專利名稱：激光治療機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光醫(yī)療設(shè)備。
背景技術(shù)：
鮮紅斑痣是胎記的一種，又稱葡萄酒色痣。病損的部位通常很緊，位于皮內(nèi)，常規(guī)的治療方法難以將之祛除。如果治療太淺，無(wú)法去掉病損，如想達(dá)到理想的治療深度，則一定會(huì)留下瘢痕，同位素或X線的治療原理較為相似，均是利用放射線的原理來(lái)治療病損，如治療過(guò)量常引起放射性損傷，這種放射性損傷將是不可逆的，最終會(huì)導(dǎo)致疤痕的形成。就鮮紅斑病損而言，激光治療的靶色基為血管內(nèi)血液中的氧合血紅蛋白。氧合血紅蛋白吸收峰值有三個(gè)即418nm(藍(lán)色)、542nm(綠色)及577nm(黃色)。其中418nm是氧合血紅蛋白最大的吸收峰值，如果我們只考慮吸收能力，這一波長(zhǎng)的激光無(wú)疑是最理想的，但418nm激光的穿透能力差，達(dá)不到皮膚真皮的多數(shù)血管組織，而且418nm激光還能被表皮中的黑色素很好地吸收，有可能造成術(shù)后皮膚色素減退等，所以418nm波長(zhǎng)與542nm和577nm的波長(zhǎng)相比，盡管后兩個(gè)波長(zhǎng)的激光吸收峰值相對(duì)較小，但它們的穿透性較好，且黑色素對(duì)它們的吸收不如418nm那樣多，故靠近542nm和577nm波長(zhǎng)是治療鮮紅斑病變理想的激光波長(zhǎng)。對(duì)于部位較深在的病變，則577nm附近的波長(zhǎng)更加理想。就色素性疾病而言，黑色素吸收峰值在280nm～1200nm中并隨波長(zhǎng)增加而吸收減少。
目前，用來(lái)治療鮮紅斑痣等紅色皮損的接近理想波長(zhǎng)577nm主要是585nm及595nm波長(zhǎng)的染料激光器。但585nm及595nm波長(zhǎng)的染料激光器，由于要經(jīng)常更換染料盒(通常染料激光器的染料盒更換頻率為每連續(xù)工作2小時(shí)換一次)，從而大大提高了醫(yī)療成本。
我們發(fā)明的一種激光治療機(jī)，其發(fā)射波長(zhǎng)為593nm或594nm或598nm與氧合血紅蛋白理想吸收峰577nm很接近，而且是全固態(tài)激光治療機(jī)，與染料激光器相比，該治療機(jī)大大降低了醫(yī)療成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于公開一種激光治療機(jī)，它發(fā)射波長(zhǎng)為593nm或594nm或598nm，與氧合血紅蛋白理想吸收峰577nm很接近，與染料激光器相比，該治療機(jī)具有更低的醫(yī)療成本。相信這種治療機(jī)會(huì)有較好的市場(chǎng)前景。
它是Nd:YAP激光晶體及Nd:YAG激光晶體經(jīng)泵浦系統(tǒng)的泵浦，發(fā)射的激光經(jīng)非線性晶體后得到593nm或594nm或598nm的長(zhǎng)脈沖激光，經(jīng)透鏡耦合入光纖進(jìn)行傳輸。
一種激光治療機(jī)，其特點(diǎn)是該治療機(jī)是利用Nd:YAG晶體輻射1064nm的激光與Nd:YAP晶體輻射1341.1nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生593nm的激光；利用Nd:YAG晶體輻射1319nm的激光與Nd:YAP晶體輻射1080nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生594nm的激光；利用Nd:YAP晶體輻射1080nm的激光與Nd:YAP晶體輻射1341.1nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生598nm的激光。和頻后產(chǎn)生的激光經(jīng)耦合透鏡耦合入光纖中進(jìn)行傳輸。
所說(shuō)的激光均為脈沖寬度為3-100ms連續(xù)可調(diào)，并且每個(gè)脈沖可分為兩個(gè)或更多個(gè)脈寬0.2-3ms脈沖。這樣可以根據(jù)臨床治療的實(shí)際情況，對(duì)不同管徑的血管采用不同脈寬的長(zhǎng)脈沖激光對(duì)其進(jìn)行緩和加熱，而且提高了倍頻效率，提高了激光的單脈沖能量。


