NO823214L - Mikro-kirurgisk laser og fremgangsmaate for reparasjon av legems-vev. - Google Patents

Mikro-kirurgisk laser og fremgangsmaate for reparasjon av legems-vev.

Info

Publication number
NO823214L
NO823214L NO823214A NO823214A NO823214L NO 823214 L NO823214 L NO 823214L NO 823214 A NO823214 A NO 823214A NO 823214 A NO823214 A NO 823214A NO 823214 L NO823214 L NO 823214L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
laser beam
infrared
laser
visible
instrument according
Prior art date
Application number
NO823214A
Other languages
English (en)
Inventor
James Robert Morris
Original Assignee
Morris James R
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Morris James R filed Critical Morris James R
Publication of NO823214L publication Critical patent/NO823214L/no

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/067Radiation therapy using light using laser light
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B2018/2015Miscellaneous features
    • A61B2018/2025Miscellaneous features with a pilot laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B2018/2035Beam shaping or redirecting; Optical components therefor
    • A61B2018/20351Scanning mechanisms
    • A61B2018/20359Scanning mechanisms by movable mirrors, e.g. galvanometric
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B2018/2035Beam shaping or redirecting; Optical components therefor
    • A61B2018/204Attenuators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/22Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
    • A61B2018/2205Characteristics of fibres
    • A61B2018/2222Fibre material or composition
    • A61B2018/2233Solid transparent for far infrared light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/74Manipulators with manual electric input means
    • A61B2034/742Joysticks

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse' angår en mikro-kirurgisk la-
ser for bruk ved utførelse av kirurgiske teknikker slik som skjæring i og fjerning av muskelvev og-anastomosis av kar. Oppfinnelsen er også rettet på en fremgangsmåte for reapara-
sjon av istykkerskåret eller istykkerrevet legems-strukturer.
Bruken av' lasere i kirurgi har vært kjent siden 1960-tallet. En av de første anvendelsesområdene var en fremgangsmåte for festing av netthinner. Bruken av lasere ved anastomosis av kar ble ført overveiet på midten av 1960-tallet. Utviklin-
gen av en slik.teknikk er megetønskelig■ettersom mikrosutur-teknikken ved reparasjon av små kar er tidkrevende og krever åre-tillukning over perioder som er lenger enn sikkerhetsgren-
sen hvis dét dreier seg om organer slik som hjernen. I tillegg er suturteknikken vanskelig og"ofte umulig med kar som er mindre enn 0,5 mm.
Inntil.1979' var den eneste praktiske bruk av lasere i kirurgiske teknikker vedrørende' kar anvendelse av den. blodstan-sendé virkningen av • laserstrålen. Forsøk' med reparasjon av.små •blodkar (0,3 - 1,0 mm) i rotter ved bruk av en Neodymium-YAG-laser ble rapportert i tidsskriftet "Surgery", volum 85, side
684, 1979, og i "Journal of Micro-Surgery", side 434, mai/juni 1980
Disse anastomosis-teknikkene og andre mikro-kirurgiske teknikker med bruk av lasere ble hindret av.dert store størrel-sen av laserne og deres manglende evne til å. fokusere på en punktstørrelse som er liten nok til å muliggjøre effektiv reparasjon av små kar..'
Konvensjonelle lasere som for.tiden er i bruk i operasjonssaler, er store og omfangsrike instrumenter, som krever tilleggs-utstyr i form av en vakuumpumpe, kjølesystem og gassylindere. Slike enheter veier omkring.100 kg og ér derfor ikke lette å-bevege.- 'Selve' laseren er montert i en enhet som sitter på gul-vet, og strålen blir sendt gjennom optiske fibre eller en led-
det arm til et optisk apparat som muliggjør .manipulasjon av strålen og fokusering.- Dette apparatet er montert på et kirurgisk mikroskop gj.ennom hvilket kirurgen betrakter arbeidsområ-det. Strålen blir manipulert av kirurgen ved bruk av en spak,
og kirurgen må hele tiden bruke én hånd til å styre og posisjonere laserstrålen.
I tillegg til"at slike lasere er omfangsrike og krever tilleggsutstyr,- er de ute av stand til å frembringe en punkt-størrelse mindre enn 500 mikron ved deres brennplan.. Sonen for vevs-destruksjon er avhengig av punktstørrelsen, og jo større punktstørrelse, jo mer omfattende og utbredt er den vevs-destruksjon som inntreffer.. Punktstørrelsen er spesielt viktig ved anastomosis av små kar mindre enn 1 mm ■ i diameter.
Den mikro-kirurgiske laseren i henhold til den foreliggende oppfinnelse unngår disse ulempene. Den mikro-kirurgiske'lase-. ren ifølge den foreliggende oppfinnelse er liten, omkring i50 mm x 150 -mm x 380 mm (6" x 6" x 15") , har lav vekt, mindre enn 6 kg-, og er selvstendig eller uavhengig. Der er ingen behov
for vakuumpumper, kjølesystem eller- sylindere med trykkgass.
Den mikro-kirurgiske laseren er anordnet for montering'direkte
. på et kirurgisk mikroskop.
Ved å bruke mikroprosessorer kan den bevegelse av strålen som kirurgen trenger, programmeres før-den aktuelle kirurgiske • teknikk utføres, og så ka-n den gjentas for derved å frigjøre kirurgens hender.
