專利名稱：自控激光手術(shù)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光手術(shù)醫(yī)療器械，尤其涉及一種自控激光手術(shù)設(shè)備。
W°
背景技術(shù)：
目前，采用激光顯微進(jìn)行手術(shù)已被廣泛應(yīng)用，不僅是外科、內(nèi)科、五官 科以及眼科均廣泛的使用，在治療青光眼方面，采用激光顯微手術(shù)是治療的 主要手段。傳統(tǒng)的濾過性手術(shù)主要有小梁切除術(shù)、鞏膜咬切術(shù)，但是傳統(tǒng)的 濾過性手術(shù)術(shù)后并發(fā)癥較多，如早期的術(shù)后淺前房及無前房、睫脈脫、惡性
青光眼、出血和濾過泡不形成等；晚期的濾過口堵塞、癱痕形成、嚢樣變、 濾過泡破裂、白內(nèi)障和感染等?，F(xiàn)有的激光顯微手術(shù)系統(tǒng)主要是通過顯微系 統(tǒng)實(shí)時(shí)觀察被激光照射生物組織的變化情況，根據(jù)手術(shù)所需，手動(dòng)控制手術(shù) 過程中的激光照射量，在消除病灶組織的同時(shí)損傷正常組織，影響治療效果， 所以，這些治療設(shè)備和治療方法必須一邊觀察手術(shù)情況， 一邊手動(dòng)控制整個(gè) 手術(shù)過程中的激光照射量，比較繁瑣，絕大多數(shù)手術(shù)醫(yī)生是憑借手術(shù)的經(jīng)驗(yàn) 進(jìn)行激光手術(shù)，^b啦控制好手術(shù)，還存在諸多問題亟待解決。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的在于解決上述激光手術(shù)醫(yī)療器械中的問題，提供 一種能夠控制手術(shù)過程中消除病灶組織的同時(shí)不損傷正常組織，具有多種控 制方式、參數(shù)可調(diào)、應(yīng)用廣泛，精確地控制手術(shù)量，提高治療效果的自控激 光手術(shù)設(shè)備。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
由主控制器、顯示器、CCD攝像頭、激光器、光源設(shè)備、主支架、懸臂、
懸掛手術(shù)治療頭、顯微觀察系統(tǒng)、顯微手術(shù)適配器和內(nèi)窺鏡(16)組成。
本實(shí)用新型主要由主控制器、顯示器、CCD攝像頭、激光器、光源設(shè)備、 主支架、懸臂、懸掛手術(shù)治療頭、顯微觀察系統(tǒng)、顯微手術(shù)適配器、圖像采 集卡、激光器與微機(jī)的接口電路、脈沖激光器、指示光激光器、微機(jī)、軟件 系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡等幾部分組成。本實(shí)用新型治療眼科的青光眼、老花眼和近視 眼等眼科疾病，以及鼻息肉和喉癌等疾病。
CCD才聶像頭的攝像輸出端通過線路與主控制器相連接，激光器的激光控 制連接端口通過線路與主控制器相連接，激光器的激光輸出端口通過光導(dǎo)纖 維導(dǎo)線與顯微手術(shù)適配器的適配器輸入端口相連接，CCD攝像頭采集病灶組 織和正常組織的圖像和光語并通過攝像輸出端傳輸給主控制器。
主控制器、顯示器、CCD攝像頭、激光器和顯微手術(shù)適配器通過線路的 連接構(gòu)成手術(shù)設(shè)備的系統(tǒng)。主控制器、顯示器、CCD攝像頭、激光器和顯微手術(shù)適配器在這個(gè)系統(tǒng)中各自起到部件的作用，CCD攝像頭實(shí)時(shí)檢測手術(shù)部 位光強(qiáng)度和顏色的變化，同時(shí)記錄手術(shù)過程，并把病灶組織和正常組織的圖 像和光譜傳輸給主控制器，圖像和光語通過主控制器監(jiān)控處理，精確控制手 術(shù)過程，并能夠通過I/0接口控制激光器的開啟與關(guān)斬。本實(shí)用新型采用圖像 采集卡直接以CCD攝像裝置的視頻信號(hào)為輸入，無需信號(hào)預(yù)處理；模擬信號(hào) 經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后直接經(jīng)PCI總線與主控制器通訊；軟件系統(tǒng)控制CCD攝像裝置 獲取所需的手術(shù)前后手術(shù)部位的圖像和光語，并對圖像資料和光i普資料進(jìn)行 存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換、分析。主控制器可采用PC計(jì)算機(jī)。
主控制器識(shí)別和處理CCD攝像頭采集的病灶組織和正常組織的圖像和光 譜，并相應(yīng)地發(fā)出指令控制激光器的操作，避免激光手術(shù)的誤操作損傷正常 組織導(dǎo)致手術(shù)的失誤。
本實(shí)用新型的主控制器對CCD掘/像頭采集的病灶組織和正常組織的圖像 和光語進(jìn)行識(shí)別和處理，在治療青光眼時(shí)面陣CCD實(shí)時(shí)監(jiān)測激光打孔部位組 織的光反射強(qiáng)度和顏色的變化，當(dāng)孔切穿時(shí)必伴有光強(qiáng)和顏色的突變，隨時(shí) 檢測到這一突變并及時(shí)控制激光器關(guān)斷，這個(gè)過程可控制在一個(gè)激光脈沖的 限度內(nèi)，從而能有效、可靠地防止激光的過度傷害。在治療老花眼時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān) 控晶體表面的弧度(即屈光度)以及前腔距的改變，及時(shí)控制紅外光能量、 光斑大小和鞏膜切除圖形，提高老花眼的治療效果。
