉冲束。

在一个示例中，手术激光器14在红外范围内操作。例如，手术激光器14可以输出中红外范围内(例如在约2.0微米至约4.0微米的范围内)的电磁辐射。一些示例波长包括约2.5微米至3.5微米，比如约2.775微米、约2.8微米或约3.0微米。这种手术激光器可以适用于例如白内障手术中的晶状体碎裂或适用于其他程序。

在另一示例中，手术激光器14发射紫外范围内的电磁辐射。在另一示例中，手术激光器14发射可见范围内的电磁辐射。

激光系统10被设计成将来自手术激光器14的激光电磁辐射引导至激光器壳体12的输出端口16。在图1中，输出端口16被示意性地指示为激光器壳体12中的光学路径54的远端，但是将理解，光学部件(比如透镜)可以位于输出端口16处。激光系统10可以通过一个或多个光学部件将来自手术激光器14的激光电磁辐射引导至输出端口16。

器械22可以光学连接到激光器壳体12以接收来自输出端口16的激光电磁辐射。器械22可以是例如用于眼科程序的手持件。器械或手持件22在图1中示意性地示出为虚线框。

器械或手持件22可以通过至少一根光纤缆线(比如输送光纤缆线24)连接至激光器壳体12。输送光纤缆线24可以是柔性的并且相对较长，以给予操作者在远离激光器壳体12一定距离处操纵手持件22的灵活性。输送光纤缆线24的长度可以是例如1米至3米。在示例实施例中，输送光纤缆线24的长度可以是约2米。

输送光纤缆线24可以是手持件22的永久地附接到其上的一部分。替代性地，输送光纤缆线24可以可移除地连接至手持件22。输送光纤缆线24可以直接地或通过一个或多个其他部件(包括通过一根或多根其他光纤缆线)永久地或可移除地连接到手持件22。

在其近端32处，输送光纤缆线24可以可移除地连接至激光器壳体12。输送光纤缆线24可以具有与激光器壳体12的输出端口16处的连接器配合的连接器(未示出)。替代性地，输送光纤缆线24可以永久地附接至激光器壳体12。输送光纤缆线24可以直接地或通过一个或多个其他部件(包括通过一根或多根其他光纤缆线)永久地或可移除地连接到激光器壳体12。

在输送光纤缆线24的远端34处，输送光纤缆线24可以光学耦合到输出光纤缆线26。输出光纤缆线26具有近端36和远端38。输出光纤缆线26的远端输出38构成激光系统10的远端输出。在其近端36处，输出光纤缆线26可以连结至将输出光纤缆线26连接至手持件22的连接器或套圈，使得输出光纤缆线26构成手持件22的可移除部分。在其他实施例中，输出光纤缆线可以永久地附接到手持件22的其余部分。输出光纤缆线26可以直接地或通过一个或多个其他部件永久地或可移除地连接至手持件22的其余部分。输送光纤缆线24的远端34可以直接地或通过一个或多个其他部件光学耦合到输出光纤缆线26的近端36。例如，一根或多根光纤缆线可以位于输送光纤缆线24与输出光纤缆线26之间。一个或多个其他部件(比如连接器、透镜或其他部件)可以位于输送光纤缆线24与输出光纤缆线26之间。

输出光纤缆线26可以为任何合适的长度。例如，输出光纤缆线26的长度可以在20mm至100mm之间。在示例实施例中，输出光纤缆线26的长度可以为约50mm。

在一个示例实施例中，输出光纤缆线26固定至连接器或套圈，该连接器或套圈可以连结至手持件22的其余部分以及从其移除。输出光纤缆线26可以是一次性部件，使得在使用之后，输出光纤缆线26可以从手持件22的其余部分移除并被丢弃。新的一次性输出光纤缆线26可以连结至手持件22的其余部分以用于后续程序。

激光系统中的光纤缆线可以具有能够传输适合于预期应用的电磁辐射的一根或多根光纤。可以使用任何合适的材料纤维，包括玻璃纤维或塑料纤维。在一个示例实施例中，输送光纤缆线24可以包括一根或多根氧化锗(GeO2)纤维，并且输出光纤缆线26可以包括一根或多根蓝宝石纤维。许多其他示例是可能的。