Den punktstørrelsen av strålen som frembringes av laseren ifølge■oppfinnelsen, er mindre enn 2 00 mikron. Dette resulte-rer i at mindre vev blir ødelagt når strålen brukes, og det gjør det mulig å bruke innretningen til å reparere mindre kar.enn hva som hittil hai: vært mulig. En annen -fordel ved den lille punktstørrelsen,, er at den samme energitetthet kan oppnås-ved å bruke en laveffékt-laser.
Den foreliggende oppfinnelse er en selvstendig, mikro-kirurgisk laser. Laseren omfatter et hus anordnet for montering på et standard kirurgisk mikroskop, en infrarød laserkilde og en synlig laserkilde. En anordning for å avbryte- den infrarøde laserstrålen og for å polarisere og dempe den infrarøde laserstrålen er anordnet i- strålebanen. Stråleutvidende anordninger er anordnet i strålebanene. En anordning for korreksjon av bøl-gefronten er plassert i strålebanen til den synlige laseren slik. at dens bølgefront blir deformert på en sli'k måte at dens brennpunkt vil falle sammen med brennpunktet til den infrarøde laser- -
•strålen etter passering gjennom fokuseringslinsen. En strålesplitter er anordnet . i s'trålebanen til begge laserne o.g tjener som et middel for å overlagre banen til den synlige laserstrålen . på strålebanen til den infrarøde laserstrålen.. Det er anordnet en innretning for å måle energinivået til den infrarøde laserstrålen. Anordninger for å avbøye de kombinerte laserstrålene i X- og Y-retningene i et'plan perpendikulært til de kombinerte strålene når de forlater fokuseringslinsen, er også anordnet. En sluttlinse er anordnet for å fokusere de kombi nerte laserstrålene på en flekk som er mindre enn 200 mikron i diameter ved linsens brennplan. Den mikro-kirurgiske laseren er spesielt velegnet for å utføre reparasjon av istykkerrevne eller fradelte legems-struk-tu-rer. Fremgangsmåten for reparasjon omfatter generering av en infrarød laserstråle og posisjonering av legems-strukturen som skal repareres, ved laserstrålens brennplan. De to- overflatene som skal sammenføyes, blir bragt tett inntil hverandre'. Laserstrålen blir fokus.ert på en flekk som er mindre enn .200 mikron i diameter, og rettes på sammenføyningen, mellom de to overflatene en tid som er tilstrekkelig til å bevirke repara sjonen . Fig. 1 viser skjematisk strålebanene- til.den infrarøde laserstrålen og den synlige laserstrålen og de forskjellige komponenter.
Fig..2 er et grunnriss av den kirurgiske laseren.
Fig. 3 er et sideriss av den kirurgiske laseren.
Fig. 4 er et blokksk jerna over • s tyrekret-sene .
Som vist på fig. 1, er én anordning for generering av en infrarød laserstråle 1 montert inne i et lett, hovedsakelig rektangulært hus (ikke vist) med dimensjoner omkring 150 mm x 1'50 mm x 380 mm. Den foretrukne kilde for den infrarøde laserstrålen er en CG^-bølgeleder-laser som avgir en stråle med en
•bølgelengde på 10,6 mikron. Det foretrukne effektområde for GQ2--laseren er fra omkring 5 til omkring 10 Watt. • Huset kan være av ethvert lett materiale- med tilstrekkelig styrke til å understøtte de indre- komponentene til laseren. For eksempel . kan en bikake-lignende konstruksjon "fremstilt av aluminium som
ligger mellom, parallelle plater, brukes for å få de ønskede egenskaper med uhyre lav .vekt og tilstrekkelig styrke.
En anordning for å generere en synlig laserstråle er også montert i huset parallelt med den infrarøde laserstrålen. Den foretrukne kilde- for. denne strålen er en helium-ne.on-laser
(HeNe-laser) som avgir en laserstråle med en bølgelengde på . 6328 Ongstrøm. HeNe-lasere med utgangseffekt'i området 2-5
. milliwatt, blir foretrukket.
Strålen som utsendes' fra den infrarøde laseren 1, passerer gjennom en stråleavbryter 7 som er elektronisk styrt. Denne avbryteren gjør det mulig for kirurgen å posisjonere laseren og innøve og/eller programmere de nødvendige bevegelser med den'' infrarøde strålen av, idet bare den uskadelige.synlige strålen brukes. -Den foretrukne stråleavbryteren er en enkel lukkerme-•kanisme, imidlertid - kan andre anordninger, anvendes.
Etter å ha passert gjennom avbryteren., treffer den infra-røde strålen et avbøyningsspeil 9 som avbøyer strålen 90°. An-tallet og posisjonen av slike avbøyningsspeil er avhengig av geometrien og konfigurasjonen av laserens komponenter. Posisjonen av speilene og andre elementer som er vist på den ved-føyde figur, vil bli beskrevet i forbindelse med den foreliggende utførelsesform,. uten at dette er ment å begrense oppfinnelsen, til den spesielle konfigurasjon. Det foretrukne speil-materi'ale er pyrex-glass belagt med aluminiumsilikat med et overtrekk av et hardt dielektrisk materiale. Andre speil slik som sølv- eller gull-pl-ettert pyrex kan også brukes...
