闪蒸手术系统技术方案

激光器能够产生光能脉冲以射出一定体积的组织，并且所述能量可以通过波导例如光纤波导投送到治疗位点。所述入射激光能可以被吸收到一定体积的靶组织内，其组织穿透深度和脉冲方向使得所述能量从所述组织体积的扩散受到抑制并且使得所述体积内的靶组织达到亚稳相分解阈值并射出该组织体积，例如基本上不损伤与射出体积相邻的组织。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】闪蒸手术系统
技术介绍
控制良好的组织移除可能是外科手术的重要方面。在至少某些情况下，外科医生进行切开而基本上不影响周围组织，例如与切除位点邻近的组织的能力在临床上可能是有帮助的。对于许多手术操作来说，避免或至少减少对相邻组织的损伤是有益的。此外，对于外科医生来说，可能是有益的是使用能够到达远距手术位点，例如通过内窥镜达到的治疗位点的切除工具。已经开发了各种用于在手术操作期间移除血管软组织、软骨和骨骼的工具，且这些现有工具中的许多对于例如内部手术位点的组织切割来说可能是不太理想的。已经使用了机械器具例如解剖刀、钻子(biter)和刮匙以及电动机械器具例如显微清创器和钻孔器。机械装置可能以变化的定位水平切割组织，并且在至少一些情况中可以引起组织的机械创伤。尽管基于能量投送的装置例如射频、超声和激光器已被用于组织移除，但这些装置在至少某些情况下可能有缺点。例如，当组织非故意地被机械或热损伤移除或损伤时，在至 少某些情况下临床结果和患者恢复可能受到不利影响。射频(RF)装置已被用于组织移除，并且现有的RF装置可能产生不够理想的组织切割。尽管RF装置可以用于通过热和/或等离子体介导的机制来切割组织，但RF装置在至少某些情况下可能引起邻近组织中至少一定程度的热损伤。在至少某些情况下，热损伤可以出现在与切口邻近的组织。此外，在至少某些情况下，RF装置还为外科医生例如内窥镜外科医生带来可及性和可操控性的挑战。尽管现有的基于激光的能量装置已被用于组织移除，但这些激光器系统可以以比理想水平更慢的速度切割组织，并且可能损伤与切口邻近的组织。例如，使用至少某些可商购的医用激光器系统时，可能在与切口邻近的组织中发生热损伤。在至少某些情况下，现有的激光器系统可以通过消融区前方的热影响区(HAZ)来表征。可以将激光能在足以升高温度并消融组织的时间内导向靶组织。在至少某些情况下，消融过程可以伴有侧面组织的焦化以及显著的HAZ，其可能对愈合过程有害。尽管一些脉冲式激光器系统例如UV、光致蜕变(pho to spa 11 at i on)和超短脉冲激光器系统与连续波系统相比可以以略微降低的热损伤消融组织，但在许多情况下脉冲式激光器系统不能快速切割组织，并且消融喷流可能干扰后续的激光束脉冲，以使得在至少某些情况下增加激光束脉冲率不能充分地增加组织移除率。尽管基于UV的激光器系统例如准分子激光器系统已被用于组织消融，但基于UV的系统可能具有浅的每脉冲穿透深度，并且在至少某些情况下可能引起组织诱变效应。脉冲频率和浅的每脉冲消融深度在至少某些情况下可能使得基于UV的激光器系统对于组织移除来说不够理想。此外，来自基于UV的激光器系统的光通过光纤的投送可能不够理想，使得在至少某些情况下达到内部手术位点可能受限。通常缓慢的总体深度穿透消融速率、受限的光纤投送以及复杂性在至少某些情况下使UV激光器系统对于需要较大切口的组织切除的适用不太理想。例如，对于内窥镜手术过程来说，光能通过光纤投送并且组织沿显著长度被切开至显著深度，使得UV准分子激光器系统在至少某些情况下不能很好地适用于内窥镜组织切割。尽管现有的脉冲式红外激光器已被用于利用光致蜕变来消融组织，但在至少某些情况下例如使用内窥镜的情况下，光致蜕变对于切割组织来说可能不够理想。光致蜕变可能具有例如几微米的浅的每脉冲消融深度，并且基于光致蜕变的系统可能具有脉冲频率限制，使得总组织切割速率对于实际应用来说可能太慢。