顯示器與主控制器的顯示器連接端口相連接，采用顯示屏或觸摸屏作為 主控制器的顯示器，顯示器即時(shí)顯示CCD攝像頭所采集的病灶組織和正常組 織的圖像和光鐠，同時(shí)顯示器上顯示手術(shù)參數(shù)。
本實(shí)用新型顯示器可采用顯示屏或者觸摸屏，采用觸4莫屏可簡化計(jì)算機(jī)， 直接在觸摸屏上操作修正參數(shù)；顯示器實(shí)時(shí)顯示CCD攝像頭采集的圖像和光 i普，同時(shí)顯示手術(shù)參數(shù)和主控制器發(fā)出的操作指令，便于醫(yī)生觀察和治療。 顯示器上充分顯示出病灶組織和正常組織的圖像和光譜、激光輸出光的能量、 手術(shù)參數(shù)、光斑的大小以及病灶組織切除的圖形。
激光器的激光輸出端口通過光導(dǎo)纖維或?qū)Ч獗叟c顯微手術(shù)適配器的適配 器輸入端口相連接，傳輸治療用激光，治療用激光器采用脈沖式工作方式的 氣體激光器或固體激光器或半導(dǎo)體激光器或光纖激光器，脈沖寬度250 n s 100ms,能量密度5 20J/cm2，脈沖頻率<200Hz。
激光參數(shù)的選擇對手術(shù)的效果有直接的影響，本實(shí)用新型泛指所有能對 手術(shù)造成影響的激光參數(shù)，包括激光波長、輸出方式(脈沖，連續(xù))、脈沖能 量密度、脈沖寬度、脈沖頻率、激光控制方式(人工控制，反饋控制)等。
在經(jīng)外路激光鞏膜切除術(shù)中，激光參數(shù)的選擇應(yīng)遵循三個(gè)原則熱損傷 和機(jī)械損傷最?。豢删_控制手術(shù)量；切除效率高、手術(shù)時(shí)間少。獲得最小 的熱損傷是至關(guān)重要的原則，因?yàn)闊o論從對鄰近組織的損害來講，還是對手術(shù)后的傷口愈合以及減少瘢痕都是十分關(guān)鍵的。在此前提下，應(yīng)精確地控制 手術(shù)量，避免對深部組織的過傷害。只有在滿足了上述兩條的情況下，才能 考慮提高切除效率，減少手術(shù)時(shí)間。
短脈沖輸出的中遠(yuǎn)紅外激光以其熱效應(yīng)作用表淺、損傷小、手術(shù)出血少 等優(yōu)點(diǎn)，適用于青光眼濾過手術(shù)。其中激光在切除組織時(shí)具有很強(qiáng)的止血功 能，而且切除時(shí)對周圍組織損傷很小，適于做外路激光切除手術(shù)。連續(xù)波激 光和脈沖與眼組織作用的效果有所不同，使用短脈沖激光限制熱擴(kuò)散是減少
熱損傷的一種方法。
激光器的激光控制連接端口通過線路與主控制器的控制激光器連接端口 相連接，主控制器發(fā)出指令控制激光器的開機(jī)、關(guān)機(jī)以及修正激光輸出量。
本實(shí)用新型通過主控制器控制激光器的輸出方式，包括連續(xù)波、單脈沖、
多脈沖、復(fù)合脈沖等；主控制器可以預(yù)先設(shè)定也可以在手術(shù)中跟據(jù)需要隨時(shí) 更改手術(shù)參數(shù)，手術(shù)參數(shù)包括連續(xù)波輸出的功率、照射時(shí)間，脈沖波輸出 能量、脈寬和頻率等。本實(shí)用新型利用高速I/0接口電路，將主控制器跟激光 器連接起來，使用D/A轉(zhuǎn)換完成設(shè)置參數(shù)和控制激光開關(guān)的功能，A/D轉(zhuǎn)換 可以實(shí)時(shí)監(jiān)測激光器的狀態(tài)，記錄激光器實(shí)際脈沖總個(gè)數(shù)以及總作用的時(shí)間。 主支架的上部設(shè)置懸臂，懸臂的一端部設(shè)置懸掛手術(shù)治療頭，主支架和 懸臂支撐懸吊懸掛手術(shù)治療頭，懸掛手術(shù)治療頭在懸臂的端部保持治療狀態(tài) 或自由移動(dòng)。
懸掛手術(shù)治療頭懸吊在主支架的懸臂上，主支架和懸臂不僅保持懸掛和 支撐懸掛手術(shù)治療頭處于最佳治療位置，還能夠在手術(shù)中上、下、左、右、 前、后自由移動(dòng)，使得懸掛手術(shù)治療頭始終處于最佳治療狀態(tài)。
懸掛手術(shù)治療頭的上部設(shè)置顯微觀察系統(tǒng)和顯微觀察鏡，懸掛手術(shù)治療 頭的一側(cè)設(shè)置CCD攝像頭，CCD攝像頭的攝像輸出端通過線路與主控制器的 數(shù)據(jù)信息接口相連接，即時(shí)把捕獲到的圖像和光鐠傳輸給主控制器。
懸掛手術(shù)治療頭的下部設(shè)置顯微手術(shù)適配器，顯^L手術(shù)適配器的適配器 輸入端口與激光器相連接，懸掛手術(shù)治療頭的一側(cè)設(shè)置光源接口，光源設(shè)備 的光源輸出端通過光源接口接通光源照明手術(shù)部位。
在懸掛手術(shù)治療頭上放置顯微觀察系統(tǒng)、顯微觀察鏡、顯微手術(shù)適配器 和CCD攝像頭，激光器、光源設(shè)備以及主控制器均通過線路分別向連接，懸 掛手術(shù)治療頭成為治療的中心。
在懸掛手術(shù)治療頭內(nèi)設(shè)置光學(xué)鏡片組，光學(xué)鏡片組形成光路，通過光學(xué) 鏡片組將顯微觀察系統(tǒng)、顯微觀察鏡、CCD攝像頭和顯微手術(shù)適配器構(gòu)成一 整體。
設(shè)置在懸掛手術(shù)治療頭上的顯微觀察系統(tǒng)、顯微觀察鏡、CCD攝像頭和 顯微手術(shù)適配器通過光學(xué)鏡片組有機(jī)的連成一個(gè)整體，顯微觀察系統(tǒng)、顯微觀察鏡、CCD攝像頭和顯微手術(shù)適配器各自在光學(xué)鏡片組相應(yīng)的位置。
