專利名稱：激光誘導(dǎo)蒸汽/等離子體介導(dǎo)的醫(yī)療過程及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生物組織治療的微創(chuàng)裝置和方法。更具體地講，本發(fā)明涉及由二極管激光誘導(dǎo)蒸汽/等離子體介導(dǎo)的醫(yī)療過程以在組織上實現(xiàn)特定效果。
背景技術(shù)：
自從激光技術(shù)被弓丨入醫(yī)療過程市場以來，很多的激光裝置已經(jīng)被推薦用于組織移除。利用激光不同的有利特征來使用激光能量。因而，通過利用不同治療參數(shù)(諸如能量、 功率、波長等)的激光輻射，組織可被汽化、液化、凝固等。利用適當(dāng)?shù)妮椛鋮?shù)和環(huán)境特性，激光能量還可導(dǎo)致等離子體形成。等離子體形成是通過光學(xué)擊穿來實現(xiàn)的，這是當(dāng)激光輻射在時間和空間上充分地壓縮從而導(dǎo)致高功率密度時產(chǎn)生的非線性效應(yīng)。在電磁能量的光學(xué)擊穿期間，離子態(tài)或等離子體形成。等離子體迅速擴展從而產(chǎn)生沖擊波，在沖擊波之后可形成空化或氣泡?？栈Щ驓馀萜屏堰M一步促使沖擊波產(chǎn)生。因而，通過在諸如氣體、液體或固體靶材料上聚焦激光能量，靶材料可由一系列的光學(xué)擊穿、等離子體形成和沖擊波產(chǎn)生而被損壞。等離子體和空化現(xiàn)象均與強光和熱消融效應(yīng)有關(guān)。在等離子體氣泡內(nèi)，產(chǎn)生1000度以上的高溫?？栈?yīng)的出現(xiàn)總是與沖擊波產(chǎn)生的典型的噼啪聲有關(guān)。這點如何實現(xiàn)的一個例子是通過例如在FREDDY裝置中提供初始脈沖(在這種情況下，由閃光燈抽運倍頻脈沖YAG激光器產(chǎn)生)。由FREDDY激光器產(chǎn)生的等離子體是火花等離子體。根據(jù)前述的作用機制，可以兩種不同的方法施加激光能量以通過等離子體形成實現(xiàn)組織移除。間接地，通過將激光能量聚焦在放置于激光束和組織之間的靶上，其反過來由于光學(xué)擊穿而振動并乳化組織，或者直接將激光能量聚焦在靶組織上以實現(xiàn)組織移除。在第一種情況下，激光能量通過光纖進行傳遞從而產(chǎn)生沖擊波，沖擊波在靶(放置在手持件末端)內(nèi)產(chǎn)生振動運動，激光能量隨后傳遞到組織以促進乳化作用。在Beuchat等人的美國專利第5，224，942號中，公開了一種使用激光能量來破壞體組織的方法和裝置，該裝置包括具有外科手術(shù)末端組件的手持件，所述外科手術(shù)末端組件利用激光方式來驅(qū)動以實現(xiàn)光學(xué)擊穿、等離子體形成和沖擊波產(chǎn)生，以乳化或破壞體組織。隨著激光聚焦在因等離子體形成而振動的靶(放置在手持件內(nèi))上，適度的能量施加到組織上，該組織僅通過手持件末端的機械振動來進行乳化。因而，由于這種系統(tǒng)旨在治療軟組織所以其通用性受到限制。在Dodick等人的美國專利第5，324，觀2號中，教導(dǎo)了一種基于類似原理的系統(tǒng)。 釋放脈沖激光能量來攻擊金屬靶，其起到轉(zhuǎn)換器的作用從而將電磁能量轉(zhuǎn)化為引向待治療組織的沖擊波。機械沖擊波致使組織破碎。在Thyzel等人的美國專利第2004/0167504號中，公開了一種用于破碎組織的外科手術(shù)針，其包括保持組織的遠側(cè)手術(shù)端。脈沖激光能量通過光纖施加到靶上，因源于靶光學(xué)擊穿的等離子體形成從而生成沖擊波，該沖擊波攻擊待破碎的組織。該專利主要致力于破碎組織，因此此處再次證明系統(tǒng)的通用性受到限制。人們發(fā)現(xiàn)上述專利在靶材料上形成等離子體，這將光學(xué)擊穿轉(zhuǎn)化為機械振動。因而，在轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生能量損耗從而降低了療效。此外，機械振動對于待治療的組織是非選擇性的，因此可能出現(xiàn)對其它組織而不是待治療組織有療效的情形。