CN212756095U - 一种眼组织切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的眼组织切割装置，所述的光学相干断层扫描成像系统将自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束聚焦在眼组织上，对眼组织进行实时三维测量，并将结果即时传递给所述的数据分析显示系统，数据分析显示将图像显示后再将数据信息传送至所述的控制系统，控制系统根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束的能量大小，人眼对接系统将已调节的飞秒脉冲激光束聚焦对接到所需切割的眼组织平面上，本实用新型提供的眼组织切割装置，能够实现在切割眼组织期间对飞秒激光束的精准聚焦和定位，以便将反射透镜移动到切割组织平面上，有效用于眼组织的精确切割，提高手术的质量和安全性。

Description

一种眼组织切割装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种眼组织切割装置。

背景技术

飞秒激光从激光仪发射后，当它的瞬时功率密度达到或超过特定的阈值时，被照射组织就会因多光子吸收效应形成等离子体，连带产生等离子体微爆破效应，并形成一定程度的冲击波。这种连续的微爆破效应使得各个微爆破点连成线、线又接成面，从而达到极其精密的组织切割效应。目前飞秒激光越来越应用于各种眼科疾病中去，包括眼前段激光治疗和眼底激光治疗。

眼前段包括角膜、角膜缘、瞳孔、巩膜、虹膜、晶状体、睫状肌。以晶状体病变为例，凡是各种原因如老化，遗传、局部营养障碍、免疫与代谢异常，外伤、中毒、辐射等，都能引起晶状体代谢紊乱，导致晶状体蛋白质变性而发生混浊，称为白内障，此时光线被混浊晶状体阻扰无法投射在视网膜上，导致视物模糊。飞秒激光白内障手术可以精确控制撕囊的大小和居中性，保证人工晶体位置的稳定。还可制作密闭性好的角膜切口，减少眼内感染机会。更重要的是可以劈开白内障核，降低手术难度，减少超声能量，增加安全性。

眼底飞秒激光治疗以糖尿病视网膜病变为例，当这种疾病发展到一定程度时，会出现血管闭塞的症状，而且这些血管非常细，现代医学很难使闭塞的血管变得通畅。在这种情况下，为了维持视网膜的营养供应，视网膜上就会长出大量新生血管，进而引发一系列疾病。人们用眼底激光破坏部分视网膜，降低视网膜的耗氧量，以阻碍新生血管的生长，从而保护部分有用的视力。除了糖尿病视网膜病变，还有很多疾病也可以进行眼底激光治疗，比如视网膜静脉阻塞、视网膜血管炎、外层渗出性视网膜病变、视网膜裂孔等。

目前的飞秒激光切割手术使用同一脉冲激光，此方法没有考虑到各种眼组织表面密度不同时产生的位置、形状、密度与厚度等的不同，采用同一频率的飞秒激光容易造成眼内损伤，形成手术后遗症，患者术后感觉较差。使用光学相干成像系统(OCT)进行眼组织内部结构成像来引导飞秒激光眼组织切割，时间非常长，病人需要承受很大手术心理压力，不能很好的应用到实际手术中。为了取得最好的手术效果，手术中使用OCT图像需要实时同步引导飞秒激光脉冲精确定位并聚焦在眼组织上，对于飞秒激光眼组织精确切割具有非常迫切的应用需求。

实用新型内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种可实现眼组织的精确切割，提高手术的质量和安全性的眼组织切割装置。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种眼组织切割装置，包括：自锁模全光纤飞秒激光器，及沿所述自锁模全光纤飞秒激光器出射的飞秒脉冲激光束依次设置的光束整形系统、激光振镜扫描系统及光学相干断层扫描成像系统，所述光学相干断层扫描成像系统还连接有数据分析显示系统及人眼对接系统，所述人眼对接系统连接有控制系统，其中：

