RU2694126C1 - Хирургическая лазерная система - Google Patents
Хирургическая лазерная система Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694126C1 RU2694126C1 RU2018129056A RU2018129056A RU2694126C1 RU 2694126 C1 RU2694126 C1 RU 2694126C1 RU 2018129056 A RU2018129056 A RU 2018129056A RU 2018129056 A RU2018129056 A RU 2018129056A RU 2694126 C1 RU2694126 C1 RU 2694126C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- master oscillator
- power amplifier
- radiation
- surgical
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 90
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 23
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- -1 rare-earth ions Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910002319 LaF3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910003443 lutetium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 206010004446 Benign prostatic hyperplasia Diseases 0.000 abstract description 10
- 206010007027 Calculus urinary Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 208000008281 urolithiasis Diseases 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 17
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 16
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 208000004403 Prostatic Hyperplasia Diseases 0.000 description 9
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 208000030990 Impulse-control disease Diseases 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 208000012931 Urologic disease Diseases 0.000 description 5
- 208000014001 urinary system disease Diseases 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- 229910017768 LaF 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002224 dissection Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N thulium atom Chemical compound [Tm] FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000007159 enucleation Effects 0.000 description 2
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 2
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002430 laser surgery Methods 0.000 description 2
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 208000003200 Adenoma Diseases 0.000 description 1
- 206010001233 Adenoma benign Diseases 0.000 description 1
- 206010036940 Prostatic adenoma Diseases 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 description 1
- 230000002390 hyperplastic effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
Изобретение направлено на создание универсальной хирургической лазерной системы преимущественно для использования в оперативной урологии, в частности, при лечении доброкачественной гиперплазии предстательной железы и мочекаменной болезни. Задачи изобретения решаются тем, что задающий генератор снабжен сборками квазинепрерывных или QCW-лазерных диодов накачки, а усилитель мощности снабжен сборками непрерывных или CW-лазерных диодов накачки. В вариантах изобретения накачка активного элемента усилителя мощности осуществляется CW - лазерными диодами в непрерывном режиме, а временной интервал t между импульсами задающего генератора равен или меньше эффективного времени жизни τ верхнего лазерного уровня: t≤τ. Активные элементы лазерной системы могут содержать базовый материал, предпочтительно LiYF4, легированный ионами Tm3+, либо ионами Tm3+ и Но3+. Технический результат - создание высокоэффективных хирургических лазерных систем с высокими импульсной (2-5 кВт) и средней (100 Вт и более) мощностью излучения на длине волны, выбираемой в диапазоне 1,85-2,1 мкм. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к медицинской технике, преимущественно предназначенной для использования в оперативной урологии, в частности, при лечении доброкачественной гиперплазии предстательной железы (ДГПЖ) и при лечении мочекаменной болезни (МКБ).
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ДГПЖ и МКБ являются наиболее распространенными заболеваниями в урологии. С внедрением в хирургическую практику эндоскопических методов хирургического лечения все большее распространение получают способы лечения с использованием лазеров, при которых доставка лазерного излучения к зоне воздействия осуществляется с помощью оптических волокон. Наиболее востребованы универсальные лазерные системы, которые могут использоваться как для литотрипсии (разрушение камней) при лечении МКБ, так и для рассечения мягких тканей при лечении ДГПЖ и других урологических заболеваний.
Из патента РФ 2318466, опубл. 10.03.2008, известна хирургическая лазерная система, содержащая оптический генератор на основе кристалла Nd:YAlOз с модуляцией добротности и внерезонаторный преобразователь излучения во вторую гармонику. Лазерный излучатель генерирует импульсы излучения с длиной волны λ=0,532 мкм в диапазоне длительностей 0,1-10 мкс. Разрушение твердых конкрементов производится контактным способом при воздействии излучения с энергией импульса до 0,2 Дж и частотой повторения импульсов 10 Гц. Средняя выходная мощность излучения в таком режиме воздействия составляет до 2 Вт, причем фрагментация камней осуществляется за счет ударных волн, генерирующихся при схлопывании кавитационных пузырей на поверхности камня.
Также возможно использование заявленного устройства со средней выходной мощностью излучения от 30 до 100 Вт для контактного рассечения мягкой ткани при лечении ДГПЖ. Однако использование лазера в двух режимах со средней мощностью излучения, отличающейся более чем на порядок величины, экономически нецелесообразно. Кроме этого, при операции зеленым лазером аденому выжигают при высокой температуре за счет вапоризации ткани. Этот метод не нашел широкого распространения, поскольку оставляет ожог прилегающих тканей, и многие пациенты отмечают болезненные ощущения после операций по удалению аденомы простаты зеленым лазером.
Этого недостатка лишены импульсно-периодические Но:YAG лазер с длиной волны излучения 2,09 мкм, нашедшие применение для малоинвазивных хирургических операций на простате (EAU Guidelines on Laser Technologies. European Urology 61(4), 2012). Для гольмиевой лазерной энуклеации простаты (англ. - Holmium Laser Enucleation of the Prostate (HoLEP)), современного «золотого стандарта» лечения ДГПЖ, используются работающие в режиме свободной генерации высокоэнергетичные (~1 Дж/импульс) гольмиевые лазеры с уровнем средней мощности 30-100 Вт. Лазерное воздействие производит точную вапоризацию и/или резку ткани с проникновением лазерной энергии примерно до 0,4 мм в ткани предстательной железы с одновременной коагуляцией кровеносных сосудов с очень малым тепловым рассеянием.
Также последние 20 лет гольмиевые лазеры с энергией импульса 0,1-3 Дж и длительностью импульсов 200-600 мкс используются для дробления камней. Гольмиевая лазерная литотрипсия, при которой фрагментация камней осуществляется за счет фототермического механизма их разрушения, является наиболее эффективной эндоскопической методикой лечения МКБ (Cimino S, et al. Pneumatic lithotripsy versus Holmium:YAG laser lithotripsy in the management of ureteral stones. Euromediterranean biomedical journal. 8 (15), 2013. P. 77). Было продемонстрировано, что литотрипсия с гольмиевым лазером высокоэффективна независимо от размера, местоположения и твердости камня. В настоящее время гольмиевые лазеры считаются «золотым» стандартом в литотрипсии (Bader M.J., Gratzke С., Walther S. et al. Efficacy of retrograde ureteropyeloscopic holmium laser lithotripsy for intrarenal calculi >2 cm. Urol Res 2010; 38(5):397-402).
