專利名稱：激光碎石裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光醫(yī)療碎石裝置，尤指一種采用臨床碎石機(jī)理不同的兩 種激光光源，通過光學(xué)合成的辦法，使得設(shè)備的臨床碎石范圍更廣，效果更好， 本設(shè)備尤其對(duì)于目前臨床上一些不能通過內(nèi)窺鏡直視或視野不清如流血、息肉 包裹或結(jié)石靠近敏感的器官如肝、膽管等，具有4艮好的治療效果。本發(fā)明屬于 醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前醫(yī)療上激光碎石應(yīng)用越來越廣泛，其工作原理是在內(nèi)窺鏡的引導(dǎo)下， 將柔軟的光纖進(jìn)入人體并接近結(jié)石，通過光纖傳導(dǎo)，將激光器發(fā)出的激光照射 在結(jié)石上，使結(jié)石表面或結(jié)石內(nèi)產(chǎn)生熱膨脹或沖擊波效應(yīng)，從而將大塊的結(jié)石粉碎至能夠通過內(nèi)窺^;沖水流出的小塊或粉末，以達(dá)到治療結(jié)石的效果。 目前常用的激光碎石包括鈥激光碎石和脈沖激光沖擊波碎石，其主要不同之處在于采用了不同的激光器(激光發(fā)生單元)，產(chǎn)生出不同頻率、強(qiáng)度和脈沖方式的激光，由此帶來了不同的作用和適應(yīng)范圍。鈥激光是波長(zhǎng)為2. l微米的脈沖激光，由于水分子對(duì)該波長(zhǎng)的激光能量具有強(qiáng)烈的吸收作用，因此在醫(yī)療上廣泛用于切割、汽化、凝固人體(病變)軟組織、粉碎結(jié)石。波長(zhǎng)為1. 06微米的釹(Nd:YAG)激光或染料激光，將脈沖能量壓縮至微 秒或納秒后，由于具有極高的峰值功率，即便是較小吸收系數(shù)的物質(zhì)，在受到 其照射后，會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的沖擊波，對(duì)一些硬組織如結(jié)石、牙齒等產(chǎn)生崩裂、鉆 洞等作用。這種短脈沖激光由于平均功率較小，加上軟組織以柔克剛的效應(yīng)，通常不會(huì)對(duì)人體軟組織產(chǎn)生作用，也就是不會(huì)損傷軟組織。為了增加沖擊波效 應(yīng)，目前也有采用輔助技術(shù)，如在結(jié)石表面同時(shí)照射其它波長(zhǎng)的激光如綠激光 產(chǎn)生一個(gè)瞬間的等離子體，由于等離子體對(duì)激光具有強(qiáng)烈的吸收作用，產(chǎn)生沖 擊力更強(qiáng)的震波，以達(dá)到更好的碎石效果。盡管這些激光碎石裝置各有優(yōu)勢(shì)，在一定的情況下能夠發(fā)揮很好的作用， 但是又具有各自的局限性，當(dāng)在一個(gè)手術(shù)中需要兩種不同類型的激光碎石手段 時(shí)，這些單一激光的設(shè)備就顯得無能為力，由此需要同時(shí)配備不同的設(shè)備，這 樣就不僅造成了設(shè)備投資和醫(yī)療成本的增加，而且還帶來了使用過程中的麻 煩。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種激光碎石裝置，這種設(shè)備 同時(shí)具有兩種不同激光設(shè)備的功能，適應(yīng)范圍廣，使用方便，有利于減少手術(shù) 中更換設(shè)備的麻煩，而且有利于節(jié)省設(shè)備投資和醫(yī)療成本。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的技術(shù)方案是 一種激光碎石裝置，包括(1) 激光發(fā)生單元，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的鋏光器，用于在控制電路的 控制下產(chǎn)生激光；(2) 激光輸出單元，包括光纖耦合裝置和光纖，用于將光纖耦合裝置接 收的激光耦合到光纖上并由光纖輸出；(3) 光路控制單元，用于連接所述激光發(fā)生單元和所述激光輸出單元之 間的光路，使所述各激光器的激光得以傳入所述激光輸出單元。本發(fā)明的有益效果是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的激光器組合在同一個(gè)設(shè)備上， 采用同 一個(gè)光纖就可以輸出不同的激光，同時(shí)具備了兩臺(tái)不同激光碎石設(shè)備的 功能，減少了設(shè)備投資，方便了使用，特別是對(duì)于手術(shù)中需要兩種不同激光的情況下，避免了因更換激光碎石設(shè)備給手術(shù)帶來的不利影響；由于采用了光路 控制單元，使不同激光器的激光都可以由同一激光輸出單元輸出，形成激光輸 出；由于釆用了適宜^控制裝置，通過簡(jiǎn)單的控制方式就可以實(shí)現(xiàn)不同激光器 的選擇和控制，使本設(shè)備的操作也非常簡(jiǎn)單，符合目前醫(yī)護(hù)人員的操作習(xí)慣。