所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束由光纤传输线路进入所述光束整形系统，经所述光束整形系统后的初始飞秒脉冲激光束转换为相位调制的飞秒脉冲激光束并进入所述激光振镜扫描系统，所述激光振镜扫描系统扫描眼组织实时确定的图像信息，所述光学相干断层扫描成像系统采集所述眼组织的实时图像信息，所述数据分析显示系统处理并显示所述眼组织的实时图像信息，所述控制系统根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束的能量大小，所述人眼对接系统将已调节的飞秒脉冲激光束聚焦对接到所需切割的眼组织平面上，实现眼组织精确切割。

在一些较佳实施例中，所述的自锁模全光纤飞秒激光器波长为1030nm，脉冲宽度为500fs-600fs，脉冲频率100kHz-200kHz，脉冲能量10μJ-30μJ，光束直径3±1μm，光束质量M2<1.2。

在一些较佳实施例中，所述光束整形系统包括依次设置的空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜及凹透镜，所述第一凸透镜和第二凸透镜位于微米级微型自锁滑轨上，所述所述第一凸透镜和第二凸透镜可沿所述微米级微型自锁滑轨移动。

在一些较佳实施例中，所述光学相干断层扫描成像系统成像深度达到8mm；每秒扫描帧数为100帧；扫描次数为20万次/秒；回撤速度20mm/s；波长820-880nm；系统灵敏度6dB/3mm-20dB/3mm；最大功率2.5mW-3.0mW。

在一些较佳实施例中，所述光纤传输线路为全保偏光纤，材料为石英或者玻璃，长度为50～100cm，模场直径为6.2μm。

在一些较佳实施例中，所述人眼对接系统的负压环中心、聚焦中心和眼组织的区域中心位于同一水平线上。

在一些较佳实施例中，所述眼组织为角膜、角膜缘、瞳孔、巩膜、虹膜、晶状体、睫状肌、玻璃体或视网膜中的任意一个。

另外，本实用新型还提供了一种眼组织切割装置的对接方法，包括下述步骤：

所述的光学相干断层扫描成像系统将所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束聚焦在眼组织上，对眼组织进行实时三维测量，并将结果即时传递给所述的数据分析显示系统；

所述的数据分析显示将图像显示后再将数据信息传送至所述的控制系统；

所述控制系统根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束的能量大小；

所述人眼对接系统将已调节的飞秒脉冲激光束聚焦对接到所需切割的眼组织平面上，实现眼组织精确切割。

本实用新型采用上述技术方案的优点是：

本实用新型提供的眼组织切割装置，包括自锁模全光纤飞秒激光器，及沿所述自锁模全光纤飞秒激光器出射的飞秒脉冲激光束依次设置的光束整形系统、激光振镜扫描系统及光学相干断层扫描成像系统，所述光学相干断层扫描成像系统还连接有数据分析显示系统及人眼对接系统，所述人眼对接系统连接有控制系统，所述的光学相干断层扫描成像系统将所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束聚焦在眼组织上，对眼组织进行实时三维测量，并将结果即时传递给所述的数据分析显示系统，所述的数据分析显示将图像显示后再将数据信息传送至所述的控制系统，所述控制系统根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束的能量大小，所述人眼对接系统将已调节的飞秒脉冲激光束聚焦对接到所需切割的眼组织平面上，实现眼组织精确切割，本实用新型提供的眼组织切割装置，能够实现在切割眼组织期间对飞秒激光束的精准聚焦和定位，以便将反射透镜移动到切割组织平面上，有效用于眼组织的精确切割，提高手术的质量和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的眼组织切割装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2提供的一种眼组织切割装置的切割方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，为本实用新型实施例1提供的一种眼组织切割装置，包括：自锁模全光纤飞秒激光器1，及沿所述自锁模全光纤飞秒激光器1出射的飞秒脉冲激光束依次设置的光束整形系统、激光振镜扫描系统8及光学相干断层扫描成像系统9，所述光学相干断层扫描成像系统9还连接有数据分析显示系统10及人眼对接系统11，所述人眼对接系统11连接有控制系统12。