В настоящее время для гольмиевых хирургических лазерных систем используется относительно дешевая ламповая накачка нескольких активных элементов на основе базового материала YAG, легированного наряду с ионами Но3+ также ионами Tm3+ и Cr3+. Распространение таких лазеров для лазерной хирургии сдерживают их низкая надежность, малый КПД (менее 2%) и большее тепловыделение. Кроме этого, импульсные лампы накачки имеют малое, ~107 импульсов, время жизни, что при нескольких лампах, используемых в хирургической лазерной системе, требует довольно частой их замены.
Высокими КПД, надежностью и ресурсом характеризуется хирургическая оптоволоконная лазерная система для рассечения биоткани с активным элементом, легированным ионами Tm3+ (Патент РФ 2535454, опубл. 10.07.2014). В оптоволоконных тулиевых лазерах, применяемых для лазерной хирургии, накачка осуществляется относительно дешевыми непрерывными или CW (англ. - continuous wave(CW)) - лазерными диодами с излучением на длине волны около 790 нм (возможны и другие длины волн излучения накачки). Генерация излучения в диапазоне длин волн 1,87-2,05 мкм осуществляется в непрерывном или модулированном режиме с мощностью на уровне ~100 Вт. К преимуществам тулиевых лазеров с характерной длиной волны излучения 1,94 мкм относятся: эффективное рассечение тканей, сравнимое с гольмиевым лазером; хорошая остановка кровотечения, минимальная травматизация тканей за счет того, что луч проникает на небольшую глубину, ~0,1 мм, благодаря этому практически отсутствует риск повреждения крупных артерий и нервов. Поэтому тулиевый лазер рекомендовано использовать для лечения ДГПЖ небольшой или средней степени (EAU Guidelines on Laser Technologies. European Urology 61(4), 2012).
Однако тулиевые лазеры не столь эффективны для лечения мочекаменной болезни методом лазерной литотрипсии, как гольмиевые лазеры. Это связано с тем, что в тулиевых лазерах с непрерывными или CW (англ. - continuous wave(CW)) - лазерными диодами накачки не осуществлены режимы с высокими импульсной мощностью (2-5 кВт) и энергией (~1 Дж/импульс). Проведенные исследования (Глыбочко П.В., Альтшулер Г.Б., и др. Тулиевая (Tm) лазерная литотрипсия. Экспериментальное исследование. V Российский Конгресс по Эндоурологии и Новым Технологиям 27.02.2017) показали, что при достижении мощности 500 Вт (сейчас в медицинском волоконном Tm лазере средняя и пиковая мощность 120 Вт) происходит эффективное разрушение камней. Однако такое увеличение мощности может привести к существенному увеличению себестоимости лазера, что экономически не оправдано.
Здесь и далее лазерные диоды, предназначенные для работы в непрерывном режиме, будем называть непрерывными лазерными диодами или CW- лазерными диодами. Другой тип диодов, предназначенных для работы в квазинепрерывном режиме здесь и далее будем называть квазинепрерывными лазерными диодами или QCW- лазерными диодами. Термин "квазинепрерывный режим работы" лазерного диода означает, что он находится в состоянии "включено" в течение настолько коротких интервалов времени, насколько это необходимо для снижения эффектов, связанных с выделением тепла в структуре, но все же достаточно длительными для стабильного излучения, близкого к непрерывному. Работа в квазинепрерывном режиме приводит к повышению пиковой мощности за счет падения средней мощности. QCW- лазерные диоды с более высокой по сравнению с CW- лазерными диодами пиковой мощностью используются для работы с большой частотой следования импульсов при длительности импульсов, как правило, не более 500 мкс и рабочем цикле, не превышающем нескольких процентов.
Также, здесь и далее «лазерные диоды накачки» означает «лазерные диоды для накачки» или «лазерные диоды, предназначенные для накачки».
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В основу изобретения положена задача создания универсальных хирургических лазерных систем, свободных от недостатков аналогов и наиболее полно отвечающих требованиям, предъявляемым к лазерным системам для хирургической урологии.
Выполнение поставленной задачи возможно с помощью хирургической лазерной системы, содержащей лазерное устройство с выводом излучения через оптоволокно, дистальный конец которого подсоединен к хирургическому инструменту.
Устройство характеризуется тем, что лазерное устройство включает в себя импульсный задающий генератор, функционирующий в режиме свободной генерации, и, по меньшей мере, один усилитель мощности, активные элементы задающего генератора и усилителя мощности содержат базовый материал, легированный ионами редкоземельного элемента, при этом задающий генератор снабжен сборками квазинепрерывных или QCW-лазерных диодов накачки, а усилитель мощности снабжен сборками непрерывных или CW-лазерных диодов накачки.
В вариантах реализации изобретения накачка активного элемента усилителя мощности осуществляется в непрерывном режиме, а временной интервал t между импульсами задающего генератора равен или меньше эффективного времени жизни τ верхнего лазерного уровня активного элемента усилителя мощности: t≤τ.
Активные элементы задающего генератора и усилителя мощности могут содержать базовый материал, легированный ионами Tm3+ и Но3+.
В другом варианте активные элементы задающего генератора и усилителя мощности содержат базовый материал, легированный ионами Tm3+.
Базовый материал активных элементов задающего генератора и усилителя мощности может быть выбран из группы: Υ3Al5O12 (ΥAG), Υ3AlO3 (ΥAP), LiΥF4 (ΥLF), Υ3GeO5(OH, F)3, Lu2O3, Υ3Sc2Ga3O12 (ΥSGG), Gd3Sc2Ga3O12 (GSGG), Υ3Ga5O12 (YGG), LaF3, Υ2O3, BaΥ2F8, KCaF3, SiO2, кварцевое оптоволокно.