圖l是本發(fā)明的工作原理及結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本發(fā)明涉及光路部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所涉及光路合成的結(jié)構(gòu)示意圖。其中A激光器和 B激光器交替發(fā)射激光，光路合成是通過全反射鏡的一維機(jī)械運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。圖 3 (a)分別為A激光發(fā)射激光時(shí)的光路，圖3 (b)分別為B激光發(fā)射激光時(shí) 的光路；圖4 (a)是本發(fā)明通過光學(xué)元件二維的機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)光路合成的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖4 (b)是圖4 (a)所示實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤(二維運(yùn)動(dòng))的主視示意圖；圖5 (a)是本發(fā)明第三種實(shí)施例涉及激光發(fā)生單元和光路合成單元的結(jié) 構(gòu)示意圖。圖中光路合成元件作二維的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，合成的光路與激光發(fā)生單元 的光路垂直；圖5 (b)是圖5 (a)所示實(shí)施例中可旋轉(zhuǎn)反射鏡的側(cè)視示意圖；圖6 (a)和圖6 (b)分別是通過棱鏡實(shí)現(xiàn)本發(fā)明涉及激光發(fā)生單元和光 路控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是采用光路合成器的方法實(shí)現(xiàn)光路合成中例涉及激光發(fā)生單元和光路合成器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；、 圖9是廣泛使用的光路合成器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖IO是本發(fā)明中的瞄準(zhǔn)光合成器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明涉及控制電路及其控制教光發(fā)射部分的一種實(shí)施例的裝置 結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實(shí)施方式
參見圖l-11,本發(fā)明提供了一種激光^石裝置，包括(1) 激光發(fā)生單元，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的激光器21.1、 21.2,用于在 控制電路的控制下產(chǎn)生激光22. 1、 22.2;(2) 激光輸出單元，包括光纖耦合裝置26和光纖27，用于將激光單元 發(fā)射出的激光耦合到光纖上并由光纖輸出，形成用于碎石的激光28;在光纖 耦合裝置的前面還可以設(shè)有一個(gè)瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)裝置25，將用于瞄準(zhǔn)的可 見光合成到碎石激光中，并采集一定比例的碎石激光監(jiān)測(cè)激光能量；(3) 光路合成單元23,用于連接所述激光發(fā)生單元和所述激光輸出單元 之間的光路，將不同激光器的激光合成同一個(gè)光路，形成射向激光輸出單元的 激光24，使所述各激光器的激光得以傳入所述激光輸出單元。臨床機(jī)理不同的兩種激光器可以是但不局限于利用熱原理而產(chǎn)生切割、 汽化、凝固、碎石的鈥(CTH: YAG)激光器與利用震波(沖擊波)而產(chǎn)生碎石的 短脈沖釹(Nd: YG )激光器或染料激光器，通過輸出光纖單元26、 27實(shí)現(xiàn)激光 輸出。由此，在現(xiàn)有技術(shù)背景下，所述激光器的數(shù)量可以是兩個(gè)，包括A激光器21. 1和B激光器21. 2,這兩個(gè)激光器通?？