SU1073914A1

SU1073914A1 - Method of incision of biolgical tissues and device for effecting same

Info

Publication number: SU1073914A1
Application number: SU813298570A
Authority: SU
Inventors: Б.Н. Малышев; В.А. Салюк; В.Л. Степанов; Д.М. Маштаков; О.К. Скобелкин; Е.Н. Брехов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4147
Priority date: 1981-06-04
Filing date: 1981-06-04
Publication date: 1985-06-30

Abstract

1, Способ разреза биологических тканей путем рассечени тканей сфокусированным лазерным лучом, о тличающий-с тем, что, с целью. снижени травмировани тканей и сокращени времени операции, направл ют одновременно излучени двух непрерьтных лазеров с двум различными длинами волн и фокусируют их в одной точке, при этом длина волны первого лазера находитс в пределах от 0,6 до 1,0 мкм, мощность 0,0001200 Вт второ волны длина го лазера находитс в преде лах 1,5 - 10,6 мкм , мощности 0,0005 - 100 Вт.1, A method for cutting biological tissue by dissecting tissue with a focused laser beam, distinguishing it with the aim. reduce tissue trauma and shorten the operation time, simultaneously emit two non-continuous lasers with two different wavelengths and focus them at one point, with the wavelength of the first laser ranging from 0.6 to 1.0 µm, power 0.0001200 The second wavelength of the laser is in the range of 1.5–10.6 µm, and the power of 0.0005– 100W.

Description

WW

гg

со соwith so

//

жWell

TlTl

У////////////У//////At ////////// // At //// //

. ФиеЛ. Fiel

2. Устройство дл разреза биологических тканей, содержащее лазер и лазерный светопривод с фокусирующей линзой, отличающеес тем, что, с целью снижени травмировани тканей и сокращени времени операции, оно снабжено не менее чем одним дополнительным лазером, в том числе, лазером, излучающем в видимом спектральном диапазоне, двум оптическими телескопическими системами, установленными, соответственно в световых трактах каждого лазера, двум коаксиально расположенными линзами, служащими дл фокусировани излучени каждого лазе12. A device for cutting biological tissues, comprising a laser and a laser light drive with a focusing lens, characterized in that, in order to reduce tissue trauma and reduce operation time, it is equipped with at least one additional laser, including a laser, emitting in visible light. spectral range, two optical telescopic systems installed, respectively, in the light paths of each laser, two coaxially arranged lenses, which serve to focus the radiation of each laser 1

Изобретение относитс к хирургии и микрохирургии, в частности, в таких област х, .как хирурги паренхимотозных органов, нейрохирурги , гинекологи , отол рингологи и др.The invention relates to surgery and microsurgery, in particular, in areas such as surgeons of parenchymal organs, neurosurgeons, gynecologists, otolangology specialists, etc.

Известен способ-разреза биологической , ткани, сфокусированным лазерным лучом, заключающийс в том, что сначала производ т сдавливание и обескровливание органа вдоль предлагаемой линии.разреза с помощью специальных .зажимных приспособлений, а затем вдоль полосы сдавливани производ т , рассечение органа сфокусированным лазерным лучом.The known method is a section of a biological tissue, focused by a laser beam, which consists in first squeezing and bleeding the organ along the proposed cut line using special clamping devices, and then dissecting the organ with a focused laser beam.

Недостатком известного способа бескровного разреза биологических тканей значительное травмирование тканей, длительность операции из-за дополнительных этапов.The disadvantage of this method of bloodless incision of biological tissues is significant tissue injury, the duration of the operation due to additional steps.

Известно устройство дл разреза биологических тканей., содержащее лазер и лдзерньй светопривод с фокусирующей линзой 1 .A device for cutting biological tissue is known. It contains a laser and an optical drive with a focusing lens 1.

Цель изобретени - снижение травмировани тканей и сокращение вре .мени операции.The purpose of the invention is to reduce tissue trauma and shorten the time of operation.

. Эта цель достигаетс тем, что в способе разреза биологических тканей путем рассечени тканей сфокусиров .анным лазерным лучом, отличительной особенностью вл етс то, что направл ют однвоременно излучени двух непрерьшных лазеров с. This goal is achieved by the fact that in the method of cutting biological tissues by cutting tissue with a focused laser beam, the distinguishing feature is that the radiation of two continuous lasers with

ра в одной точке, причем соотношение диаметров линз дл фокусировани излучени составл ет не менее 3,3, . при этом в линзе с большим диаметром выполнено центральное отверстие , диаметр которого соответствует диаметру меньшей линзы.At one point, the ratio of the diameters of the lenses for focusing the radiation is at least 3.3,. while in the lens with a large diameter there is a central opening, the diameter of which corresponds to the diameter of the smaller lens.

