一種高止血性能激光刀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高止血性能激光刀，采用至少兩種激光源，其中一個(gè)激光源作為切割激光源，另一個(gè)激光源為止血激光源，對(duì)止血激光源輸出的激光脈沖波形可以通過對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控制，以達(dá)到最佳的止血效果。該至少兩種激光源的激光輸出通過激光束合成單元，耦合到單個(gè)激光束輸出器件，且該至少兩種激光源的激光參數(shù)相互獨(dú)立可調(diào)。切割激光源可以是脈沖或連續(xù)激光源，脈沖切割激光源的激光脈沖波形可進(jìn)行編程控制、連續(xù)激光源的輸出可以調(diào)制，以達(dá)到最佳的切割效果。具有優(yōu)良止血性能的激光手術(shù)刀也可以采用只有一種激光源，對(duì)其激光脈沖波形進(jìn)行可編程控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳的切割和止血效果。
【專利說明】一種高止血性能激光刀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一款微創(chuàng)激光手術(shù)設(shè)備，選擇特定波長(zhǎng)的激光源，并對(duì)其激光脈沖波 形狀及寬度進(jìn)行可編程的控制，使得激光脈沖能量對(duì)手術(shù)組織具有可控的穿透深度，并實(shí) 現(xiàn)臨床手術(shù)時(shí)最佳的止血要求。該微創(chuàng)激光手術(shù)設(shè)備在微創(chuàng)手術(shù)中除了具有優(yōu)良的止血性 能包括止血層深度的可控外，還具有優(yōu)良的組織切割性能，同時(shí)對(duì)周圍正常組織的不良影 響降低到最小，其切割和止血的能力有效地提高手術(shù)治療效率。

【背景技術(shù)】
[0002] 微創(chuàng)手術(shù)的目標(biāo)是采用手術(shù)的方法，在最小的創(chuàng)傷和最少的出血量前提下，治愈 病人的疾病。激光是一種特殊的光波能量源，可通過柔軟的光纖傳輸而精確到達(dá)人體病灶 處，進(jìn)行需要的手術(shù)，具有強(qiáng)大的臨床應(yīng)用生命力。
[0003] 激光的波長(zhǎng)、波形等物理參數(shù)的選擇，對(duì)臨床手術(shù)中的切割效果及止血性能具有 很大的影響。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)的一些激光手術(shù)設(shè)備具有一定的止血性能，但普遍因?yàn)榫哂休^大的未加 以控制的組織穿透深度，容易對(duì)周圍正常組織帶來傷害，并造成一些并發(fā)癥。因此，研發(fā)既 具有良好切割性能，同時(shí)又具有很好的、并可控的止血性能的激光手術(shù)設(shè)備，不但能夠幫助 醫(yī)生提高微創(chuàng)手術(shù)療效，同時(shí)還能大大擴(kuò)寬激光手術(shù)刀應(yīng)用的領(lǐng)域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高止血性能激光刀。所述技 術(shù)方案如下：
[0007] 手術(shù)上講的止血性能，是指通過熱效應(yīng)凝固出血點(diǎn)周圍的組織，或者直接封閉出 血源頭血管破裂點(diǎn)，達(dá)到止血的效果的能力。激光波長(zhǎng)往往決定了被人體組織吸收的強(qiáng)度 以及在人體組織中所穿透的深度，通過選擇那些在人體組織中具有所需的穿透深度及組織 吸收效果的激光波長(zhǎng)如2000nm左右，1064nm，808nm，940nm等的激光作為止血用激光源，可 以較好的穿透那些手術(shù)點(diǎn)處裸露的組織層到達(dá)隱藏于下面引發(fā)出血的源頭或者血管，直接 對(duì)這些出血源頭進(jìn)行凝固而止血。例如，這些激光中，l〇64nm的釹激光理論上具有4mm左右 的最大組織穿透深度。