梢苑謩e采用鈥激光器和釹激光器 (或染料激光器)，以滿足目前大多數(shù)激光碎石手術(shù)的需要，這兩種激光器的 位置可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，即可以是A激光器采用鈥激光器，B激光器采用 釹激光器，也可以是是A激光器釆用釹激光器，B激光器采用鈥激光器。發(fā)生單元。A激光器21. 1的光路延伸到瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元25 (該瞄準(zhǔn)光 和能量監(jiān)測(cè)單元通常位于光纖耦合裝置的前面，具體參見后面所述)，通過光 纖耦合裝置26和光纖27輸出。B激光器21. 2的光路延伸到瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān) 測(cè)單元25,通過光纖耦合裝置26和光纖27輸出，這些激光(特別是B激光 器21. 2的激光)通常要經(jīng)過光路合成單元23的位置變化或采用光^各合成器， 使不同激光器的激光均延伸到瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元25。 A激光器21. 1與B 激光器21. 2到光纖27之間的光路一般要經(jīng)過光路控制單元23、瞄準(zhǔn)光和能 量監(jiān)測(cè)單元25和光纖耦合裝置26。經(jīng)過光路控制單元23的特點(diǎn)是能通過機(jī) 械運(yùn)動(dòng)的方式或光束合成的方式將A激光器21. 1與B激光器21. 2的光路重合， 實(shí)現(xiàn)同一根光纖的激光輸出。光路控制單元23的實(shí)現(xiàn)方式是多種多樣的，可 以依據(jù)現(xiàn)有光學(xué)技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，通過反射、折射、透射或光路合成器等多種方 式改變光路的方向并實(shí)現(xiàn)光路合成。依合成的光路結(jié)果來分，合成的光路可以與原A/B激光源的光路在同一平 面內(nèi)，如圖3、 4、 6、 7所示的實(shí)施例，也可不在其同一平面，如圖5所示的 實(shí)施例。釆用機(jī)械運(yùn)動(dòng)模式合成光路時(shí)，光路合成時(shí)光學(xué)元件的運(yùn)動(dòng)方式可以分為 三種，即一維運(yùn)動(dòng)、二維運(yùn)動(dòng)及一維二維的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。圖3中的光路合成為典 型的一維機(jī)械運(yùn)動(dòng)，光路控制元件23為一典型的對(duì)B激光器激光全反射的光學(xué)鏡片，當(dāng)A激光器發(fā)生激光時(shí)，該鏡片離開光路，避免對(duì)A激光器激光的阻 擋，A激光器激光通過光纖27輸出；當(dāng)B激光器發(fā)射激光時(shí)，該鏡片運(yùn)動(dòng)到 光路上，B激光器激光被全反射鏡23反射到與A激光器激光的光路輸出部分 重合，即也通過光纖27輸出。圖4所示實(shí)施例的光路控制單元是一種轉(zhuǎn)盤裝 置，轉(zhuǎn)盤上裝有一個(gè)對(duì)B激光器激光全反射的光學(xué)鏡片23. 22和一個(gè)完全透光 的圓孔23. 21。 A激光器發(fā)射激光時(shí)，轉(zhuǎn)盤的圓孔處在激光光束的軸上，A激光 得以通過光纖27輸出。當(dāng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180度后，即鏡片23. 22在剛才的孔的位 子，此時(shí)B激光器發(fā)射的激光經(jīng)過鏡片23. 22全反射后與A激光器的光束的光 路重合，使B激光器激光得以通過光纖27輸出。這種裝置的光學(xué)鏡片進(jìn)行的 是一種二維的積4成運(yùn)動(dòng)。在圖5中，A激光器和B激光器的光軸分別在X軸和Y軸上，全反射鏡 23. 3與Z軸的夾角為45度并以Z軸為轉(zhuǎn)軸作圓周運(yùn)動(dòng)。通過全反射鏡后的合 成光軸為Z軸并與A激光器和B激光器的光軸垂直。與其它光學(xué)^:片的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式不同，圖6給出了通過光學(xué)棱鏡進(jìn)行光 路合成的方法。在圖6 (a)所示的實(shí)施例中，當(dāng)A激光器發(fā)射激光時(shí)，棱鏡 -23.41， 23.42合成一體，A激光完全通過棱鏡組合體(立方鏡)，通過光纖27 輸出激光，此時(shí)B激光器不發(fā)射激光。