腳踏開關(guān)與主控制器相連接，啟閉腳踏開關(guān)通過主控制器手動(dòng)控制激光 器的啟動(dòng)和關(guān)閉，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故關(guān)閉腳踏開關(guān)即刻關(guān)閉激光器，突 發(fā)變故結(jié)束開啟腳踏開關(guān)，恢復(fù)工作狀態(tài)。
腳踏開關(guān)的操作是人工控制的，是由醫(yī)生視手術(shù)情況，做出主觀判斷后 關(guān)斷激光器，當(dāng)需要繼續(xù)操作，打開腳踏開關(guān)恢復(fù)工作狀態(tài)。另外，關(guān)斷激 光器還有兩種方式， 一種是主控制器上"手術(shù)結(jié)束"按鈕，是由操作人員控 制，是為了應(yīng)付緊急情況保護(hù)人身安全而增加的防范措施；另一種是依據(jù)病 灶組織和正常組織的圖像和光鐠-閾值控制，屬于自動(dòng)控制的方式。這三項(xiàng)措 施中任何1項(xiàng)起作用時(shí)，都會(huì)關(guān)斷激光器，而且這三項(xiàng)措施互相不沖突，因 而增加了整體系統(tǒng)的安全性。 '
內(nèi)窺鏡替換顯微觀察系統(tǒng)和顯微手術(shù)適配器，由主控制器、顯示器、 圖像采集頭、激光器、光源設(shè)備和內(nèi)窺鏡組成，顯示器與主控制器的顯示 器連接端口相連接，采用通用顯示器或觸摸屏顯示器作為主控制器的顯示 器，顯示器即時(shí)顯示CCD攝像頭所采集的病灶組織和正常組織的圖像和光 鐠，同時(shí)顯示器上顯示手術(shù)參數(shù)。
本實(shí)用新型主要由主控制器、顯示器、CCD攝像頭、激光器、光源設(shè)備、 主支架、懸臂、懸掛手術(shù)治療頭、顯微觀察系統(tǒng)、顯微手術(shù)適配器、圖像采 集卡、激光器與微機(jī)的接口電路、脈沖激光器、指示光激光器、微機(jī)和軟件 系統(tǒng)等幾部分組成。顯示器實(shí)時(shí)顯示CCD攝像頭采集的圖像和光語，同時(shí)顯 示手術(shù)參數(shù)和主控制器發(fā)出的操作指令，便于醫(yī)生觀察和治療。顯示器上充 分顯示出病灶組織和正常組織的圖像和光i普、激光輸出光的能量、手術(shù)參數(shù)、 光斑的大小以及病灶組織切除的圖形。本實(shí)用新型治療食道癌、胃癌以及直 腸息肉的疾病。
內(nèi)窺鏡的上部設(shè)置活檢口、氣孔、水孔、光源接口和內(nèi)窺鏡數(shù)據(jù)端口， 活檢口、氣孔、水孔和光源接口由內(nèi)窺鏡的上部貫通至觀測治療端部，在 觀測治療端部構(gòu)成活檢口端口 、氣孔端口、水孔端口和光源頭，；陂手術(shù)病 灶組織汽化后產(chǎn)生的廢氣通過氣孔端口由氣孔排出，手術(shù)過程中被手術(shù)部 位產(chǎn)生的組織液體及水分通過水孔端口由水孔排出，光源設(shè)備的光源輸出 端口通過內(nèi)窺鏡的光源接口由光纖束傳輸?shù)接^測治療端口的光源頭，觀測 治療端口上至少設(shè)置3個(gè)光源頭，光源頭照明手術(shù)的部位。
在內(nèi)窺鏡的觀測治療端部設(shè)置CCD攝像頭的圖形采集頭，內(nèi)窺鏡上部 設(shè)置的內(nèi)窺鏡數(shù)據(jù)端口通過線路與主控制器的數(shù)據(jù)信息接口相連接并與主 控制器的圖像卡相連接，CCD攝像頭的圖形采集頭采集病灶組織和正常組 織的圖像和光i普，主控制器識(shí)別和處理CCD攝像頭采集的病灶組織和正常 組織的圖像和光i普，并相應(yīng)地發(fā)出指令控制激光器的搡作，避免激光手術(shù) 的誤操作損傷正常組織導(dǎo)致手術(shù)的失誤。
激光器的激光輸出端口連接光導(dǎo)纖維，把光導(dǎo)纖維從內(nèi)窺鏡的活檢口插入，光導(dǎo)纖維的端部直至觀測治療端口處的活檢口端口，傳輸治療用激 光，治療用激光采用脈沖式工作方式的氣體激光器或固體激光器或半導(dǎo)體
激光器或光纖激光器，脈沖寬度250jas 100ms，能量密度5~20J/cm2， 脈沖頻率<200Hz。
激光器的激光控制連接端口通過線路與主控制器的控制激光器連接端 口相連接，主控制器發(fā)出指令控制激光器的開機(jī)、關(guān)機(jī)以及修正激光輸出 量。
腳踏開關(guān)與主控制器相連接，啟閉腳踏開關(guān)通過主控制器手動(dòng)控制激光 器的啟動(dòng)和關(guān)閉，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故關(guān)閉腳踏開關(guān)即刻關(guān)閉激光器，突 發(fā)變故結(jié)束開啟腳i^開關(guān)，恢復(fù)工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型是自控激光手術(shù)設(shè)備。結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，制作簡單，操 作簡易容易掌握，手術(shù)過程中消除病灶組織的同時(shí)不損傷正常組織，具有多 種控制方式、參數(shù)可調(diào)、應(yīng)用廣泛，精確地控制手術(shù)量，提高治療效果，能 夠廣泛的應(yīng)用于外科、內(nèi)科、五官科以及眼科疾病的治療，可實(shí)時(shí)監(jiān)視手術(shù) 過程的、參數(shù)可調(diào)，可精確地控制手術(shù)量并減少對孔周圍組織的損傷，手術(shù) 效果理想。
