同时具备体内碎石和软组织切除的2微米激光医疗装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种同时具备体内碎石和软组织切除双功能的2微米激光医疗装置，包括：高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源、控制及显示器、光开关和内窥镜，所述高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源包括：光学谐振腔、驱动电源、控制电路、位于光学谐振腔内的半导体激光器、掺铥离子激光晶体和温度自动精密调控与匹配水冷器。本发明专利技术提供的2微米激光医疗装置同时具备碎石和软组织切除的功能，解决了传统的2微米激光医疗设备功能单一的问题,从而一方面可显著降低医院设备采购成本、提高设备使用效率，更重要的是可将体内碎石和软组织切除须分别实施的两台手术合并为一台手术，降低手术难度、降低手术风险、缩短病人治疗时间。

2 micron laser medical device with in vivo lithotripsy and soft tissue removal

The invention provides a 2 micron laser medical devices, at the same time with the body of gravel and soft tissue incision double function includes: operation of high average power and high energy double mode 2 micron laser source, control and display, optical switch and endoscope, the high average power and large amount of dual mode operation the 2 micron laser source includes: optical resonator, driving power supply, a control circuit, the optical resonant cavity semiconductor laser, thulium doped ion laser crystal and automatic temperature control precision and matching of water cooler. The invention provides a 2 micron laser medical apparatus with gravel and resection of soft tissue function, solves the problem of the traditional 2 micron laser medical equipment with single function, which can be a hospital equipment procurement reduce the cost and improve the equipment efficiency, more important is the body of stone and soft tissue resection are required to implement the two surgery merged into a surgery, reduce the difficulty of operation, reduce the risk of surgery, shorten the treatment time of patients.

【技术实现步骤摘要】
同时具备体内碎石和软组织切除的2微米激光医疗装置
本专利技术涉及激光治疗领域，具体涉及一种同时具备体内碎石和软组织切除双功能的2微米激光医疗装置。
技术介绍
