一種2微米光纖激光手術刀制造技術

本發明專利技術公開了一種2微米光纖激光手術刀，包括光纖激光器和與光纖激光器連接的激光手術刀頭，所述光纖激光器向所述激光手術刀頭輸出2微米波段連續波激光。本發明專利技術具有光束質量好、連續、穩定、成本低，其手術對皮膚等軟組織穿透能力淺，損傷小的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于激光手術設備，具體涉及一種2微米光纖激光手術刀。
技術介紹
激光對生物體組織的相互作用是醫學應用的物理基礎，激光的熱效應是醫學上使用最廣泛而且最早被人們認識的激光組織效應之一。激光入射生物體組織，在光穿透深度范圍內，被吸收的光能轉換成熱量。當加熱速度(熱能來自激光照射，與激光強度和組織吸收系數兩個因素有關)遠遠高于蒸發組織所需熱量的速度，則組織被很快汽化消融。因此，若光穿透深度過大(吸收系數過小)，光能分散到空間，對氣化不利。如Nd:YAG(摻釹釔鋁石榴石晶體)激光器不適用于軟組織的汽化，就是這個原因所致。目前，在各類成熟和應用較廣的激光治療、手術設備中，主要有準分子激光、10.6微米CO2激光、1.064微米Nd: YAG (摻釹釔鋁石榴石晶體)激光、532納米綠激光(KTP倍頻)、Ho:YAG(摻鈥釔鋁石榴石晶體)激光等，這些激光手術設備均采用非光纖結構結構。除開波長為193納米的超紫外準分子激光，激光的能量幾乎完全被角膜上皮細胞和基質吸收，專用于眼科手術外。對于皮膚科、耳鼻喉科、泌尿外科等軟組織手術而言，上述激光或多或少地存在不足。Nd: YAG(摻釹釔鋁石榴石晶體)激光、綠激光(KTP倍頻)的軟組織氣化切割能力不足，盡管HckYAG(摻鈥釔鋁石榴石晶體)激光出光也在2微米波段，但其激光輸出為脈沖式，手術是通過撕裂軟組織方式實現的。因此脈沖工作方式的Ho:YAG激光目前主要用來切除和燒蝕軟骨以及其它硬的鈣化的組織，不適合皮膚科、耳鼻喉科、泌尿外科等眾多軟組織去除的臨床應用領域。而且Ho3+ (鈥離子)的吸收范圍內缺乏高效的泵浦源，激光很難放大到高功率；而且，HckYAG激光采用脈沖燈泵浦，增益介質為棒狀或盤片狀晶體，導致其體系結構復雜，存在系統穩定性和維護性較差的不足。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種光束質量好、連續、穩定、成本低的2微米光纖激光手術刀，其手術對皮膚組織穿透能力淺，損傷小。本專利技術提供的2微米光纖激光手術刀，包括光纖激光器和與光纖激光器連接的激光手術刀頭，所述光纖激光器向所述激光手術刀頭輸出2微米波段連續波激光。所述光纖激光器包括種子激光器、隔離器、放大器、制冷器，所述激光器通過所述隔離器與放大器連接，所述激光手術刀頭與所述放大器連接，所述種子激光器產生的種子激光經隔離器后注入所述放大器；所述2微米波段連續波激光由所述種子激光器產生，經所述隔離器、放大器向所述激光手術刀頭輸出；所述種子激光器、隔離器、放大器產生的熱量由所述制冷器散熱。所述種子激光器包括若干第一泵浦源半導體激光器、第一泵浦親合器、光纖光柵、第一增益光纖，所述光纖光柵采用兩個與所述第一增益光纖構成線性腔結構的諧振腔，所述第一泵浦源半導體激光器通過第一泵浦耦合器與所述第一增益光纖連接。所述放大器包括若干個第二泵浦源半導體激光器、第二泵浦耦合器和第二增益光纖，所述第二泵浦源半導體激光器通過第二泵浦耦合器和第二增益光纖連接。所述種子激光器采用線性腔結構，由一對中心波長為2微米的光纖光柵(FBG)與摻雜光纖熔接而成。所述第一、第二增益光纖均為雙包層結構的大模場摻銩光纖。本專利技術的有益效果: 本專利技術的特點在于從生物學角度出發，經過大量生物作用實驗研宄，選擇了 2微米波段連續波激光用于手術。實驗采用新鮮、成年、健康的新西蘭兔口腔黏膜，隨機分成兩組。用CO2激光、2微米波段連續摻銩(Tm)光纖激光，采取不同的功率及不同的作用時間，作用于離體新西蘭兔的口腔黏膜，中性甲醛溶液固定組織，制作組織切片，智能生物顯微鏡拍照，Adobe Photoshop CS6系統測量氣化指標最大氣化面積、最大氣化寬、最大氣化和熱損傷的指標(最大熱損傷面積、最大熱損傷寬、最大熱損傷深)。進行統計學分析，得到兩者統計學意義的差別和對比。2微米波段連續摻銩光纖激光的氣化寬(p=0.0038)及最大氣化面積(p〈0.0001)與CO2激光的有統計學差異，并且均值較CO 2激光的大。微米波段連續摻銩光纖激光能量密度與最大氣化面積(r=0.80249，p〈0.0001)、最大氣化寬(r=0.8708，ρ=〈0.0001)、最大氣化深(r=0.62895，p=0.0039)、最大熱損傷面積(r=0.82281，ρ=〈0.0001)、最大熱損傷寬(r=0.73385，p=0.0003)、最大熱損傷深(r=0.76729，p=0.0001)呈正相關，與CO2激光器的各個測量指標與能量密度相關性有統計學意義(P值均小于0.05)，且相關性大。實驗數據表明，本專利技術比CO2激光氣化效率高，熱損傷無明顯差別。總的來說0)2激光消融組織時，其瞬間升溫能力不如本專利技術，且擊穿黏膜的功率密度高。本專利技術采用2微米波段連續波激光作為手術刀，將CO2激光的切割切除功能和Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石晶體)激光器的止血效果集于一身，同時由于該波段激光對皮膚組織的穿透能力淺使得損傷組織小，非常適合應用于微創手術。加之2微米波段處在水的吸收峰，是人眼安全波段激光，在操作安全和環境安全兩方面具有優勢。本專利技術產生激光的激光器、激光器至病患手術部位的傳導光路，所用核心部件都采用光纖，功率可調范圍從數瓦至上千瓦，效率高、光束質量好、連續、穩定，其連續波、大功率的2微米光纖激光能實現“汽化”+ “切割”，在組織中的穿透深度僅0.3毫米，去除增生組織后留下的凝固層只有I毫米。本專利技術輸出的2微米波段連續波激光在軟組織和水中有相似的吸收特性，不同于現有脈沖式Ho:YAG激光的撕裂軟組織的工作方式，本專利技術的2微米波段連續波激光可以在良當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種2微米光纖激光手術刀，包括光纖激光器和與光纖激光器連接的激光手術刀頭，其特征是所述光纖激光器向所述激光手術刀頭輸出2微米波段連續波激光。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李文煜，唐瑤云，王洪波，焦洋，梁雷，張巧巧，
申請(專利權)人：湖南中聚光電科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43