3. Устройство по п, 2, отличающеес тем,.что оно снабжено манипул тором, состо щим из качающегос зеркала с рычажным приводом , и бинокул рным микроскопом, при этом качающеес зеркало установлено между визирными каналами бинокул рного микроскопа.3. A device according to claim 2, characterized in that it is equipped with a manipulator consisting of a swinging mirror with a lever actuator and a binocular microscope, while the swinging mirror is installed between the sight channels of the binocular microscope.

двум различными длинами вдлн и фиксируют их в одной точке, приэтом длина волны первого лазера находитс в пределах от 0,6 до 1 мкм, мощ5 ность 0,0001-200 Вт, а длина-волны второго лазера находитс в пределах 1,5-10,6 мкм, мощность 0,0005-100 Вт.two different lengths are fixed and fixed at one point, with the wavelength of the first laser being in the range from 0.6 to 1 µm, the power is 0.0001-200 W, and the wavelength of the second laser is in the range 1.5-10 , 6 microns, power 0.0005-100 watts.

В устройстве дл разреза биологических тканей, содержащем лазер и . лазерный светопривод с фокусирующейлинзой , отличием вл етс то, что оно снабжено не менее, чем одним дополнительным лазером, в том числе лазером,, излучающем в видимом спектральном диапазоне, двум оптическими .телескопическими системами, установленными соответственно в световых трактах каждого лазера, двум коаксиально расположенными линзами, служапщми дл фокусировани излучени каждого лазера в одной точке, причем отношение диаметров линз дл фокусировани излучени составл ет не менее 3,3, при этом в линзе с больщим диаметром выполнено центральное отверстие, диаметр которого соответствует диаметру меньшей линзы. Кроме того, устройство снабжено манипул тором, состо щим из качающегос зеркала с рычажным приводом , и бинокул рным микроскопом, при этом качающеес зеркало установлеио междувиз ирными каналами бинокул рного микроскопа. Пре,Е лагаемый способ реализуетс в устройстве, содержащем два отдельных лазера, излучающих в различных спектральньк диапазонах уста новленные в световых трактах лазера отдельные оптические телескопические системы, трансформирующие поперечные сечени пучков излучени отдельных лазеров в поперечном сечении , относ щиес по площад м как . 1:10 и менее, одну оптическую систе му коаксиального совмещени пучков лазерных излучателей, лазерньй светопривод выходной частью, имеющей не менее шести степеней свобод дл перемещений, выходна - часть св трпривода снабжена двум отдельными коаксиапьно установленными линзами раздельно фокусирующими излучение отдельных лазеров в одной точке, причем одна из линз имеет по сравнению с другой не менее чем в 3,3 за меньший диаметр, и линза большего диаметра выполнена с централь ным сквозным отверстием с диаметро близким к диаметру меньшей линзы. Дл проведени по предлагаемому .способу лазерных хирургических one раций в, глубоких операционных пол х выходна часть светопровода снабжена ручным манипул тором, сос то щим из зеркала, качающегос вокруг двух взаимоперпендикул рных осей, и рычажного ручного привода дл качени зеркала.. Дл проведени лазерных микрохирургических опера1ШЙ манипул тор. сочлен етс с бинокул рным микроскопом . При этом качающеес зеркало манипул тора установлено между двум визирными каналами бинокул р ного микроскопа. На фиг. 1 показано устройство дл разреза биологических .тканей; на фиг. 2 - оптическа схема устройства . Устройство состоит из лaзepнo-o . тического блока 1, светопровода 2 с фокусирующей ласадкой 3 операционного аппарата 4 с операционным, микроскопом 5 и манипул тором 6. Операционный микроскоп 5 закреплен на стойке 7 с помощью подвижных рычагов 8 и муфты 9 с возмож .(Ностью перемещени по горизонтали и вертикали. Оптическа схема данного уст- ройства включает непрерьшный ЛИГ: McJ-излучатель 1.0, гелий-неоновый лазерный излучатель 11 (подсветка) углекислотный лазерный излучатель 12, оптическую телескопическую систему 13, оптическую телескопическую систему 14, светосуммирующий элемент 15, неподвижное зеркало 16, подвижные зеркала 17-,19 светопровода 2, фокусирующие лин.зы 20 и 21, качающеес зеркало 22. Элементы 10-16 оптической схемы расположены в оптическом блоке 1. Элементы 17-19 в светопроводе 2, -элементы 20 и 21 наход тс в фокусирующей насадке 3, качающеес зеркало 22 в манипул торе 6.. Способ и устройство осуществл етс следующим образом. При глубоких операционных пол х опер.ирующий врач устанавливает лазерно-оптическйй блок 1 и операционный аппарат 4 вблизи операционного стола. Операционный микроскоп 5,и манипул тор 6 фиксируют перед операционным полем. Затем орерирующий врач раздельно вставл ет требуемые дл бескровндго разреза определенного типа биоткани мощности излучени ЛИГ:Nd лазера и углекислотного лазера. Рассматрива биологическую ткань 23 через операционный микроскоп 5, -врач включает гелий-неоновый лазерный излучатель 11 и, регулиру ручки 24 манипул тора 6, наводит видимое излучение гелий-неонового лазерного излучател 11 на выбранную точку начала линии лазерного разреза биоло .