在图1的实施例中，除了被配置成发射电磁辐射的手术激光器14之外，激光系统10还包括被配置成发射照明可见光的照明源70。输送光纤缆线24的近端32被配置成接收来自手术激光器14的电磁辐射和来自照明源70的照明可见光。输送光纤缆线24被配置成将来自手术激光器14的电磁辐射和来自照明源70的照明可见光从输送光纤缆线24的近端32传输到输送光纤缆线24的远端34，并从输送光纤缆线24的远端34传输出去。输出光纤缆线26的近端36被配置成从输送光纤缆线24的远端34接收来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光。输出光纤缆线26被配置成将来自手术激光器14的电磁辐射和来自照明源70的照明可见光从输出光纤缆线26的近端36传输到输出光纤缆线26的远端38，并从输出光纤缆线26的远端38传输出去至目标表面，比如眼科组织或其他组织。

通过光纤缆线提供的照明将照亮手术激光目标的区域。照明可以帮助操作者看到目标位置和手术过程。

在图1的示例中，来自手术激光器14的电磁辐射和来自照明源70的照明可见光在激光器壳体12中组合，以沿着共同光学路径54行进到激光器壳体12的输出端16。这种组合可以通过一个或多个合适的光学部件来实现。例如，在图1的实施例中，激光系统10包括合束部件74，该合束部件被配置成组合来自手术激光器14的电磁辐射和来自照明源70的照明可见光。合束部件74可以是例如分束器、二向色镜、偏振分束器、色散棱镜、衍射光栅或其他合适的合束部件。

在所示的示例中，手术激光器14沿着光学路径52在箭头53的方向上发射电磁辐射，并且合束部件74准许来自手术激光器14的电磁辐射穿过合束部件74以沿着光学路径54行进到输出端16和输送光纤缆线24。照明源70沿着光学路径72在箭头73的方向上发射照明可见光，并且合束部件74反射该照明可见光并引导其沿着光学路径54行进到输出端16和输送光纤缆线24。

在替代性示例中，手术激光器14位于图1中的照明源70的位置，并且照明源70位于图1中的手术激光器14的位置。在该示例中，照明源70沿着光学路径52在箭头53的方向上发射照明可见光，并且合束部件74准许来自照明源70的照明可见光穿过合束部件74以沿着光学路径54行进到输出端16和输送光纤缆线24。手术激光器14沿着光学路径72在箭头73的方向上发射电磁辐射，并且合束部件74反射来自手术激光器14的该电磁辐射并引导其沿着光学路径54行进到输出端16和输送光纤缆线24。

输送光纤缆线24和输出光纤缆线26可以各自具有能够传输手术激光电磁辐射和/或照明可见光的一根或多根光纤。在一些实施例中，来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光被这些光纤缆线中的一根或多根光纤缆线内的相同光纤接收并被传输穿过其。在其他实施例中，来自手术激光器的电磁辐射被光纤缆线内的一根或多根第一光纤接收并被传输穿过其，并且来自照明源的照明可见光被光纤缆线内的一根或多根第二光纤接收并被传输穿过其。例如，来自手术激光器的电磁辐射可以被引导至激光器壳体的第一输出端，而来自照明源的照明可见光被引导至激光器壳体的第二输出端。输送光纤缆线可以具有用于连接到两个输出端的二分输入端，其中一根或多根第一光纤连接到第一输出端以接收来自手术激光器的电磁辐射，以及一根或多根第二光纤连接到第二输出端以接收来自照明源的照明可见光。这两个分支可以汇集到单一光纤缆线中，其中第一光纤和第二光纤都在该光纤缆线内。

