用于在醫(yī)療裝置中鉆孔的激光系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榧す忏@孔系統(tǒng)，更具體地設(shè)及用于醫(yī)療裝置的激光鉆孔 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于在醫(yī)療裝置中鉆孔的激光鉆孔系統(tǒng)是本領(lǐng)域所熟知的。該激光鉆孔系統(tǒng)通常 用于在外科針的近側(cè)端部中鉆出盲孔。常規(guī)的外科針通常具有外科縫合線被安裝至的縫合 線安裝端部。該近側(cè)端部可具有通道或盲僮孔W接收外科縫合線的遠(yuǎn)側(cè)端部，該遠(yuǎn)側(cè)端部 隨后使用常規(guī)技術(shù)諸如機(jī)械型鍛、膠粘、粘合劑等被附連到針安裝部分。相比具有通道的 針，優(yōu)選地使用具有鉆出的盲僮孔的針。當(dāng)與具有通道安裝端部的外科針進(jìn)行比較時，具有 鉆出的僮孔的針趨于在縫合線附接之后具有更規(guī)則的外形。更緊密地匹配針的直徑與所附 接的縫合線的直徑也是可能的。運(yùn)提供了如下優(yōu)點(diǎn)：通過組織和更少的組織拖曳W及更窄 的組織通路，具有更好的感知運(yùn)動，從而潛在地提供優(yōu)異的臨床結(jié)果諸如改善止血。另一方 面，通道縫合針的生產(chǎn)更經(jīng)濟(jì)。
[0003] 盲僮孔通常利用常規(guī)方法（包括機(jī)械鉆孔和激光鉆孔）被鉆入外科針的近側(cè)端 部。雖然機(jī)械鉆孔可提供具有統(tǒng)一構(gòu)造的精確鉆出的僮孔，但已知機(jī)械鉆孔可具有與其用 途相關(guān)聯(lián)的缺陷。機(jī)械鉆孔需要具有細(xì)小直徑的鉆，W便鉆出具有細(xì)小針尺寸諸如尺寸為 0. 15mm化006in)的外科針。此類鉆很難W細(xì)小直徑尺寸制造，并且趨于在高速生產(chǎn)過程中 相當(dāng)快地磨損。此外，由于針的細(xì)小線尺寸和針的細(xì)小直徑，精確機(jī)械鉆孔設(shè)備可需要頻繁 停機(jī)，W精確地調(diào)整和對準(zhǔn)該鉆。激光鉆孔系統(tǒng)通過無需昂貴的鉆就提供高速鉆孔能力而 克服了運(yùn)些缺陷。此外，一旦系統(tǒng)已被設(shè)置，用于調(diào)整的停機(jī)時間最短。激光鉆孔系統(tǒng)的另 一個優(yōu)點(diǎn)是容易地在具有不同僮孔直徑和長度的各種針線直徑的鉆孔之間進(jìn)行切換的能 力。
[0004] 可用于在外科針中鉆出盲僮孔的Nd-YAG激光系統(tǒng)公開于美國專利號6, 252, 195 和美國專利號6, 683, 276中，二者均W引用方式并入。運(yùn)些專利公開了用于外科針的二極 管累送的Nd-YAG激光鉆孔系統(tǒng)。運(yùn)些系統(tǒng)中的振蕩器是二極管累送的，并且放大器也是二 極管累送的。高速外科針制造工藝描述于美國專利號5, 630, 268, 5, 644, 834, 5, 661，893, 5 ，701，656, 5, 776, 268, 5, 913, 875,6, 018, 860 和6, 252, 195 中，它們W引用方式并入。處理 從線軸到外科針巧到成品外科針的外科針的此類制造工藝通常將針巧安裝到載體條，其中 在該條中，針巧被移動通過連續(xù)的成形和處理站W(wǎng)產(chǎn)生成品外科針。
[0005] 然而，使用常規(guī)激光系統(tǒng)也存在與外科針的激光鉆孔相關(guān)聯(lián)的某些缺點(diǎn)。為了在 結(jié)構(gòu)諸如外科針的近側(cè)端部中鉆出具有期望直徑和深度的僮孔，需要存在具有足夠功率和 質(zhì)量的光束。此外，激光鉆孔工藝是一種沖擊鉆孔工藝，其中激光光束被切成一系列的脈 沖。沖擊鉆孔是必需的，因?yàn)殂@孔工藝產(chǎn)生在工藝期間從僮孔中噴出的烙融金屬和氣化金 屬。因此，激光鉆出的盲僮孔通常趨于不具有完美對稱的構(gòu)造。運(yùn)可在縫合線附接上存在 問題，尤其是使用高速自動化系統(tǒng)時。鉆出的僮孔的幾何形狀可隨時間發(fā)生變化，運(yùn)就需要 頻繁且精確的質(zhì)量保證檢查，w及相關(guān)聯(lián)的激光和生產(chǎn)停機(jī)時間w調(diào)整激光系統(tǒng)將鉆出的 僮孔與制造規(guī)格保持一致。此外，激光光束參數(shù)的變化可導(dǎo)致缺陷諸如重鑄。重鑄可影響 具有激光鉆出的僮孔的外科針的近側(cè)端部被機(jī)械型鍛W便在不使圍繞僮孔的金屬開裂的 情況下附接外科縫合線的端部的能力?？膳c用于外科針的常規(guī)激光鉆孔系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的另一 個缺陷是不能輕易且容易地鉆出各種不同尺寸的外科針。當(dāng)前可得的系統(tǒng)通常被設(shè)置成鉆 出窄范圍的孔直徑，例如小僮孔、中等僮孔或大僮孔。并且，眾所周知，為了在中等和較大直 徑的針中鉆出可接受的僮孔，通常需要向針的近側(cè)端部施加油墨涂層。該油墨涂層允許更 有效的能量吸收和光束禪合。通常，在沒有該油墨操作的情況下鉆出中等至大直徑的針尺 寸是非常困難且不切實(shí)際的，該油墨操作增加了復(fù)雜度水平并增加了制造工藝的成本。