[0008] 連續(xù)波工作模式的激光在與人體組織作用時(shí)，由于熱積累效應(yīng)容易造成局部過熱 而結(jié)痂，本發(fā)明通過對(duì)連續(xù)激光器的輸出功率的調(diào)制，可以控制熱積累效應(yīng)，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn) 理想的切割和止血效果。
[0009] 對(duì)于非連續(xù)波工作模式即脈沖工作模式的激光，激光脈沖產(chǎn)生的熱在脈沖間歇期 間可以通過組織傳導(dǎo)開去，不容易結(jié)痂。
[0010] 特別是在脈沖工作模式中，本發(fā)明提出，具有相對(duì)緩慢上升與下降沿的矩形或特 殊可編程形狀的激光脈沖較目前激光設(shè)備中常規(guī)采用的鐘形或高斯脈沖而言具有更好的 凝固效果與穿透效果，同時(shí)可減少鐘形或高斯脈沖容易造成的爆破效果。
[0011] 為了適應(yīng)臨床上的精確微創(chuàng)手術(shù)應(yīng)用，可以進(jìn)一步通過改變特殊形狀的激光脈沖 的寬度以幫助獲得最佳的穿透深度從而達(dá)到更加精確的止血性能。通常，在同樣的激光能 量條件下，脈沖寬度越小，激光的組織穿透深度就越小，這對(duì)一些非常重要的器官手術(shù)尤為 重要。這種特殊形狀的激光脈沖的寬度的選擇使得手術(shù)大夫在不同的組織、不同部位的臨 床應(yīng)用時(shí)，可達(dá)到最好的微創(chuàng)止血效果，并減小對(duì)正常組織的不良影響。
[0012] 這種具有特殊形狀和寬度的激光脈沖可以通過對(duì)激光器的驅(qū)動(dòng)電路的電流進(jìn)行 特別的可編程的控制來實(shí)現(xiàn)。這種具有特殊形狀和寬度的激光脈沖包括了上升與下降沿可 控的矩形脈沖，也可以有至少兩個(gè)以上的子脈沖系列組成。
[0013] 在實(shí)踐中，可以刻意選擇切割性能好的激光源與止血性能優(yōu)異的激光源配置在同 一臺(tái)激光刀設(shè)備中，這樣可以獲得既有最好的切割性能，同時(shí)也有優(yōu)良的止血性能激光脈 沖。切割用的激光源可以使用連續(xù)脈沖、經(jīng)調(diào)制的連續(xù)脈沖或脈沖狀態(tài)。工作在脈沖狀態(tài)時(shí) 也可選擇可編程控制的具有特殊形狀和寬度的激光脈沖以達(dá)到對(duì)人體組織最佳的爆破或 者切割效果。止血性能優(yōu)異的激光源也可以工作在連續(xù)或脈沖的狀態(tài)，工作在脈沖狀態(tài)時(shí) 可選擇可編程控制的具有特殊形狀和寬度的激光脈沖以達(dá)到最佳的止血效果。這兩種激光 源的激光波長(zhǎng)，連續(xù)工作時(shí)的連續(xù)功率及其調(diào)制、脈沖工作時(shí)的脈沖形狀和寬度均可調(diào)制， 脈沖能量、脈沖相互之間的延遲時(shí)間均可調(diào)，從而能夠獲得最理想的切割及止血的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的激光手術(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2a是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0017] 圖2b是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0018] 圖2c是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0019] 圖3a是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0020] 圖3b是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0021] 圖3c是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0022] 圖4a是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0023] 圖4b是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖波形的示意圖；