照明源70可以连续地或以脉冲方式发射照明可见光。例如，在一些实施例中，照明源70可以在其操作时连续发射照明可见光。操作者可以控制开启或关掉照明源70，使得可以在期望的时间段上发射连续的照明可见光。在其他实施例中，照明源70可以在其操作时以脉冲方式发射照明可见光。操作者可以控制开启或关掉照明源70，使得可以在期望的时间段上发射脉冲式的照明可见光。在其他实施例中，照明源70可能能够连续地或以脉冲方式发射照明可见光，这取决于所选择的操作模式。操作者可以控制开启或关掉照明源70、选择操作模式、以及在操作模式之间切换，使得可以连续地或以脉冲方式发射照明可见光，并且可以在发射连续的照明可见光与脉冲式的照明可见光之间切换。

在一些实施例中，手术激光器14被配置成以脉冲方式发射电磁辐射，照明源70被配置成以脉冲方式发射照明可见光，并且激光系统被配置成使来自手术激光器14的脉冲和来自照明源70的脉冲同步，以产生频闪效应。激光系统10可以包括用于协调这些脉冲的触发器76。触发器76可以沿着通信连接77接收来自手术激光器14的输入，并且沿着通信连接78将关于手术激光器14的脉冲的信号发送到照明源70。附加地或替代性地，触发器76可以沿着通信连接78接收来自照明源70的输入，并且沿着通信连接78将关于照明源70的脉冲的信号发送到手术激光器14。例如，手术激光器14的脉冲的正时可以用于触发照明源70的脉冲的正时。类似地，照明源70的脉冲的正时可以用于触发手术激光器14的脉冲的正时。

激光系统10通过取决于期望的效应以所选频率的脉冲方式操作手术激光器14和照明源70来产生频闪效应。例如，如果手术激光器14以1kHz的脉冲频率操作并且照明源70与手术激光器14同步但以999Hz的脉冲频率操作，则结果是显示被减慢1000倍的过程的频闪效应。

其他频闪效应可以通过其他同步来实现。例如，如果照明源70的频率被设定在与手术激光器14相同的频率，则手术端头处的运动可能看起来停止或暂停。可以通过照明源70的频率接近但稍低于手术激光器14的频率来实现慢动作效应。

在某些操作中，频闪效应可以帮助操作者看到手术过程。在脉冲激光能量产生随着每个激光脉冲而重复的响应的情况下，频闪效应可以减慢响应的出现。例如，在白内障手术中，指向白内障晶状体的激光能量可以随着每个激光脉冲在晶状体中产生气泡。气泡在脉冲之间的时间段内形成。频闪效应可以通过由一系列激光脉冲按时间照亮样本来显示气泡形成的阶段，其中每个样本相对于激光脉冲按时间稍微移位。因此，操作者可以实时看到减慢的气泡形成。

频闪效应对于将其他响应可视化也可以是有用的。例如，在白内障手术中，频闪效应可以对于将组织的碎裂和液化、复杂的流场、冲洗抽吸系统的闭塞可视化以及其他效应是有用的。

除了连续地或以脉冲方式发射照明可见光之外，照明源70还可以发射不同强度和颜色的照明可见光。照明源70可以是例如连续的或脉冲式的LED、或者连续的或脉冲式的激光二极管。

可以根据应用来选择照明可见光的波长。例如，对于眼科手术，应考虑最大允许照射量的ANSI标准和操作者的典型视网膜敏感性。照明可见光的波长的示例操作范围是约570nm至约620nm，例如约590nm。可见光谱内的其他波长可以用于照明可见光。

除了照亮手术激光目标的区域并帮助操作者看到目标位置和手术过程外，照明还可以帮助操作者估计器械端头到不同组织的边界的距离。图2示出了通过从输出光纤缆线26的远端38发射的照明可见光来照亮组织表面T的示意图。从纤维端头射出的照明可见光典型地具有由图2中具有光锥角A的光锥58标识的圆形对称的圆锥形分布。当以某个入射角、比如图2中的入射角B引入时，这样的光束在不同组织(比如晶状体的囊)的边界处形成椭圆形光斑S。在组织表面T处，斑T具有如图所示的横轴D1和纵轴D2。D1与D2的比率大致等于入射角B的余弦。D1的大小与端头38到组织表面T的距离以及光锥角A成比例。对于已知或稳定的光锥，随着端头38越来越靠近组织表面T，斑S的大小和横轴D1的长度将变得更小。通过查看横轴D1的大小，操作者可以估计器械端头38到组织表面T的距离。了解端头到组织的距离对于避免损坏关键组织(比如囊袋或视网膜)是重要的。