在圖6(b)中，當(dāng)B激光器發(fā)射激光時(shí)， 棱鏡23. 41, 23. 42分開，由于棱鏡的折射率大于空氣的折射率，因此B激光 在棱鏡23. 42的斜面被完全反射其光路與A激光器的光路在輸出段重合，通過 光纖27輸出激光，此時(shí)A激光器不發(fā)射激光。除了采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式的光束合成的辦法外，也可采用光束合成的方式， 光束合成器通常為鍍膜介質(zhì)膜片，可通過廠家購(gòu)買或訂做。圖7所述實(shí)施例的 光路控制單元23采用了光束合成鏡片，在其透光片23. 5相對(duì)應(yīng)A激光器的一面是對(duì)A激光高透的增透膜23. 51，對(duì)應(yīng)B激光器的一面是對(duì)A激光高透同時(shí) 又對(duì)B激光高反的介質(zhì)膜23. 52。這樣的裝置能夠分別和同時(shí)將A、 B激光器 的兩種激光耦合到同一光路中，實(shí)現(xiàn)同一光纖27的激光輸出。 下面，具體介紹幾種光路控制單元的實(shí)施方式參見圖3 (a)和圖3 (b),所述光路控制單元可以包括一個(gè)設(shè)有平動(dòng)機(jī)構(gòu) 的可平動(dòng)反射鏡23. 1,以便移動(dòng)到適當(dāng)位置后將B激光器的激光反射到所述 激光輸出單元，因此，可平動(dòng)反射鏡的及其平動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征是使得所述B 激光器的光路能夠通過所述光學(xué)反射鏡的折反與所述A激光器的光路重合，所 述A激光器的激光光路沿所述激光輸出單元的輸入光3各延伸至所述激光輸出 單元，在所述可平動(dòng)反射鏡通過平移方式離開其光路后可直接射入所述的激光 輸出單元，所述B激光器的激光光路與所述A激光器的光路交叉，所述平動(dòng)反 射鏡的反射面朝向所述B激光器，其反射面的相對(duì)角度應(yīng)保證其在平動(dòng)范圍內(nèi) 的一個(gè)位置(可稱為工作位置)上使其對(duì)B激光器激光的反射光光路恰好是所 述激光輸出單元的輸入光路，所述平動(dòng)機(jī)構(gòu)可以依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置，并受所述 控制電路的控制。通常，所述平動(dòng)反射鏡為平面鏡，所述B激光器的激光光路與所述A激光 器的激光光路垂直相交，并與所述可平動(dòng)反射鏡的反射面成45°角，以利于 激光器的安裝和控制。參見圖4 (a)和圖4 (b)，所述光路控制單元可以包括一個(gè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 的轉(zhuǎn)盤23.2，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有一個(gè)能夠透光的原件(包括實(shí)體的原件或者轉(zhuǎn) 盤上設(shè)置一個(gè)能夠透光的孔或缺口等使轉(zhuǎn)盤不能遮擋激光的結(jié)構(gòu))和一個(gè)具有 反射功能的原件，通過將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到不同位置，使所述B激光器和A激光 器發(fā)射的激光， 一個(gè)得以從轉(zhuǎn)盤處穿過，或者另一個(gè)在轉(zhuǎn)盤處被反射，由此使得所述B激光器與A激光器的光路在所述轉(zhuǎn)盤裝置作用后重合。圖中顯示的實(shí) 施例是在所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有一個(gè)完全透光的孔23. 21和一個(gè)反射鏡23. 22，并帶 有連接所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸23. 23，所述完全透光的孔和所述反射鏡分別位于 所述轉(zhuǎn)盤固定點(diǎn)兩側(cè)的對(duì)稱位置上，所述B激光器所發(fā)激光光路在全反射鏡 23. 22切入光路后與所述激光輸出光路及所述反射鏡反射面的相交點(diǎn)是同一 個(gè)點(diǎn)，所述轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)及其安裝位置和角度應(yīng)保證轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到一個(gè)適當(dāng)位置上 時(shí)，所述A激光器的激光光路可穿過所述的完全透光的孔，轉(zhuǎn)到另一個(gè)適當(dāng)位 置上時(shí)，所述反射鏡對(duì)所述B激光器激光的反射光光路延伸至所述激光輸出單 元的激光輸入光路，所述A激光器的激光光路直接延伸至所述激光輸出單元的 激光輸入光路(參見圖4)。