В вариантах изобретения активный элемент задающего генератора выполнен в виде стержня.
В вариантах изобретения каждый активный элемент усилителя выполнен в виде стержня.
Предпочтительно длительность импульсов излучения задающего генератора не меньше 200 мкс.
Предпочтительно длительность импульсов накачки задающего генератора не более 600 мкс
В вариантах изобретения лазерное устройство характеризуется возможностью переключения с импульсно- периодического режима на работу в режиме пачек или пакетов импульсов.
В вариантах изобретения лазерное устройство характеризуется возможностью переключения на режим непрерывной генерации лазерного излучения.
В другом аспекте изобретение относится к хирургической лазерной системе, содержащей лазерное устройство с выводом излучения через оптоволокно, дистальный конец которого подсоединен к хирургическому инструменту, характеризующейся тем, что лазерное устройство включает в себя импульсный задающий генератор, функционирующий в режиме свободной генерации, и, по меньшей мере, один усилитель мощности, активные элементы задающего генератора и усилителя мощности содержат базовый материал легированный ионами Tm3+, базовым материалом активного элемента усилителя мощности является LiΥF4, задающий генератор снабжен сборками QCW- лазерных диодов накачки, а усилитель мощности снабжен сборками CW- лазерных диодов накачки.
Предпочтительно базовым материалом активного элемента задающего генератора является LiΥF4.
В вариантах реализации изобретения накачка активного элемента усилителя мощности осуществляется в непрерывном режиме, а частота f повторения импульсов задающего генератора равна или больше величины, обратной эффективному времени жизни τTm верхнего лазерного уровня 3F4 Tm3+: f≥1/τTm.
В вариантах реализации изобретения генерация излучения осуществляется на длине волны, около 1,88 мкм, для которой коэффициент поглощения излучения биотканями и водой, такой же, как у излучения Но-лазеров.
В других вариантах длина волны лазерного излучения может быть 1,907 мкм
Резонатор задающего генератора может быть снабжен двухпозиционным поляризатором, обеспечивающим в первой и второй позициях соответственно π-поляризацию и σ- поляризацию лазерного излучения.
Предпочтительно длительность импульсов излучения задающего генератора не меньше 200 мкс.
Предпочтительно длительность импульсов накачки задающего генератора не более 600 мкс.
Техническим результатом изобретения является создание предназначенных для лечения основных урологических заболеваний высокоэффективных хирургических лазерных систем с высокими импульсной (2-5 кВт) и средней (до 100 Вт и более) мощностью излучения на длине волны, выбираемой в диапазоне 1,84-2,12 мкм.
Указанные объекты, особенности и преимущества изобретения, а также само изобретение будет более понятным из последующего описания вариантов реализации изобретения, иллюстрируемых прилагаемыми чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Существо изобретение поясняется чертежами.
Фиг. 1 - Схематичное изображение лазерного устройства.
Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4 - иллюстрация режимов работы лазерных диодов накачки.
Фиг. 5 - Зависимость коэффициента поглощения воды от длины волны излучения.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное описание служит для иллюстрации осуществления изобретения и ни в коей мере объема настоящего изобретения.
В соответствии с примером осуществления изобретения, схематично представленном на Фиг. 1, хирургическая лазерная система содержит лазерное устройство 1 с выводом излучения через оптоволокно 2, дистальный конец которого подсоединен к хирургическому инструменту 3. Лазерное устройство 1 включает в себя импульсный задающий генератор 4, функционирующий в режиме свободной генерации, и, по меньшей мере, один усилитель мощности 5. Активные элементы 6, 7 задающего генератора 4 и усилителя мощности 5 содержат базовый материал, легированный ионами редкоземельного элемента. Задающий генератор 4 снабжен для накачки сборками квазинепрерывных или QCW- лазерных диодов 8, а усилитель мощности 5 снабжен для накачки сборками непрерывных или CW- лазерных диодов 9 накачки.
В соответствии с изобретением накачку относительно низкоэнергетичного задающего генератора 4 осуществляют сборками мощных QCW- лазерных диодов 8, обеспечивая работу задающего генератора 4 в режиме свободной генерации, а накачку высокоэнергетичного усилителя 5 осуществляют сборками CW- лазерных диодов 9 относительно небольшой мощности и потому не столь дорогих, что позволяет минимизировать стоимость лазерной системы 1, обеспечивая ее коммерческую доступность. В соответствии с этим предпочтительно, что выходная энергия лазерного устройства многократно превосходит энергию лазерного излучения задающего генератора, что позволяет уменьшить количество более мощных, а потому и более дорогих сборок QCW- лазерных диодов 8.
В вариантах изобретения лазерное устройство может содержать несколько усилителей мощности, которые могут быть многопроходными. Это позволяет масштабировать выходные параметры лазерного устройства 1.
При выполнении в предложенном виде хирургические лазерные системы наряду с достоинствами систем ближнего ПК-диапазона (предпочтительно 1,84-2,12 мкм), к которым относится точная обработка тканей с одновременной коагуляцией кровеносных сосудов при очень малом тепловым рассеянием, сочетают в себе высокую эффективность и надежность систем с лазерно- диодной накачкой с высокой импульсной мощностью лазерного излучения, присущей хирургическим лазерным системам с ламповой накачкой. В результате достигается универсальность хирургической лазерной системы, которая с высокой эффективностью может использоваться для лечения основных урологических заболеваний: ДГПЖ, МКБ и др.