[0006] 本領(lǐng)域需要用最短的停機(jī)時間進(jìn)行調(diào)整而提供優(yōu)異性能的新型激光鉆孔系統(tǒng)。還 需要用于外科針的具有高質(zhì)量光束的新型激光鉆孔系統(tǒng)，該高質(zhì)量光束提供用于縫合線安 裝的高質(zhì)量激光鉆出的僮孔。此外，還需要用于外科針的新型激光鉆孔系統(tǒng)，該新型激光鉆 孔系統(tǒng)可精確地鉆出各種針線尺寸并可輕易且容易地被調(diào)整W在線尺寸之間進(jìn)行切換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明公開了用于在醫(yī)療裝置諸如外科針中鉆出盲僮孔的新型激光鉆孔系統(tǒng)。該 激光系統(tǒng)具有生成高質(zhì)量光束的低功率光纖Nd-YAG種子激光器。來自種子激光器的光束 被導(dǎo)向至該光束在其中被調(diào)制和脈沖的電光調(diào)制器。然后所脈沖的光束被導(dǎo)向至至少一個 放大器W放大該光束至足夠強(qiáng)度，用于在醫(yī)療裝置中鉆出僮孔。然后該光束被導(dǎo)向至聚焦 光學(xué)器件來進(jìn)行聚焦，使得其能夠被導(dǎo)向W在醫(yī)療裝置中鉆出期望的盲僮孔。
[0008] 本發(fā)明的另一個方面是一種使用本發(fā)明的激光鉆孔系統(tǒng)在醫(yī)療裝置中鉆出僮孔 的方法。
[0009] 通過W下【具體實(shí)施方式】和附圖，本發(fā)明的運(yùn)些方面和其他方面W及優(yōu)點(diǎn)將變得更 為顯而易見。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明的激光鉆孔系統(tǒng)的示意圖。
[0011] 圖2A-C為鉆出的外科針的具有由本發(fā)明的新型系統(tǒng)鉆出的僮孔的近側(cè)端部的橫 截面的照片。
[0012] 圖3A-C為圖2A-C的外科針的示出具有不同直徑的僮孔的近側(cè)端部面的照片。
[0013] 圖4A和圖4B為常規(guī)外科針的具有用現(xiàn)有技術(shù)的激光系統(tǒng)鉆出的僮孔的近側(cè)端部 的照片，其中該針的端部在鉆孔之前不被涂覆油墨。
[0014] 圖5為常規(guī)外科針的具有用本發(fā)明的激光鉆孔系統(tǒng)鉆出的僮孔的近側(cè)端部的照 片，其中該針的端部在鉆孔之前不被涂覆油墨。
[0015] 圖6為示出了聚焦光學(xué)器件W及與輔助材料處理設(shè)備一起被鉆孔時針被保持在 其中的夾具的激光鉆孔系統(tǒng)的端部的透視圖。
[0016] 圖7為示出了針被保持在夾具的錯口中的圖6的夾具的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明的新型激光系統(tǒng)利用種子激光器來生成高質(zhì)量光束，該高質(zhì)量光束被調(diào)制 且放大W產(chǎn)生可用于精確沖擊鉆孔的高質(zhì)量、脈沖的、高功率激光光束。特別地，本發(fā)明的 激光鉆孔系統(tǒng)可用于在醫(yī)療裝置諸如外科針中鉆出高質(zhì)量盲僮孔。在圖1中可看到本發(fā)明 的新型激光鉆孔系統(tǒng)5的示意圖?？煽吹蕉O管累送的光纖種子激光振蕩器10產(chǎn)生低功 率、高質(zhì)量激光光束15并將其導(dǎo)向至光束減小器20。光束減小器20是作用于光束15W減 小光束的直徑的常規(guī)裝置。在退出光束減小器20之后，該減小的直徑光束15被導(dǎo)向至調(diào)制 器裝置30。調(diào)制器裝置30是常規(guī)電光裝置（普克爾斯盒），如W沖擊方式鉆出僮孔所需要 的，其將光束15調(diào)制成等脈沖波列。然后脈沖的激光光束15被導(dǎo)向至光束擴(kuò)展器40。光 束擴(kuò)展器40是作用于光束15W增大光束的直徑的常規(guī)裝置。然后脈沖的激光光束15被 導(dǎo)向至法拉第隔離器50。法拉第隔離器50是通過允許光束僅沿正向進(jìn)行傳播來對光束15 進(jìn)行操作的常規(guī)裝置。在退出法拉第隔離器50之后，光束15被導(dǎo)向至常規(guī)轉(zhuǎn)向鏡60,該常 規(guī)轉(zhuǎn)向鏡60將光束15導(dǎo)向至常規(guī)轉(zhuǎn)向鏡70。然后該光束15通過轉(zhuǎn)向鏡70被導(dǎo)向至第一 固態(tài)放大器80。該固態(tài)放大器80是優(yōu)選地閃光燈累送的、但也可能是二極管累送的（如果 期望的話）常規(guī)放大器。放大器80通過增大光束15的能量來作用于激光光束15上。在 退出放大器80之后，光束15被導(dǎo)向至法拉第隔離器90,該法拉第隔離器90W與法拉第隔 離器50類似的方式運(yùn)行。然后光