換句話說，并不僅僅是期望的組織可受到振動的影響。當(dāng)為了實現(xiàn)組織移除而將激光輻射直接聚焦在組織上時，這時輻射靶就是組織本身。通常，待移除的組織由液體包圍并用超過閾值強度水平的激光輻射來照射，從而產(chǎn)生沖擊波。因此，組織被機械能破壞而不是融化。為了破壞體內(nèi)的石塊、結(jié)石和鈣化組織，這種方法被廣泛使用。例如，等離子體已經(jīng)以離子態(tài)氬氣的形式用于醫(yī)學(xué)治療中，用于消融粘膜層。這樣結(jié)石已經(jīng)由因氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波來破碎，所述沖擊波由在光纖傳輸激光脈沖的末端的等離子體形成而引發(fā)，所述光纖傳輸激光脈沖來自閃光燈抽運倍頻YAG激光器 (FREDDY)。在Watson等人的美國專利第5，071，422號中，公開了一種基于脈沖染料激光源來擊穿體內(nèi)材料的方法。光纖插入待治療區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域用液體包圍并隨后用脈沖染料激光能量來輻射以使用沖擊波進行破碎。該發(fā)明主要公開了石塊和結(jié)石破碎。但是如果染料激光輻射未被結(jié)石吸收，等離子體形成將不會發(fā)生并且激光碎石將不會有作用。由染料激光器產(chǎn)生的等離子體是火花等離子體。此外，由于使用脈沖染料激光源，因這種激光源不是固態(tài)激光器可能需要日常維護。Muller等人的美國專利第5，963，575號中，公開了一種用于激光碎石的調(diào)Q激光系統(tǒng)Ο -switched laser system)。這種系統(tǒng)具有較長的脈沖持續(xù)時間，從而增強了等離子體的形成和由此沖擊波的產(chǎn)生。激光源優(yōu)選離子晶體源的Nd: YAG激光器。結(jié)果，其具有低效率、大尺寸并且需要液體冷卻。再者，由于激光輻射通過反光鏡而不是光纖傳遞到治療區(qū)，所以需要對準(zhǔn)。此外，該技術(shù)與其它激光技術(shù)相比缺乏精確性。在Reichel等人的美國專利第4，960，108號中，教導(dǎo)了激光誘導(dǎo)的碎石，其中紅外區(qū)附近的脈沖激光輻射集中在待破壞的結(jié)石處，該結(jié)石被含水清洗液包圍。結(jié)石被清洗液的擊穿(等離子體)破壞，從而形成沖擊波和空化。清洗液包括降低所述擊穿所需能量的金屬化合物。所有先前提到的專利僅公開了通常是體積大、不精確、效率低和/或需要日常維護的激光源的使用。由于目前等離子體形成技術(shù)的缺陷以及缺乏通用性，因此需要一種提供快速且安全的替代方法來克服上述缺陷的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的等離子體和蒸汽的裝置，其使用具有足以治療各種醫(yī)學(xué)適應(yīng)癥并避免造成大面積損傷區(qū)的功率級和功率密度的二極管激光
ο本發(fā)明的又一目的是提供一種利用二極管激光器的有利特征來產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的等離子體和蒸汽從而進行更安全高效治療的裝置。本發(fā)明的另一目的是提供一種使用二極管激光器產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的等離子體和蒸汽從而增強可進行的治療的通用性的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供一種產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的無火花等離子體和蒸汽的方法，其使用具有足以治療醫(yī)學(xué)適應(yīng)癥并避免造成大面積損傷區(qū)的功率級和功率密度的二極管激光器。簡單說來，本發(fā)明提供一種改進的用于安全高效醫(yī)學(xué)應(yīng)用的方法和裝置。