通常，所述A激光器的激光光路與所述B激光器的激光光路，所述轉(zhuǎn)盤上 的反射鏡為平面鏡，當(dāng)其朝向所述B激光器時(shí)，與B激光器激光光路之間夾角 為45。角。*參見圖5 (a)和圖5 (b)，所述光路控制單元可以包括一個(gè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 的可旋轉(zhuǎn)反射鏡23. 3,該反射鏡設(shè)有一個(gè)與輸出激光軸(也就是Z軸)重合 的轉(zhuǎn)軸23. 31,用于同其旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接并帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的全反射鏡的法 線與A或B激光器的光軸線在同一平面內(nèi)時(shí)，A或B激光器發(fā)射激光，此時(shí)旋 轉(zhuǎn)反射鏡將來自A激光器或B激光器的激光折反到激光輸出單元(也是合成激 光器)的光軸上或Z軸上。為了保證A激光器或B激光器所發(fā)射的激光與輸出 光軸重合，A激光器或B激光器所發(fā)射的激光與所述可旋轉(zhuǎn)反射鏡反射面上的 交點(diǎn)必須為同一個(gè)點(diǎn)。通常，所述可旋轉(zhuǎn)反射鏡為平面鏡，其旋轉(zhuǎn)軸線、所述B激光器發(fā)出的激 光光路和所述A激光器發(fā)出的激光光路相互垂直，所述可旋轉(zhuǎn)反射鏡的旋轉(zhuǎn)軸線與其反射面成45。角，當(dāng)所述可旋轉(zhuǎn)反射鏡的法線旋轉(zhuǎn)到與所述B激光器 發(fā)出的激光光路或所述A激光器發(fā)出的激光光路在同一平面的時(shí)候，B激光器 發(fā)出的激光光路或所述A激光器發(fā)出的激光光路同所述可旋轉(zhuǎn)反射鏡反射面 的夾角也是45°角，由此通過旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)反射鏡到不同的位置，可以分別使 兩激光器激光的反射光均沿可旋轉(zhuǎn)反射鏡的旋轉(zhuǎn)軸線方向，射入所述激光輸出 單元。參見圖6 (a)和圖6(b)，所述光路控制單元可以包括一個(gè)由兩個(gè)棱鏡 23.41、 23.42構(gòu)成的立方鏡，所述的兩個(gè)棱鏡的橫斷面形狀為等邊直角三角 形，其中一個(gè)棱鏡23. 42是固定的，另一個(gè)棱鏡23. 41是可平動(dòng)的并設(shè)有帶動(dòng) 其平動(dòng)的棱鏡平動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述A激光器的激光光路與所述B激光器的激光光路 相互垂直并相交于所述立方鏡中兩棱鏡貼合面的中央。參見圖7，所述光路控制單元可以包括一個(gè)光束合成鏡片23.5,所述A激 光器21. 1位于所述光束合成鏡片所在平面的一側(cè)，所述B激光器21. 2位于所 述光束合成鏡片所在平面的另 一側(cè)，所述光束合成鏡片朝向所述A激光器的一 面設(shè)有對(duì)A激光器激光高透射的透射膜23. 51，朝向B激光器的一面設(shè)有對(duì)A 激光器的激光高透射、對(duì)B激光器的激光高反射的透射反射光學(xué)膜23. 52。當(dāng) A激光器、B激光器交替發(fā)射激光，或同時(shí)發(fā)射，該光束合成鏡片可以使A激 光器的激光透射后的光路與B激光器的激光反射后的光路重合，延伸至所述激 光輸出單元的輸入光路。當(dāng)采用的激光器發(fā)射的激光為不可見光時(shí)，為了方便手術(shù)，通常在裝置中 加入一被稱為瞄準(zhǔn)光的可見光。為了獲得穩(wěn)定的激光能量輸出,,在裝置中引入 能量監(jiān)測(cè)單元。常用的瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元25入圖(參見圖8-10)，該瞄 準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元25可以設(shè)置在所述耦合單元的前面，構(gòu)成所述激光輸出單元的一部分。