2微米波段医疗设备在治疗前列腺等软组织、体内碎石等疾病方面具有良好的应用前景，大能量钬医疗设备在激光碎石方面已获得应用，但是高平均功率钬医疗设备在前列腺组织汽化破坏时容易形成分裂性损伤，手术时容易出血，导致手术时间长，病人恢复周期长，手术风险大，且该类高平均功率激光器受辐射泵浦源器件的限制，工作重频偏低，降低了手术切割速度。而高平均功率铥医疗设备波长恰好位于人体水分子吸收峰，切割前列腺等软组织快且止血效果好，降低了手术难度。但是目前的高平均功率铥医疗设备在体内碎石方面效果较差。高平均功率医用铥激光医疗设备通常利用连续波785nm半导体激光器泵浦掺铥离子激光晶体在光学谐振腔中产生高平均功率2μm激光源技术方案，驱动电源连续运转方式控制运转模式，水冷设备对器件进行冷却，输出功率100W级；采用该结构方案结合调Q技术可以获得脉冲激光输出，但是单脉冲能量偏低，体内碎石功效差。铥激光医疗设备在获得单脉冲大能量输出(用于体内碎石)这一问题上存在以下技术困难：(1)采用该结构为了实现大能量输出，常见的技术方案是通过增加785nm半导体激光器总辐射功率，而实际情况是铥激光器属于三能级系统且重吸收严重，热效应极其严重，为了解决该问题必将增加设备的复杂性，包括光源、制冷设备、驱动电源，对实际应用带来不便性；(2)在该结构中随着输出单脉冲能量增加，光学谐振腔内的功率密度也将逐渐增加，受常见技术方案光学谐振腔镜表面膜系损伤阈值的限制，输出能量难突破100mJ级，体内碎石功效差。这些技术壁垒限制了现有高平均功率医用铥激光医疗设备获得单脉冲大能量输出。此外，更为关键的是，现有技术无法在同一铥激光医疗设备中实现单脉冲大能量输出和高平均功率输出的并存。因此，目前医院通过采购具备软组织切除功能的高平均功率铥激光医疗设备对病人进行体内软组织切割，采购具备软碎石功能的大脉冲能量钬激光医疗设备对病人进行体内碎石。但是该方式一方面增加了医院设备采购成本、降低了设备使用效率，另一方面须分别实施体内碎石和软组织切除两台手术，增加手术难度、增加手术风险、延长病人治疗时间、增加病人疼和医疗费用等。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种同时具备体内碎石和软组织切除双功能的2微米激光医疗装置，本专利技术提供的光医疗装置同时具备碎石和软组织切除的功能，解决了传统的激光医疗设备功能单一的问题。为解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种同时具备体内碎石和软组织切除双功能的2微米激光医疗装置，具备两种运转模式：脉冲运转与连续/准连续运转，脉冲运转时实现大能量输出，适用于体内碎石，连续/准连续运转时实现高平均功率输出，适用于软组织切除，两种功能采用一键切换实现，包括：高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源、控制及显示器、光开关和内窥镜；其中，所述高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源包括：光学谐振腔、驱动电源、控制电路、位于光学谐振腔内的半导体激光器、掺铥离子激光晶体和温度自动精密调控与匹配水冷器；所述温度自动精密调控与匹配水冷器分别用于对所述半导体激光器以及掺铥离子激光晶体冷却；其中，所述光学谐振腔为由全反镜和输出镜构成的平平腔结构，所述全反镜镀有2.02微米波长全反膜，反射率R>98％，所述输出镜镀有2.02微米波长部分反射膜，反射率R＝82％，所述全反镜和所述输出镜以及相应的膜材料对2.02微米激光吸收系数小于10-4，所述光学谐振腔为在密封条件下通过110℃高温烘烤、-40℃～50℃高低温应力释放处理后的光学谐振腔；所述半导体激光器均匀围绕在所述掺铥离子激光晶体外围作为泵浦源，且所述光学谐振腔内的半导体激光器和所述掺铥离子激光晶体均位于所述平平腔结构内；其中，所述掺铥离子激光晶体为掺铥键合白YAG晶体，用以降低对2.02微米激光重吸收损耗；所述驱动电源与所述半导体激光器连接，用于为所述半导体激光器供电；其中，所述驱动电源在所述控制电路的控制下使得所述光学谐振腔选择性地工作在连续/准连续运转模式或脉冲运转模式；当所述光学谐振腔工作在连续/准连续运转模式时，所述激光源实现高平均功率输出，用于软组织切除；当所述光学谐振腔工作在脉冲运转模式时，所述激光源实现大能量输出，用于体内碎石，两种功能采用一键切换实现；所述温度自动精密调控与匹配水冷器用于在所述光学谐振腔工作在连续/准连续运转模式时，对所述半导体激光器以T1温度的冷却水进行冷却，对所述掺铥离子激光晶体以T2温度的冷却水进行冷却，以及用于在所述光学谐振腔工作在脉冲运转模式时，对所述半导体激光器以T’1温度的冷却水进行冷却，对所述掺铥离子激光晶体以T’2温度的冷却水进行冷却，以补偿所述半导体激光器的辐射中心波长偏移以及补偿所述掺铥离子激光晶体的热焦距长短变化使得同一光学谐振腔在两种运转模式下均能稳定输出，其中，T’1＞T1，T’2＞T2；其中，所述高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源还包括可见光源、光学耦合器和光纤；所述光学耦合器的一个输入端与所述可见光源连接，另一个输入端与所述光学谐振腔连接，用于将所述光学谐振腔产生的激光与所述可见光源产生的可见光进行耦合；所述光纤的一端与所述光学耦合器连接，用于将通过所述光学耦合器进行耦合后的光输出；其中，所述光开关的一端与所述光学耦合器的输出端连接，用于控制出光与停光；所述内窥镜与所述光开关的另一端连接，用于采集并反馈体内情况；所述控制及显示器用于进行操作及状态显示。