В соответствии с примером осуществления изобретения (Фиг. 1) активный элемент 6 задающего генератора 4 и активный элемент 7 усилителя мощности 5 могут быть выполнены в виде стержней с боковой диодной накачкой. Активные элементы 6, 7 вместе с соответствующими сборками лазерных диодов 8 и 9 могут быть размещены в герметичных корпусах 10, 11 и охлаждаться протоком жидкого теплоносителя, в частности, дистиллированной водой с помощью системы охлаждения 12. В других вариантах изобретения сборки лазерных диодов 8, 9 могут охлаждаться кондуктивным теплоотводом. Таким образом, лазерное устройство может быть построено на основе лазерных модулей или квантронов с боковой лазерно- диодной накачкой.
В вариантах реализации изобретения накачка активных элементов лазерной системы может быть продольной.
В вариантах изобретения задающий генератор 4 может быть снабжен сборками дополнительных CW- лазерных диодов 13 накачки. За счет этого возможно переключение лазерного устройства 1 на работу в непрерывном режиме, при котором накачка задающего генератора 4 осуществляется сборками дополнительных CW- лазерных диодов накачки 13.
Для питания сборок лазерных диодов 8, 9, а также для питания системы охлаждения 12 и других узлов лазерной системы предназначен блок источников питания 14.
Торцы каждого из активных элементов 6, 7 лазерной системы выведены наружу герметичных корпусов 10, 11 для прохождения через них лазерного излучения.
Зеркала 15, 16 оптического резонатора служат для формирования лазерного пучка 17 задающего генератора 4. Зеркало 15 является полностью отражающим на длине волны излучения хирургической лазерной системы и может быть прозрачным для длин волн лазерных диодов накачки или лазера- целеуказателя видимого диапазона. Энергия излучения задающего генератора 4 усиливается при проходе через активный элемент 7 усилителя мощности 5, формируя выходной лазерный пучок 18.
В вариантах реализации изобретения для формирования лазерного пучка 17 задающего генератора 4 могут применяться дополнительные оптические элементы, в частности, внутрирезонаторный поляризатор 19.
Вывод излучения в оптоволокно 2 осуществляется с помощью оптической системы или оптического элемента 20.
Оптоволокно 2 может быть сменным, присоединяемым к лазерному устройству 1 посредством оптического коннектора 21.
Хирургический инструмент 3 может содержать лазерный зонд 22, к которому дистальный конец оптоволокна 2 подсоединен через оптический коннектор 23. Лазерный зонд 22 предназначен для доставки энергии лазерного излучения к зоне воздействия, в частности, к гиперплазированной ткани предстательной железы, подвергаемой резке и/или абляции или к камню, подвергаемому фрагментации. В зависимости от конструкции лазерного зонда 22 лазерная энергия выходит через его дистальный конец вдоль оси, либо под углом к оси лазерного зонда 22. В некоторых вариантах лазерный зонд 22 и оптоволокно 2 могут быть совмещены, то есть дистальный конец оптоволокна 2 может служить для вывода лазерного ИК излучения, воздействующего на ткани.
Хирургическая лазерная система также содержит программируемый блок управления 24 с панелью управления и индикации, исполнительный механизм 25, например, в виде беспроводной одиночной или двойной педали, и блок вспомогательного оборудования 26.
Настройки программируемого блока управления 24 включают в себя установки величин длительности лазерных импульсов, лазерной энергии, частоты f следования импульсов и/или средней мощности излучения для нескольких режимов работы лазерного устройства 1. Педаль или педали исполнительного механизма 25 позволяют во время операции включать лазерное устройство 1 в различных режимах его работы.
Блок вспомогательного оборудования 26 может включать в себя ирригатор для подачи и вывода через каналы в хирургическом инструменте 3 раствора, омывающего дистальный конец хирургического инструмента 3. На дистальном конце хирургического инструмента 3 в одном из его каналов установлена миниатюрная видеокамера с подсветом, управляемая собственным контроллером. Изображение с миниатюрной видеокамеры передается на монитор, с помощью которого хирург наблюдает за изображением зоны воздействия. Блок вспомогательного оборудования 26 также может включать в себя устройство для захвата и удерживания фрагментируемого камня, а также морцеллятор для удаления энуклеированных долей предстательной железы после лазерного воздействия.
В вариантах реализации изобретения базовый материал активных элементов 6, 7 задающего генератора 4 и усилителя мощности 5 легирован ионами Tm3+ и Ho3+. При этом генерация лазерного ИК излучения с длиной волны около 2,1 мкм, оптимальной для целого ряда применений в лазерной урологии, осуществляется на переходе 5I7→5I8 ионов гольмия Ho3+.
В предложенной хирургической Ho- лазерной системе лазерно- диодная накачка значительно более эффективна по сравнению с ранее использовавшейся ламповой, что позволяет значительно (примерно в 4 раза) повысить КПД лазерного устройства. Кроме этого, диодная накачка компактнее, долговечнее и требует меньшую инфраструктуру для своей работы по сравнению с накачкой разрядными лампами.
В других вариантах изобретения базовый материал активных элементов 6, 7 задающего генератора 4 и усилителя мощности 5 легирован ионами тулия Tm3+. При этом генерация лазерного излучения с длиной волны, выбираемой в диапазоне 1,84- 2,07 мкм осуществляется на переходе 3H4→3H6 ионов тулия Tm3+.
В этом варианте реализации изобретения КПД Tm- лазерного устройства может достигать 20%, что примерно в 2 раза выше, чем для гольмиевого лазерного устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. В отличие от известных хирургических Tm- лазерных систем достигается возможность работы с высокой, 2- 5 кВт, импульсной мощностью лазерного излучения, что обеспечивает универсальность хирургической Tm- лазерной системы.
В соответствии с изобретением базовый материал активных элементов выбран из группы: Υ3Al5O12 (ΥAG), Υ3AlO3 (ΥAP), LiΥF4 (ΥLF), Υ3GeO5(OH, F)3, Lu2O3, Υ3Sc2Ga3O12 (ΥSGG), Gd3Sc2Ga3O12 (GSGG), Υ3Ga5O12 (YGG), LaF3, Υ2O3, BaΥ2F8, KCaF3, SiO2, кварцевое оптоволокно. Базовый материал определяет теплофизические и механические свойства активных элементов лазерного устройства, а также время жизни верхнего лазерного уровня τ, позволяя оптимизировать характеристики лазерного устройства 1.