Strålen passerer deretter gjennom en polarisator 1-1. Den foretrukne anordning .for polarisering av strålen er en BreWster-plate. Den inf rarøde... strålen passerer deretter gjennom en annen polarisator 15. Igjen er den foretrukne polarisator en Brewster-plate. Ved å dreie denne polarisatoren, kan den pola-riserte strålen fra den første 'polarisatoren dempes.og .effektnivået til den infrarøde strålen kan således reguleres. En ut-veksling 17 som drives av en servomotor, dreier den annen, polarisator i avhengighet av -styréanordninger som betjenes av kirurgen.
Etter at den infrarøde strålen har passert gjennom den andre polarisatoren og har truffet avbøyningsspeilet 19, passerer den gjennom en stråleutvider 21 som får strålens bølgebane til å divergere. Stråleutvideren er en. negativ linse- med en diameter på omkring 6 mm og som kan være laget av zink-selen (ZnSe), barium-fluorid-, (BaFl) eller, germanium (Ge) . Uttrykket "linse" er her brukt i sin brede betydning, og kan indikere en enkelt optisk komponent eller en kombinasjon av slike komponenter satt
sammen for å oppnå de ønskede resultater.
Den infrarøde strålen passerer deretter gjennom en■samle-. linse 23 som også kan være laget av ZnSe, BaFl eller Ge, og som er omkring 12 mm i diameter. Etter å passert gjennom denne linsen,.er strålen hovedsakelig, ikke-divergent. Strålen som
■ forlater linsen 23, er omkring 12 mm i diameter. Etter å ha truffet et annet avbøyningsspeil 25, passerer
den infrarøde strål.en gjennom et strålesplitter 2 7 som er opp-satt i en vinkel, på'45° med den infrarøde strålens bane. Strålesplitteren er laget av germanium. Strålesplitteren er anti-refleksjons-belagt■ ved 45°. 95% av den infrarøde, .strålen passerer gjennom stråle.splitteren. De gjenværende 5% blir reflektert til en fotocelle 4 7 som måler effektnivået til den.infra-røde strålen. Det målte effektnivå.blir fremvist på instrumen-tets kontrollpanel. '
Strålen som emitteres fra laseren 5. ved den synlige bølge-lengden,. treff er to avbøyningsspeil 49 og 51, som hvert er oppstilt i 45 graders vinkel med strålebanen. Strålen passerer deretter gjennom en stråleutvider som består av en negativ linse av kvarts eller smeltet silisiumoksyd, som får strålen til å divergere. Strålen passerer deretter gjennom en. kølimatorlinse 551
Etter kolimatorlinsen passerer strålen gjennom en korri-geringsanor.dning 57 for bølgefronten, hvilken deformerer bøl-gefronten til den synlige strålen slik at ved passering gjennom den siste fokuseringslinsen, vil dens brennpunkt bli sammenfal-lende med brennpunktet til den infrarøde strålen, for derved å gjøre det mulig for kirurgen å posisjonere den infrarøde strålen .nøyaktig ved -å posisjonere den synlige strålen.'Anordningen for korrigering- av bølgef ronten som er vist på fig. 1, er sammensatt av to positive linser åv smeltet silisiumoksyd eller t kvar.ts.
Den synlige strålen treffer deretter strålesplitteren 27 som er oppstilt i en vinkel på 45° med den synlige strålens bane.. 95% av den synlige laserstrålen blir reflektert av strålesplitteren. Den delen som reflekteres på denne^måten, blir overlagret på banen til'den infrarøde strålen...
Etter at de kombinerte strålene forlater strålesplitteren, treffer de et, ■avbøyningsspeil 29 og passerer så gjennom en strå leutvider 33 som består av en negativ ZnSe-linse som er omkring 18 mm i diameter. De resulterende divergerende, kombinerte strålene passerer'deretter gjennom en kolimator 3 5 som er en ZnSe-linse med en diameter omkring 38 mm, og som gjør strålene parallelle igjen og med en diameter omkring 38 mm. Strålen er således utvidet fra sin opprinnelige diameter på 1,5 mm. Denne utvidelsen i strålediameteren tillater den siste fokuseringslinsen å være betydelig hurtigere enn. de som er tidligere kjent på området. For eksempel var f-tallet til fokuseringslinsene i de tidligere kjente innretningene i området fra 10 til 12.
Ved å bruke de optiske komponentene og arrangementene ifølge den foreliggende oppfinnelse, gis f-tall . i ' området fira 3 til 5.
Som vist på fi-g. 1, treffer de kombinerte strålene deretter mekanismer for manipulering av strålen i- X- og Y-retningene. De foretrukne mekanismer er avsøkende galvan<p>meter-speil som består av speil 39 og 43 laget av berillium belagt med aluminium-silikat og et hardt dielektrlkum, og som kan dreies på'aksler som strekker seg fra galvanometere 41 og 45. Berillium er det foretrukne materiale pga. dets lette vekt som gjør. det 'mulig å posisjonere speilene ved hjelp av galvanometere. Ett slikt speil gjør det mulig å bevege eller translere strålen i X-retningen i et plan som ér perpendikulært til de kombinerte strålers ..akse etter at strålen forlater den siste fokusérings-linsen. Det andre speilet muliggjør lignende bevegels.e i Y-retningen.