參見圖8-10,瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元25的一種實(shí)現(xiàn)方式是 通過一個(gè)光束合成元件來完成，該光束合成元件的兩面設(shè)有對(duì)A、 B激光器的 激光皆增透的光學(xué)膜，而其中一面光學(xué)膜還同時(shí)是對(duì)瞄準(zhǔn)光具有較高反射的光 學(xué)膜，該實(shí)施例如圖9所示。為了獲得更好的激光效率，另外一種實(shí)現(xiàn)方式是 所釆用的光束合成元件為由兩個(gè)光束合成鏡片組成的鏡片組，其中第一個(gè)光束 合成鏡片是對(duì)A激光器的激光高透、對(duì)瞄準(zhǔn)光高反的光束合成鏡片，第二個(gè)光 束合成鏡片是對(duì)B激光器激光高透、對(duì)瞄準(zhǔn)光高反的光束合成鏡片，通過機(jī)械 運(yùn)動(dòng)的方式(例如圖4所示的轉(zhuǎn)盤方式)，可以選擇任意一個(gè)光束合成鏡片工 作(處于光路位置)。當(dāng)A激光器發(fā)射激光時(shí)，第一個(gè)光束合成鏡片切入激光 光路中，第二個(gè)光束合成鏡片轉(zhuǎn)到光路外，A激光器激光通過光纖27輸出激 光，當(dāng)B激光器被選中發(fā)射激光時(shí)，第二個(gè)光束合成鏡片切入激光光路中，第 一個(gè)半圓形光束合成鏡片轉(zhuǎn)到光路外。這兩種瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元25實(shí)施 方式具體如下參見圖8，所述瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元包括一個(gè)光分離元件25. 3、 一個(gè)瞄 準(zhǔn)光發(fā)生器25. 2和一個(gè)能量監(jiān)測(cè)元件25. 1，所述光分離元件的作用是將入射 的激光分離成用作輸出的激光和用于檢測(cè)的激光兩部分，并改變瞄準(zhǔn)光光路使 之與所述用于輸出的激光光路重合，以便通過檢測(cè)用于檢測(cè)的激光強(qiáng)度計(jì)算出 用于輸出的激光強(qiáng)度，通過可見的瞄準(zhǔn)光觀看激光照射的位置。通常，所述瞄準(zhǔn)光發(fā)生器發(fā)出的瞄準(zhǔn)光光路與所述光分離元件的入射激光 光路相互垂直，從所述光分離元件分離出來的用于輸出的激光光路所述光分離 元件的入射激光光路相互平行，從所述光分離元件分離出來的用于檢測(cè)的激光 光路與所述瞄準(zhǔn)光發(fā)生器發(fā)出的瞄準(zhǔn)光光路相互平行，以^更于各元件(裝置) 的合理分布，所述光分離元件輸出的用于輸出的激光光路延伸至所述能量監(jiān)測(cè)元件的激光接收光路。所述光分離元件可以采用多重折射反射的方式實(shí)現(xiàn)。例如，可以采用光束合成鏡片(參見圖9),該鏡片中間可以設(shè)有一個(gè)逸光片25. 31，所述透光片朝 向激光射入方向的一側(cè)設(shè)有透射膜25. 32，另一側(cè)設(shè)有透射反射膜25. 33,可 反射瞄準(zhǔn)光，依據(jù)激光和瞄準(zhǔn)光的折射率、反射率以及各種光的反射折射要求， 可以依照現(xiàn)有技術(shù)計(jì)算出透光片、透射膜和透射反射膜的尺寸比例和安裝位 置。參見圖10，所述光分離元件也可以釆用兩個(gè)半圓形光束合成鏡片組合而 成，并設(shè)有旋轉(zhuǎn)該組合的轉(zhuǎn)軸25. 34,各半圓形光束合成鏡片的結(jié)構(gòu)可以依據(jù) 上述光束合成鏡片的結(jié)構(gòu)。參見圖11，所述A激光器和B激光器可以采用同一個(gè)控制電路進(jìn)行控制， 并依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通過設(shè)置相應(yīng)的控制開關(guān)控制所述A激光器或B激光器的啟動(dòng) 和激光強(qiáng)度等工作狀態(tài)。鑒于手術(shù)時(shí)應(yīng)根據(jù)需要控制相應(yīng)的激光器發(fā)射激光， 故所述的控制開關(guān)可以按兩種方式設(shè)置， 一種是采用兩個(gè)腳踏板(踏板開關(guān)) 分別控制兩個(gè)激光器，例如左腳的踏板開關(guān)接通則A激光器的工作，右腳的踏 板開關(guān)接通則B激光器的工作，另一種方式是設(shè)置一個(gè)用于選擇激光器的選擇 開關(guān)72和一個(gè)通斷電(激活)的激活開關(guān)71，其中選擇開關(guān)可以采用旋鈕形 式，控制開光可以采用踏板(踏板開關(guān))形式，當(dāng)將選擇開關(guān)選擇在A激光器 檔位上時(shí)，塌下腳踏板則A激光器工作，當(dāng)將選擇開關(guān)選擇在B激光器檔位上 時(shí)，踏下腳踏板時(shí)則B激光器工作。