在優(yōu)選的實施方案中，基于使用二極管激光器的固有優(yōu)點(例如，可靠且緊湊的固態(tài)裝置的高效功率生成)產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的等離子體和高能蒸汽，其具有足以治療醫(yī)學(xué)適應(yīng)癥并避免造成大面積損傷區(qū)的功率級和功率密度。使用具有不同結(jié)構(gòu)的傳遞裝置來實現(xiàn)高功率密度，這能夠在末端引發(fā)等離子體和高能蒸汽。一旦無火花等離子體和高能蒸汽氣泡形成，通常發(fā)現(xiàn)除了引發(fā)其的波長以外，其也會吸收其它的波長。因而，為了提高療效，可將由二極管激光器或二極管抽運激光器更高效產(chǎn)生的其它的波長添加到光束中。例如可使用1470nm 的波長來產(chǎn)生無火花等離子體氣泡，同時使用980nm的波長以產(chǎn)生組織汽化和良好的止血效果。一旦等離子體和/或高能蒸汽到位，該區(qū)域的輻射決定組織效應(yīng)。在另一個實施方案中，使用高峰值功率脈沖輻射。1470nm、1940nm或1550nm的波長是優(yōu)選的。另外，其可與在水中具有中等吸收水平的諸如980nm的其它波長聯(lián)合使用。在另一個實施方案中使用同軸雙纖芯光纖，其中點火輻射在靠近單模的內(nèi)層纖芯內(nèi)傳輸，而用于保持和增強脈沖的輻射在周圍的第二外層纖芯內(nèi)傳輸。本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點根據(jù)下述結(jié)合附圖的描述將變得顯而易見。


圖Ia和Ib示出了其中由激光輻射產(chǎn)生的等離子體氣泡的本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案；圖2示出了表示使用雙波長激光輻射在組織上獲得的組合效應(yīng)的圖；圖3示出了使用通過錐尖形光纖傳輸?shù)募す廨椛湓谲浗M織上形成的溝槽。
具體實施例方式由于提供吸收、凝固和汽化的各個波長的有利的激光組織作用，二極管激光器已在醫(yī)學(xué)上使用。對于相同輸出功率，尤其是與非固態(tài)激光器或倍頻固態(tài)激光器相比，二極管激光器更小、更輕、采用空氣冷卻、具有高可靠性且無需對準(zhǔn)和維護。為了采用具有足以治療醫(yī)學(xué)適應(yīng)癥并避免造成大面積損傷區(qū)的功率級和功率密
5度，來產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的的無火花等離子體和蒸汽，可通過使用二極管激光器的固有優(yōu)點(例如，可靠且緊湊的固態(tài)裝置的高效功率生成)克服一些前述技術(shù)的局限和問題。正如前所述，需要高功率密度來引發(fā)靶上的等離子體/蒸汽形成和/或高吸收。然而，使用聚焦的方法來引發(fā)等離子體/蒸汽的形成也是可能的，一個例子是使用初始浸入在水性環(huán)境中的錐形光纖末端，來自前端的輻射進入水中。當(dāng)將高度吸收的連續(xù)波輻射施加于含水物質(zhì)時，水分子被高度且快速地加熱。這種即刻且極高的加熱導(dǎo)致離子化，離子迅速膨脹，從而產(chǎn)生無火花等離子體氣泡，無火花等離子體氣泡經(jīng)過幾毫秒后在幾毫米處破裂，并產(chǎn)生噼啪聲。接著，在幾毫秒后，該過程重復(fù)并可聽到由氣泡生長和破裂而產(chǎn)生的噼啪聲。這些氣泡的內(nèi)部溫度達到一千度以上。因而， 它們具有相當(dāng)大的熱消融效應(yīng)并且將它們的熱量釋放到周圍的水中。因此，在組織治療中高度吸收的輻射激光的止血效果與激光與組織自身的直接作用無關(guān)。相反，它是由于在等離子體氣泡的周圍產(chǎn)生的蒸汽和熱水的熱噴效應(yīng)而發(fā)生的，這樣向水中釋放熱能。這是范式轉(zhuǎn)換。圖Ia和圖Ib示出了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，其中包含纖芯104和包層106的光纖102向液體108放出激光能量來促使等離子體形成。如果適當(dāng)選擇波長和功率來在環(huán)境中造成充分的吸收則氣泡110會形成。