可以選擇多種輸出方式，包括連續(xù)波、單脈沖、多脈沖、復(fù)合脈沖等。 連續(xù)波輸出的功率、照射時(shí)間，脈沖波輸出能量、脈寬和頻率等參數(shù)均可預(yù) 先設(shè)定并按需要隨時(shí)更改；連續(xù)激光輻照時(shí)間或脈沖激光脈沖總數(shù)既可以由 人工控制也可以自動(dòng)反饋控制，并可以在手術(shù)結(jié)束后立即顯示結(jié)果；由軟件 做成的調(diào)節(jié)旋鈕通過接口電路調(diào)節(jié)激光器的各個(gè)參數(shù)，與模擬調(diào)節(jié)相比，具 有調(diào)整方便、直觀、調(diào)整量精確、可靠等優(yōu)點(diǎn)；使用攝像裝置實(shí)時(shí)監(jiān)視手術(shù) 過程，可及時(shí)檢測到濾過孔切穿，反饋控制激光器關(guān)斷，有效地防止激光的 過傷害；可以實(shí)時(shí)記錄手術(shù)過程，便于對病人資料進(jìn)行管理。病歷管理數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)不但可以將術(shù)前和術(shù)后的圖像資料紀(jì)錄在案，還可供醫(yī)生和病人隨時(shí) 查找；根據(jù)激光切除濾過術(shù)的特點(diǎn)，為避免濾過孔穿透后激光繼續(xù)對周圍特 別是深部組織的傷害，采用兩種控制方式。 一是主動(dòng)控制方式，二是反饋控 制方式。前者是通過對欲切除組織特性的分析，經(jīng)大量反復(fù)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出最 佳的控制參數(shù)，通過預(yù)先設(shè)定的程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。后一種方式采用攝像 裝置實(shí)時(shí)檢測切孔部位亮度和顏色的變化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)孔切穿常伴有光強(qiáng)和顏 色的突變，及時(shí)地檢測到這一突變并反饋控制激光器關(guān)斷，可以有效地防止 激光的過傷害；可見光波段的紅色激光作指引光，而反饋控制中需要探測孔 切穿時(shí)光強(qiáng)或顏色的變化，為避免紅色指引光對檢測的干擾，采用了兩種方 法 一是選用除紅色之外的激光作指引光，二是用主控制器控制適時(shí)自動(dòng)關(guān) 閉指引光。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型詳細(xì)說明。


圖1自控激光手術(shù)設(shè)備的示意圖 圖2自控激光手術(shù)設(shè)備的局部剖視示意圖 圖3自控激光手術(shù)設(shè)備的示意圖圖4 自控激光手術(shù)設(shè)備的內(nèi)窺鏡(A)和觀測治療端部(B)的示意圖
l主支架，2懸臂，3懸掛手術(shù)治療頭，4顯微觀察系統(tǒng)，5顯微觀察鏡， 6顯^f鼓手術(shù)適配器，7光源接口， 8CCD攝像頭，9激光器，IO主控制器，11 顯示器，12腳踏開關(guān)，13攝像輸出端口， 14適配器輸入端口， 15光學(xué)鏡片 組，16內(nèi)窺鏡，17激光輸出端口， 18激光控制連"l矣端口， 19活4企口， 20氣 孔，21水口， 22觀測治療端部，23內(nèi)窺鏡數(shù)據(jù)端口， 24光源頭，25圖像采 集頭，26氣孔端口， 27水孔端口， 28活檢口端口， 29光源設(shè)備，30光源輸 出端口， 31控制激光器連接端口， 32數(shù)據(jù)信息接口， 33顯示器連接端口
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
由主控制器(10)、顯示器(11)、 CCD攝像頭(8)、激光器(9)、光源 設(shè)備(29 )、主支架(1 )、懸臂(2 )、懸掛手術(shù)治療頭(3 )、顯微觀察系統(tǒng)(4) 和顯微手術(shù)適配器(6)組成。
CCD攝像頭(8 )的攝像輸出端(13 )通過線路與主控制器(10 )相連接， 激光器(9)的激光控制連接端口 (18)通過線路與主控制器(10)相連接， 激光器(9)的激光輸出端口 (17)通過光導(dǎo)纖維導(dǎo)線與顯^t手術(shù)適配器(6) 的適配器輸入端口 ( 14)相連接，CCD揭/像頭(8)采集病灶組織和正常組織 的圖像和光譖并通過攝像輸出端(13)傳輸給主控制器(10)。
主控制器(10)識(shí)別和處理CCD攝像頭(8)釆集的病灶組織和正常組 織的圖像和光譜，并相應(yīng)地發(fā)出指令控制激光器(9)的操作，避免激光手術(shù) 的誤操作損傷正常組織導(dǎo)致手術(shù)的失誤。
顯示器(11)與主控制器(10)的顯示器連接端口 (33)相連接，采用 顯示屏或觸摸屏作為主控制器(10)的顯示器(11)，顯示器(11)即時(shí)顯示 CCD攝像頭(8)所采集的病灶組織和正常組織的圖像和光譜，同時(shí)顯示器(11) 上顯示手術(shù)參數(shù)。
激光器(9)的激光輸出端口 (17)通過光導(dǎo)纖維或?qū)Ч獗叟c顯微手術(shù)適 配器(J)的適配器輸入端口 _(14)傳輸，1，，光，治，^'，，器
激光器，脈沖寬度250ys 100ms，能量密度5~20J/cm2,脈沖頻率<200Hz。 激光器(9)的激光控制連接端口 (18)通過線路與主控制器(10)的控
制激光器連接端口 (31)相連接，主控制器(10)發(fā)出指令控制激光器(9)
的開機(jī)、關(guān)機(jī)以及修正激光輸出量。
主支架(1)的上部設(shè)置懸臂(2),懸臂(2)的一端部設(shè)置懸掛手術(shù)治
療頭(3)，主支架(1)和懸臂(2)支撐懸吊懸掛手術(shù)治療頭(3),懸掛手