图3示出了根据本公开的另一示例激光系统11的示意图，该激光系统被配置用于输送来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光。激光系统11类似于激光系统10，具有如上所述的部件和功能。除了激光系统10的部件之外，激光系统11进一步包括定位成检测返回的激光电磁辐射的返回信号监测传感器。如图3所示，分束器60位于激光源14与激光器壳体12的输出端口16之间的光学路径54中。在所示实施例中，当激光电磁辐射沿着光学路径54在箭头53的方向上被朝向输出端口16引导时，大部分或全部激光电磁辐射穿过分束器60并且继续穿过输出端口16至输送光纤缆线24和手持件22。类似地，当照明可见光沿着光学路径54在箭头53的方向上被朝向输出端口16引导时，大部分或全部照明可见光穿过分束器60并且继续穿过输出端口16至输送光纤缆线24和手持件22。来自激光器14的电磁辐射的小部分(例如1％至10％)被分束器60沿着光学路径64在箭头65的方向上转向，作为测量激光器14的输出能量的参考信号，该参考信号由参考信号分量68标识。

如下文更详细地描述的，取决于激光系统11的使用状况，从光纤缆线传输到组织表面T的激光电磁辐射的一部分沿相反方向返回到光纤缆线中。返回的信号可以是激光电磁辐射的背向反射、背向散射、荧光、拉曼散射等的组合。该返回的电磁辐射返回穿过光纤缆线并沿着光学路径54在箭头55的方向上返回到分束器60。分束器60将该返回的激光电磁辐射的1％-10％沿着光学路径62朝箭头63的方向引导。沿着光学路径62在箭头63的方向上引导的背向反射的激光电磁辐射被引导至背向反射监测传感器67，以用于测量背向反射的激光电磁辐射。从组织返回的激光电磁辐射可以携带有关端头到组织的距离、端头附近组织的荧光特性的信息、或其他信息。例如，拉曼散射的光可以用于识别光纤端头附近组织的分子组成。

为了区分这两个主要行进方向，术语“前向传输”和“被前向传输的”用于指代在从分束器60朝向输出光纤缆线26的远端38(即，朝向激光系统11的远端)的方向上传输的电磁辐射。术语“返回”用于指代从输出光纤缆线26的远端38并朝向分束器60(即，背离激光系统11的远端)返回的电磁辐射。

传感器67可以是例如能够将返回的电磁辐射转换成电信号的光电二极管。作为一个示例，部件67和68中的每一个可以是硒化铅光电检测器。可以使用其他类型的光电检测器和其他类型的传感器。在某些应用中，通过将检测器67和68中的每一个与吸收可见光的滤光器组合来保护检测器67和68免受照明光的影响是有利的。

在图3的示例中，分束器60、传感器67和传感器68被容置在激光器壳体12内。在其他实施例中，这些部件中的一个或多个可以位于激光器壳体12的外部。

在图1中的示例激光系统10和图3中的激光系统11的操作中，手术激光器14被操作来发射电磁辐射，该电磁辐射从手术激光器14沿着光学路径52和54在箭头53的方向上传输到输出端口16。此外，照明源70被操作来发射照明可见光，该照明可见光从照明源70沿着光学路径72和54在箭头73和53的方向上传输到输出端口16。

从输出端口16，激光电磁辐射和照明可见光进入输送光纤缆线24的近端32、行进穿过输送光纤缆线24、并且在远端34处离开输送光纤缆线24。从输送光纤缆线24的远端34，激光电磁辐射和照明可见光进入输出光纤缆线26的近端36、行进穿过输出光纤缆线26、并在远端38处离开输出光纤缆线26而沿着光学路径56朝向目标部位。目标部位可以是例如白内障晶状体、玻璃体纤维、视网膜组织、其他眼科组织或其他一般组织。

