本公開涉及用于控制從激光系統(tǒng)輸出激光脈沖的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、在許多不同的醫(yī)療程序(包括許多不同的眼科程序)中使用激光器。例如，可以在白內(nèi)障手術(shù)中使用激光器，比如用于使白內(nèi)障晶狀體碎裂。在一些程序中，使用激光器來實(shí)現(xiàn)晶狀體的初始碎裂，隨后由超聲手持件對(duì)晶狀體進(jìn)行超聲乳化以完成晶狀體的擊穿從而實(shí)現(xiàn)移除。在其他程序中，可以使用激光器來用于晶狀體的完全碎裂和/或超聲乳化以便移除，而不需要單獨(dú)施加超聲能量。還可以使用激光器來用于白內(nèi)障手術(shù)中的其他步驟，比如用于制造一個(gè)或多個(gè)角膜切口和/或打開囊。

2、在青光眼手術(shù)中也可以使用激光器。例如，可以使用激光器以穿過小梁網(wǎng)或鞏膜組織形成通道的全部或一部分，以用于從眼睛排出房水。

3、在玻璃體視網(wǎng)膜手術(shù)中也可以使用激光器。在一些程序中，可以使用激光器來用于玻璃體切割術(shù)，從而切斷或打破玻璃體纖維以便移除?？梢詫⒓す馄鹘Y(jié)合到玻璃體切割術(shù)探針中，并且可以將來自激光器的能量施加到玻璃體纖維以切斷或打破玻璃體纖維以便移除。

4、在其他玻璃體視網(wǎng)膜應(yīng)用中，可以使用激光器來用于視網(wǎng)膜組織的光凝術(shù)。激光光凝術(shù)可以用于治療比如視網(wǎng)膜撕裂和/或糖尿病視網(wǎng)膜病變影響等問題。

5、美國專利申請(qǐng)公開第2018/0360657號(hào)公開了眼科激光系統(tǒng)的示例。該申請(qǐng)描述了激光器的比如用于形成手術(shù)切口或用于光致破裂眼科組織以及用于白內(nèi)障手術(shù)(比如激光輔助白內(nèi)障手術(shù)(lacs))等用途。美國專利申請(qǐng)公開第2019/0201238號(hào)公開了眼科激光系統(tǒng)的其他示例。該申請(qǐng)描述了激光器的比如在玻璃體切割術(shù)探針中用于切斷或打破玻璃體纖維等用途。美國專利申請(qǐng)公開第2018/0360657號(hào)和美國專利申請(qǐng)公開第2019/0201238號(hào)通過援引以其全文明確地并入本文。

6、一些激光系統(tǒng)發(fā)射脈沖，其中脈沖具有期望的持續(xù)時(shí)間和重復(fù)率。以脈沖方式操作激光器可以實(shí)現(xiàn)用于特定應(yīng)用的令人期望的功率和能量特性。此外，雖然可以通過控制激光器本身來控制由激光器發(fā)射的光束的能量，但是在一些系統(tǒng)中，令人期望的是控制激光器下游的激光束的能量的量。用于激光脈沖選擇的現(xiàn)有系統(tǒng)通常具有一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)，比如功率損耗、復(fù)雜性、成本等。因此需要改進(jìn)用于激光脈沖控制的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開涉及用于控制從激光系統(tǒng)輸出激光脈沖的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

2、在一些實(shí)施例中，一種手術(shù)系統(tǒng)包括：激光器，該激光器被配置成以激光脈沖方式發(fā)射電磁輻射；光學(xué)切換裝置，該光學(xué)切換裝置被配置成在允許從激光器發(fā)射的激光脈沖從激光系統(tǒng)輸出的第一條件與防止從激光器發(fā)射的激光脈沖從激光系統(tǒng)輸出的第二條件之間切換；以及激光脈沖控制器，該激光脈沖控制器被配置成將光學(xué)切換控制信號(hào)傳送到光學(xué)切換裝置，其中，由激光脈沖控制器傳送的光學(xué)切換控制信號(hào)控制脈沖拾取周期的長度以及每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量，并且其中，每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量是在包括每個(gè)脈沖拾取周期中的激光脈沖的50％以上的范圍中可調(diào)節(jié)的。

3、在一些實(shí)施例中，每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量可以是在每個(gè)脈沖拾取周期中的激光脈沖的0％至100％的范圍中可調(diào)節(jié)的。在一些實(shí)施例中，當(dāng)激光系統(tǒng)被設(shè)定成使得由激光器在每個(gè)脈沖拾取周期中發(fā)射的激光脈沖的數(shù)量是n時(shí)，每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量是在包括1和n-1的范圍中可調(diào)節(jié)的。