[0024] 圖5是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖合成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖6是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖合成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖7是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的激光脈沖合成的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0028] 半導(dǎo)體激光器可以很容易的通過控制其激光電源的驅(qū)動(dòng)電流波形來直接控制其 激光脈沖波形和能量，其激光波長(zhǎng)一般在600至1500nm之間。直接由半導(dǎo)體激光器泵浦的 光纖激光器和固體激光器如l〇64nm或1300nm的Nd:YAG或Yb:YAG激光器，也可以通過控 制它們的泵浦半導(dǎo)體激光器的激光電源的驅(qū)動(dòng)電流波形來實(shí)現(xiàn)光纖激光器和固體Nd:YAG 或Yb: YAG激光器激光脈沖波形的控制。
[0029] 圖1為高止血性能激光刀的結(jié)構(gòu)示意圖。它列舉了一種由兩個(gè)激光源組成的激光 刀，其中110為主要用于切割的激光源，其驅(qū)動(dòng)電源為101，其激光輸出為102,160為另一個(gè) 主要用于止血的激光源，其驅(qū)動(dòng)電源為201，其激光輸出為202, 203為激光束202的光束轉(zhuǎn) 折控制元件。兩路激光束102和202通過光束合成單元150合并為一路同軸光束151，它可 以通過波導(dǎo)方式輸出如光纖傳導(dǎo)或者導(dǎo)光臂等輸出，也可直接輸出。120為激光刀信號(hào)控制 及激光可編程脈沖控制單元。
[0030] 主要用于切割的激光源110可以是波長(zhǎng)為600至1600nm的半導(dǎo)體激光器，或由半 導(dǎo)體激光器泵浦的波長(zhǎng)為1000至2000nm的光纖激光器，或由半導(dǎo)體激光器泵浦或燈泵浦 的波長(zhǎng)為500至3000nm的固體激光器，如波長(zhǎng)為1064nm或1300nm的Nd: YAG或Yb: YAG激 光器及它們的倍頻激光器，波長(zhǎng)為2060nm的CTH:YAG激光器等。他們可以是連續(xù)工作的連 續(xù)激光器，也可以是脈沖工作的脈沖激光器。無論是連續(xù)激光器還是脈沖激光器，都可以通 過對(duì)其泵浦半導(dǎo)體激光器或燈的驅(qū)動(dòng)電流的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)激光束輸出的可編程控制，包括 連續(xù)激光器的輸出功率調(diào)制、脈沖激光器輸出的脈沖控制，具體包括脈沖形狀、脈沖寬度、 脈沖能量、子脈沖個(gè)數(shù)等。
[0031] 主要用于止血的激光源160可以是波長(zhǎng)為600至1600nm的半導(dǎo)體激光器，或由半 導(dǎo)體激光器泵浦的波長(zhǎng)為1000至2000nm的光纖激光器，或由半導(dǎo)體激光器泵浦或燈泵浦 的，波長(zhǎng)為500至3000nm的固體激光器，如波長(zhǎng)為1064nm的Nd: YAG或Yb: YAG激光器及它 們的倍頻激光器，波長(zhǎng)為2060nm的CTH: YAG激光器等。他們可以是連續(xù)工作的連續(xù)激光器， 也可以是脈沖工作的脈沖激光器。無論是連續(xù)激光器，還是脈沖激光器，都可以通過對(duì)其泵 浦半導(dǎo)體激光器或燈的驅(qū)動(dòng)電流的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)激光束輸出的可編程控制，包括連續(xù)激光 器的輸出功率的調(diào)制、脈沖激光器輸出的脈沖控制，具體包括對(duì)脈沖形狀、脈沖寬度、脈沖 能量、子脈沖個(gè)數(shù)等的控制。