這些控制電路以及有關(guān)開關(guān)的選擇可以依 據(jù)現(xiàn)有技術(shù)。參見圖1,本設(shè)備的控制電路部分包括市電供電單元11、裝置供電單元 15和微處理器單元100，皆可采用目前已有的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組件，其連接方式和數(shù)據(jù)處理過程可依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，激光電源單元50和冷卻單元60為標(biāo)準(zhǔn)的脈沖激 光充放電單元和標(biāo)準(zhǔn)的冷卻單元。為了適應(yīng)廣大醫(yī)生對(duì)手術(shù)設(shè)備的使用習(xí)慣，控制電路中的控制開光雙踏腳 踏開關(guān)。當(dāng)踏下左腳踏開關(guān)時(shí)， 一種激光器被選擇并激活而發(fā)射激光；當(dāng)踏下 右腳踏開關(guān)時(shí)，另外一種激光器被選擇并激活而發(fā)射激光。參見圖11，激光器的選擇與發(fā)射也可通過選擇開關(guān)72和激活開關(guān)71的聯(lián) 合控制來完成。這種選擇開關(guān)72可以安裝在裝置的控制面板上、也可安裝在 裝置的其它部位如光纖的手柄上、或腳踏開關(guān)上。這種腳踏式激活開關(guān)71可 以是單踏、也可是雙踏腳踏開關(guān)。通過選擇開關(guān)72先選擇發(fā)射的激光光源， 微處理器100通過存儲(chǔ)存儲(chǔ)器單元120中的控制程序，通過上述光路控制單元 23或瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元25的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)該激光器的光路貫通。當(dāng)激 光激活開關(guān)被接通時(shí)，如腳踏開關(guān)被踏下，微處理器1Q0根據(jù)事先通過鍵盤輸 入單元81，或存儲(chǔ)在微處理器存儲(chǔ)單元130種的各種激光參數(shù)，控制激光電 源的工作，激光發(fā)生單元20中相應(yīng)的激光器發(fā)射激光，并通過光纖27輸出激 光。相應(yīng)的激光工作參數(shù)等通過顯示/輸出單元82進(jìn)行顯示或信號(hào)輸出。.在采用雙踏腳踏開關(guān)時(shí)，各激光器的激活開光71和選擇開關(guān)72可以合二 為一，當(dāng)踏下腳踏開關(guān)的左踏板時(shí)，A激光器被同時(shí)選擇與發(fā)射。當(dāng)踏下腳踏 開關(guān)的右踏板時(shí)，B激光器被同時(shí)選擇與發(fā)射。為了符合醫(yī)生的使用習(xí)慣，對(duì) 激光碎石裝置能夠更有效地操作與控制，本發(fā)明在激光碎石裝置中舍除當(dāng)今的 激光醫(yī)療設(shè)備通常采用的單踏腳踏開關(guān)的控制模式，設(shè)置了雙踏腳踏開關(guān)的控 制模式。當(dāng)踏下腳^"開關(guān)的左踏板時(shí)，醫(yī)生實(shí)施合并治療軟組織的結(jié)石手術(shù)， 當(dāng)踏下腳踏開關(guān)的右踏板時(shí)，醫(yī)生進(jìn)行敏感、或可以盲操作的碎石手術(shù)。本發(fā)明不僅具有現(xiàn)有兩種激光碎石設(shè)備的作用，而且能夠治療所有結(jié)石包括不同成分的結(jié)石如尿道硬度很大的草酸結(jié)石和胱胺酸結(jié)石等，不同部位的結(jié)石如尿道結(jié)石、肝膽結(jié)石和胃結(jié)石等，通過十二脂腸鏡在x-射線引導(dǎo)下還可以治療肝膽結(jié)石，同時(shí)對(duì)于臨床不可避免的因出血而視野不清等的突發(fā)事件具 有很好的解決方案，有效地避免了因手術(shù)需要而大量沖水而引發(fā)水中毒的并發(fā) 癥。
權(quán)利要求
1. 一種激光碎石裝置，其特征在于包括(1)激光發(fā)生單元，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的激光器，用于在控制電路的控制下產(chǎn)生激光；(2)激光輸出單元，包括光纖耦合裝置和光纖，用于將光纖耦合裝置接收的激光耦合到光纖上并由光纖輸出；(3)光路合成(控制)單元，用于實(shí)現(xiàn)所述激光發(fā)生單元和所述激光輸出單元之間的光路，使所述各激光器的激光得以傳入所述激光輸出單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的激光碎石裝置，其特征在于所述激光器包括A激 光器和B激光器。