4、在一些實(shí)施例中，由激光脈沖控制器傳送的光學(xué)切換控制信號(hào)包括控制脈沖拾取周期的長度的第一信號(hào)以及控制每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量的第二信號(hào)。第一信號(hào)可以是同步信號(hào)。

5、在一些實(shí)施例中，光學(xué)切換裝置被進(jìn)一步配置成控制從激光系統(tǒng)輸出的、從激光器發(fā)射的激光脈沖的能量的量。

6、在一些實(shí)施例中，手術(shù)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括可調(diào)節(jié)輸入裝置，該可調(diào)節(jié)輸入裝置被配置成在操作范圍內(nèi)被致動(dòng)?？烧{(diào)節(jié)輸入裝置的操作范圍可以被配置成允許操作者動(dòng)態(tài)控制從激光系統(tǒng)輸出的、從激光器發(fā)射的激光脈沖的能量的量?？烧{(diào)節(jié)輸入裝置的操作范圍可以被配置成允許操作者動(dòng)態(tài)控制從激光系統(tǒng)輸出的、從激光器發(fā)射的激光脈沖的百分比。可調(diào)節(jié)輸入裝置可以包括腳踏板，該腳踏板被配置成在操作范圍內(nèi)致動(dòng)。

7、在一些實(shí)施例中，光學(xué)切換裝置包括遮光器和遮光器馬達(dá)。遮光器馬達(dá)可以被配置成使遮光器以交替方式在與光學(xué)切換裝置的第一條件相對(duì)應(yīng)的第一位置和與光學(xué)切換裝置的第二條件相對(duì)應(yīng)的第二位置之間移動(dòng)。遮光器可以包括反射鏡。在一些實(shí)施例中，遮光器具有旋轉(zhuǎn)軸線和圍繞遮光器的旋轉(zhuǎn)軸線布置的至少一個(gè)開放區(qū)域和至少一個(gè)實(shí)心區(qū)域，其中，遮光器馬達(dá)被配置成使遮光器圍繞遮光器的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中，光學(xué)切換裝置的第一條件對(duì)應(yīng)于遮光器的一位置，在該位置時(shí)，遮光器的實(shí)心區(qū)域不位于從激光器發(fā)射的激光脈沖的路徑上，并且其中，光學(xué)切換裝置的第二條件對(duì)應(yīng)于遮光器的一位置，在該位置時(shí)，遮光器的實(shí)心區(qū)域位于從激光器發(fā)射的激光脈沖的路徑上。

8、在一些實(shí)施例中，光學(xué)切換裝置可以進(jìn)一步包括激光能量控制系統(tǒng)，該激光能量控制系統(tǒng)被配置成調(diào)節(jié)離開激光系統(tǒng)的每個(gè)激光脈沖的電磁能量的量。激光能量控制系統(tǒng)可以包括：波片、波片馬達(dá)和偏振器板，其中，波片馬達(dá)被配置成使波片移動(dòng)到不同的位置中，這些不同的位置對(duì)應(yīng)于被允許通過激光能量控制系統(tǒng)的激光電磁能量的不同百分比。在一些實(shí)施例中，光學(xué)切換裝置包括普克爾盒。

9、在一些實(shí)施例中，一種控制手術(shù)系統(tǒng)的方法包括：(i)向該手術(shù)系統(tǒng)提供輸入，其中，該手術(shù)系統(tǒng)包括：激光器，該激光器被配置成以激光脈沖方式發(fā)射電磁輻射；光學(xué)切換裝置，該光學(xué)切換裝置被配置成在允許從激光器發(fā)射的激光脈沖從激光系統(tǒng)輸出的第一條件與防止從激光器發(fā)射的激光脈沖從激光系統(tǒng)輸出的第二條件之間切換；以及激光脈沖控制器，該激光脈沖控制器被配置成將光學(xué)切換控制信號(hào)傳送到光學(xué)切換裝置，其中，手術(shù)系統(tǒng)的輸入控制脈沖拾取周期的長度以及每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量，其中，每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量是在包括每個(gè)脈沖拾取周期中的激光脈沖的50％以上的范圍中可調(diào)節(jié)的；(ii)從激光器以激光脈沖方式發(fā)射電磁輻射；以及(iii)根據(jù)控制脈沖拾取周期的長度以及每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量的輸入從激光系統(tǒng)輸出激光脈沖。

10、在一些實(shí)施例中，根據(jù)輸入從激光系統(tǒng)輸出激光脈沖的步驟包括控制從激光系統(tǒng)輸出的、從激光器發(fā)射的激光脈沖的百分比。在一些實(shí)施例中，根據(jù)輸入從激光系統(tǒng)輸出激光脈沖的步驟包括控制從激光系統(tǒng)輸出的、從激光器發(fā)射的激光脈沖的能量的量。