[0032] 這種由兩個(gè)激光器組成的激光刀，可以有多種不同的手術(shù)工作模式，如邊切割邊 止血的同步模式即切割和止血激光脈沖時(shí)間上有重疊，或間隙切割-止血交替模式即切割 和止血激光脈沖時(shí)間上不重疊，或單獨(dú)切割模式及單獨(dú)止血模式。每一個(gè)激光器的輸出波 形等參數(shù)可以在手術(shù)中保持不變，也可以根據(jù)手術(shù)的進(jìn)展變化。
[0033] 圖1所示的激光刀也可以由一個(gè)激光器組成，也可以由兩個(gè)以上的激光器組成。
[0034] 激光刀信號(hào)控制及激光可編程脈沖控制單元120可根據(jù)不同的臨床應(yīng)用，通過對(duì) 120中相關(guān)的函數(shù)發(fā)生器電路或其他電路方法的編程控制，來產(chǎn)生具有特定波形及相關(guān)時(shí) 序關(guān)系的控制信號(hào)。該控制信號(hào)再通過激光源的驅(qū)動(dòng)電源101和201，產(chǎn)生泵浦半導(dǎo)體激光 器或泵浦燈的可編程控制的驅(qū)動(dòng)電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)激光輸出102和202的可編程控制，包括 連續(xù)激光器的輸出功率調(diào)制，或脈沖激光器輸出的脈沖形狀、脈沖寬度、脈沖能量、子脈沖 個(gè)數(shù)等。相關(guān)可編程控制的各種程序方案可以以不同的激光手術(shù)方案程序（與人體身體的 部位相關(guān)聯(lián)）預(yù)先存儲(chǔ)在激光刀設(shè)備的程序庫(kù)中，臨床醫(yī)生在實(shí)際臨床應(yīng)用時(shí)可以方便的 從程序庫(kù)中調(diào)用相關(guān)的程序方案。
[0035] 圖2a-圖2c為止血激光脈沖波形的示意圖。它列舉了止血激光脈沖采用可編程 控制的特殊脈沖形狀的一些實(shí)例。圖2a為具有可控的近似線性緩慢上升的上升沿Tr，可控 的下降時(shí)間Tf以及可控的脈沖寬度Ton的基本為矩形的脈沖，以保證對(duì)特定組織手術(shù)時(shí)最 佳的止血效果；圖2b為止血激光脈沖采用可編程控制的特殊脈沖形狀的另一個(gè)實(shí)例，它的 特點(diǎn)是在基本為矩形的脈沖的中部有一個(gè)幅度寬度及波形可控的下陷，以控制熱效應(yīng)，保 證對(duì)特定組織手術(shù)時(shí)最佳的止血效果；圖2c為止血激光脈沖采用可編程控制的特殊脈沖 形狀的另一個(gè)實(shí)例，它的特點(diǎn)是在基本為矩形的脈沖的中部有一個(gè)幅度寬度及波形可控的 凸起，以控制穿透深度，以保證對(duì)特定組織手術(shù)時(shí)最佳的止血效果。其他可行的可編程控制 的特殊脈沖或脈沖組合形狀可以有很多，不一一列舉。
[0036] 圖3a_圖3c為激光刀輸出激光束波形實(shí)例圖，即切割激光束和止血激光束合成后 的輸出激光束波形圖。
[0037] -般情況下，如采用兩種以上的不同激光源分別作為切割與止血源時(shí)，其最大的 優(yōu)點(diǎn)是切割激光束和止血激光束的激光波長(zhǎng)可以不同。如波長(zhǎng)為2. 1微米的脈沖欽激 光，連續(xù)的2微米銩激光作為切割用的激光源時(shí)，激光與人體組織作用時(shí)的穿透深度小于 0. 4mm，532nm綠激光在富含血紅蛋白的組織中的穿透深度只有0. 3mm，波長(zhǎng)為10微米的C02 激光器的激光穿透深度更小，只有〇. 1_。532nm綠激光和C02激光器對(duì)于高效吸收的組織 加上矩形脈沖形狀會(huì)具有非常好的組織爆破效果，因而切割效果極好，但同時(shí)其止血效果 就不太理想。同時(shí)選擇額外專門止血用的激光源可以在激光器波長(zhǎng)上有更大的選擇自由， 包括如2微米的激光波長(zhǎng)、1064nm、940nm、808nm或980nm的激光波長(zhǎng)。在采用脈沖工作模 式時(shí)，可以對(duì)其脈沖波形、脈沖寬度或脈沖能量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，以獲得不同的組織穿透深度 來適應(yīng)在不同部位對(duì)不同組織手術(shù)時(shí)不同的止血要求。