进一步地，所述掺铥离子激光晶体的结构为棒状结构或板条结构。进一步地，所述半导体激光器的泵浦方式为侧面泵浦或端面泵浦。进一步地，当所述光学谐振腔工作在连续/准连续运转模式时，半导体激光器的重复频率为500-2000Hz。进一步地，当所述光学谐振腔工作在脉冲运转模式时，半导体激光器的重复频率为10-60Hz。由上述技术方案可知，本专利技术提供的同时具备体内碎石和软组织切除双功能的2微米激光医疗装置，具备两种运转模式(脉冲运转与连续/准连续运转)，在脉冲运转模式时实现大能量输出，适用于体内碎石，在连续/准连续运转模式时实现高平均功率输出，适用于软组织切除，本专利技术解决了传统激光医疗设备功能单一的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的激光医疗装置的一种结构示意图；图2是本专利技术一实施例提供的激光医疗装置的另一种结构示意图；图3是本专利技术一实施例提供的激光医疗装置的又一种结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时具备体内碎石和软组织切除双功能的2微米激光医疗装置，其特征在于，具备两种运转模式：脉冲运转与连续/准连续运转，脉冲运转时实现大能量输出，适用于体内碎石，连续/准连续运转时实现高平均功率输出，适用于软组织切除，两种功能采用一键切换实现，包括：高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源、控制及显示器、光开关和内窥镜；其中，所述高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源包括：光学谐振腔、驱动电源、控制电路、位于光学谐振腔内的半导体激光器、掺铥离子激光晶体和温度自动精密调控与匹配水冷器；所述温度自动精密调控与匹配水冷器分别用于对所述半导体激光器以及掺铥离子激光晶体冷却；其中，所述光学谐振腔为由全反镜和输出镜构成的平平腔结构，所述全反镜镀有2.02微米波长全反膜，反射率R>98％，所述输出镜镀有2.02微米波长部分反射膜，反射率R＝82％，所述全反镜和所述输出镜以及相应的膜材料对2.02微米激光吸收系数小于10

【技术特征摘要】
1.一种同时具备体内碎石和软组织切除双功能的2微米激光医疗装置，其特征在于，具备两种运转模式：脉冲运转与连续/准连续运转，脉冲运转时实现大能量输出，适用于体内碎石，连续/准连续运转时实现高平均功率输出，适用于软组织切除，两种功能采用一键切换实现，包括：高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源、控制及显示器、光开关和内窥镜；其中，所述高平均功率和大能量双模式运转的2微米激光源包括：光学谐振腔、驱动电源、控制电路、位于光学谐振腔内的半导体激光器、掺铥离子激光晶体和温度自动精密调控与匹配水冷器；所述温度自动精密调控与匹配水冷器分别用于对所述半导体激光器以及掺铥离子激光晶体冷却；其中，所述光学谐振腔为由全反镜和输出镜构成的平平腔结构，所述全反镜镀有2.02微米波长全反膜，反射率R>98％，所述输出镜镀有2.02微米波长部分反射膜，反射率R＝82％，所述全反镜和所述输出镜以及相应的膜材料对2.02微米激光吸收系数小于10-4，所述光学谐振腔为在密封条件下通过110℃高温烘烤、-40℃～50℃高低温应力释放处理后的光学谐振腔；所述半导体激光器均匀围绕在所述掺铥离子激光晶体外围作为泵浦源，且所述光学谐振腔内的半导体激光器和所述掺铥离子激光晶体均位于所述平平腔结构内；其中，所述掺铥离子激光晶体为掺铥键合白YAG晶体，用以降低对2.02微米激光重吸收损耗；所述驱动电源与所述半导体激光器连接，用于为所述半导体激光器供电；其中，所述驱动电源在所述控制电路的控制下使得所述光学谐振腔选择性地工作在连续/准连续运转模式或脉冲运转模式；当所述光学谐振腔工作在连续/准连续运转模式时，所述激光源实现高平均功率输出，用于软组织切除；当所述光学谐振腔工作在脉冲运转模式时，所述激光源实现大能量输出，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄勇，杜仕峰，赵剑波，彭钦军，许祖彦，郭川，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11