術(shù)治療頭(3)在懸臂(2)的端部保持治療狀態(tài)或自由移動(dòng)。
懸掛手術(shù)治療頭(3)的上部設(shè)置顯微觀察系統(tǒng)(4)和顯微觀察鏡(5),
懸掛手術(shù)治療頭(3)的一側(cè)設(shè)置CCD攝像頭(8), CCD攝像頭(8)的攝像輸出端(13)通過線路與主控制器(10)的數(shù)據(jù)信息接口 (32)相連接，即 時(shí)把捕獲到的圖像和光譜傳輸給主控制器(10 )。
懸掛手術(shù)治療頭(3)的下部設(shè)置顯微手術(shù)適配器(6)，顯微手術(shù)適配器 (6)的適配器輸入端口 (14)與激光器(9)相連接，懸掛手術(shù)治療頭(3) 的一側(cè)設(shè)置光源接口 (7),光源設(shè)備(29)的光源輸出端(30)通過光源接 口 (7)接通光源照明手術(shù)部位。
在懸掛手術(shù)治療頭(3)內(nèi)設(shè)置光學(xué)鏡片組(15)，光學(xué)鏡片組(15)形 成光路，通過光學(xué)鏡片組(15 )將顯微觀察系統(tǒng)(4 )、顯微觀察鏡(5 )、 CCD 攝像頭(8)和顯微手術(shù)適配器(6)構(gòu)成一整體。
腳踏開關(guān)(12)與主控制器(10)相連接，啟閉腳踏開關(guān)(12)通過主 控制器(10)手動(dòng)控制激光器(9)的啟動(dòng)和關(guān)閉，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故關(guān) 閉腳踏開關(guān)(12)即刻關(guān)閉激光器(9)，突發(fā)變故結(jié)束開啟腳踏開關(guān)(12), 恢復(fù)工作狀態(tài)，如
圖1、圖2所示。
實(shí)施例2
由主控制器(10)、顯示器(11)、圖像采集頭(25)、激光器(9)、光 源設(shè)備(29)和內(nèi)窺鏡(16)組成，顯示器(11)與主控制器(10)的顯示 器連接端口 (33)相連接，采用通用顯示器或觸摸屏顯示器作為主控制器 (10)的顯示器(11),顯示器(11)即時(shí)顯示CCD攝像頭(8)所采集的 病灶組織和正常組織的圖像和光鐠，同時(shí)顯示器(11)上顯示手術(shù)參數(shù)。
內(nèi)窺鏡(16)的上部設(shè)置活檢口 (19)、氣孔(20)、水孔(21)、光源 接口 (7)和內(nèi)窺鏡數(shù)據(jù)端口 (23)，活檢口 (19)、氣孔(20)、水孔(21) 和光源接口 (7)由內(nèi)窺鏡(16)的上部貫通至觀測治療端部(22),在觀 測治療端部(22)構(gòu)成活;險(xiǎn)口端口 (28)、氣孔端口 (26)、水孔端口 (27) 和光源頭(24)，被手術(shù)病灶組織汽化后產(chǎn)生的廢氣通過氣孔端口 (26)由
端口 (27)由水孔(21 )排出，光源設(shè)備(29)的光源輸出端口 (30)通 過內(nèi)窺鏡(16)的光源接口 (7)由光纖束傳輸?shù)接^測治療端口 (22)的光 源頭(24)，觀測治療端口 (22)上至少設(shè)置3個(gè)光源頭(24)的3個(gè)光源 頭(24),光源頭(24)照明手術(shù)的部位。
在內(nèi)窺鏡(16)的觀測治療端部(22)設(shè)置CCD攝像頭(8)的圖形 釆集頭(25)，內(nèi)窺鏡(16)上部設(shè)置的內(nèi)蔬鏡數(shù)據(jù)端口 (23)通過線路與 主控制器(10)的數(shù)據(jù)信息接口 (32)相連接并與主控制器(1)的圖像卡 相連接，CCD攝像頭(8)的圖形采集頭(25)采集病灶組織和正常組織的 圖像和光鐠，主控制器(10)識(shí)別和處理CCD攝像頭(8)采集的病灶組 織和正常組織的圖像和光譜，并相應(yīng)地發(fā)出指令控制激光器(9)的操作， 避免激光手術(shù)的誤操作損傷正常組織導(dǎo)致手術(shù)的失誤。
激光器(9)的激光輸出端口 (17)連接光導(dǎo)纖維，把光導(dǎo)纖維從內(nèi)窺 鏡(16)的活檢口 (19)插入，光導(dǎo)纖維的端部直至觀測治療端口 (22) 處的活檢口端口 (28)，傳輸治療用激光，治療用激光器采用脈沖脈沖式工度:250las 100ms，能量密度5~20J/cm2，脈沖頻率<200Hz。
激光器(9)的激光控制連接端口 (18)通過線路與主控制器(10)的
控制激光器連接端口 (31)相連接，主控制器(10)發(fā)出指令控制激光器 (9)的開機(jī)、關(guān)機(jī)以及修正激光輸出量。
腳踏開關(guān)(12)與主控制器(10)相連接，啟閉腳踏開關(guān)(12)通過主
控制器(10)手動(dòng)控制激光器(9)的啟動(dòng)和關(guān)閉，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故關(guān)
閉腳踏開關(guān)(12)即刻關(guān)閉激光器(9),突發(fā)變故結(jié)束開啟腳踏開關(guān)(12),
恢復(fù)工作狀態(tài)，如圖3、圖4所示。 實(shí)施例3
術(shù)前準(zhǔn)備后，開啟主控制器(10)、顯示器(11)、 CCD攝像頭(8)和光 源設(shè)備(29)，調(diào)整主支架(1)上的懸臂(2)和懸掛手術(shù)治療頭(3)，治療 端進(jìn)入手術(shù)區(qū)域，把懸掛手術(shù)治療頭(3)上的顯微手術(shù)適配器(6)對準(zhǔn)手 術(shù)部位。