3. 如權(quán)利要求l所述的激光碎石裝置，其特征在于所述光路控制單元包 括一個(gè)設(shè)有平動(dòng)機(jī)構(gòu)的光學(xué)反射鏡，所述A激光器的光路延伸至所述激光輸出 單元的輸入光路，所述B激光器的光路通過所述光學(xué)反射鏡的折反與所述A 激光器的光路重合。
4. 如權(quán)利要求1所述的激光碎石裝置，其特征在于所述光路控制單元包 括一個(gè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)反射鏡，所述A激光器和B激光器的光路分別相 交于所述可旋轉(zhuǎn)反射鏡反射面上的旋轉(zhuǎn)固定點(diǎn)。
5. 如權(quán)利要求l所述的激光碎石裝置，其特征在于所述光路控制單元包 括一個(gè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有一個(gè)能夠透光的原件和一個(gè)具有 反射功能的原件，所述B激光器與A激光器的光路在所述轉(zhuǎn)盤裝置作用后重合。
6. 如權(quán)利要求1所述的激光碎石裝置，其特征在于所述光路控制單元由 兩個(gè)可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)的棱鏡構(gòu)成，通過上述棱鏡組實(shí)現(xiàn)所述A激光器的激光光路 與所述B激光器的激光光路重合。
7. 如權(quán)利要求1所述的激光碎石裝置，其特征在于所述光路控制單元包 括一個(gè)光束合成鏡片，所述A激光器位于所述光束合成鏡片所在平面的一側(cè)， 所述B激光器位于所述光束合成鏡片所在平面的另 一側(cè)，所述光束合成鏡片朝 向所述A激光器的一面設(shè)有對(duì)A激光器激光高透射的透射膜，所述光束合成鏡 片朝向B激光器的一面設(shè)有對(duì)A激光器的激光高透射、對(duì)B激光器的激光高反 射的透射反射光學(xué)膜。
8. 如權(quán)利要求1所述的激光碎石裝置，其特征在于所述激光輸出單元設(shè) 有位于所述耦合單元前面的瞄準(zhǔn)光和能量監(jiān)測(cè)單元，所述瞄準(zhǔn)光用來指示碎石 激光的作用地點(diǎn)，能量監(jiān)測(cè)單元用來取樣激光能量或功率。
9. 如權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述的激光碎石裝置，其特征 在于所述A激光器和B激光器的控制電路為同一個(gè)控制電路，該控制電路設(shè)有 控制開關(guān)，所述控制開關(guān)為分別控制兩個(gè)激光器的兩個(gè)踏4反的開關(guān)。
10. 如權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述的激光碎石裝置，其特征 在于所述A激光器和B激光器的控制電路為同一個(gè)控制電路，該控制電路設(shè)有 控制開關(guān)，所述控制開關(guān)為包括一個(gè)用于選擇激光器的選擇開關(guān)和一個(gè)用于激 光器啟動(dòng)的激活開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光碎石裝置，包括(1)激光發(fā)生單元，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的激光器，用于在控制電路的控制下產(chǎn)生激光；(2)激光輸出單元，包括光纖耦合裝置和光纖，用于將光纖耦合裝置接收的激光耦合到光纖上并由光纖輸出；(3)光路合成(控制)單元，用于實(shí)現(xiàn)所述激光發(fā)生單元和所述激光輸出單元之間的光路，使所述各激光器的激光得以傳入所述激光輸出單元。所述光路控制單元可以采用多種形式，改變相應(yīng)的激光器激光方向以射入所述的激光輸出單元。本裝置的控制開關(guān)可以采用兩個(gè)踏板的開關(guān)或者一個(gè)選擇開關(guān)和一個(gè)激活開關(guān)。本發(fā)明與現(xiàn)有激光碎石裝置相比具有臨床適應(yīng)范圍廣，使用更方便，臨床效果更好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61B18/26GK101273915SQ20081010544
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者姚廣濤, 熊振宏 申請(qǐng)人:愛科凱能科技(北京)有限公司