所述自锁模全光纤飞秒激光器1发射的飞秒脉冲激光束由光纤传输线路2进入所述光束整形系统，经所述光束整形系统后的初始飞秒脉冲激光束转换为相位调制的飞秒脉冲激光束并进入所述激光振镜扫描系统8，所述激光振镜扫描系统8扫描眼组织实时确定的图像信息，所述光学相干断层扫描成像系统9采集所述眼组织的实时图像信息，所述数据分析显示系统10处理并显示所述眼组织的实时图像信息，所述控制系统12根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器1发射的飞秒脉冲激光束的能量大小，所述人眼对接系统11将已调节的飞秒脉冲激光束聚焦对接到所需切割的眼组织平面上，实现眼组织精确切割。

以下详细说明各个部件的结构及连接关系。

在一些实施例中，所述的自锁模全光纤飞秒激光器1波长为1030nm，脉冲宽度为500fs-600fs，脉冲频率100kHz-200kHz，脉冲能量10μJ-30μJ，光束直径3±1μm，光束质量M2<1.2。

可以理解，所述的自锁模全光纤飞秒激光器1出射的飞秒脉冲激光束的能量大小可根据所述所述控制系统12的指令进行调节。

在一些实施例中，所述光纤传输线路2为全保偏光纤，材料为石英或者玻璃，长度为50～100cm，模场直径为6.2μm。

在一些实施例中，所述光束整形系统包括依次设置的空间光调制器3、第一凸透镜4、第二凸透镜5及凹透镜6，所述第一凸透镜4和第二凸透镜5位于微米级微型自锁滑轨7上，所述所述第一凸透镜4和第二凸透镜5可沿所述微米级微型自锁滑轨7移动。

在一些实施例中，激光振镜扫描系统8为三维整体扫描振镜组合系统，可将飞秒脉冲激光束实时引导在聚焦位置上进行眼组织切割。

可以理解，在激光振镜扫描系统8的作用下，可以对光束在XYZ轴方向的位置进行调节，由于激光振镜扫描系统8的振镜偏转速度极快，缩短了三维扫描时间，节约了手术时间。

在一些实施例中，所述光学相干断层扫描成像系统9成像深度达到8mm；每秒扫描帧数为100帧；扫描次数为20万次/秒；回撤速度20mm/s；波长820-880nm；系统灵敏度6dB/3mm-20dB/3mm；最大功率2.5mW-3.0mW。

可以理解，光学相干断层扫描成像系统9可以采集眼组织的实时图像信息，引导在手术期间提供对手术激光束的精准聚焦和定位，使用所确定的角膜形状改变信息将激光脉冲引导到眼晶状体内的手术激光系统，有效用于眼内的精确手术操作。

在一些实施例中，数据分析显示系统10为LCD或LED显示器。数据分析显示系统10可以将激光参数、光学相干断层扫描成像系统的图像信息、激光振镜扫描系统的图像信息及开关等控制部分进行显示。

可以理解，数据分析显示系统10的数据显示屏为触摸屏，医生可随时进行激光数据选择、图像的查看和设备的启动和关闭。

在一些实施例中，控制系统12为高速计算机。

可以理解，基于由光学相干断层扫描成像系统扫描眼组织实时确定的图像信息，所述控制系统根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束的能量大小，对角膜、角膜缘、瞳孔、巩膜、虹膜、晶状体、睫状肌、玻璃体或视网膜等眼组织进行精确切割，并且能够实时修正手术方案。

可以理解，飞秒激光脉冲根据实时眼组织形状改变信息改变能量大小，不会造成眼内损伤，患者术后感觉较好、操作简捷、疗程短、愈合快，成为人性化、安全有效的切割技术。

本实用新型提供的眼组织切割装置，能够实现在切割眼组织期间对飞秒激光束的精准聚焦和定位，以便将反射透镜移动到切割组织平面上，有效用于眼组织的精确切割，提高手术的质量和安全性。

此外，本实用新型提供的眼组织切割装置采用非接触式、浸润式的对接接口，通过液体接触角膜而不是锥镜直接接触角膜，角膜挤压小，从而避免了接触式患者接口会产生角膜皱褶会产生不规则散射损伤角膜组织或者刺激虹膜使瞳孔收缩。