[0038] 除了波長(zhǎng)，切割激光束和止血激光束的脈沖波形、寬度、及能量可以相同，也可以 不同。它們還可以分別工作在不同的脈沖或連續(xù)波狀況下。它們?cè)谡麄€(gè)手術(shù)中可以保持不 變，也可以在手術(shù)中根據(jù)手術(shù)的進(jìn)展而變化。采用多個(gè)激光器也可提供更高的總的激光功 率和能量。
[0039] 當(dāng)然，切割激光脈沖和止血激光脈沖也可由單一激光源經(jīng)編程控制產(chǎn)生。此時(shí)設(shè) 備簡(jiǎn)單，但切割激光脈沖和止血激光脈沖為同一個(gè)激光波長(zhǎng)，并且脈沖總能量也會(huì)受到限 制。
[0040] 切割和止血脈沖可以是單個(gè)脈沖，如圖3a所示脈沖Ml為切割脈沖，它為一個(gè)常規(guī) 的鐘形或高斯脈沖。它也可以是一個(gè)可控波形的脈沖，脈沖寬度為Tpl。脈沖M2為止血脈 沖，為前沿、后延、脈沖寬度Tp2和脈沖高度（脈沖能量）均可控的矩形脈沖。脈沖M2也可 以是一個(gè)常規(guī)的鐘形或高斯脈沖。Ml和M2之間的延遲時(shí)間為Td。Td根據(jù)需要可控。當(dāng) Td小于Tpl時(shí)，切割和止血激光脈沖在時(shí)間上有重疊，此時(shí)的工作模式可以稱為邊切割邊 止血的同步工作模式。當(dāng)Td大于Tpl時(shí)，切割和止血激光脈沖在時(shí)間上不重疊，此時(shí)可以 稱為間隙切割-止血交替模式。當(dāng)只有脈沖Ml而沒有脈沖M2時(shí)，為單獨(dú)切割模式。當(dāng)只 有脈沖M2而沒有脈沖Ml時(shí)，為單獨(dú)止血模式。Ml的重復(fù)周期時(shí)間為Trep。M2和Ml間的 延遲時(shí)間可以從零至Tr印間可控。
[0041] 切割和止血脈沖也可以是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的子脈沖組成，如圖3b所示。圖3b 中，脈沖Ml為切割脈沖，它由兩個(gè)子脈沖Ml 1和M12組成。如圖中所示，它們都是常規(guī)的鐘 形或高斯脈沖。脈沖寬度Tpll、Tpl2和兩個(gè)子脈沖間的延遲時(shí)間Tdl都可控。各個(gè)子脈沖 可以是各種特定的可控波形。脈沖M2為止血脈沖，它也由兩個(gè)子脈沖M21和M22組成。它 們的脈沖寬度分別為Tp21和Tp22,相互間的延遲時(shí)間為Td2。圖中所示M21為一個(gè)前沿、 后延、脈沖寬度和脈沖高度（脈沖能量）均可控的矩形脈沖，而M22為一個(gè)前沿、后延、脈沖 寬度和脈沖高度（脈沖能量）均可控的矩形脈沖，同時(shí)在脈沖的特定時(shí)間處有個(gè)可控的凹 陷。M21和M22的波形可以相同，也可以不同。它們也可以是常規(guī)的鐘形或高斯脈沖。M2 和Ml間的延遲時(shí)間為Td，且Td可調(diào)。子脈沖的個(gè)數(shù)可以多于兩個(gè)。
[0042] 切割激光可以是連續(xù)波（CW)激光器的斬波輸出，如圖3c所示。Ml為連續(xù)波（CW) 激光器的斬波輸出，斬波輸出時(shí)間長(zhǎng)度為Tpl，也可以將這種Ml激光看作為一種特殊的矩 形脈沖輸出。