гической ткани. Далее оперируннций врач одновременно включает АИГ: Nd -лазерный излучатель 10 и углекислотньй лазерный излучатель 12 и производит разрез биологической ткани 23 сфокусированными лазерными излучени ми с Л t 1,06 мкм и § 10,6 мкм вдоль намеченной линии, рассечени , ориентиру сь по п тну видимого излучение гелий-неонового лазерного излучател 11 и перемещени видимое п тно лазерных.излучений с помощью ручки 24 манипул тора 6.. , . При поверхност х операционных пол х работа с установкой осуществл етс следукйцим образом. . Оперирующий врач отсоедин ет фокусирующую насадку 3 от манипул . . In a device for cutting biological tissue containing a laser and. The laser light drive with a focusing lens, the difference is that it is equipped with at least one additional laser, including a laser emitting in the visible spectral range, two optical telescopic systems installed respectively in the light paths of each laser, two coaxially arranged lenses that serve to focus the radiation of each laser at one point, and the ratio of the diameters of the lenses for focusing the radiation is at least 3.3, while in a lens with a larger diameter The central hole is full, the diameter of which corresponds to the diameter of the smaller lens. In addition, the device is equipped with a manipulator consisting of a swinging mirror with a lever actuator and a binocular microscope, while the swinging mirror is installed between the visitor channels of the binocular microscope. The pre, E lagged method is implemented in a device containing two separate lasers emitting separate optical telescopic systems installed in the light paths of the laser in different spectral ranges, transforming the cross sections of the radiation beams of the individual lasers in the cross section relative to the areas as. 1:10 and less, one optical system of coaxial beam combination of laser emitters, laser light output with an output part having at least six degrees of freedom for movement, output - the transmission link is equipped with two separate coaxially installed lenses separately focusing the radiation of individual lasers at one point, moreover, one of the lenses has, in comparison with the other, no less than 3.3 for a smaller diameter, and a lens of a larger diameter is made with a central through hole with a diameter close to the diameter of the smaller one Shl. For carrying out a laser surgical one in a deep operating field, the output part of the light guide is equipped with a hand-held manipulator, which is out of a mirror swinging around two mutually perpendicular axes, and a lever hand drive for rolling the mirror. opera1 manipulator combined with a binocular microscope. In this case, the rocking mirror of the manipulator is installed between the two sighting channels of the binocular microscope. FIG. 1 shows a device for cutting biological tissue; in fig. 2 shows the optical layout of the device. The device consists of a laser-o. unit 1, light guide 2 with a focusing patch 3 of the operating device 4 with an operating one, a microscope 5 and a manipulator 6. The operating microscope 5 is mounted on a stand 7 with movable levers 8 and a coupling 9 with a possibility (with horizontal and vertical movement. Optical The scheme of this device includes an uninterrupted MIG: McJ-emitter 1.0, helium-neon laser emitter 11 (backlight) carbon-dioxide laser emitter 12, optical telescopic system 13, optical telescopic system 14, light summing element 15, fixed mirror 16, movable mirrors 17-, 19 of light guide 2, focusing the lens 20 and 21, swinging mirror 22. Elements 10-16 of the optical circuit are located in the optical unit 1. Elements 17-19 in the light guide 2, -elements 20 and 21 are located in the focusing nozzle 3, the swinging mirror 22 in the manipulator 6. The method and apparatus is as follows: For deep operating fields, the operating doctor installs the laser-optical unit 1 and the operating device 4 near the operating table. The operating microscope 5, and the manipulator 6 are fixed in front of the operating field. Then, the orienting physician separately inserts the radiation power of the EEG: Nd laser and carbon dioxide laser required for a free cut of a specific type of biotissue tissue. Considering biological tissue 23 through an operating microscope 5, the doctor turns on a helium-neon laser emitter 11 and, by adjusting the knobs 24 of the manipulator 6, induces the visible radiation of the helium-neon laser emitter 11 to a selected point at the beginning of the laser incision line of the biological tissue. Then, the doctor simultaneously turns on the AIG: Nd-laser emitter 10 and carbon dioxide laser emitter 12 and makes an incision of biological tissue 23 with focused laser radiation with L t 1.06 µm and § 10.6 µm along the intended line, dissection, oriented along the visible radiation of a helium-neon laser emitter 11 and the movement of the visible spot of the laser radiation using the handle 24 of the manipulator 6 ..,. With operating field surfaces, the installation is handled in the following manner. . The operating physician detaches the focusing nozzle 3 from the maniple. .