Bevegelsen av de avsøkende galvanometer-speilene og der-med reguleringen av laserstrålens posisjon, blir styrt av kirurgen ved bruk' av en spak sorti er forbundet med passende kretser
for å g-i nødvendig utgangsspenning til galvanometerne slik at
de frembringer den nødvendige" bevegelse. Tilbakekoblingskret-ser kan være anordnet for å mate spenningsparameterne til lager-kretser som gjør det mulig for kirurgen å programmere et spesielt bevegelsesmønster■mens bare den. synlige strålen brukes,
og så ved å bruke lagerkretsene og de avsøkende galvanometer-speil å gjenta det nøyaktige mønster mens den infrarøde strålen, brukes. Dette trekk frigjør kirurgens hender for andre oppga-ver mens den infrarøde strålen er i bruk. I tillegg kan bevegelsen av avsøkningsspeilene styres ved hjelp av en fotbetjent anordning.
Etter, det andre, avsøkende galvanometer-speilet passerer de kombinerte strålene gjennom en siste fokuserlngslinse 37. Den foretrukne linse er en ZnSe-linse med en brennvidde fra 150 til 200 mm. Linsen er i stand til å frembringe en punkt-størrelsepå mindre enn 200'.mikron ved .brennplanet. - Punktstør-relser så små som 75 mikron er oppnåelige ved den foreliggende oppfinnelse. Linsen vil fortrinnsvis være uts.kiftbar for til-pasning til mikroskoplinsens brennvidde. Fokuseringslinsen kan være montert på et motorisert translasjonstrinn for å hjelpe til med den siste fokuseringsregulering.
Det virkelige fysiske arrangement av de forskjellige komponentene er vist på figurene .2 og 3.
Det vises til figurene 2 og 3 hvor CG^-laseren 61 og HeNe-laserén 63 er vist. Den infrarøde strålen 65 treffer to abøyningsspeil 67 og 6.9. ■ Den infrar.øde strålen møter deretter polarisatoren 71 som drives ved hjelp av en servomotor 73.. Den foretrukne polarisatoren er en trådgitter-polarisator, f.eks.
en som leveres av PTR Optic. Den infrarøde strålen blir igjen
avbøyd ved hjelp av to speil 7.5 og 77. Strålen treffer deretter strålingsmåler-vinduet eller strålesplitteren 79 som re-flekterer 5% av den infrarøde strålen til strålingsmåleren .81, som måler effektnivået til den infrarøde -strålen. De reste-rende. 95% av den infrarøde strålen møter deretter en -lukkerme-k-anisme 83, som når den er lukket, muliggjør fokusering og inn-retting av den kirurgiske laseren ved bare..å bruke den uskade-lige synlige strålen. Når lukkeren er lukket, blir den infra-røde strålen reflektert til en stråledump 85 hvor den blir ab-sorbert. Den infrarøde strålen passerer deretter gjennom en
10X stråleutvider sammensatt av en negativ linse 87 og en posi-■ tiv -linse 89 .
Den synlige laserstrålen treffer et avbøyningsspeil 91 som retter. strålen mot strålesplitteren 9-3 > som er lokalisert i den infrarøde strålebanen mellom de to linsene til utvideren.' Denne strålesplitteren er belagt med germanium slik at den tillater omkring 95% av den infrarøde strålen å passere, og den reflekterer'100% av den synlige strålen.. Den reflekterte synlige strålen er således overlagret på den infrarøde .strålen.
De kombinerte strålene treffer deretter galvanometer-speilene 95 og 97 som blir styrt for å manipulere X- og Y-koprdi- natene for de- kombinerte'stråler. Endelig passerer de kombinerte strålene gjennom en sluttfokuserings-linse- 99.
Fig. 4 er et'blokkskjerna som viser; styrekretsene for den kirurgiske laseren som er vist på figurene 2 og 3. Den- ønskede effekt for CG^-laseren blir valgt ved hjelp av- effektinnstil-lingen som benytter ét potensiometer til å frembringe en spen-ning som representerer et ønsket .effektutgangsnivå fra. laseren. Servokretsen 103 sammenligner utgangen fra strålingsmåleren 81 med denne utgangen og justerer polarisatoren 71 via motor 105 inntil servobetingelsen er tilfredsstilt. Den aktuelle effekt blir indikert på reguleringsmodulene av effekt-indikatoren 107-.
Lukkeren 83 blir drevet ved hjelp av lukkerbryteren 109 som er en enpolet, toveisvender som aktiverer (åpner) lukkeren når den trykkes ned. Tids- og dfiv-kretsen 111 tillater valg' av en spesiell eksponerings- eller puls-lengde som får driv- ■ kretsen til å aktivere lukkeren over det ønskede tidsrom.
Posisjoneringen av den kombinerte laserstrålen 'blir regu-lert ved hjelp av en spak. Spaken virker mekanisk på et potensiometer 113. Signalet fra dette potensiometeret blir omsatt til fysisk bevegelse av galvanometer-speilene ved hjelp av X-og Y-galvanometer-drivkretser 115 og 117.