例如，由于1470士60nm的波長在水中被高度吸收，當(dāng)功率密度足夠大時其適用于這種目的。為了獲得較大的組織消融，光纖102末端被優(yōu)選地成形為錐形。所實現(xiàn)的高功率密度能在所述末端引發(fā)等離子體和高能蒸汽。通常發(fā)現(xiàn)一旦等離子體和高能蒸汽形成，除了引發(fā)其的波長以外，其也會吸收其它的波長。因而， 為了提高療效，可將由二極管激光器或二極管抽運激光器更高效產(chǎn)生的其它的波長(例如 980士60nm)添加到光束中。一旦等離子體和/或高能蒸汽到位，該區(qū)域的輻射決定組織效應(yīng)。由于介質(zhì)具有非常高的輻射吸收系數(shù)，其可作為輻射和組織相互作用的媒介。通常，由等離子體發(fā)射的最大輻射波長往往在可見光范圍內(nèi)，并且由于組織散射，在所述組織內(nèi)可觀察到與傳統(tǒng)的紅外二極管激光器相比更高的吸收。此外，凝固通常取決于由“等離子體”氣泡產(chǎn)生的熱介質(zhì)噴射的熱噴。由于由被傳遞到組織的等離子體發(fā)射的光譜的某些部分和初始激光輻射的某些部分的充分滲透穿透， 以及高能蒸汽和組織的相互作用，其同樣也可在組織內(nèi)實現(xiàn)。根據(jù)上述解釋，本發(fā)明實現(xiàn)了有關(guān)通過其裝置可進行的各種醫(yī)療方法的大體上的通用性。作為優(yōu)選的實施方案，本發(fā)明在含有足夠量的水的組織內(nèi)或在由鹽溶液或其它生物相容性液體提供的水性環(huán)境中實施。通過下述實施例進一步闡述本發(fā)明，但不會因此限制本發(fā)明。實施例多波長激光組織切除和移除多二極管激光源能在同一光纖內(nèi)同時傳輸一種或多種波長，例如980nm和1470nm 一起。1470nm的波長在水中具有高吸收，因此在光纖末端促使高能蒸汽氣泡形成(空化效應(yīng)和/或無火花等離子效應(yīng))。這種效應(yīng)能提供軟組織的快速消融。980nm的波長在水中吸收較低，但是在血液中吸收高，因此可實現(xiàn)良好的止血效果。在BPH治療中使用多二極管激光器，在前列腺組織上可實現(xiàn)具有良好止血效果的快速消融。圖2示出了用于組織治療
6的這兩個波長的組合效應(yīng)。在BPH激光治療期間，側(cè)點火光纖的使用允許同時具有很深止血的前列腺組織消融。在BPH激光治療期間，通過使用具有錐形末端光纖的多二極管激光器，實現(xiàn)具有良好止血的前列腺組織較大部分的快速消融。接著在體外和臨床研究中，我們證實1470nm 二極管激光器表現(xiàn)出與所產(chǎn)生效應(yīng)有關(guān)的極佳性能。由浸入水中并與1470nm 二極管激光源連接的光纖產(chǎn)生的效應(yīng)，被證實具有與用 1940nm 二極管激光器產(chǎn)生類似效應(yīng)所需閾值非常接近的等離子體形成閾值。此外，1470nm 二極管激光器在水中產(chǎn)生與銩激光器類似的效應(yīng)，并因此在生物體內(nèi)也是如此。然而，當(dāng)與諸如銩激光器的離子晶體激光器相比時，二極管激光器具有許多優(yōu)勢。例如，1470nm二極管激光器具有23%的效率而銩激光器的效率為6%。另外，對于相同的輸出功率，二極管激光器更小、更輕、采用空氣冷卻、更可靠并且需要較少的對準(zhǔn)和維護。當(dāng)在連續(xù)模式下使用在1470nm放射的二極管激光器時，浸在水中的光纖末端產(chǎn)生可觀察到的高能蒸汽氣泡，經(jīng)過研究后其為無火花等離子體氣泡。這些等離子體氣泡偶爾出現(xiàn)火花(當(dāng)使用脈沖持續(xù)時間小于300 μ see的HckYAG激光器時總是出現(xiàn))，因此我們稱其為“無火花”等離子體氣泡。1470nm輻射攻擊與光纖末端接觸的水分子，使得其被快速加熱、從而使得空化氣泡形成以及沸騰熱水的熱噴。由于高吸收所有電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。 因此，Imm光程的水吸收幾乎100%的輻射。