照明可见光照射在目标表面(比如眼科组织)上，并且可以帮助操作者看到目标位置和手术过程。激光电磁辐射可以是连续的和/或脉冲式的，并且如上所述，照明可见光可以是连续的和/或脉冲式的并且可以与手术激光同步以获得频闪效应。

该系统可以包括控制手术激光器14和/或照明源70的计算系统，例如处理器、存储器以及软件、固件和/或硬件。计算系统还可以接收来自监测传感器的信号并监测它们。

图4示出了操作带有照明的激光系统的示例方法的流程图。图4所示的示例方法步骤仅代表实施例，因为在本公开的范围内其他变化是可能的。

在步骤80中，从手术激光器发射电磁辐射到至少一根光纤缆线。例如，从手术激光器14发射电磁辐射到光纤缆线24、26。

在步骤82中，从照明源发射照明可见光到该至少一根光纤缆线。例如，从照明源70发射照明可见光到光纤缆线24、26。

在步骤84中，在该至少一根光纤缆线的近端处接收来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光。例如，在光纤缆线24的近端32处接收来自手术激光器14的电磁辐射和来自照明源70的照明可见光。

在步骤86中，将来自手术激光器的电磁辐射和来自照明源的照明可见光从该至少一根光纤缆线的近端传输到该至少一根光纤缆线的远端并且从该至少一根光纤缆线的远端传输出去至目标表面。例如，将来自手术激光器14的电磁辐射和来自照明源70的照明可见光从该至少一根光纤缆线24、26的近端32传输到该至少一根光纤缆线24、26的远端38并且从该至少一根光纤缆线24、26的远端38传输出去至目标表面T。

如本领域普通技术人员将理解的，本文公开的系统和方法具有优于现有系统和方法的优点。例如，在一些现有系统和方法中，手术纤维端头附近的可见性不存在或很差。利用本文公开的系统和方法，可以实现手术纤维端头附近的周围区域的高分辨率可视化。此外，通过频闪效应和对返回的信号的监测，还可以实现其他可视化和监测优点。改进的可视化和监测可以改进手术程序和患者的治疗效果。

本领域的普通技术人员将领会，本公开所涵盖的实施例并不限于上述具体示例实施例。尽管已经示出并描述了说明性实施例，但是在前述公开中还考虑到了各式各样的修改、变化、和替代。应当理解，可以对前述内容做出这种变化而不脱离本公开的范围。相应地，应当理解，所附权利要求应广义地并按照符合本公开的方式加以解释。

Claims (20)

1.一种激光系统，包括：

被配置成发射电磁辐射的手术激光器；

具有近端和远端的至少一根光纤缆线，所述至少一根光纤缆线被配置成在所述至少一根光纤缆线的近端处接收来自所述手术激光器的所述电磁辐射并将来自所述手术激光器的所述电磁辐射从所述至少一根光纤缆线的近端传输到所述至少一根光纤缆线的远端并且从所述至少一根光纤缆线的远端传输出去；以及

被配置成发射照明可见光的照明源；

其中，所述至少一根光纤缆线被配置成在所述至少一根光纤缆线的近端处接收来自所述照明源的所述照明可见光并将来自所述照明源的所述照明可见光从所述至少一根光纤缆线的近端传输到所述至少一根光纤缆线的远端并且从所述至少一根光纤缆线的远端传输出去。

2.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述照明源被配置成在期望的时间段上连续地发射所述照明可见光。

3.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述照明源被配置成以脉冲方式发射所述照明可见光。

4.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述手术激光器被配置成以脉冲方式发射来自所述手术激光器的所述电磁辐射，其中，所述照明源被配置成以脉冲方式发射所述照明可见光，并且其中，所述激光系统被配置成使来自所述手术激光器的脉冲与来自所述照明源的脉冲同步，以产生频闪效应。