X- og Y-styrekretsen 11.9 styrer graden av bevegelse av de kombinerte strålene ved brennplanet pr. bevegelsesenhet av spaken. Når derfor finarbeid blir utført, muliggjør denne kretsen liten bevegelse av strålen når spaken blir beveg.et over en stor vinkel., noe som gir kirurgen bedre' styring. I tillegg blir denne kretsen brukt til å forhindre bevegelse av strålen utenfor, kirurgens synsfelt når høy forstørrelse blir brukt.
I .tillegg til de nettopp beskrevne kretser som styrer drif-ten av den kirurgiske laseren, er det tilveiebragt et antall
kretser for å sikre trygg drift av den kirurgiske laseren for å forhindre at pasienten skades i tilfellet av feilfunksjon av én av styrekretsene..
Med unntagelse av en feilfunksjon i lukkeren, virker alle feilkretsene til å lukke lukkeren hvis en feil detekteres. Posisjonsovervåknings-kretsene 121 og .125 overvåker for stor vinkelm.es.sig bevegelse av X- og Y-ga.lvanometer-speilene .■ Slik for stor vinkelbevegelse kan inntreffe under start..Hvis for. stor' vinkelbevegelse. av ett av de to .galvanometer-speilene blir detektert, virker feilkretsene 123 og 127 til å lukke lukkeren ved hjelp av lukker-deaktiveringskretsen. 129 . Det er også mu-'lig at oscillasjoner kan begynne å inntreffe i ett eller.begge galvanometer-speilene eller i servomotor-kretsen 103. Slike oscillas joner blir detektert, ved hjelp av oscillas j''onsovervåk-nings-kretsen' 131, og feilkretsén'135 virker til å lukke'lukkeren gjennom lukker-deaktiverings-kretsen 129. -Det siste feil-systemet som virker gjennom lukker-deaktiveringskretsen, er motorovervåkningen 137 og feilkretsén 139. Denne kretsen detekterer og varsler en.feil hvis motoren ikke reagerer på servokretsen.
Svikt i lukkerstyringen blir detektert ved hjelp av lukker-overvåkningen 141 fra et signal fra strålingsmåleren 140..Hvis lukkeren. ikke lukker skikkelig, detekterer strålingsmåleren den andel av den infrarøde strålen som reflekteres av strålesplitteren 93. ' Lengden av lukkerens tidsstyrepuls blir sammen-lignet med Virkelig åpningstid av lukkeren ved hjelp av lukker-overvåknings-kretsen 141, og hvis der er et avvik, blir feilen varslet gjennom feilkretsén 143 og energien til CG^-laseren blir slått av gjennom nedkoblingskretsen 145.
Alle feilkretsene virker gjennom den styrte feilkretsén
147 for å varsle ved hjelp av LED-indikatoren at en.feil har inntruffet. Krets i.49 • virker■ til å tilbakestille alle feil-
lys .
I bruk lokaliserer først kirurgen laserstrålen i den ønskede posisjon ved å bruke bare den synlige strålen, idet den., infrarøde strålen blokkeres ved hjelp av stråleavbryteren. Strålen, blir manipulert av kirurgen som bruker en reguleringsspak som virker på de avsøkende galvanometer-speilene.
Om ønsket,.kan kirurgen manipulere strålen i et ønsket møn-ster ved å bruke bare den synlige strålen. Tilbakekoblingskret-ser leverer spenningsutgangen som tilføres de,avsøkende galvano- ■ meter-speilene til' en lagerkrets. Kirurgen kan så aktivere den infrarøde strålen og nøyaktig bevegelse av hans tidligere møn-ster blir utført, noe som frigjør kirurgens hender' for bruk i det operative feltet. Dette trekk minsker behovet for medhjel-pere i operasjonssalen.
På grunn.av den lille, punktstørrelsen som frembringes ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse., er den spesielt nyttig ved-anastomosis av kar som er mindre enn 1 mm i diameter. Den nøyaktige beskaffenhet av den bindingsmekanisme som frembringes ved hjelp av laserstrålen, er ikke kjent. Den samme teknikk er.nyttig når dét gjelder å reparere andre legems-strukturer enn blodkar. Blant slike strukturer som kan repareres, er arterier,, vener, sædledere, fallopian tubes, tarmer, innvoller, nerver, muskler og hjerteventiler.. Teknikken vil bli beskrevet mer spesielt med hensyn til reparasjon av små kar som er gått i stykker...
Teknikken blir utført ved å bringe- de to endene av det delte karet 'nær inntil hverandre ved hjelp av. klammere. To eller tre suturer blir. anbragt i karet, for å holde endene i riktig innretning. Vanligvis blir suturene anbragt 120° fra hverandre omkring arteriens omkrets.
Karet blir posisjonert ved brennplanet til laseren. Laserstrålen blir så posisjonert ved å bruke bare den synlige strålen. Den infrarøde strålen blir så slått på for et forut-' bestemt tidsrom. Eksponeringslengden er vanligvis fra omkring 0,2 til. 0,6. sekunder med én infrarød las.erutgang på- 50 - 100 milliwatt. Strålen kan være stasjonær eller kan-sveipes over sammenføyningen. Karet blir så dreiet, og prosedyren blir
.gjentatt. Antall eksponeringer for laserstrålen er avhengig
av størrelsen på karet'som skal skjøtes. Vanligvis er 2 - 4 eksponeringer nødvendig for å' fullføre reparasjonen.