通過懸掛手術(shù)治療頭(3)上的顯微觀察系統(tǒng)(4)和顯示器(11)顯示 的圖像和光傳，觀察手術(shù)部位的病灶組織和正常組織，主控制器(10)識(shí)別、 確認(rèn)病灶組織和正常組織的圖像和光語，將顯微手術(shù)適配器(6)鎖定病灶組 織部位。
開啟激光器(9)，主控制器(10)修正激光器(9)的手術(shù)參數(shù)，調(diào)整激 光器(9)的輸出功率，激光器(9)準(zhǔn)備開機(jī)出光。
鎖定病灶組織，主控制器發(fā)"開機(jī)"出操作指令，激光器(9)開機(jī)出光， 激光器(9)輸出治'療激光，激光器(9)的治療激光切割或汽化手術(shù)部，的
體激光器或光纖激光器，脈沖寬度250ms 100ms，能量密度5~20J/cm2， 脈沖頻率<200Hz。
CCD攝像頭(8)始終把捕獲到的圖像和光譜反饋給主控制器(10),顯 示器(11)始終顯示CCD攝像頭(8)捕獲到的圖像和光i普，主控制器(10) 隨時(shí)監(jiān)控捕獲到的圖像和光語的變化，并及時(shí)對激光器(9)發(fā)出操作指令， 停機(jī)或開機(jī)或修正激光的輸出量。
腳踏開關(guān)(12)與主控制器(10)相連接，啟閉腳踏開關(guān)(12)通過主 控制器(10)控制激光器(9)的開機(jī)和關(guān)機(jī)。
當(dāng)病灶組織的圖像和光i普一消失，CCD攝像頭(8)將捕獲到正常組織的 圖像和光鐠反饋給主控制器(10)，主控制器(10)監(jiān)控到正常組織的圖像和 光i普出現(xiàn)，即時(shí)對激光器(9)發(fā)出"停機(jī)，'操作的指令，激光器(9)接到 "停機(jī)"操作指令，在發(fā)出下一個(gè)脈沖激光前停止輸出激光，不損傷正常組 織。
調(diào)整主支架(1)上的懸臂(2)和懸掛手術(shù)治療頭(3)，尋找手術(shù)部位 的病灶組織，把懸掛手術(shù)治療頭(3)上的顯微手術(shù)適配器(6)對準(zhǔn)手術(shù)部 位的病灶組織，主控制器(10)識(shí)別、確認(rèn)病灶組織和正常組織的圖像和光 譜，鎖定病灶組織，主控制器發(fā)出操作指令，激光器(9)開機(jī)出光，激光器(9) 輸出治療激光，激光器(9)的治療激光切割或汽化手術(shù)部位的病灶組 織，往復(fù)循環(huán)，直至完全消除手術(shù)部位的病灶組織。
當(dāng)完全消除手術(shù)部位的病灶組織，關(guān)閉激光器(9)停止輸出治療激光； 通過懸掛手術(shù)治療頭(3)上的顯微觀察系統(tǒng)(4)和顯示器(11)顯示的圖 像觀察手術(shù)部位的正常組織和病灶組織，主控制器(10)確認(rèn)手術(shù)部位完全 消除病灶組織后，移動(dòng)主支架(1)上的懸臂(2)和懸掛手術(shù)治療頭(3)， 把懸掛手術(shù)治療頭(3)上的顯微手術(shù)適配器(6)從手術(shù)部位移開。
關(guān)閉主控制器(IO)、顯示器(ll)、 CCD才IH象頭(8 )和光源，手術(shù)結(jié)束， 如
圖1、圖2所示。
實(shí)施例4
腳踏開關(guān)(12)與主控制器(10)相連接，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故， 關(guān)閉腳踏開關(guān)(12)，腳踏開關(guān)(12)通過主控制器(10)關(guān)閉激光器(9), 激光器(9)即刻停機(jī)，停止輸出治療激光；
當(dāng)突發(fā)變故結(jié)束，開啟腳踏開關(guān)(12)，激光器(9)恢復(fù)工作狀態(tài)，如
圖1所示。
實(shí)施例5
術(shù)前準(zhǔn)備后，開啟主控制器(10)、顯示器(11)、光源設(shè)備(29)和 CCD攝像頭(8),開啟光源設(shè)備(29)觀測治療端口 (22)的3個(gè)光源頭 (24)照明手術(shù)的部位，內(nèi)窺鏡(16)的觀測治療端部(22)進(jìn)入手術(shù)區(qū) 域，對準(zhǔn)手術(shù)部位。
激光器(9)的激光輸出端口 (17)連接光導(dǎo)纖維，把光導(dǎo)纖維從內(nèi)窺 鏡(16)的活檢口 (19)插入，光導(dǎo)纖維的端部直至觀測治療端口 (22) 處的活檢口端口 (28)，在觀測治療端口 (22)處出光治療病灶。
將內(nèi)窺鏡(16)的觀測治療端口 (22)對準(zhǔn)手術(shù)部位，通過顯示器(11) 顯示手術(shù)部位的圖像和光語，觀察手術(shù)部位的病灶組織和正常組織，主控 制器(10)識(shí)別、確認(rèn)病灶組織和正常組織的圖像和光譜。
通過主控制器(10)修正手術(shù)參數(shù)，調(diào)整激光器(9)的輸出功率，激 光器(9)準(zhǔn)備開機(jī)出光。
鎖定病灶組織，主控制器發(fā)出操作指令，激光器(9)開機(jī)出光，激光 器(9)輸出治療激光，激光器(9)的治療激光切割或汽化手術(shù)部位的病 灶組織，治療用激光采用脈沖式工作方式的氣體激光器或固體激光器或半 導(dǎo)體激光器或光纖激光器，脈沖寬度250jus 100ms,能量密度5~20J/cm2， 脈沖頻率<200Hz。
CCD攝像頭(8)始終把捕獲到的圖像和光i普反饋給主控制器(10), 顯示器(11)始終顯示CCD攝像頭(8)捕獲到的圖像和光語，主控制器
(10) 隨時(shí)監(jiān)控捕獲到的圖像和光鐠的變化，并及時(shí)對激光器(9)發(fā)出操 作指令，停機(jī)或開機(jī)或修正激光的輸出量。
在手術(shù)過程中被手術(shù)的病灶組織汽化后產(chǎn)生的廢氣通過氣孔端口 (26)