這種快速加熱使沸騰熱水的量迅速增加并產(chǎn)生無火花等離子體氣泡，且因此產(chǎn)生沖擊波。在幾毫秒之后，該過程重復(fù)發(fā)生并伴有噼啪聲。無火花等離子體氣泡產(chǎn)生與具有沖擊波聲但能量較低的火花等離子體氣泡類似的效應(yīng)。由于熱消融效應(yīng)，這些氣泡具有很強高的破壞性，并且與其有關(guān)的熱能影響周圍幾毫米半徑范圍內(nèi)的水。因此，1470nm 二極管激光器同樣會改善止血效果，其不是由輻射與生物組織的直接作用產(chǎn)生，而是通過水的介導(dǎo)產(chǎn)生。止血效果由因空化氣泡產(chǎn)生于光纖末端的沸騰熱水的熱噴所產(chǎn)生，當(dāng)空化氣泡釋放時向周圍的水傳遞熱能。鑒于前述段落，使用連續(xù)波源產(chǎn)生等離子體氣泡，實現(xiàn)了具有高能的熱消融效應(yīng)。 與通常僅公開脈沖激光源的現(xiàn)有技術(shù)相比，這是特別新的概念。由于1470nm 二極管激光器的高效率，設(shè)想并研發(fā)了具有發(fā)射雙波段的新高功率二極管激光器(COMBO激光器)，其結(jié)合了 1470nm輻射的熱消融特性和980nm輻射的止血特性。因此，使用用于組織的快速消融的1470nm輻射，和為在組織上具有良好的穿透并獲得可控且高效的止血效果而無需特別注意光纖的移動速度的980nm輻射，研發(fā)了用于 BPH治療的高功率二極管激光器。這種裝置還被設(shè)計為具有選擇單波長以進行特定的外科手術(shù)應(yīng)用的可能性。為了獲得具有良好止血效果的快速消融，所發(fā)射的功率是指分別在980nm的波長和1470nm的波長發(fā)射功率的總和。例如，當(dāng)使用激光器的總功率為100W時，70W來自980nm 的光源30W來自1470nm的光源。使用本發(fā)明原型(COMBO激光器)，具有組織學(xué)結(jié)果的臨床試驗和體外測試已經(jīng)證明組合兩種波長來實現(xiàn)用于期望的組織效應(yīng)的有效的無火花等離子體形成的效力，特別是 1470+60nm和980+60nm的二極管激光器。另外，被水更高度吸收的1940+60nm 二極管激光器可與之前的其它任一波長適當(dāng)?shù)亟M合來使用。當(dāng)1470nm的波長由浸入水中的細(xì)光纖傳輸時，其產(chǎn)生具有和在600um光纖內(nèi)2w的發(fā)射功率一樣低的閾值水平的無火花等離子體氣泡。由1470nm產(chǎn)生的等離子體能使具有薄凝固的軟組織以及破裂的硬組織進行快速消融。 980nm的波長在血液中具有極好的吸收而在水中的吸收較差。其可產(chǎn)生與具有清晰白化的止血效果相關(guān)的組織汽化。在組織上穿透大約2-3mm。使用COMBO激光器，1470nm的波長在浸入水中的光纖末端產(chǎn)生等離子體氣泡。當(dāng)同一光纖同時發(fā)射980nm的波長進入等離子體氣泡時，大約70%被吸收并且剩余的30%離開等離子體氣泡。因此，70%的980nm能量轉(zhuǎn)化為等離子體，并且70%的這種波長作為由1470nm的波長產(chǎn)生的等離子體氣泡的泵。980nm 的剩余30%到達組織并可進一步達到動態(tài)平衡。這種示例性的例子是當(dāng)COMBO激光器以 100W功率發(fā)射時，75W在980nm測得而29W在1470nm測得。當(dāng)100W在浸入水中的光纖傳輸時，在光纖末端產(chǎn)生等離子體氣泡，并且測量結(jié)果為在等離子體氣泡中有16W的980nm殘留。等離子體氣泡的功率提供是70%的980nm等于的1470nm。因此，等離子體氣泡由兩種輻射(980+1470nm)抽運，并且980nm的殘留輻射可與等離子體氣泡一起作用來提高止血效果。類似的組合(980+1940nm)或(1470+1940nm)也是有效的。因此，臨床和體外測試表明使用低功率的1470nm的波長可產(chǎn)生等離子體氣泡，并且使用具有較低成本和較高效率的980nm的波長可實現(xiàn)這種等離子體氣泡的擴大和增長。