5.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述光纤缆线包括至少一根光纤，所述至少一根光纤被配置成接收来自所述手术激光器的所述电磁辐射和来自所述照明源的所述照明可见光。

6.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述光纤缆线包括被配置成接收来自所述手术激光器的所述电磁辐射的至少一根第一光纤和被配置成接收来自所述照明源的所述照明可见光的至少一根第二光纤。

7.如权利要求1所述的激光系统，进一步包括合束部件，所述合束部件被配置成沿着共同光学路径组合来自所述手术激光器的所述电磁辐射和来自所述照明源的所述照明可见光。

8.如权利要求7所述的激光系统，其中，所述合束部件被适配成准许来自所述手术激光器的所述电磁辐射穿过所述合束部件至所述至少一根光纤缆线，并且其中，所述合束部件被适配成将来自所述照明源的所述照明可见光引导至所述至少一根光纤缆线。

9.如权利要求7所述的激光系统，其中，所述合束部件被适配成将来自所述手术激光器的所述电磁辐射引导至所述至少一根光纤缆线，并且其中，所述合束部件被适配成准许来自所述照明源的所述照明可见光穿过所述合束部件至所述至少一根光纤缆线。

10.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述至少一根光纤缆线包括各自具有近端和远端的输送光纤缆线和输出光纤缆线，其中，所述输出光纤缆线位于所述输送光纤缆线的远侧，并且其中，所述输出光纤缆线的近端被配置成从所述输送光纤缆线的远端接收来自所述手术激光器的所述电磁辐射和来自所述照明源的所述照明可见光。

11.如权利要求1所述的激光系统，进一步包括激光器壳体，其中，所述手术激光器位于所述激光器壳体内部，并且其中，所述至少一根光纤缆线被适配成可移除地连接到所述激光器壳体。

12.如权利要求1所述的激光系统，进一步包括监测传感器，所述监测传感器定位成检测返回的激光电磁辐射。

13.一种操作激光系统的方法，包括：

从手术激光器发射电磁辐射到至少一根光纤缆线；

从照明源发射照明可见光到所述至少一根光纤缆线；

在所述至少一根光纤缆线的近端处接收来自所述手术激光器的所述电磁辐射和来自所述照明源的所述照明可见光；以及

将来自所述手术激光器的所述电磁辐射和来自所述照明源的所述照明可见光从所述至少一根光纤缆线的近端传输到所述至少一根光纤缆线的远端并且从所述至少一根光纤缆线的远端传输出去至目标表面。

14.如权利要求13所述的操作激光系统的方法，其中，从所述照明源发射照明可见光到所述至少一根光纤缆线的步骤包括在期望的时间段上从所述照明源连续地发射所述照明可见光。

15.如权利要求13所述的操作激光系统的方法，其中，从所述照明源发射照明可见光到所述至少一根光纤缆线的步骤包括从所述照明源以脉冲方式发射所述照明可见光。

16.如权利要求13所述的操作激光系统的方法，其中，从手术激光器发射电磁辐射到至少一根光纤缆线的步骤包括从所述手术激光器以脉冲方式发射所述电磁辐射，其中，从所述照明源发射照明可见光到所述至少一根光纤缆线的步骤包括从所述照明源以脉冲方式发射所述照明可见光，并且其中，所述激光系统使来自所述手术激光器的脉冲和来自所述照明源的脉冲同步以产生频闪效应。

17.如权利要求16所述的操作激光系统的方法，其中，所述频闪效应是慢动作效应。

18.如权利要求13所述的操作激光系统的方法，其中，从手术激光器发射电磁辐射到至少一根光纤缆线的步骤包括从所述手术激光器发射中红外范围内的电磁辐射。

19.如权利要求13所述的操作激光系统的方法，进一步包括将来自所述手术激光器的所述电磁辐射从所述至少一根光纤缆线的远端引导至白内障晶状体以使所述白内障晶状体碎裂。

20.如权利要求13所述的操作激光系统的方法，进一步包括检测通过所述至少一根光纤缆线返回的激光电磁辐射。