[0043] 圖4a和圖4b為激光刀連續(xù)激光源經(jīng)調(diào)制后輸出波形的實(shí)例。此時(shí)激光刀采用的 是一個(gè)連續(xù)工作的激光器。其激光波長(zhǎng)的選擇使它可以兼顧切割和止血的要求，同時(shí)主要 通過對(duì)激光的功率的調(diào)制來優(yōu)化切割和止血的效果。圖4a中，激光強(qiáng)度為II時(shí)，主要為切 割工作，激光強(qiáng)度為12時(shí)，主要為止血工作。切割時(shí)間為Tpl，止血時(shí)間為Tp2。Il、I2、Tpl 及Τρ2均可以根據(jù)需要通過對(duì)泵浦電流的控制而予以調(diào)整。圖4b中，激光強(qiáng)度為II時(shí)，主 要為切割工作，此時(shí)激光輸出加有一個(gè)尖峰調(diào)制，在激光的連續(xù)輸出上帶有多個(gè)尖峰，以加 強(qiáng)激光切割效果?？梢酝ㄟ^對(duì)激光器泵浦電流的調(diào)制，或在激光器結(jié)構(gòu)上施加一個(gè)機(jī)械調(diào) 制來得到這種激光連續(xù)輸出的尖峰調(diào)制。
[0044] 圖1中激光輸出合成單元150可以由光學(xué)元件組成，如圖5所示。也可以用光學(xué) 加機(jī)械運(yùn)動(dòng)的方式，如圖6來完成。
[0045] 圖5為切割激光束與止血激光束采用純光學(xué)元件的一種合成方法。
[0046] 光束合成鏡片200兩面分別都有光學(xué)膜。其一面是光學(xué)膜210,它是對(duì)切割激光 110高反射但對(duì)止血激光160高透過的光學(xué)膜，光學(xué)膜210面對(duì)切割激光源110 ;另外一面 230是對(duì)止血激光160高透射光學(xué)膜，光學(xué)膜230面對(duì)止血激光源。通常光束合成鏡片200 放置位置是其光學(xué)面的法線N255與切割激光和止血激光的入射角度為45度。
[0047] 這種方法適用于切割激光和止血激光的波長(zhǎng)不同時(shí)的情況。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，并 且可以允許切割和止血激光脈沖同時(shí)工作。
[0048] 圖6和圖7為由光學(xué)元件加機(jī)械運(yùn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)切割激光和止血激光光束合成的 實(shí)例。
[0049] 一個(gè)以軸405旋轉(zhuǎn)的光機(jī)元件400,其旋轉(zhuǎn)和切割脈沖及止血脈沖的交替同步。光 學(xué)元件400上面有兩個(gè)光學(xué)窗口 410與460,當(dāng)光學(xué)窗口 460旋轉(zhuǎn)到圖5中的位置，即光學(xué) 窗口 460的中心點(diǎn)與光學(xué)耦合器300的光軸N300重合時(shí)，止血激光160發(fā)射激光脈沖，光 學(xué)窗口 460是對(duì)止血激光高反射的窗口。當(dāng)光學(xué)窗口 410的中心旋轉(zhuǎn)到與光學(xué)稱合器300 的光軸N300重合時(shí)，切割激光110發(fā)射激光。合成后的激光束光軸與光纖耦合器300的光 軸N300重合。
[0050] 圖6和圖7所示的合成單元，優(yōu)點(diǎn)是它可以工作于兩個(gè)激光器波長(zhǎng)相同時(shí)或不同 時(shí)的激光束合成。其缺點(diǎn)是兩個(gè)激光的輸出不能同時(shí)工作，它們的輸出之間的轉(zhuǎn)換必須有 足夠的時(shí)間間隔，以允許相應(yīng)光機(jī)元件400完成其旋轉(zhuǎn)并穩(wěn)定下來，達(dá)到要求的精度。
[0051] 還有其它多種光學(xué)，光學(xué)加機(jī)械的方法來合成切割激光110和止血激光160的激 光束，這種激光束的合成技術(shù)在很多教科書里和文獻(xiàn)里都有描述，不在此贅述。