附圖是本發(fā)明長(zhǎng)脈沖激光治療機(jī)實(shí)例的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明Nd:YAG晶體輻射1064nm的激光與Nd:YAP晶體輻射1341.1nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生593nm的激光，則附圖中11是b切的Nd:YAP晶體，該晶體4F3/2向4I13/2的躍遷中有兩條譜線，其中1341.1nm沿c方向偏振譜線強(qiáng)于沿a方向偏振的1339.1nm譜線。12是泵浦用氙燈，13是濾去泵浦燈紫外輻射的濾光管，14是緊包式橢圓型或圓型聚光腔，15是表面鍍1341.1nm高反膜及1080nm增透膜的全反鏡，16是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面鍍1341.1nm的增透膜，旋轉(zhuǎn)偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶體c方向。高能量泵浦時(shí)，如果腔內(nèi)未插入偏振片，腔內(nèi)容易產(chǎn)生沿c方向偏振的1341.1nm激光和沿a方向偏振的1339.1nm激光，這樣在長(zhǎng)脈沖被分為兩個(gè)或更多的0.2-3ms的脈沖時(shí)將產(chǎn)生脈沖尖峰，極易損傷非線性晶體KTP，為了避免這種情況的產(chǎn)生，我們?cè)谇粌?nèi)插入如上所述的偏振片來(lái)抑制a方向偏振的1339.1nm激光的產(chǎn)生。17是自循環(huán)冷卻裝置，18是電源，可以是從0連續(xù)增加到1200伏，工作頻率在1-10赫茲及脈寬3-100ms連續(xù)可調(diào)的開關(guān)電源，由于長(zhǎng)脈沖激光的工作特點(diǎn)是激光振蕩是在整個(gè)光泵脈沖作用時(shí)間內(nèi)形成的，所產(chǎn)生的激光的波形和脈寬與泵浦氙燈發(fā)光的波形和脈寬相類似，而泵浦氙燈的發(fā)光性能是由脈沖電源系統(tǒng)加在氙燈兩電極上的電壓控制的。所以本治療機(jī)的脈寬可調(diào)及一個(gè)脈寬下可分為兩個(gè)或更多的脈寬均由開關(guān)電源控制。由于該電源技術(shù)成熟，在此不作詳細(xì)描述。21是Nd:YAG晶體，22是泵浦用氙燈，23是濾去泵浦燈紫外輻射的濾光管，24是緊包式橢圓型或圓型聚光腔，25是表面鍍1064nm高反膜全反鏡，26是石英標(biāo)準(zhǔn)具，其表面鍍1064增透膜，高能量泵浦時(shí)，Nd:YAG晶體4F3/2向4I11/2的躍遷中除了產(chǎn)生1064nm譜線外還將產(chǎn)生1061nm及1074nm的譜線，如果腔內(nèi)未插入石英標(biāo)準(zhǔn)具，腔內(nèi)容易產(chǎn)生1064nm、1061nm及1074nm的激光，這樣在長(zhǎng)脈沖被分為兩個(gè)或更多的0.2-3ms的脈沖時(shí)將產(chǎn)生脈沖尖峰，極易損傷非線性晶體KTP，為了避免這種情況的產(chǎn)生，我們?cè)谇粌?nèi)插入如上所述的標(biāo)準(zhǔn)具來(lái)抑制1061nm及1074nm激光的產(chǎn)生。27是自循環(huán)冷卻裝置，28是電源，可以是從0連續(xù)增加到1200伏，工作頻率在1-10赫茲及脈寬3-100ms連續(xù)可調(diào)的開關(guān)電源。31是全反鏡，其端面鍍1064nm、1341.1nm及593nm的高反膜，32是非線性晶體KTP，其按II類相位匹配角切割加工具有大的非線性系數(shù)，并在晶體的兩端面均鍍上對(duì)1064nm、1341.1nm及593nm增透膜以減少腔內(nèi)的損耗。33、34均為45°耦合鏡，其中33中的A面鍍1064nm高反、1341.1nm及593nm增透膜，B面鍍1341.1nm及593nm增透膜，34中的A面鍍1341.1nm高反、593nm增透膜，B面鍍593nm增透膜，設(shè)計(jì)出的腔鏡經(jīng)優(yōu)化使和頻效率大大提高，輸出593nm激光超過(guò)35W。35是會(huì)聚透鏡及36傳輸光纖均對(duì)593nm的光是透明的，損耗均很小。
Nd:YAG晶體輻射1319nm的激光與Nd:YAP晶體輻射1080nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生594nm的激光，則附圖中11是b切的Nd:YAP晶體，該晶體4F3/2向4I11/2的躍遷中有五條譜線，其中1080nm沿c方向偏振譜線最強(qiáng)，其次是沿a方向偏振的1064.5nm譜線。12是泵浦用氙燈，13是濾去泵浦燈紫外輻射的濾光管，14是緊包式橢圓型或圓型聚光腔，15是表面鍍1080nm高反膜的全反鏡，16是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面鍍1080nm的增透膜，旋轉(zhuǎn)偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶體c方向。高能量泵浦時(shí)，如果腔內(nèi)未插入偏振片，腔內(nèi)容易產(chǎn)生沿c方向偏振的1080nm激光和沿a方向偏振的1064.5nm激光，這樣在長(zhǎng)脈沖被分為兩個(gè)或更多的0.2-3ms的脈沖時(shí)將產(chǎn)生脈沖尖峰，極易損傷非線性晶體，為了避免這種情況的產(chǎn)生，我們?cè)谇粌?nèi)插入如上所述的偏振片來(lái)抑制a方向偏振的1064.5nm激光的產(chǎn)生。