В предпочтительных вариантах изобретения длительность импульсов излучения задающего генератора не меньше 200 мкс, что позволяет обеспечить высокий ресурс оптоволокна 2 при передаче импульса с большими энергией лазерного излучения, а также оптимизировать количество QCW- лазерных диодов 8 накачки.
Верхняя граница длительности импульсов накачки задающего генератора 4 определяется номинальным режимом работы квазинепрерывных QCW- лазерных диодов 8, в соответствии с которым длительность импульсов накачки задающего генератора предпочтительно не превышает 600 мкс. В вариантах реализации изобретения базовый материал активных элементов 6, 7 задающего генератора 4 и усилителя мощности 5 легирован ионами Tm3+ и Ho3+. При этом генерация лазерного ИК излучения с длиной волны около 2,1 мкм, оптимальной для целого ряда применений в лазерной урологии, осуществляется на переходе 5I7→5I8 ионов гольмия Ho3+.
В предложенной хирургической Ho- лазерной системе лазерно- диодная накачка значительно более эффективна по сравнению с ранее использовавшейся ламповой, что позволяет значительно (примерно в 4 раза) повысить КПД лазерного устройства. Кроме этого, диодная накачка компактнее, долговечнее и требует меньшую инфраструктуру для своей работы по сравнению с накачкой разрядными лампами.
В других вариантах изобретения базовый материал активных элементов 6, 7 задающего генератора 4 и усилителя мощности 5 легирован ионами тулия Tm3+. При этом генерация лазерного излучения с длиной волны, выбираемой в диапазоне 1,84- 2,07 мкм осуществляется на переходе 3H4→3H6 ионов тулия Tm3+.
В этом варианте реализации изобретения КПД Tm- лазерного устройства может достигать 20%, что примерно в 2 раза выше, чем для гольмиевого лазерного устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. В отличие от известных хирургических Tm- лазерных систем достигается возможность работы с высокой, 2- 5 кВт, импульсной мощностью лазерного излучения, что обеспечивает универсальность хирургической Tm- лазерной системы.
В соответствии с изобретением базовый материал активных элементов выбран из группы: Υ3Al5O12 (ΥAG), Υ3AlO3 (ΥAP), LiYF4 (ΥLF), Υ3GeO5(OH, F)3, Lu2O3, Υ3Sc2Ga3O12 (ΥSGG), Gd3Sc2Ga3O12 (GSGG), Υ3Ga5O12 (ΥGG), LaF3, Υ2O3, BaΥ2F8, KCaF3, SiO2, кварцевое оптоволокно. Базовый материал определяет теплофизические и механические свойства активных элементов лазерного устройства, а также время жизни верхнего лазерного уровня τ, позволяя оптимизировать характеристики лазерного устройства 1.
В предпочтительных вариантах изобретения длительность импульсов излучения задающего генератора не меньше 200 мкс, что позволяет обеспечить высокий ресурс оптоволокна 2 при передаче импульса с большими энергией лазерного излучения, а также оптимизировать количество QCW- лазерных диодов 8 накачки.
Верхняя граница длительности импульсов накачки задающего генератора 4 определяется номинальным режимом работы квазинепрерывных QCW- лазерных диодов 8, в соответствии с которым длительность импульсов накачки задающего генератора предпочтительно не превышает 600 мкс.
Tm: ΥLF- усилитель мощности наиболее эффективен при работе на длине волны лазерного излучения 1,907 мкм. В соответствии с этим в вариантах реализации изобретения длина волны лазерного излучения хирургической лазерной системы- 1,907 мкм.
Длина волны 1,907 мкм близка к экстремуму зависимости коэффициента поглощения излучения водой, Фиг. 5. В соответствии с этим глубина проникновения излучения с длиной волны 1,907 мкм в воду и биоткани мала (~0,135 мм). Соответственно, при использовании Tm: ΥLF- лазерного устройства с длиной волны излучения 1,907 мкм достигается большая точность и безопасность хирургических операций.
В другом варианте реализации изобретения хирургическая лазерная система характеризуется генерацией излучения на длине волны, около 1,88 мкм, для которой коэффициент поглощения излучения биологическими тканями и водой, такой же, как у излучения Ho-лазеров, как это иллюстрируется Фиг. 5. В этих вариантах излучение лазерного устройства π- поляризовано, что достигается за счет применения внутрирезонаторного поляризатора 19, либо за счет применения π- поляризованного излучения лазерных диодов накачки 8, 9, 13. Излучение с длиной волны 1,88 мкм проникает в биологические ткани и воду на глубину около 0,4 мм, как излучение с длиной волны 2,09 мкм, характерной для Ho- лазеров, Фиг. 5.
В связи с этим внедрению высокоэффективной хирургической Tm:YLF- лазерной системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, способствует возможность использования для них уже существующих материальной базы и хирургических методик, созданных для медицинских Ho-лазеров. При этом хирургическая Tm: ΥLF-лазерная система, выполненная в соответствии с изобретением, может быть столь же универсальной для применений в хирургической урологии, как и хирургические Ho:YAG- лазерные системы.
В вариантах реализации изобретения хирургическая лазерная система может быть выполнен с возможностью переключения, например, с помощью поляризатора 19, в режимы генерации лазерного излучения либо с π- поляризацией, либо с σ- поляризацией, что позволяет изменять длину волны лазерного излучения с 1.88 на 1.907 мкм
Хирургическая лазерная система работает следующим образом. Через панель управления и индикации программируемого блока управления 24 врач вводит информацию о требуемых режимах работы лазерного устройства 1. Врач располагает хирургический инструмент 3 в операционном поле и активирует исполнительный механизм 25. Сигнал от исполнительного механизма 25 поступает на программируемый контроллер блока управления 24, которым осуществляется включение источников питания 14 задающего генератора 4 и усилителя мощности 5. ИК излучение лазерного устройства 1,Tm: ΥLF- усилитель мощности наиболее эффективен при работе на длине волны лазерного излучения 1,907 мкм. В соответствии с этим в вариантах реализации изобретения длина волны лазерного излучения хирургической лазерной системы- 1,907 мкм.