实施例2

请参阅图2，为本实用新型实施例2提供的一种眼组织切割装置的对接方法，包括下述步骤：

步骤S110：所述的光学相干断层扫描成像系统9将所述自锁模全光纤飞秒激光器1发射的飞秒脉冲激光束聚焦在眼组织上，对眼组织进行实时三维测量，并将结果即时传递给所述的数据分析显示系统10。

步骤S120：所述的数据分析显示系统10将图像显示后再将数据信息传送至所述的控制系统12。

步骤S130：所述控制系统12根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器1发射的飞秒脉冲激光束的能量大小。

步骤S140：所述人眼对接系统11将已调节的飞秒脉冲激光束聚焦对接到所需切割的眼组织平面上，实现眼组织精确切割。

本实用新型提供的眼组织切割装置方法，能够实现在手术期间对光束的精准聚焦和定位，并将其以直观方式向眼外科医生呈现的成像系统的引导眼组织切割装置，提高眼外科手术的质量和安全性。

此外，本实用新型提供的眼组织切割装置采用非接触式、浸润式的对接接口，通过液体接触角膜而不是锥镜直接接触角膜，角膜挤压小，从而避免了接触式患者接口会产生角膜皱褶会产生不规则散射损伤角膜组织或者刺激虹膜使瞳孔收缩。

可以理解，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然本实用新型的眼组织切割装置正极材料还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (7)

1.一种眼组织切割装置，其特征在于，包括：自锁模全光纤飞秒激光器，及沿所述自锁模全光纤飞秒激光器出射的飞秒脉冲激光束依次设置的光束整形系统、激光振镜扫描系统及光学相干断层扫描成像系统，所述光学相干断层扫描成像系统还连接有数据分析显示系统及人眼对接系统，所述人眼对接系统连接有控制系统，其中：

所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束由光纤传输线路进入所述光束整形系统，经所述光束整形系统后的初始飞秒脉冲激光束转换为相位调制的飞秒脉冲激光束并进入所述激光振镜扫描系统，所述激光振镜扫描系统扫描眼组织实时确定的图像信息，所述光学相干断层扫描成像系统采集所述眼组织的实时图像信息，所述数据分析显示系统处理并显示所述眼组织的实时图像信息，所述控制系统根据所述眼组织的实时图像信息发出指令调节所述自锁模全光纤飞秒激光器发射的飞秒脉冲激光束的能量大小，所述人眼对接系统将已调节的飞秒脉冲激光束聚焦对接到所需切割的眼组织平面上，实现眼组织精确切割。

2.如权利要求1所述的眼组织切割装置，其特征在于，所述的自锁模全光纤飞秒激光器波长为1030nm，脉冲宽度为500fs-600fs，脉冲频率100kHz-200kHz，脉冲能量10μJ-30μJ，光束直径3±1μm，光束质量M2<1.2。

3.如权利要求1所述的眼组织切割装置，其特征在于，所述光束整形系统包括依次设置的空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜及凹透镜，所述第一凸透镜和第二凸透镜位于微米级微型自锁滑轨上，所述第一凸透镜和第二凸透镜可沿所述微米级微型自锁滑轨移动。

4.如权利要求1所述的眼组织切割装置，其特征在于，所述光学相干断层扫描成像系统成像深度达到8mm；每秒扫描帧数为100帧；扫描次数为20万次/秒；回撤速度20mm/s；波长820-880nm；系统灵敏度6dB/3mm-20dB/3mm；最大功率2.5mW-3.0mW。

5.如权利要求3所述的眼组织切割装置，其特征在于，所述光纤传输线路为全保偏光纤，材料为石英或者玻璃，长度为50～100cm，模场直径为6.2μm。

6.如权利要求1所述的眼组织切割装置，其特征在于，所述人眼对接系统的负压环中心、聚焦中心和眼组织的区域中心位于同一水平线上。

7.如权利要求1所述的眼组织切割装置，其特征在于，所述眼组织为角膜、角膜缘、瞳孔、巩膜、虹膜、晶状体、睫状肌、玻璃体或视网膜中的任意一个。

Images