Etter .at reparasjonen er fullført, kan suturene fjernes. Ved. å bruke denne teknikken, kan den tid som er nødvendig for å bevirke reparasjonen, reduseres fra dé 30 - 60 minuttene som er. nødvendig for vanlig mikro-kirurgiske teknikker, til 2-3 minutter. '
Reparasjonsteknikker som anvender den foreliggendé oppfinnelse med dens lille punktstørrelse, unngår problemet med at karet blir innsnevret i reparasjonsområdet. Denne, innsnev-ringen er resultatet av termisk dehydrering av vev nær repa-ras jonsstedet . Mengden av slikt dehydratisert vev bl-ir redu-sert ved minskningen i punktstørrelse.
Forsøk på delte lårarterier på. levende rotter har vist at teknikken er vellykket når det gjelder å reparere arterier mellom 0,7- og-1,5 mm i diameter. En sammenligning av. légningshyp- .
pighetene har vist at teknikken gir overlegne resultater i forhold til hva som oppnås ved å bruke konvensjonelle mikro-kirurgiske' teknikker.
Reparasjonsteknikken har også blitt tetstet med hell ved reparasjon av sædledere og "fallopian tubes" på rotter.- Den har også med hell blitt, brukt til å reparere tarmer og innvol--ler... Teknikken er like anvendbar'når det gjelder å reparere kar som ikke er delt, men som er blitt revet i stykker eller som det er gått hull på. Overflatene som skal sammenføyes, blir brakt nær inntil hverandre på samme måte som beskrevet ovenfor i tilfellet med en fullstendig delt åre. Overflatene blir så eksponert for den infrarøde laserstrålen i et tidsrom som
•er tilstrekkelig til å bevirker reparasjonen.
I tillegg til reparasjon av kar og andre rør-strukturér, kan teknikken brukes til å reparere andre istykkerrevne eller skårne legems^strukturer slik som hjerteventiler, nerver og muskler.
Det er mulig å ha de to laserstråle-kildene utenfor det huset som er montert- på det kirurgiske mikroskopet. I slike tilfeller kan laserklldene være av den konvensjonelle type som nå brukes i operasjonssaler. Strålene kan overføres til den op-.tiske komponentpakken ved hjelp av en leddet arm eller ved hjelp av optiske fibre. På det optiske mikroskopet kan være montert - et hus som inneholder polariserings- og- dempnings-anordninger slik som. de.tidligere beskrevne. Stråleutvidelse blir også ut-ført på.samme måte som beskrevet ovenfor. Posisjonering av' strålen blir styrt ved hjelp av avsøkende galvanometer-speil. • Et sluttfokuserings.-element er anordnet, som er. i stand til å frembringe en punktstørrelse, mindre enn 200 mikron ved- brennplanet. En slik innretning vil pga. sin lille punktstørrelse mu-liggjøre bruk til reparasjons-fremgangsmåter som beskrevet ovenfor, selv om den ikke er så kompakt som den foretrukne utførel-sesform.
Modifikasjoner og.variasjoner av oppfinnelsen vil fremgå for fagfolk på området. Alle slike ekvivalente modifikasjoner og variasjoner faller innenfor,rammen for de vedføyde krav.

Claims (10)

1. Instrument for fokusering av en laserstråle til et lite punkt i et brennplan, ■ karakterisert ved en laserkilde for frembrin-gelse av en laserstråle, en anordning tilordnet laserstrålekilden for å utvide laserstrålens tverrsnitt og for å kolimere' den utvidede laserstrålen, en linse for å fokusere den utvidede laserstrålen til et lite punkt på brennplanet, hvilken fokuseringslinse har et tverrsnitt som er større enn tverr-snittet av den utvidede .laserstråle, og en anordning plassert mellom.utvidelses- og kolimerings-anordningen og fokuseringslinsen for å bevege den utvidede strålen lateralt i forhold til fokuseringslinsen, for å muliggjøre regulering og bevegelse av det lille punktet i brennplanet.
2.. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningene for å bevege strålen omfatter to avsøkende galvanometer-speil.
3-. Instrument ifølge krav 1 og 2 , karakterisert ved at en anordning for å avbryte laserstrålen er plassert i laserstrålens bane.
4. Instrument ifølge krav 3, karakterisert ved at en anordning for detek-sjon av effektnivået er tilordnet laserstrålen, hvilken detek-sjonsanordning er plassert slik at. laserstrålens effektnivå kan' overvåkes med laserstrålen blokkert ved hjelp av avbrytelses-anordningen..
5..Instrument ifølge krav 1 - 4, karakterisert ved at det er tilveiebragt en anordning for å dempe laserstrålen for å regulere dens effekt.
6. Instrument ifølge krav 4 og 5, karakterisert ved at deteksjonsanordningen for effektnivå omfatter et strålingsmåler^ yindu som er plassert ved laserstrålens bane, og som er i stand til å overføre hoved- delen av laserstrålen og reflektere en mindre del, av laserstrålen, en strålingsmåler montert slik at den avskjærer den reflekterte laserstrålen,' og en krets som overfører utgangen fra strålingsmåleren -til en indikasjon på effektnivået.
7' . Instrument ifølge krav 1-6, karakterisert ved at laserstrålekilden er en CG^ -laser som frembringer en infrarø d laserstråle.