17是自循環(huán)冷卻裝置，18是電源，可以是從0連續(xù)增加到1200伏，工作頻率在1-10赫茲及脈寬3-100ms連續(xù)可調(diào)的開關(guān)電源。21是Nd:YAG晶體，22是泵浦用氙燈，23是濾去泵浦燈紫外輻射的濾光管，24是緊包式橢圓型或圓型聚光腔，25是表面鍍1319nm高反膜及1064nm增透膜的全反鏡，26是石英標(biāo)準(zhǔn)具，其表面鍍1319nm增透膜，高能量泵浦時(shí)，Nd:YAG晶體4F3/2向4I13/2的躍遷中除了產(chǎn)生1319nm譜線外還將產(chǎn)生1338nm的譜線，如果腔內(nèi)未插入石英標(biāo)準(zhǔn)具，腔內(nèi)容易產(chǎn)生1319nm激光及1338nm的激光，這樣在長(zhǎng)脈沖被分為兩個(gè)或更多的0.2-3ms的脈沖時(shí)將產(chǎn)生脈沖尖峰，極易損傷非線性晶體，為了避免這種情況的產(chǎn)生，我們?cè)谇粌?nèi)插入如上所述的標(biāo)準(zhǔn)具來(lái)抑制1338nm激光的產(chǎn)生。27是自循環(huán)冷卻裝置，28是電源，可以是從0連續(xù)增加到1200伏，工作頻率在1-10赫茲及脈寬3-100ms連續(xù)可調(diào)的開關(guān)電源。31是全反鏡，其端面鍍1080nm、1319nm及594nm的高反膜，32是非線性晶體KTP，其按II類相位匹配角切割加工具有大的非線性系數(shù)，并在晶體的兩端面均鍍上對(duì)1080nm、1319nm及594nm增透膜以減少腔內(nèi)的損耗。33、34均為45°耦合鏡，其中33中的A面鍍1319nm高反、1080nm及594nm增透膜，B面鍍1080nm及594nm增透膜，34中的A面鍍1080nm高反、594nm增透膜，B面鍍594nm增透膜，設(shè)計(jì)出的腔鏡經(jīng)優(yōu)化使和頻效率大大提高，輸出594nm激光超過(guò)35W。35是會(huì)聚透鏡及36傳輸光纖均對(duì)594nm的光是透明的，損耗均很小。
Nd:YAP晶體輻射1341.1nm的激光與Nd:YAP晶體輻射1080nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生598nm的激光，則附圖中11是b切的Nd:YAP晶體，該晶體4F3/2向4I11/2的躍遷中有五條譜線，其中1080nm沿c方向偏振譜線最強(qiáng)，其次是沿a方向偏振的1064.5nm譜線。12是泵浦用氙燈，13是濾去泵浦燈紫外輻射的濾光管，14是緊包式橢圓型或圓型聚光腔，15是表面鍍1080nm高反膜的全反鏡，16是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面鍍1080nm的增透膜，旋轉(zhuǎn)偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶體c方向。高能量泵浦時(shí)，如果腔內(nèi)未插入偏振片，腔內(nèi)容易產(chǎn)生沿c方向偏振的1080nm激光和沿a方向偏振的1064.5nm激光，這樣在長(zhǎng)脈沖被分為兩個(gè)或更多的0.2-3ms的脈沖時(shí)將產(chǎn)生脈沖尖峰，極易損傷非線性晶體KTP，為了避免這種情況的產(chǎn)生，我們?cè)谇粌?nèi)插入如上所述的偏振片來(lái)抑制a方向偏振的1064.5nm激光的產(chǎn)生。17是自循環(huán)冷卻裝置，18是電源，可以是從0連續(xù)增加到1200伏，工作頻率在1-10赫茲及脈寬3-100ms連續(xù)可調(diào)的開關(guān)電源。21是Nd:YAP晶體，22是泵浦用氙燈，23是濾去泵浦燈紫外輻射的濾光管，24是緊包式橢圓型或圓型聚光腔，25是表面鍍1341.1nm高反膜及1080nm增透膜的全反鏡，26是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面鍍1341.1nm的增透膜，旋轉(zhuǎn)偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶體c方向。高能量泵浦時(shí)，如果腔內(nèi)未插入偏振片，腔內(nèi)容易產(chǎn)生沿c方向偏振的1341.1nm激光和沿a方向偏振的1339.1nm激光，這樣在長(zhǎng)脈沖被分為兩個(gè)或更多的0.2-3ms的脈沖時(shí)將產(chǎn)生脈沖尖峰，極易損傷非線性晶體KTP，為了避免這種情況的產(chǎn)生，我們?cè)谇粌?nèi)插入如上所述的偏振片來(lái)抑制1339.1nm激光的產(chǎn)生。