由氣孔(20)排出，手術(shù)過程中被手術(shù)的部位產(chǎn)生的組織液體及水分通過 水孔端口 (27)由水孔(21)排出。當(dāng)病灶組織的圖像和光鐠一消失，CCD攝像頭(8)將捕獲到正常組織 的圖像和光i普反饋給主控制器(10)，主控制器(10)監(jiān)控到正常組織的圖 像和光譜出現(xiàn)，即時(shí)對激光器(9)發(fā)出"停機(jī)"操作的指令，激光器(9) 接到"停機(jī)，，操作指令，在發(fā)出下一個(gè)脈沖激光前停止輸出激光，不損傷 正常組織。
調(diào)整內(nèi)窺鏡(16)的觀測治療端口 (22)，尋找手術(shù)部位的病灶組織， 將內(nèi)窺鏡(16)的觀測治療端口 (22)對準(zhǔn)手術(shù)部位的病灶組織，主控制 器(10)識(shí)別、確認(rèn)病灶組織和正常組織的圖像和光語，鎖定病灶組織， 主控制器發(fā)出操作指令，激光器(9)開機(jī)出光，激光器(9)輸出治療激 光，激光器(9)的治療激光切割或汽化手術(shù)部位的病灶組織，往復(fù)循環(huán)， 直至完全消除手術(shù)部位的病灶組織。
當(dāng)完全消除手術(shù)部位的病灶組織，關(guān)閉激光器(9 )停止輸出治療激光。
通過顯示器(11)顯示的圖像觀察手術(shù)部位的正常組織和病灶組織，主 控制器(10)確認(rèn)手術(shù)部位完全消除病灶組織后，內(nèi)窺鏡(16)的觀測治療 端口 (22)退出手術(shù)部位，關(guān)閉主控制器(10)、顯示器(11)、 CCD攝像頭 (8 )和光源設(shè)備(29 )，手術(shù)結(jié)束，如圖3、圖4所示。
實(shí)施例6
腳踏開關(guān)(12)與主控制器(10)相連接，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故，關(guān) 閉腳踏開關(guān)(12)，腳踏開關(guān)(12)通過主控制器(10)關(guān)閉激光器(9)，激 光器(9)即刻停機(jī)，停止輸出治療激光。
當(dāng)突發(fā)變故結(jié)束，開啟腳踏開關(guān)(12)，激光器(9)恢復(fù)工作狀態(tài)，如 圖3所示。
權(quán)利要求1、一種自控激光手術(shù)設(shè)備，其特征是由主控制器(10)、顯示屏(11)、CCD攝像頭(8)、激光器(9)、光源(29)、主支架(1)、懸臂(2)、懸掛手術(shù)治療頭(3)、顯微觀察系統(tǒng)(4)、顯微手術(shù)適配器(6)和內(nèi)窺鏡(16)組成，CCD攝像頭(8)的攝像輸出端(13)通過線路與主控制器(10)相連接，激光器(9)的激光控制連接端口(18)通過線路與主控制器(10)相連接，激光器(9)的激光輸出端口(17)通過光導(dǎo)纖維導(dǎo)線與顯微手術(shù)適配器(6)的適配器輸入端口(14)相連接，CCD攝像頭(8)采集病灶組織和正常組織的圖像和光譜并通過攝像輸出端(13)傳輸給主控制器(10)，主控制器(10)識(shí)別和處理CCD攝像頭(8)采集的病灶組織和正常組織的圖像和光譜，并相應(yīng)地發(fā)出指令控制激光器(9)的操作，避免激光手術(shù)的誤操作損傷正常組織導(dǎo)致手術(shù)的失誤；顯示屏(11)與主控制器(10)的顯示器連接端口(33)相連接，采用通用顯示器或觸摸屏顯示器作為主控制器(10)的顯示屏(11)，顯示屏(11)即時(shí)顯示CCD攝像頭(8)所采集的病灶組織和正常組織的圖像和光譜，同時(shí)顯示屏(11)上顯示手術(shù)參數(shù)；激光器(9)的激光輸出端口(17)通過光導(dǎo)纖維或?qū)Ч獗叟c顯微手術(shù)適配器(6)的適配器輸入端口(14)相連接，傳輸治療用激光，治療用激光器(9)采用脈沖式工作方式的氣體激光器或固體激光器或半導(dǎo)體激光器或光纖激光器，脈沖寬度250μs～100ms，能量密度5～20J/cm2，脈沖頻率＜200Hz；激光器(9)的激光控制連接端口(18)通過線路與主控制器(10)的控制激光器連接端口(31)相連接，主控制器(10)發(fā)出指令控制激光器(9)的開機(jī)、關(guān)機(jī)以及修正激光輸出量；主支架(1)的上部設(shè)置懸臂(2)，懸臂(2)的一端部設(shè)置懸掛手術(shù)治療頭(3)，主支架(1)和懸臂(2)支撐懸吊懸掛手術(shù)治療頭(3)，懸掛手術(shù)治療頭(3)在懸臂(2)的端部保持治療狀態(tài)或自由移動(dòng)；懸掛手術(shù)治療頭(3)的上部設(shè)置顯微觀察系統(tǒng)(4)和顯微觀察鏡(5)，懸掛手術(shù)治療頭(3)的一側(cè)設(shè)置CCD攝像頭(8)，CCD攝像頭(8)的攝像輸出端(13)通過線路與主控制器(10)的數(shù)據(jù)信息接口(32)相連接，即時(shí)把捕獲到的圖像和光譜傳輸給主控制器(10)；懸掛手術(shù)治療頭(3)的下部設(shè)置顯微手術(shù)適配器(6)，顯微手術(shù)適配器(6)的適配器輸入端口(14)與激光器(9)相連接，懸掛手術(shù)治療頭(3)的一側(cè)設(shè)置光源接口(7)，光源設(shè)備(29)的光源輸出端(30)通過光源接口(7)接通光源照明手術(shù)部位；在懸掛手術(shù)治療頭(3)內(nèi)設(shè)置光學(xué)鏡片組(15)，光學(xué)鏡片組(15)形成光路，通過光學(xué)鏡片組(15)將顯微觀察系統(tǒng)(4)、顯微觀察鏡(5)、CCD攝像頭(8)和顯微手術(shù)適配器(6)構(gòu)成一整體；腳踏開關(guān)(12)與主控制器(10)相連接，啟閉腳踏開關(guān)(12)通過主控制器(10)手動(dòng)控制激光器(9)的啟動(dòng)和關(guān)閉，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故關(guān)閉腳踏開關(guān)(12)即刻關(guān)閉激光器(9)，突發(fā)變故結(jié)束開啟腳踏開關(guān)(12)，恢復(fù)工作狀態(tài)。