8. Instrument ifølge krav 7, . karakterisert ved ', at en synlig laserstråle-kilde som frembringer en synlig laserstråle, er anordnet, og-ved at anordninger for å innrette den synlige strålen méd den infrarøde laserstrålen også er tilveiebragt, slik at den in-frarøde laserstrålen kan lokaliseres i brennplanet ved å bruke den synlige laserstrålen.
'9- Fremgangsmåte for reparasjon av legems-strukturer, ' karakterisert ved at det genereres en infra- rød laserstråle, at legems-strukturen som skal repareres, po-sisjoneres ved laserstrålens brennplan, at overflatene som skal sammenfø yes bringes nær inntil hverandre, ved at den infrarøde laserstrålen fokuseres til et punkt som er mindre enn 200 mikron i diameter, og ved at strålepunktet rettes mot sammenføy- . ningen av overflaten som skal repareres, lenge nok til å bevirke reparasjonen.'
10. Fremgangsmåte ifølge krav 8-, karakterisert ved at den infrarøde laserstrålen blir lokalisert ved sammenføyningen av overflatene som skal repareres, ved å rette en synlig laserstråle, som er kolineær med og som har et brennpunkt som faller sammen med den infra-røde laserstrålen, mot sammenføyningen av overflatene som skal repareres..
11-. Fremgangsmåte ifølge krav 9 og 10, karakterisert ved - at legéms-strukturene er blodkar med diameter mindre enn .1 mm.
NO823214A 1981-09-24 1982-09-23 Mikro-kirurgisk laser og fremgangsmaate for reparasjon av legems-vev. NO823214L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30517581A 1981-09-24 1981-09-24
US40960982A 1982-08-24 1982-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO823214L true NO823214L (no) 1983-03-25

Family

ID=26974444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO823214A NO823214L (no) 1981-09-24 1982-09-23 Mikro-kirurgisk laser og fremgangsmaate for reparasjon av legems-vev.

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0075860A3 (no)
KR (1) KR840001718A (no)
AR (1) AR230939A1 (no)
AU (1) AU564020B2 (no)
CA (1) CA1223644A (no)
DK (1) DK423482A (no)
ES (2) ES515900A0 (no)
FI (1) FI823285L (no)
GB (1) GB2108282B (no)
GR (1) GR76733B (no)
IE (1) IE53418B1 (no)
IL (1) IL66857A (no)
MX (1) MX152422A (no)
NO (1) NO823214L (no)
NZ (1) NZ201981A (no)
OA (1) OA07217A (no)
TR (1) TR22323A (no)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5985657A (ja) * 1982-11-06 1984-05-17 日本赤外線工業株式会社 レ−ザ照射装置
DE3319203C2 (de) * 1983-05-27 1986-03-27 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Vorrichtung zur Dosismessung bei der Photokoagulation
DE3335810A1 (de) * 1983-10-01 1985-04-18 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Optisches system fuer therapeutische laserlichtanwendung
US4672969A (en) * 1983-10-06 1987-06-16 Sonomo Corporation Laser healing method
US5002051A (en) * 1983-10-06 1991-03-26 Lasery Surgery Software, Inc. Method for closing tissue wounds using radiative energy beams
US4854320A (en) * 1983-10-06 1989-08-08 Laser Surgery Software, Inc. Laser healing method and apparatus
DE3339370A1 (de) * 1983-10-29 1985-05-09 Meditec GmbH, 8501 Heroldsberg Gepulster laser fuer medizinische anwendungen
US4697590A (en) * 1984-12-24 1987-10-06 Shibuya Kogyo Co., Ltd. Apparatus for treating athlete's foot
US4648400A (en) * 1985-05-06 1987-03-10 Rts Laboratories, Inc. Ophthalmic surgery system
DE3603156A1 (de) * 1986-02-03 1987-08-06 Zeiss Carl Fa Vorrichtung zur therapeutischen bestrahlung von organischem gewebe mit laserstrahlung
IL78416A0 (en) * 1986-04-03 1986-08-31 Uzi Sharon Laser surgery system
US4931053A (en) * 1988-01-27 1990-06-05 L'esperance Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for enhanced vascular or other growth
US4901718A (en) * 1988-02-02 1990-02-20 Intelligent Surgical Lasers 3-Dimensional laser beam guidance system
US4859075A (en) * 1988-03-14 1989-08-22 Directed Energy, Inc. Laser thermal testing method and system for use with a fire alarm system
US4929246A (en) * 1988-10-27 1990-05-29 C. R. Bard, Inc. Method for closing and sealing an artery after removing a catheter
US5540677A (en) * 1990-06-15 1996-07-30 Rare Earth Medical, Inc. Endoscopic systems for photoreactive suturing of biological materials
US5071417A (en) * 1990-06-15 1991-12-10 Rare Earth Medical Lasers, Inc. Laser fusion of biological materials
US5725522A (en) * 1990-06-15 1998-03-10 Rare Earth Medical, Inc. Laser suturing of biological materials