其它測試已經(jīng)顯示當(dāng)用使用采用IOOOum錐形光纖和120W功率的COMBO激光器時，測量結(jié)果為在1470nm為35W而在980nm為93W。在另一個優(yōu)選的實施方案中，激光源的其它組合可被使用以獲得利用等離子體點火裝置和脈沖勵磁裝置以產(chǎn)生等離子體的二極管抽運激光裝置。例如，雙纖芯光纖，其中點火輻射在單模的纖芯內(nèi)傳輸，而用于保持和加強脈沖的輻射在周圍的第二纖芯內(nèi)傳輸。單?；蚩拷鼏文５妮椛鋪碜远O管抽運或調(diào)Q的1550+60nm的光纖激光器和光纖細(xì)長脈沖的二極管抽運綠光激光器，而能量的主要部分用于脈沖保持和增強的輻射來自二極管激光器。1550nm脈沖可從915-980或1480 二極管抽運激光器產(chǎn)生。在體外測試后，證實了雙頻帶二極管激光器的極好的效力，并且在BPH過程中帶來更快速的治療。為了在每次掃描中獲得更多的組織消融，設(shè)想了使用能在較大的組織表面發(fā)出輻射的光纖的可能性。因此，為了照射前列腺組織上較大的表面積，建議使用具有1000 μ m纖芯直徑的錐形光纖。因此，通過使用錐形光纖替代側(cè)面點火光纖，允許使用 1470nm輻射的快速熱消融效應(yīng)。在每次掃描后可獲得較大的清潔沒流血的溝槽。所獲得的溝槽比由產(chǎn)生較強的凝固效果的側(cè)點火光纖所產(chǎn)生的溝槽要大。使用錐形光纖，消融效力可具有良好的止血效果，從而允許整個BPH治療快于其它類似的激光過程，并且甚至快于傳統(tǒng)的TURP治療。在圖3中，可觀察到錐形光纖誘導(dǎo)的溝槽。在另一個優(yōu)選的實施方案中，可使用非對稱的偏軸發(fā)射光纖，例如Neuberger的美國專利申請第61/M5，484號所公開的扭絞光纖。這些光纖允許獲得更好的扭絞性和機動可能性。對于具有50gr尺寸的前列腺的BPH治療，當(dāng)使用功率設(shè)置在100W和IlOW時，用于前列腺腺瘤消融的總治療時間是18-20分鐘?？梢岳斫獾氖?，相同的前列腺尺寸用TURP 方法治療要25-30分鐘，比用雙頻帶二極管激光器治療慢20%。患者在術(shù)后治療中優(yōu)選無痛和沒有任何其它不便的治療。沒有觀察到流血并且尿液管在同一天移除。 已經(jīng)參照附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，可以理解的是，本發(fā)明并不受限于上述詳細(xì)的實施方案，并且在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可做出各種變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于增強醫(yī)學(xué)療效的醫(yī)用激光裝置，其包括至少一種激光源；以及傳遞介質(zhì)，其具有遠端和近端，其中所述近端與所述至少一種光源光學(xué)接觸，并且所述遠端靠近治療部位；其中所述至少一種二極管激光源發(fā)射至少一種在所述治療部位高度吸收的波長；以及其中在手術(shù)過程中，在緊靠組織治療部位的所述傳遞介質(zhì)的所述遠端形成等離子體和 /或高能蒸汽氣泡區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光裝置，還包括進入患者體內(nèi)例如通過泌尿道的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光裝置，其中所述傳遞介質(zhì)為至少一種光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光裝置，其中所述激光源以脈沖模式、連續(xù)模式或這些的模式的組合工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光裝置，其中所述激光器是以大約980+60nm、 