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的自控激光手術(shù)設(shè)備，其特征在于所述的內(nèi)窺鏡(16)替換顯微觀察系統(tǒng)(4)和顯微手術(shù)適配器(6)，由主控制器(10)、 顯示器(ll)、圖像采集頭(25)、激光器(9)、光源設(shè)備(29)和內(nèi)窺鏡(16) 組成，顯示器(11)與主控制器(10)的顯示器連接端口 (33)相連接，采 用顯示屏或觸摸屏作為主控制器的顯示器(11 )，顯示器(11)即時(shí)顯示CCD 攝像頭(8)所采集的病灶組織和正常組織的圖像和光譜，同時(shí)顯示器(11) 上顯示手術(shù)參數(shù)；內(nèi)窺鏡(16)的上部設(shè)置活檢口 (19)、氣孔(20)、水孔(21)、光源接口 (7)和內(nèi)窺鏡數(shù)據(jù)端口 (23)，活檢口 (19)、氣孔(20)、 水孔(21)和光源接口 (7)由內(nèi)窺鏡(16)的上部貫通至觀測治療端部(22), 在觀測治療端部(22)構(gòu)成活檢口端口 (28)、氣孔端口 (26)、水孔端口 (27) 和光源頭(24)，被手術(shù)病灶組織汽化后產(chǎn)生的廢氣通過氣孔端口 (26)由氣 孔(20)排出，手術(shù)過程中被手術(shù)部位產(chǎn)生的組織液體及水分通過水孔端口(27)由水孔(21)排出，光源設(shè)備(29)的光源輸出端口 (30)通過內(nèi)窺 鏡(16)的光源接口 (7)由光纖束傳輸?shù)接^測治療端口 (22)的光源頭(24)， 觀測治療端口 (22)上至少設(shè)置3個(gè)光源頭(24)，光源頭(24)照明手術(shù)的 部位；在內(nèi)窺鏡(16)的觀測治療端部(22)設(shè)置CCD攝像頭(8)的圖形 釆集頭，內(nèi)窺鏡(16)上部設(shè)置的內(nèi)窺鏡數(shù)據(jù)端口 (23)通過線路與主控制 器(10)的數(shù)據(jù)信息接口 (32)相連接并與主控制器(1)的圖像卡相連接， CCD攝像頭(8)的圖形采集頭采集病灶組織和正常組織的圖像和光語，主控 制器(10)識(shí)別和處理CCD攝像頭(8)采集的病灶組織和正常組織的圖像 和光諳，并相應(yīng)地發(fā)出指令控制激光器(9)的操作，避免激光手術(shù)的誤操作 損傷正常組織導(dǎo)致手術(shù)的失誤；激光器(9)的激光輸出端口 (17)連接光導(dǎo) 纖維，把光導(dǎo)纖維從內(nèi)窺鏡(16)的活檢口 (19)插入，光導(dǎo)纖維的端部直 至觀測治療端口 (22)處的活檢口端口 (28)，在觀測治療端口 (22)處出光 治療病灶，治療用激光器采用脈沖式工作方式的氣體激光器或固體激光器或 半導(dǎo)體激光器或光纖激光器，脈沖寬度250jus 100ms，能量密度5~20J/cm2, 脈沖頻率<200Hz;激光器(9)的激光控制連接端口 (18)通過線路與主控 制器(10)的控制激光器連接端口 (31)相連接，主控制器(10)發(fā)出操作 指令控制激光器(9)的開機(jī)、停機(jī)以及修正治療用激光的輸出量；腳踏開關(guān)(12)與主控制器(10)相連接，啟閉腳踏開關(guān)(12)通過主控制器(10) 手動(dòng)控制激光器(9 )的啟動(dòng)和關(guān)閉，當(dāng)手術(shù)中出現(xiàn)突發(fā)變故關(guān)閉腳踏開關(guān)(12 ) 即刻關(guān)閉激光器(9)，突發(fā)變故結(jié)束開啟腳踏開關(guān)(12)，恢復(fù)工作狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型是自控激光手術(shù)設(shè)備。由主控制器、顯示器、CCD攝像頭、激光器、光源設(shè)備、主支架、懸臂、懸掛手術(shù)治療頭、顯微觀察系統(tǒng)、顯微手術(shù)適配器和內(nèi)窺鏡組成，主控制器識(shí)別和處理CCD攝像頭采集的病灶組織和正常組織的圖像和光譜，并相應(yīng)地發(fā)出指令控制激光器的操作，避免激光手術(shù)的誤操作損傷正常組織導(dǎo)致手術(shù)的失誤，主控制器發(fā)出指令控制激光器的開機(jī)、關(guān)機(jī)以及修正激光輸出量，光學(xué)鏡片組形成光路，通過光學(xué)鏡片組將顯微觀察系統(tǒng)、顯微觀察鏡、CCD攝像頭和顯微手術(shù)適配器構(gòu)成一整體。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，操作簡易容易掌握，手術(shù)過程中消除病灶組織的同時(shí)不損傷正常組織，具有多種控制方式、參數(shù)可調(diào)、應(yīng)用廣泛，精確地控制手術(shù)量，提高治療效果。
文檔編號(hào)A61B18/20GK201320219SQ200820144948
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者劉愛華, 徐延山, 李迎新, 楊久敏, 薛志孝, 賀志江, 陳謙銳 申請人:天津醫(yī)科大學(xué)