тора 6, раздельно выставл ет тре- , буемые дл бескровного разреза определенного типа биотканей мощности излучени АИГ: Nd излучател 10 и углекислотного лазерного излучател 12, включает- гелий-неоновый лазерный излучатель 11. Держа одной рукой фиксирующую насадку 3, наводит видимое излучение гелий-неонового лазерного излучател 11 на выбран ную точку начала линии лазерного разреза биологической ткани 23. Далее оперирующий.врач одновременно включает АИГ: Nd -лазерный излучатель 10 и углекислотный лазерный излучатель 12 и производит разрез био739146The torus 6, separately exposes the power of the YAG radiation: Nd emitter 10 and carbon dioxide laser emitter 12 required for bloodless cutting of a specific type of biotissue, includes a helium-neon laser emitter 11. Holding the fixing nozzle 3 with one hand, neon laser emitter 11 to the selected point of the beginning of the laser incision line of biological tissue 23. Next, the operating doctor simultaneously includes the AIG: Nd laser emitter 10 and carbon dioxide laser emitter 12 and produces a cut bio73 9146

логической ткани 23 сфокусированным лазерными излучени ми с Я 1,06 мкм и Д 10,6 мкм вдоль намеченнойлинии рассечени перемещением фоку- 5 сирующей насадки 3, ориентиру сь по п тну видимого излучени гелийнеонового лазерного излучател 11.logical fabric 23 with focused laser radiation with I 1.06 µm and D 10.6 µm along the intended dissection line by moving the focusing nozzle 3, orienting it by the visible radiation of a helium-neon laser emitter 11.

Предложенный способ и устройство 10 дл разреза биологических тканей в результате одновременного действи двух .мощных лазерных излучений позвол ет быстро и бескровно, не травмиру ткани, рассечь обильно 15 кровоснабженные паренхиматозные ткани.The proposed method and device 10 for cutting biological tissues as a result of the simultaneous action of two powerful laser radiations allows quickly and bloodlessly, without trauma to the tissue, to cut abundantly 15 blood-supplying parenchymal tissues.

аbut

16sixteen

Чиг.гChig.g

Claims

1. A method of cutting biological tissues by dissecting tissues with a focused laser beam, characterized in that, in order to reduce tissue injury and reduce the time of operation, they simultaneously emit two continuous lasers with two different wavelengths and focus them in one point, while the wavelength of the first laser is in the range from 0.6 to 1.0 μm, the power is 0.0001200 W, and the wavelength of the second laser is between 1.5 - 10.6 μm, 0.0005 - 100 W .

before power

2. A device for cutting biological tissues, containing a laser and a laser light drive with a focusing lens, characterized in that, in order to reduce tissue injury and reduce operation time, it is equipped with at least one additional laser, including a laser that emits in the visible spectral range, two optical telescopic systems installed, respectively, in the light paths of each laser, two coaxial lenses, used to focus the radiation of each laser into one point, and the ratio of diameters of the lenses for focusing the radiation is at least 3.3. however, in the lens with a large diameter, a central hole is made, the diameter of which corresponds to the diameter of the smaller lens.

3. The device according to claim 2, characterized in that it is equipped with a manipulator consisting of a swinging mirror with a lever drive and a binocular microscope, wherein the swinging mirror is installed between the sighting channels of the binocular microscope.