Длина волны 1,907 мкм близка к экстремуму зависимости коэффициента поглощения излучения водой, Фиг. 5. В соответствии с этим глубина проникновения излучения с длиной волны 1,907 мкм в воду и биоткани мала (~0,135 мм). Соответственно, при использовании Tm: ΥLF- лазерного устройства с длиной волны излучения 1,907 мкм достигается большая точность и безопасность хирургических операций.
В другом варианте реализации изобретения хирургическая лазерная система характеризуется генерацией излучения на длине волны, около 1,88 мкм, для которой коэффициент поглощения излучения биологическими тканями и водой, такой же, как у излучения Ho-лазеров, как это иллюстрируется Фиг. 5. В этих вариантах излучение лазерного устройства π - поляризовано, что достигается за счет применения внутрирезонаторного поляризатора 19, либо за счет применения π- поляризованного излучения лазерных диодов накачки 8, 9, 13. Излучение с длиной волны 1,88 мкм проникает в биологические ткани и воду на глубину около 0,4 мм, как излучение с длиной волны 2,09 мкм, характерной для Ho-лазеров, Фиг. 5.
В связи с этим внедрению высокоэффективной хирургической Tm:YLF- лазерной системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, способствует возможность использования для них уже существующих материальной базы и хирургических методик, созданных для медицинских Ho-лазеров. При этом хирургическая Tm: ΥLF- лазерная система, выполненная в соответствии с изобретением, может быть столь же универсальной для применений в хирургической урологии, как и хирургические Ho:YAG- лазерные системы.
В вариантах реализации изобретения хирургическая лазерная система может быть выполнен с возможностью переключения, например, с помощью поляризатора 19, в режимы генерации лазерного излучения либо с π- поляризацией, либо с σ- поляризацией, что позволяет изменять длину волны лазерного излучения с 1.88 на 1.907 мкм
Хирургическая лазерная система работает следующим образом. Через панель управления и индикации программируемого блока управления 24 врач вводит информацию о требуемых режимах работы лазерного устройства 1. Врач располагает хирургический инструмент 3 в операционном поле и активирует исполнительный механизм 25. Сигнал от исполнительного механизма 25 поступает на программируемый контроллер блока управления 24, которым осуществляется включение источников питания 14 задающего генератора 4 и усилителя мощности 5. ИК излучение лазерного устройства 1,
транспортируемое к зоне воздействия через оптоволокно 2 и лазерный зонд 22 хирургического инструмента 3, осуществляет разрушение конкрементов или абляцию и/или испарение биоткани. По достижении необходимого результата врач прекращает работу лазерного устройства 1 или переводит его в другой режим работы через исполнительный механизм 25.
Генерация ИК-излучения лазерного устройства 1 осуществляется следующим образом. Накачка активных элементов 7 усилителя мощности 5 осуществляется излучением сборок CW- лазерных диодов 9, а накачку активного элемента 6 задающего генератора 4, функционирующего в режиме свободной генерации, осуществляется импульсным излучением сборок QCW- лазерных диодов 8.
В процессе работы активные элементы 6, 7, предпочтительно выполненные в виде стержней с боковой диодной накачкой и размещенные в герметичных корпусах 10, 11 вместе со сборками лазерных диодов 8 и 9, охлаждаются с помощью системы охлаждения 12. Электропитание сборок лазерных диодов 6, 7, а также питание системы охлаждения 12 осуществляется с помощью блока источников питания 14. Зеркала 15, 16 резонатора служат для формирования лазерного пучка 17 задающего генератора 4, энергия излучения которого усиливается при проходе через усилитель мощности 5, формируя выходной лазерный пучок 18, который с помощью оптического элемента или элементов 20 вводится в гибкое оптоволокно 2.
Предпочтительно, что в режиме с максимальной средней мощностью излучения накачка активного элемента 7 усилителя мощности 5 осуществляется в непрерывном режиме. При этом работа задающего генератора 4 осуществляется в импульсно- периодическом режиме с временным интервалом t между импульсами, равным или меньшим эффективного времени жизни τ верхнего лазерного уровня активного элемента 7 усилителя мощности: t ≤ τ, Фиг. 2. В вариантах реализации изобретения генерацию лазерного излучения осуществляют в режиме периодической генерации пакетов импульсов, Фиг. 3 или в режиме с малой частотой малой частотой следования импульсов, Фиг. 4. При этом длительность t накачки активного элемента 7 усилителя мощности не превышает эффективное время жизни τ верхнего лазерного уровня: t ≤ τ.
Длительность импульсов лазерного излучения задающего генератора 4 выбирают в диапазоне от 200 до 600 мкс, чтобы обеспечить высокий ресурс оптоволокна 2 и оптимизировать работу QCW- лазерных диодов 8.
В вариантах изобретения лазерную систему переключают с импульсно- периодического режима, иллюстрируемого Фиг. 2, Фиг. 4, на режим пачек или пакетов импульсов, Фиг. 3. В вариантах изобретения возможно переключение лазерного устройства 1транспортируемое к зоне воздействия через оптоволокно 2 и лазерный зонд 22 хирургического инструмента 3, осуществляет разрушение конкрементов или абляцию и/или испарение биоткани. По достижении необходимого результата врач прекращает работу лазерного устройства 1 или переводит его в другой режим работы через исполнительный механизм 25.
Генерация ИК-излучения лазерного устройства 1 осуществляется следующим образом. Накачка активных элементов 7 усилителя мощности 5 осуществляется излучением сборок CW-лазерных диодов 9, а накачку активного элемента 6 задающего генератора 4, функционирующего в режиме свободной генерации, осуществляется импульсным излучением сборок QCW- лазерных диодов 8.