11、從附圖和詳細(xì)描述中，本發(fā)明的實(shí)施例的其他示例和特征將是顯而易見的。

技術(shù)特征：

1.一種手術(shù)系統(tǒng)，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，每個(gè)脈沖拾取周期中從所述激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的所述數(shù)量是在每個(gè)脈沖拾取周期中的所述激光脈沖的0％至100％的范圍中可調(diào)節(jié)的。

3.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述激光系統(tǒng)被設(shè)定成使得由所述激光器在每個(gè)脈沖拾取周期中發(fā)射的激光脈沖的數(shù)量是n時(shí)，每個(gè)脈沖拾取周期中從所述激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量是在包括1和n-1的范圍可調(diào)節(jié)的。

4.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，由所述激光脈沖控制器傳送的所述光學(xué)切換控制信號(hào)包括控制脈沖拾取周期的長度的第一信號(hào)以及控制每個(gè)脈沖拾取周期中從所述激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量的第二信號(hào)。

5.如權(quán)利要求4所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述第一信號(hào)是同步信號(hào)。

6.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)切換裝置被進(jìn)一步配置成控制從所述激光系統(tǒng)輸出的、從所述激光器發(fā)射的激光脈沖的能量的量。

7.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括可調(diào)節(jié)輸入裝置，所述可調(diào)節(jié)輸入裝置被配置成在操作范圍內(nèi)被致動(dòng)。

8.如權(quán)利要求7所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述可調(diào)節(jié)輸入裝置的操作范圍被配置成允許操作者動(dòng)態(tài)控制從所述激光系統(tǒng)輸出的、從所述激光器發(fā)射的激光脈沖的能量的量。

9.如權(quán)利要求7所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述可調(diào)節(jié)輸入裝置的操作范圍被配置成允許操作者動(dòng)態(tài)控制從所述激光系統(tǒng)輸出的、從所述激光器發(fā)射的激光脈沖的百分比。

10.如權(quán)利要求7所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述可調(diào)節(jié)輸入裝置包括腳踏板，所述腳踏板被配置成在所述操作范圍內(nèi)被致動(dòng)。

11.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)切換裝置包括遮光器和遮光器馬達(dá)。

12.如權(quán)利要求11所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述遮光器馬達(dá)被配置成使所述遮光器以交替方式在與所述光學(xué)切換裝置的第一條件相對(duì)應(yīng)的第一位置和與所述光學(xué)切換裝置的第二條件相對(duì)應(yīng)的第二位置之間移動(dòng)。

13.如權(quán)利要求12所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述遮光器包括反射鏡。

14.如權(quán)利要求11所述的手術(shù)系統(tǒng)，

15.如權(quán)利要求11所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)切換裝置進(jìn)一步包括激光能量控制系統(tǒng)，所述激光能量控制系統(tǒng)被配置成調(diào)節(jié)離開所述激光系統(tǒng)的每個(gè)激光脈沖的電磁能量的量。

16.如權(quán)利要求15所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述激光能量控制系統(tǒng)包括：

17.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)切換裝置包括普克爾盒。

18.一種控制手術(shù)系統(tǒng)的方法，包括：

19.如權(quán)利要求18所述的控制手術(shù)系統(tǒng)的方法，其中，根據(jù)所述輸入從所述激光系統(tǒng)輸出激光脈沖的所述步驟包括控制從所述激光系統(tǒng)輸出的、從所述激光器發(fā)射的激光脈沖的百分比。

20.如權(quán)利要求18所述的控制手術(shù)系統(tǒng)的方法，其中，根據(jù)所述輸入從所述激光系統(tǒng)輸出激光脈沖的所述步驟包括控制從所述激光系統(tǒng)輸出的、從所述激光器發(fā)射的激光脈沖的能量的量。

技術(shù)總結(jié)
本文公開了用于靈活控制從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的系統(tǒng)和方法。一種示例手術(shù)系統(tǒng)包括激光器、光學(xué)切換裝置以及激光脈沖控制器。由激光脈沖控制器傳送的光學(xué)切換控制信號(hào)控制脈沖拾取周期的長度以及每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量。每個(gè)脈沖拾取周期中從激光系統(tǒng)輸出的激光脈沖的數(shù)量可以是在包括每個(gè)脈沖拾取周期中的激光脈沖的50％以上的范圍中可調(diào)節(jié)的。

技術(shù)研發(fā)人員：D·尤格,A·馬勒克塔布里茲,K·瓦塔納貝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：愛爾康公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17