激光外科装置及其使用方法制造方法及图纸

一种用来汽化活的细胞组织的激光外科装置（１０）包括一工作激光组件（２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４），一检测装置（４８）和一控制设备（１４）。工作激光组件产生一具有与水的峰值吸收波长对应的预定波长的工作射束。检测装置可检测被手术处理的活的细胞组织的状态，并产生一控制信号。控制设备根据该控制信号控制工作射束的性能，从而使活的细胞组织的汽化深度不超过１５至２０微米。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗激光器，特别涉及一种在皮肤病领域中的激光外科装置和它的使用方法。本专利技术的技术背景许多激光装置已在现代皮肤病学中使用，以便修正先天的和后天的皮肤缺陷和疾病。激光装置在这个领域中迅速扩大使用的一个理由是，他们的性能符合医疗的基本条件----“不伤害”病人。药物治疗是治疗皮肤病最普遍使用的方法，因为容易得到、简单和没有痛苦。然而，不耐药物、副作用、常见的过敏反应、以及在治疗大量小毛病过程中存在的低效率，常常使这种治疗方法不合需要。更有效地治疗皮肤缺陷和疾病的需要使手术介入在这个医疗领域内变得十分流行。为了用外科方法治疗皮肤小毛病，医生常常被迫使用如下措施切开接着移植，使用超声波和冷冻疗法，施加电离辐射的磁场，电凝法，使用等离子体流等等。这些外科方法是在无视大量缺陷和伤害性副作用的情况下使用的，这些缺陷和伤害性副作用包括治疗的有害性质，拖延的恢复过程，低色素沉着的高危险性，萎缩的可能性，皮肤组织的破坏，疤痕的形成，危害包括健康部分的附近皮肤区域。当外科医生在皮肤覆盖物的特定深度处使用具有短的和固定的手术处理持续时间的局部治疗方法时，这些问题常常会得到缓和。这就是为什么激光器最近已成为治疗许多皮肤病的仪器的原因之一。目前，具有不同波长激光照射的激光器被用于皮肤病治疗。这种激光器的例子是准分子、红宝石、氩激光器；紫翠玉和柘榴石激光器；可调谐的半导体激光器等等。这些装置产生激光射束，这些射束具有在光谱的可见区域(0.4-0.7μm)内的波长，以及在光谱的不可见的紫外线区域(0.18-0.40μm)内的波长。例如，红外线激光器包括一组CO2激光器(具有10.6μm的波长)，钕激光器的改进型(具有1.06μm的波长)等等。这些激光器是由凯德勒激光器公司生产的，并在1989年的塔西肯的“医学中的激光器”中有介绍。尽管这些激光器可维持较短持续时间的作用和在作用平面上提供某种定位，但它们不能保证对治疗的控制，特别是对外层皮肤的穿透深度。因此，使用这种激光器不能消除诸如细胞退化的疤痕的形成和激光射束穿透进入健康皮肤区域这类消极的后果。这是一个普通常识，即一层水不容许某种波长的光学照射通过其中。这个光谱区域通常叫做“不透明的窗口”，它包括以下波长范围1.25-1.40；1.7-2.1；2.5-3.1和5.5-7.5微米。在这些区域内，光学照射被水和由多达百分之九十的水组成的活的细胞组织大量吸收。这种吸收导致水的迅速加热和被手术处理的活的细胞组织的汽化。在这些波长时，激光照射有一个重要性质，即，激光照射不能深度穿透基本上由水组成的活的细胞组织。结果，散射的激光射束只能在活的细胞组织的不超过15-20微米深度的范围内传播，而不会破坏附近的细胞组织。激光器的这种工作方式只有在特定水平的功率密度和能量、预定的速率和脉冲的持续时间、并且只有当所有这些特征的临时稳定性在手术过程中能够获得时才能实现。这种已知装置中的一种是铝-钇-铒柘榴石激光器，它具有2.94μm的波长。关于这种激光器在口腔病方面的应用的最早报告公布于1989年。然而，它的性能，诸如1-2J的脉冲能量，2.94μm的波长和1Hz的脉冲速率，使医生能够利用这种激光器作皮肤病领域内的手术装置。关于这种用途的第一份报告1991年在德国和斯洛文尼亚发表。附图说明图1的示意图显示了这样一种装置，它包括一动力设备，一冷却设备，一激光腔和一活动连接的镜子光导设备。由于激光射束在活动连接的镜子光导设备上的多次反射，装置的效率相当低，在2.94μm波长时不超过百分之六十。这使得它必须维持在2.5-3.0J水平的激光照射能量输入和在300W的动力设备的工作功率。自然地，这样高功率的激光器必需具有非常有效的冷却系统。