В процессе работы активные элементы 6, 7, предпочтительно выполненные в виде стержней с боковой диодной накачкой и размещенные в герметичных корпусах 10, 11 вместе со сборками лазерных диодов 8 и 9, охлаждаются с помощью системы охлаждения 12. Электропитание сборок лазерных диодов 6, 7, а также питание системы охлаждения 12 осуществляется с помощью блока источников питания 14. Зеркала 15, 16 резонатора служат для формирования лазерного пучка 17 задающего генератора 4, энергия излучения которого усиливается при проходе через усилитель мощности 5, формируя выходной лазерный пучок 18, который с помощью оптического элемента или элементов 20 вводится в гибкое оптоволокно 2.
Предпочтительно, что в режиме с максимальной средней мощностью излучения накачка активного элемента 7 усилителя мощности 5 осуществляется в непрерывном режиме. При этом работа задающего генератора 4 осуществляется в импульсно- периодическом режиме с временным интервалом t между импульсами, равным или меньшим эффективного времени жизни τ верхнего лазерного уровня активного элемента 7 усилителя мощности: t ≤ τ, Фиг. 2. В вариантах реализации изобретения генерацию лазерного излучения осуществляют в режиме периодической генерации пакетов импульсов, Фиг. 3 или в режиме с малой частотой малой частотой следования импульсов, Фиг. 4. При этом длительность t накачки активного элемента 7 усилителя мощности не превышает эффективное время жизни τ верхнего лазерного уровня: t ≤ τ.
Длительность импульсов лазерного излучения задающего генератора 4 выбирают в диапазоне от 200 до 600 мкс, чтобы обеспечить высокий ресурс оптоволокна 2 и оптимизировать работу QCW- лазерных диодов 8.
В вариантах изобретения лазерную систему переключают с импульсно- периодического режима, иллюстрируемого Фиг. 2, Фиг. 4, на режим пачек или пакетов импульсов, Фиг. 3. В вариантах изобретения возможно переключение лазерного устройства 1
на работу в непрерывном режиме, при котором накачка задающего генератора 4 осуществляется сборками дополнительных CW- лазерных диодов накачки 13.
В вариантах изобретения генерацию лазерного ИК излучения с длиной волны 2,09±0,04 мкм осуществляют на переходе 5I7→5I8 ионов Но3. При этом каждый активный элемент лазерной системы состоит из базового материала, легированного одновременно ионами тулия Tm3+ и ионами Но3+.
В вариантах изобретения генерацию лазерного ИК излучения с длиной волны, выбираемой в диапазоне 1,84-2,07 мкм, осуществляют на переходе 3H4→3H6 ионов Tm3+, используя активные элементы из базового материала, легированного ионами тулия Tm3+.
В вариантах изобретения генерацию осуществляют с использованием в качестве базового материала активных элементов LiΥF4.
В вариантах изобретения генерацию излучения осуществляют с использованием активных элементов Tm:LiΥF4 на длин t волны 1,907 мкм, либо 1,88 мкм. Для длины волны 1,88 мкм коэффициент поглощения излучения гидратированными биологическими тканями и водой, такой же, как у излучения импульсно- периодических Но-лазеров, используемых для современных «золотых стандартов» лечения основных урологических заболеваний: ДГПЖ и МКБ. В режимах с максимальной средней мощностью излучения накачку активного элемента Tm: ΥLF- усилителя мощности 5 предпочтительно осуществляют в непрерывном режиме при частоте f повторения импульсов задающего генератора 4 равной или большей величине, обратной эффективному времени жизни τTm верхнего лазерного уровня 3F4 Tm3+: f≥1/τTm≈65 Гц, Фиг. 2, что позволяет достичь высокую импульсную (2-5 кВт) и среднюю (100 Вт и более) мощность лазерного излучения. Таким образом, изобретение позволяет сделать высокоэффективные Tm- лазерные системы столь же универсальным и высокопроизводительными хирургическим инструментом, как и гольмиевые лазеры.
Техническим результатом изобретения является создание высокоэффективных хирургических лазерных систем с высокими импульсной (2-5 кВт) и средней (100 и более Вт) мощностью излучения на длине волны, выбираемой в диапазоне 1,85-2,1 мкм, предназначенных для лечения основных урологических заболеваний.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Предложенные хирургические лазерные системы предназначены для применения в качестве улучшенного универсального хирургического инструмента для малоинвазивных урологических операций.
Claims (23)
1. Хирургическая лазерная система, содержащая лазерное устройство (1) с выводом излучения через оптоволокно (2), дистальный конец которого подсоединен к хирургическому инструменту (3), характеризующаяся тем, что
лазерное устройство включает в себя импульсный задающий генератор, функционирующий в режиме свободной генерации, и по меньшей мере один усилитель мощности, активные элементы задающего генератора и усилителя мощности содержат базовый материал, легированный ионами редкоземельного элемента, при этом задающий генератор (4) снабжен сборками квазинепрерывных или QCW-лазерных диодов (8) накачки, а усилитель мощности (5) снабжен сборками непрерывных или CW-лазерных диодов (9) накачки.
2. Система по п. 1, в которой накачка активного элемента (7) усилителя мощности (5) осуществляется в непрерывном режиме, а временной интервал t между импульсами задающего генератора (4) равен или меньше эффективного времени жизни τ верхнего лазерного уровня активного элемента (7) усилителя мощности (5): t ≤ τ.
3. Система по п. 1, в которой базовый материал активных элементов (6), (7) задающего генератора и усилителя мощности легирован ионами Tm3+ и Ho3+.
4. Система по п. 1, в которой активные элементы (6), (7) задающего генератора и усилителя мощности содержат базовый материал, легированный ионами Tm3+.
5. Система по п. 1, в которой базовый материал активных элементов (6), (7) выбран из группы: Υ3Al5O12 (ΥAG), Υ3AlO3 (ΥAP), LiΥF4 (ΥLF), Υ3GeO5(OH, F)3, Lu2O3, Υ3Sc2Ga3O12 (ΥSGG), Gd3Sc2Ga3O12 (GSGG), Υ3Ga5O12 (ΥGG), LaF3, Υ2O3, BaΥ2F8, KCaF3, SiO2, кварцевое оптоволокно.
