[發明專利]長波長大功率半導體激光綜合治療儀

有效

• 申請號: 201010222816.0
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN101897619A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 胡黎明;王立軍;王彪;曹軍勝
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: A61B18/22
• 分類號: A61B18/22
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王淑秋

技術領域

本發明屬于醫療器械領域，涉及一種長波長半導體激光醫療設備，尤其涉及一種應用于軟組織切割的醫用光纖傳輸的便攜式、高功率半導體激光治療儀。

背景技術

近年來，隨著激光技術的不斷發展，各種波長激光在人體軟組織疾病治療領域的應用越來越廣泛，但是在治療的同時都具有一定的局限，未能達到最佳效果。

我們知道，800nm～1064nm的近紅外波段激光主要被黑色素和氧合血紅蛋白吸收，在臨床上具有良好的凝固、止血效果，但是對組織的汽化切割能力較差；2.1μm鈥激光(Ho:YAG)在短脈沖、高能量狀態下工作時具有很好的軟組織切除能力，但其容易產生分裂性損傷，容易出血，手術技巧難以學習和掌握，并且治療儀器結構復雜、體積大；綠激光(KTP)能有效切除人體軟組織，具有方法簡便、見效快、止血效果好等優點，但術后缺失組織面積較大，創面修復時間較長，增加了繼發出血或繼發感染的危險，并且術中因組織凝固會降低切除速率。

因此，有必要尋找一種僅具有良好的組織切割能力，又具有很好的凝固止血能力的激光，實現對軟組織的精確切割而不損傷周圍組織。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種既能高效精準切除人體軟組織又能減小組織損傷的長波長大功率半導體激光綜合治療儀。

為了解決上述技術問題，本發明的長波長大功率半導體激光綜合治療儀包括電源、核心電路控制系統、半導體激光器模塊、散熱冷卻裝置、外設，醫用光纖；所述電源與核心電路控制系統連接；半導體激光器模塊、散熱冷卻裝置、外設分別與核心電路控制系統連接；半導體激光器模塊的輸出與醫用光纖連接；所述的半導體激光器模塊輸出波長在1.4-2.0μm范圍的激光光束。

半導體激光器模塊輸出的波長在1.4-2.0μm范圍的激光光束能強烈被水吸收，具有良好的生物組織氣化切割功能，同時被養合血紅蛋白吸收較強，具有很好的組織凝固止血能力。因而本發明能夠精確、高效地對人體軟組織進行切割手術，可應用于能夠應用于血管外科、泌尿科、耳鼻喉科、婦科、肺病科、普外等領域疾病治療，具有體積小、重量輕、操作簡單等優點。

作為本發明的進一步改進是：還包括光功率探測單元、功率反饋控制單元；半導體激光器模塊輸出的部分激光光束進入光功率探測單元，由光功率探測單元產生與激光光束的光功率呈線性關系的小電流信號；功率反饋控制單元將光功率探測單元產生的小電流信號轉換、放大成相應的光電壓信號，進而計算出相應的半導體激光器模塊的輸出功率，并將該功率值與目標功率值進行比較，給出誤差信號，根據該誤差信號向激光器驅動控制單元輸出用以調節半導體激光器模塊的驅動功率的電壓控制信號。

所述的半導體激光器模塊包括半導體激光準直單元、分光鏡、聚焦透鏡、耦合輸出光纖、指示光激光器；所述光功率探測單元包括反射鏡、衰減片、聚焦凸透鏡、光電轉換模塊；分光鏡放置在半導體激光準直單元輸出的準直光束的傳播光路上，半導體激光準直單元輸出的準直光束入射到分光鏡的第一表面P1上發生部分反射；指示光激光器發射的激光束a照射到分光鏡的第二表面P2上發生反射，反射光a’與半導體激光準直單元的輸出光束經分光鏡透射得到的透射光束同向平行傳播，經過聚焦透鏡會聚到耦合輸出光纖的輸入端，耦合輸出光纖的輸出端與醫用光纖聯結；由分光鏡反射的光束入射到反射鏡上，由反射鏡反射的光束經由衰減片和聚焦凸透鏡進行衰減和會聚后照射到光電轉換模塊上發生光電轉換，產生與激光束的光功率呈線性關系的小電流信號。

所述分光鏡的第一表面P1鍍有對半導體激光束部分反射的光學膜，透射率在95％以上，第二表面P2鍍有對半導體激光束增透而對指示激光束a高反射的光學膜。

所述半導體激光準直單元包括至少兩個相同的半導體激光準直光路；半導體激光準直光路由半導體激光器、快軸準直鏡及慢軸準直鏡組成；半導體激光器發射的激光通過快軸準直鏡和慢軸準直鏡分別進行快軸和慢軸方向準直，輸出準直光束。

所述功率反饋控制單元包括運算放大器、電壓放大器和光功率調整控制單元；光電轉換模塊產生的與激光光束的光功率呈線性關系的小電流信號經過運算放大器轉換成光電壓；該光電壓經過電壓放大器調整放大后進入到光功率調整控制單元；光功率調整控制單元將調整放大后光電壓換算為光功率，并比較該換算得到的光功率與目標光功率，得出調整光電壓信號V_LD，傳輸到激光器驅動控制單元。