[0052] 上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0053] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種高止血性能激光刀，其特征在于，所述激光刀包含至少兩種脈沖激光源，其中至 少一種激光源是半導(dǎo)體激光器，工作波長(zhǎng)為600至1600nm，其輸出的激光脈沖波形可以通 過對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控制，可編程控制的脈沖波形可以在手術(shù)中保持 不變，也可以在手術(shù)中根據(jù)需要變化，該半導(dǎo)體激光器和至少另一種激光源的脈沖激光輸 出通過激光束合成單元，耦合到單個(gè)激光束輸出器件，半導(dǎo)體激光器脈沖對(duì)于至少另一種 激光源的脈沖激光輸出的同步延遲在該至少另一種激光源的脈沖激光的兩個(gè)相鄰脈沖范 圍內(nèi)可調(diào)，該至少兩種脈沖激光源的激光脈沖的能量及脈沖寬度相互獨(dú)立可調(diào)，至少另一 種激光源的脈沖波形可以是固定的，也可以通過對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控 制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光刀，其特征在于，至少另一種激光源為半導(dǎo)體激光器、光 纖激光器、Nd: YAG激光器、Nd:YAG的倍頻激光器、Yb :YAG激光器、Yb :YAG倍頻激光器、C02 激光器、Er :YAG激光器或CTH: YAG激光器。
3. -種高止血性能激光刀，其特征在于，所述激光刀包含至少兩種脈沖激光源，其中至 少一種激光源是光纖激光源，工作波長(zhǎng)為1000至2100nm，其輸出的激光脈沖波形可以通過 對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控制，可編程控制的脈沖波形可以在手術(shù)中保持不 變，也可以在手術(shù)中根據(jù)需要變化，該光纖激光器和至少另一種激光源的脈沖激光輸出通 過激光束合成單元，耦合到單個(gè)激光束輸出器件，光纖激光器脈沖對(duì)于至少另一種激光源 的脈沖激光輸出的同步延遲在該至少另一種激光源的脈沖激光的兩個(gè)相鄰脈沖范圍內(nèi)可 調(diào)，該至少兩種脈沖激光源的激光脈沖的能量及脈沖寬度相互獨(dú)立可調(diào)，至少另一種激光 源的脈沖波形可以是固定的，也可以通過對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光刀，其特征在于，至少另一種激光源為半導(dǎo)體激光器、 光纖激光器、Nd:YAG激光器、Nd:YAG的倍頻激光器、Yb :YAG激光器、Yb :YAG倍頻激光器、 C02激光器、Er :YAG激光器或CTH: YAG激光器。
5. -種高止血性能激光刀，其特征在于，所述激光刀包含至少兩種脈沖激光源，其中 至少一種激光源是CTH: YAG激光器，工作波長(zhǎng)為2100nm，其輸出的激光脈沖波形可以通過 對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控制，可編程控制的脈沖波形可以在手術(shù)中保持不 變，也可以在手術(shù)中根據(jù)需要變化，該CTH:YAG激光器和至少另一種激光源的脈沖激光輸 出通過激光束合成單元，耦合到單個(gè)激光束輸出器件，CTH:YAG激光器脈沖對(duì)于至少另一種 激光源的脈沖激光輸出的同步延遲在該至少另一種激光源的脈沖激光的兩個(gè)相鄰脈沖范 圍內(nèi)可調(diào)，該至少兩種脈沖激光源的激光脈沖的能量及脈沖寬度相互獨(dú)立可調(diào)，至少另一 種激光源的脈沖波形可以是固定的，也可以通過對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控 制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光刀，其特征在于，至少另一種激光源為半導(dǎo)體激光器、光 纖激光器、Nd:YAG激光器、Nd:YAG的倍頻激光器、Yb :YAG激光器、Yb :YAG倍頻激光器、C02 激光器、Er :YAG激光器或CTH: YAG激光器。