27是自循環(huán)冷卻裝置，28是電源，可以是從0連續(xù)增加到1200伏，工作頻率在1-10赫茲及脈寬3-100ms連續(xù)可調(diào)的開關(guān)電源。31是全反鏡，其端面鍍1080nm、1341.1nm及598nm的高反膜，32是和頻晶體KTP，其按II類相位匹配角切割加工具有大的非線性系數(shù)，并在晶體的兩端面均鍍上對(duì)1080nm、1341.1nm及598nm增透膜以減少腔內(nèi)的損耗。33、34均為45°耦合鏡，其中33中的A面鍍1341.1nm高反、1080nm及598nm增透膜，B面鍍1080nm及598nm增透膜，34中的A面鍍1080nm高反、598nm增透膜，B面鍍598nm增透膜，設(shè)計(jì)出的腔鏡經(jīng)優(yōu)化使和頻效率大大提高，輸出598nm激光超過(guò)35W。35是會(huì)聚透鏡及36傳輸光纖均對(duì)598nm的光是透明的，損耗均很小。
啟動(dòng)激光后，醫(yī)務(wù)人員可以根據(jù)病情的實(shí)際情況，選擇合適的電源儲(chǔ)能、工作頻率和工作脈寬，使從光纖輸出的激光直接對(duì)病灶進(jìn)行緩和的照射加熱，使之萎縮凝結(jié)，實(shí)現(xiàn)柔性治療，同時(shí)可大大減小對(duì)血管的機(jī)械性牽拉，從而避免了皮下出血和紫癜的形成。
權(quán)利要求
1.一種激光治療機(jī)，包括Nd:YAP晶體、Nd:YAG晶體、非線性晶體、泵浦系統(tǒng)、偏振片、耦合透鏡、光纖，其特征在于利用Nd:YAP晶體輻射的激光與Nd:YAG晶體輻射的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生593nm、594nm和598nm的激光治療機(jī)，593nm、594nm、598nm激光經(jīng)耦合透鏡耦合入光纖中進(jìn)行傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它的脈沖寬度為3-100ms連續(xù)可調(diào)，并且每個(gè)脈沖可分為兩個(gè)或更多個(gè)脈寬0.2-3ms脈沖。
3.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它的激光工作物質(zhì)為Nd:YAP和Nd:YAG。
4.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它利用Nd:YAP晶體輻射1080nm的激光與Nd:YAG晶體輻射1319nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生594nm的激光。
5.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它利用Nd:YAP晶體輻射1341.1nm的激光與Nd:YAG晶體輻射1064nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生593nm的激光。
6.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它利用Nd:YAP晶體輻射1340nm的激光與Nd:YAP晶體輻射1080nm的激光經(jīng)非線性晶體和頻后產(chǎn)生598nm的激光。
7.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它所用的倍頻晶體為KTP、LBO、BBO、KTA、LN、CTA、RTP或KN晶體。
8.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它所用的偏振片為石英片、K9玻璃、硅片或棱鏡。
9.如權(quán)利要求1所述的激光治療機(jī)，其特征在于它的耦合透鏡及傳輸光纖對(duì)593nm、594nm、598nm的光是透明的。
全文摘要
激光治療機(jī)，其發(fā)射波長(zhǎng)為593nm或594nm或598nm與氧合血紅蛋白理想吸收峰577nm很接近，而且是全固態(tài)激光治療機(jī)，與染料激光器相比，該治療機(jī)大大降低了醫(yī)療成本。該治療機(jī)輸出的激光脈寬是3－100ms的連續(xù)可調(diào)脈寬且每個(gè)脈沖可分為兩個(gè)或更多的0.2－3ms的長(zhǎng)脈沖激光治療機(jī)。該長(zhǎng)脈沖激光治療機(jī)可以取代目前主要使用的染料激光治療鮮紅斑病變的激光治療機(jī)。
文檔編號(hào)G02F1/35GK1768715SQ20041009206
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者林文雄, 林宗志, 黃見洪, 林授群, 鄭暉, 陳燧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所