因此，在该现有技术里提供了一种特制的水冷却系统。由此，该装置的重量有70kgs，而整体尺寸有0.5m3。这样大的重量和尺寸，以及激光射束性能的不稳定性，大大地限制了这种现有技术中的激光器在皮肤病治疗中的应用。水冷却系统在该高功率的现有技术的装置中是必需的，以便使工作元件的温度保持在20±10℃范围内。当该温度范围被超过，便会在工作元件形成的热透镜效应，将会产生可观的激光射束散射，以及在被手术处理的细胞组织的焦平面上的能量损失。解决这些问题的一条途径是制造一种更有效率的激光系统，它没有活动连接的镜子光导设备，并且只需要很低的功率。这使得用相应的空气冷却装置代替水冷却系统成为可能。这种改变最终将导致激光组件在重量和整体尺寸上的显著减少。因此，迫切需要有一种可方便地用手握持的、可用于皮肤病领域的激光外科装置，它能够提供和控制预定深度的皮肤穿透，且不会危及被手术处理的细胞组织附近的健康区域。本专利技术的简要说明本专利技术的一个方面是提供一种汽化活的细胞组织的激光外科装置。该装置包括一工作激光组件，一检测装置和一控制设备。该工作激光组件产生一工作射束，该工作射束具有与水的峰值吸收波长对应的预定波长。检测装置通过接受和检查从被手术处理的活的细胞组织反射的辐射信号来检测被手术处理的活的细胞组织的状态，并产生一个控制信号。控制装置根据控制信号控制和调整工作射束的性能，以便使活的细胞组织的汽化深度不超过15-20微米。该装置还包括一动力设备，一将工作射束聚焦在被手术处理的活的细胞组织上的聚焦装置，一产生引导光射束、以便使工作射束瞄准被手术处理的活的细胞组织的引导光设备，以及一使工作激光组件的至少一部分冷却的冷却设备。还提供一吸收装置，以便从被手术处理的活的细胞组织的区域内清除破碎的细胞组织产物。本专利技术的另一方面是提供一种由至少一个发射工作射束的工作激光元件和使其激发的激发装置组成的工作激光组件。一手持部件可方便地供操作者的手握持。该手持部件具有内部和外部，工作激光组件的至少一部分和聚焦装置位于手持部件的内部。冷却设备的至少一部分、检测装置和控制装置也位于手持部件的内部。本专利技术的又一方面是提供一种装置，其中，工作激光组件的至少一部分位于外壳内部，而冷却设备是风扇，它产生在手持部件内部纵向流动的气流。本专利技术的再一方面是提供一种装置，其中，激发装置位于手持部件外侧，并通过许多光导纤维与工作激光组件连接。本专利技术的再一方面是提供一种装置，它带有由工作部分和辅助部分组成的工作激光元件。工作部分位于手持部件内，而辅助部分和激发装置位于手持部件的外面。工作激光元件的主要部分和辅助部分通过许多与许多光导纤维组成的光导件连接。本专利技术的再一方面是提供一种装置，其中，由工作激光元件发射的工作射束的波长选自由1.25-1.40；1.7-2.1；2.5-3.1和5.5-7.5微米组成的集合。而工作激光元件的激光媒介选自基本上由Y3AL5O12:Nd；Gd3Ga5O12:Cr,Ce,Nd；MgF2:Co；BaYb2F8:Er；LiYF4:Er,Tm,Ho；Y3Sc2Al3O12:Cr,Er；(Y,Er)3Al5O12；HF(化学制品)和CO(气态)组成的集合。此外，可提供手术汽化活的细胞组织的方法。该方法包括以下步骤，产生一具有与水的峰值吸收波长对应的预定波长的工作激光射束，通过接受和检查自细胞组织反射的辐射信号检测被手术处理的活的细胞组织并产生一控制信号。该方法的另一步骤是，根据控制信号控制和调整工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光外科装置，用来汽化活的细胞组织，其特征在于，它包括： 一工作激光组件，它产生一具有与水的峰值吸收波长对应的预定波长的工作激光射束； 一检测装置，通过接受和检查自被手术处理的活的细胞组织反射的信号检测所述被手术处理的活的细胞组织的状况并产生一控制信号；以及 一控制装置，它根据所述控制信号控制和调整所述工作射束的性能。使所述活的细胞组织的汽化深度不超过１５－２０微米。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉基米尔N布德尼科，瓦连京A格鲁兹捷夫，奥列格D奥金佐夫，
申请(专利权)人：美国新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]