此外，光致蜕变系统可能使用被光纤强烈吸收的光波长，使得不可能实现到患者的内部手术位点的投送。由于非常慢的切割速·率以及对于大多数内窥镜过程来说没有投送激光能的实用手段，因此光致蜕变系统对于组织切除来说可能不够理想。尽管现有的超短脉冲激光技术例如飞秒和皮秒激光器系统可以利用电离过程消融组织，但每单个脉冲的总能量可能非常小，导致少量的组织被消融。此外，在至少某些情况下，高峰值功率可能不适合于光纤波导。因此，超短脉冲激光对于具有较大切口的组织切除，例如内窥镜手术过程中，来说可能不够理想。因此，提供能够克服现有系统的至少一些上述限制的用于切割组织的改进的方法和设备将是有帮助的。理想情况下，这样的方法和设备将为外科医生提供快速和有效的切割工具，所述工具具有以精确的定位执行许多尺寸组织的切除的灵活性，包括例如切割组织而对与切口邻近的组织没有显著的热或机械损伤。如果这样的方法和设备能够利用挠性波导，例如用于内窥镜过程的挠性二氧化硅光纤，在患者体内位置处准确切割组织而不造成显著组织损伤也将是有帮助的。此外，适用于广泛的组织类型的用于组织切割的方法和设备对于外科医生可能是重要的和/或对于有效执行某些过程可能是必需的。专利技术简述描述了快速和有效地移除和切除组织而对邻近组织没有显著的热或机械损伤的方法和设备。描述了能够利用组织移除技术实现外科手术技术的投送工具和控制技术。这些技术解决了上面讨论的问题，并且使新的激光手术类型得以实现。附图简述附图说明图1a-1b显示了随波长变化的在水中的吸收系数和光穿透深度(后文中称为“0PD”)。图2a_2c显示了按照多个实施方案的代表性相互作用体积深度-宽度比。图3显示了按照多个实施方案的在腹腔镜手术过程中利用闪蒸进行组织移除的激光器系统。图4显示了按照多个实施方案的用于实施基于闪蒸的手术装置的激光器系统。图5显示了按照多个实施方案的用于实施闪蒸的激光谐振器。图6显示了按照多个实施方案比较各种不同切除形式的切割速率的条形图。图7A和7B是显示了按照本文描述的实施方案从使用激光器系统执行的组织切除获得的组织学的图像。图8显示了单纤维闪蒸系统相对4纤维闪蒸系统的组织移除。图9显示了多纤维投送系统，其中单个纤维的输出在治疗位点处重叠。图10显示了可选的多纤维投送系统，其中单个纤维的输出在治疗位点处重叠。图1la和Ilb显示了多纤维投送装置尖端，其具有线性排列并彼此邻近的输出，还显示了示例性的运动方向。图12显示了示例性的多纤维装置，其被配置成模拟手术刀。图13显示了线性纤维尖端排列的可选运动方向。图14a_14c显示了用于快速组织消融的示例性多纤维装置尖端配置。图15a_15b显示了运动方向和示例性的多纤维装置配置。图16显示了用于大致球形的肿瘤的示例性多纤维装置尖端的配置。图17显示了用于大致圆柱形的肿瘤的示例性多纤维装置尖端的配置。图18显示了用于起搏器导线移除的示例性多纤维装置尖端的配置。图19显示了使用涂抹运动快速消融组织的示例性多纤维装置尖端的配置。 图20显示了将激光能接入多个投送纤维中的示例性手段。图21显示了简单的多纤维装置尖端，其带有相对于闪蒸纤维进一步偏离治疗位点的凝固纤维。图22显示了只有中心纤维激活的示例性多纤维装置尖端的配置。图23a_23d显示了示例性多纤维装置尖端的配置，其中激活的纤维的数目随着临床需要的套组而变化。图24-27是显示了在本文中描述的利用闪蒸的系统中必须考虑到的参数空间的方面的曲线图。图28A显示了按照本专利技术实施方案的带有插入到患者鼻腔中的内窥镜探头的激光手术系统。图28B显示了按照本专利技术实施方案的用于实现具有增强的临床能力的多用途和高效手术工具的图28A的激光器系统。图29A显示了当系统以用于向组织热沉积的激活脉冲模式运行时，图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·米切尔，K·阿诺德，
申请(专利权)人：精密光手术公司，
类型：
国别省市：