EP0614388B1 (en) * 1991-11-06 2002-06-12 LAI, Shui, T. Corneal surgery device
US5246435A (en) * 1992-02-25 1993-09-21 Intelligent Surgical Lasers Method for removing cataractous material
CA2134071C (en) 1992-04-23 1999-04-27 Sew Wah Tay Apparatus and method for sealing vascular punctures
US5558667A (en) * 1994-12-14 1996-09-24 Coherent, Inc. Method and apparatus for treating vascular lesions
EP0880941B1 (en) * 1997-05-30 2001-12-19 Nidek Co., Ltd. Laser treatment apparatus
AU3274900A (en) 1999-03-19 2000-10-09 Asah Medico A/S An apparatus for tissue treatment
US7223266B2 (en) 2003-02-04 2007-05-29 Cardiodex Ltd. Methods and apparatus for hemostasis following arterial catheterization
DE10309971A1 (de) 2003-03-07 2004-09-16 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Operationsmikroskop mit einer Objektfeldbeleuchtung
DE10332074A1 (de) * 2003-07-11 2005-02-10 Carl Zeiss Jena Gmbh Anordnung zur Direkteinkopplung eines Lasers, vorzugsweise eines Kurzpulslasers
GB2446635B (en) * 2007-02-13 2009-09-30 David Andrew Morris Eye-safe infra-red laser system
JP2010536437A (ja) 2007-08-15 2010-12-02 カーディオデックス リミテッド 穿刺を閉塞するためのシステムおよび方法
GB0721343D0 (en) * 2007-10-30 2007-12-19 Perkinelmer Ltd Improvements in and relating to scanning confocal microscopy
JP5065059B2 (ja) 2008-01-08 2012-10-31 オリンパス株式会社 顕微鏡
US9211214B2 (en) 2012-03-21 2015-12-15 Valeant Pharmaceuticals International, Inc Photodynamic therapy laser

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1500039A (fr) * 1966-06-13 1967-11-03 Comp Generale Electricite Bistouri à laser
US3703176A (en) * 1970-05-28 1972-11-21 Arthur Vassiliadis Slit lamp photocoagulator
US3710798A (en) * 1971-08-30 1973-01-16 American Optical Corp Laser system for microsurgery
US3902036A (en) * 1974-05-02 1975-08-26 Western Electric Co Control system using multiplexed laser beams
JPS52111295A (en) * 1976-03-15 1977-09-17 Mochida Pharm Co Ltd Operational laser optical device under microscope
US4131782A (en) * 1976-05-03 1978-12-26 Lasag Ag Method of and apparatus for machining large numbers of holes of precisely controlled size by coherent radiation
DE2624121A1 (de) * 1976-05-28 1977-12-15 Siemens Ag Verfahren zum genauen bearbeiten eines im arbeitsfeld eines bearbeitungslasers angeordneten werkstueckes sowie vorrichtung zur ausuebung des verfahrens
DE3069080D1 (en) * 1979-11-28 1984-10-04 Lasag Ag Observation device for eye-treatment

Also Published As

Publication number Publication date
ES8308453A1 (es) 1983-08-16
TR22323A (tr) 1988-07-08
CA1223644A (en) 1987-06-30
GB2108282A (en) 1983-05-11
NZ201981A (en) 1985-07-31
DK423482A (da) 1983-04-28
ES8501575A1 (es) 1984-11-16
EP0075860A2 (en) 1983-04-06
AR230939A1 (es) 1984-08-31
OA07217A (fr) 1984-08-31
FI823285L (fi) 1983-03-25
ES522286A0 (es) 1984-11-16
GB2108282B (en) 1985-12-04
MX152422A (es) 1985-07-12
ES515900A0 (es) 1983-08-16
IL66857A (en) 1986-10-31
EP0075860A3 (en) 1984-12-27
AU8862182A (en) 1983-03-31
AU564020B2 (en) 1987-07-30
GR76733B (no) 1984-08-30
IE822320L (en) 1983-03-24
IE53418B1 (en) 1988-11-09
FI823285A0 (fi) 1982-09-24
IL66857A0 (en) 1982-12-31
KR840001718A (ko) 1984-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO823214L (no) Mikro-kirurgisk laser og fremgangsmaate for reparasjon av legems-vev.
US5219347A (en) Decoupled dual-beam control system
US3703176A (en) Slit lamp photocoagulator
US5125922A (en) Method for laser surgery
SU1019993A3 (ru) Устройство дл рассечени тканей в офтальмологической хирургии
JP3165146B2 (ja) レーザ治療装置
US4164222A (en) Laser ophthalmological unit
JPS59115032A (ja) 血管吻合装置
US4573467A (en) Optical coupling device for biomicroscope
JPH02218366A (ja) 眼の中にある点を外科治療する装置
JPH04500921A (ja) 目の手術のためのダイオードレーザ装置
JPH07503382A (ja) 角膜手術装置及び方法
US3487835A (en) Surgical laser photo-coagulation device
JPH0563526U (ja) 光治療装置
JP2001046417A (ja) 光凝固装置
JP2002165824A (ja) レーザ治療装置
JP3872219B2 (ja) レーザ治療装置
US4015906A (en) Method and apparatus for aligning an invisible beam particularly a laser bear
JP4436903B2 (ja) 角膜手術装置
US10139591B2 (en) Aspherical mirror for focusing laser beam in linear pattern and laser surgery device equipped with same
JP3758709B2 (ja) レ−ザ治療装置
JP2003225258A (ja) レーザ治療装置
JPS6225379B2 (no)
JP3695901B2 (ja) レーザ治療装置
US20040267246A1 (en) Laser treatment apparatus