[发明专利]一种外科用激光系统

说明书

技术领域

本发明属于医用超短脉冲激光器领域，具体地说涉及一种外科用激光系统。

背景技术

近年来，随着激光器技术的发展，并由于其具有的特殊优势，越来越多地激光器被应用于医学外科手术中。例如：目前常见的激光角膜手术；激光治疗扁平疣等皮肤疾病；激光刀等等。因其安全性和有效性，激光器在外科手术中的应用得到了科学的确认和广泛的认同。

目前普遍采用的激光切割方法是先用一种机械刀切开一个待治疗部位，该部位被切开后，再用ArF准分子激光对待治疗部位的内部组织进行切削。但是，紫外激光在一些内皮、基质组织上的穿透性很小，只适合表面切削，而且机型庞大，能量稳定性差，容易受到环境温度湿度的影像。另外，由于其设计和操作的原因，机械刀容易产生治疗后的并发症症，使激光手术的精度受到影响。

近年来，为了克服紫外激光的缺陷，科技人员推出了近红外飞秒激光微加工技术代替机械刀，利用近红外激光的可穿透性，在计算机控制下聚焦于待治疗组织中一定的深度并进行扫描，激光能量使待治疗组织产生光致裂解，已达到对待治疗部位进行切割的作用。这种激光微加工技术更加精确，术后并发症更少，获得了业界的一致好评。

但是，由于目前的飞秒激光设备依然庞大，而且和进行表面切削的准分子激光分别属于两个独立设备，互不相关。因此，在需要治疗时，要在治疗室准备两台激光器，这种做法既繁琐又容易增加人为失误率的提高，直接影响了医疗安全。

此外，在激光手术过程中，对于待治疗部位的准确定位也很重要，尤其是针对相对精细的脑外科手术和眼科手术时更是如此，不允许存在丝毫的偏差。为获得受测部位的准确的和可重复的图像和测量，需要的是在距离成像器件固定距离并在可重复的位置处将受测部位成像。因此，重要的是确定受测部位与成像器件之间合适的工作距离(也称为Z距离)。从该固定距离的位置位移可以导致不准确的和不太能重复的图像，或者甚至测量上的误差。

目前常用的减少上述误差的三个主要方式(参考成像方法、基于光束三角测量的方法和最大信号方法)均存在不同程度的缺陷。参考成像方法是高度主观的并且对于不同的待治疗部位的尺寸和轮廓难以进行。使用这种方法不能以高精度和可重复性获得所需的固定位置。基于三角测量的方法会使病人感到不适，是不友好的，且这种方法的附加复杂度较高。由于存在影响所获得的图像的品质和信号的其他因素(如环境光)，最大信号方法也不是非常可靠。

综上所述，现有技术中针对于精细部位的外科激光系统，存在着操作复杂，集成度低，定位不准确等缺陷，这些缺陷的存在直接影响着医疗安全。因此急需能解决上述问题的安全可靠，简单易用的医用外科激光系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可用于多种外科(如：脑外科、皮肤科、眼科和牙科等)医学手术的激光系统。该外科用激光系统结合了紫外光和超短脉冲的优势，可以用一台激光器实现对待治疗部位的切割、切削。并且通过精确定位和聚焦，显著提高手术的准确性和稳定性。

根据本发明的一个方面，提供一种外科用激光系统，所述激光系统包括：

激光器系统，用于输出外科手术中所需的激光脉冲，所述激光脉冲为近红外脉冲激光和五倍频紫外脉冲激光；

测量装置，用于对待治疗部位的特征进行实时测量；

控制装置，接收所述测量装置的测量结果，并根据所述测量结果控制所述偏转装置；

偏转装置，用于改变所述待治疗部位上和/或所述待治疗部位内的焦点的位置；

聚焦光学装置，用于将所述飞秒激光脉冲聚焦到待治疗部位的选定部分中，产生至少一个焦点；所述焦点为在所述待治疗部位上施加所述激光脉冲后所述待治疗部位所产生的二维衍射结构或全息三维衍射结构；

所述激光器系统包括：近红外脉冲激光器和由非线性晶体组成的激光波长转换装置；所述激光波长转换装置的输入端用于接收所述近红外脉冲激光器发出的近红外脉冲激光，并对所述近红外脉冲激光进行波长转换，所述激光波长转换装置的输出端用于输出红外脉冲激光和经波长转换获得的五倍频紫外脉冲激光；

所述测量装置包括：光学相干断层扫描系统，用于对待治疗部位进行扫描；一个或多个测量器；以及耦合器，所述耦合器连接至所述光学相干断层扫描系统和所述一个或多个测量器，并提供组合束。

根据本发明的一个具体实施方式，所述近红外脉冲激光的波长为850nm～1080nm，所述五倍频紫外脉冲激光的波长为165nm～210nm。

根据本发明的另一个具体实施方式，所述聚焦光学装置的数值孔径的范围为0.1～0.2。