7. -種高止血性能激光刀，其特征在于，所述激光刀包含一種其輸出的激光脈沖波形 可以通過對(duì)其驅(qū)動(dòng)電流的可編程控制進(jìn)行可編程控制的激光源，可編程控制的脈沖波形可 以在手術(shù)中保持不變，也可以在手術(shù)中根據(jù)需要變化，其輸出的每個(gè)激光脈沖由至少兩個(gè) 子脈沖組成，第一個(gè)子脈沖為切割脈沖，第二個(gè)子脈沖為止血脈沖，該至少兩個(gè)子脈沖的波 形、能量能夠相互獨(dú)立地可編程調(diào)控，止血脈沖的起始時(shí)間為在切割子脈沖結(jié)束及下一個(gè) 激光脈沖發(fā)射之前可調(diào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光刀，其特征在于，所述激光源為半導(dǎo)體激光器、光纖激光 器、Nd:YAG激光器、Nd:YAG的倍頻激光器、Yb :YAG激光器、Yb :YAG倍頻激光器、C02激光 器、Er :YAG激光器或CTH: YAG激光器。
9. 一種高止血性能激光刀，其特征在于，所述激光刀包含至少兩種脈沖激光源，其中至 少一種為主要切割用激光源，至少另一種為主要止血用激光源，該至少兩種激光源的脈沖 激光輸出通過激光束合成單元，耦合到單個(gè)激光束輸出器件，主要止血用激光源的脈沖對(duì) 于主要切割用激光源的脈沖輸出的同步延遲在該切割用激光源的脈沖激光的兩個(gè)相鄰脈 沖范圍內(nèi)可調(diào)，該至少兩種脈沖激光源的激光脈沖的能量及脈沖寬度相互獨(dú)立可調(diào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光刀，其特征在于，主要止血用激光源為半導(dǎo)體激光器、 光纖激光器、Nd:YAG激光器、Nd:YAG的倍頻激光器、Yb :YAG激光器、Yb :YAG倍頻激光器、 C02激光器、Er :YAG激光器或CTH: YAG激光器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光刀，其特征在于，主要止血用激光源的激光脈沖波形包 括鐘形、矩形、三角形、高斯形和可編程控制波形。
12. -種高止血性能激光刀，其特征在于，所述激光刀包含至少兩種激光源，其中至少 一種為主要切割用的輸出經(jīng)調(diào)制的連續(xù)激光源，至少另一種為主要止血用脈沖激光源，該 至少兩種激光源的激光輸出通過激光束合成單元，耦合到單個(gè)激光束輸出器件，該至少兩 種激光源的激光脈沖的能量、脈沖寬度和連續(xù)激光器功率相互獨(dú)立可調(diào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光刀，其特征在于，至少另一種激光源為半導(dǎo)體激光器、 光纖激光器、Nd:YAG激光器、Nd:YAG的倍頻激光器、Yb :YAG激光器、Yb :YAG倍頻激光器、 C02激光器、Er :YAG激光器或CTH: YAG激光器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光刀，其特征在于，主要止血用激光源的激光脈沖波形 包括鐘形、矩形、三角形、高斯形和可編程控制波形。
15. -種高止血性能激光刀，其特征在于，所述激光刀包含一個(gè)輸出可以調(diào)制的連續(xù)激 光源，調(diào)制輸出為切割部分激光及止血部分激光，切割部分激光及止血部分激光的強(qiáng)度及 持續(xù)時(shí)間獨(dú)立可調(diào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光刀，其特征在于，連續(xù)激光源為半導(dǎo)體激光器、光纖激 光器、Nd: YAG激光器、Nd: YAG的倍頻激光器、Yb :YAG激光器、Yb :YAG倍頻激光器、C02激光 器、Er :YAG激光器或CTH: YAG激光器。
【文檔編號(hào)】A61B18/22GK104083212SQ201410254125
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】孫云龍, 熊振宏, 王建衛(wèi), 于睿, 張菲菲 申請(qǐng)人:愛科凱能科技（北京）股份有限公司