6. Система по п. 1, в которой активный элемент (6) задающего генератора (4) выполнен в виде стержня.
7. Система по п. 1, в которой активный элемент (7) усилителя мощности (3) выполнен в виде стержня.
8. Система по п. 1, в которой длительность импульсов излучения задающего генератора не меньше 200 мкс.
9. Система по п. 1, в которой длительность импульсов накачки задающего генератора не более 600 мкс
10. Система по п. 1, в которой лазерное устройство характеризуется возможностью переключения с импульсно-периодического режима на работу в режиме пачек импульсов.
11. Система по п. 1, в которой лазерное устройство характеризуется возможностью переключения на режим непрерывной генерации лазерного излучения.
12. Хирургическая лазерная система, содержащая лазерное устройство с выводом излучения через оптоволокно, дистальный конец которого подсоединен к хирургическому инструменту, характеризующаяся тем, что
лазерное устройство (1) включает в себя импульсный задающий генератор (4), функционирующий в режиме свободной генерации, и по меньшей мере один усилитель мощности (5),
активные элементы (6), (7) задающего генератора (4) и усилителя мощности (5) содержат базовый материал, легированный ионами Tm3+,
базовым материалом активного элемента (7) усилителя мощности является LiΥF4,
задающий генератор (4) снабжен сборками QCW-лазерных диодов (8) накачки, а усилитель мощности (5) снабжен сборками CW-лазерных диодов (9) накачки.
13. Система по п. 12, в которой базовым материалом активного элемента задающего генератора является LiΥF4.
14. Система по п. 12, в которой накачка активного элемента (7) усилителя мощности (5) осуществляется в непрерывном режиме, а частота f повторения импульсов задающего генератора (4) равна или больше величины, обратной эффективному времени жизни τTm верхнего лазерного уровня 3F4 Tm 3+: f ≥ 1/ τTm.
15. Система по п. 12 с генерацией излучения на длине волны, около 1,88 мкм, для которой коэффициент поглощения излучения биотканями и водой, такой же, как у излучения Ho-лазеров.
16. Система по п. 12, в которой длина волны лазерного излучения 1,907 мкм.
17. Система по п. 12, в которой длительность импульсов излучения задающего генератора не меньше 200 мкс.
18. Система по п. 12, в которой длительность импульсов накачки задающего генератора не более 600 мкс.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018129056A RU2694126C1 (ru) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | Хирургическая лазерная система |
| PCT/RU2019/000542 WO2020032827A1 (ru) | 2018-08-08 | 2019-08-01 | Лазерное устройство, способ генерации ик излучения и хирургическая лазерная система, использующая их |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018129056A RU2694126C1 (ru) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | Хирургическая лазерная система |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2694126C1 true RU2694126C1 (ru) | 2019-07-09 |
Family
ID=67252438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018129056A RU2694126C1 (ru) | 2018-08-08 | 2018-08-08 | Хирургическая лазерная система |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2694126C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214037U1 (ru) * | 2021-10-12 | 2022-10-11 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Лазерная установка для литотрипсии |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2318466C1 (ru) * | 2006-06-23 | 2008-03-10 | Давид Георгиевич Кочиев | Лазерная установка для абляции тканей и литотрипсии |
| WO2011056098A2 (ru) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | Kuzmin Oleg Viktorovich | Хирургическая лазерная система |
| RU2535454C2 (ru) * | 2012-12-27 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") | Способ рассечения биоткани лазерным излучением и устройство для его осуществления |
| RU2548940C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") | Цельно-волоконная лазерная система и способ автогенерации лазерных импульсов |
-
2018
- 2018-08-08 RU RU2018129056A patent/RU2694126C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2318466C1 (ru) * | 2006-06-23 | 2008-03-10 | Давид Георгиевич Кочиев | Лазерная установка для абляции тканей и литотрипсии |
| WO2011056098A2 (ru) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | Kuzmin Oleg Viktorovich | Хирургическая лазерная система |
| RU2535454C2 (ru) * | 2012-12-27 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") | Способ рассечения биоткани лазерным излучением и устройство для его осуществления |
| RU2548940C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") | Цельно-волоконная лазерная система и способ автогенерации лазерных импульсов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214037U1 (ru) * | 2021-10-12 | 2022-10-11 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Лазерная установка для литотрипсии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2373381B1 (en) | Laser induced vapor/plasma mediated medical device | |
| US11253317B2 (en) | Soft tissue selective ablation surgical systems | |
| US6998567B2 (en) | Generation and application of efficient solid-state laser pulse trains | |
| US6613040B2 (en) | Twin light laser | |
| EP1349509B1 (en) | Laser treatment of soft tissue | |
| US8409176B2 (en) | Method and device for laser lithotripsy | |
| US7288086B1 (en) | High-efficiency, side-pumped diode laser system | |
| EP2066253B1 (en) | Treatment of skin by a solid-state laser | |
| US20080086118A1 (en) | Apparatus and method for diode-pumped laser ablation of soft tissue | |
| JPH0417069B2 (ru) | ||
| US20180214210A1 (en) | Soft tissue selective ablation surgical systems | |
| Goebel | Fundamentals of laser science | |
| RU2694126C1 (ru) | Хирургическая лазерная система | |
| US6050991A (en) | Pulsed-emission laser for use in the medical field | |
| Cauni et al. | Application of laser technology in urinary stone treatment | |
| WO2020032827A1 (ru) | Лазерное устройство, способ генерации ик излучения и хирургическая лазерная система, использующая их | |
| Frank | Biophysical fundamentals for laser application in medicine | |
| RU2693542C1 (ru) | Лазерная система и способ генерации ик излучения | |
| Apfelberg | Biophysics, advantages, and installation of laser systems | |
| Colt | Basic principles of medical lasers | |
| JP2004057658A (ja) | 医療用レーザ装置 |