1470+60nm或1940+60nm工作的二極管激光器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光系統(tǒng)，其中所述至少一種光纖具有雙纖芯結(jié)構(gòu)，其中一種波長激光在內(nèi)層纖芯傳輸，而第二種波長激光在外層纖芯傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光系統(tǒng)，其中組合采用優(yōu)選波長中的至少兩種980nm和 1470nm、980nm 和 1940nm 或 1470nm 和 1940nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光系統(tǒng)，其中一種激光器是光纖激光器，而第二激光器是用于所述光纖激光器的抽運激光器，并且兩種激光器的光束由至少一種光纖來傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光系統(tǒng)，其中所述至少一種光纖具有同軸纖芯結(jié)構(gòu)，其中所述波長光纖激光在內(nèi)層纖芯傳輸，而波長抽運激光在外層纖芯傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光系統(tǒng)，其中所述光纖激光器在大約1550nm發(fā)射，而所述抽運激光器在大約915-980nm或大約1480nm發(fā)射。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光裝置，其中所述激光源是以連續(xù)模式或半連續(xù)模式工作的銩激光器。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)用激光裝置，其中所述至少一種光纖是扭絞光纖。
13.一種利用等離子體和/或高能蒸汽氣泡在所述組織內(nèi)獲得期望的諸如凝固、消融、 切除或其它療效的醫(yī)療方法，所述等離子體和/或高能蒸汽氣泡通過將適用地強大的能源所產(chǎn)生的能量由傳遞介質(zhì)傳遞到其遠端而產(chǎn)生，所述遠端靠近待治療的組織。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的醫(yī)療方法，其中所述能源以脈沖模式、連續(xù)模式或這些模式的組合工作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種改進的用于安全高效醫(yī)學(xué)應(yīng)用的方法和裝置。在優(yōu)選的實施方案中，基于使用二極管激光器的固有優(yōu)點(例如，可靠且緊湊的固態(tài)裝置的高效功率生成)產(chǎn)生用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的等離子體和高能蒸汽，其具有足以治療醫(yī)學(xué)適應(yīng)癥并避免造成大面積損傷區(qū)的功率級和功率密度。使用具有不同結(jié)構(gòu)的傳遞裝置來實現(xiàn)高功率密度，這能夠在末端引發(fā)等離子體和高能蒸汽。一旦無火花等離子體和高能蒸汽氣泡形成，通常發(fā)現(xiàn)除了引發(fā)其的波長以外，其也會吸收其它的波長。因而，為了提高療效，可將由二極管激光器或二極管抽運激光器更高效產(chǎn)生的其它的波長添加到光束中。例如，可使用1470nm的波長來產(chǎn)生無火花等離子體氣泡，同時使用980nm的波長以產(chǎn)生組織汽化和良好的止血效果。一旦等離子體和/或高能蒸汽到位，該區(qū)域的輻射決定組織效應(yīng)。在另一個實施方案中，使用高峰值功率脈沖輻射。1470nm、1940nm或1550nm的波長是優(yōu)選的。另外，其可與在水中具有中等吸收水平的諸如980nm的其它波長聯(lián)合使用。在另一個實施方案中使用同軸雙纖芯光纖，其中點火輻射在靠近單模的內(nèi)層纖芯中傳輸，而用于保持和增強脈沖的輻射在周圍的第二外層纖芯內(nèi)傳輸。
文檔編號A61N1/44GK102264434SQ200980150578
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者W·切凱蒂, W·紐博格 申請人:塞拉莫普泰克工業(yè)公司