专利名称：激光装置及激光系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及机械技术，尤其涉及一种激光装置及激光系统。
背景技术：
激光是人类20世纪最伟大的发明之一。自1961年红宝石激光视网膜凝固机在眼科首次应用，到目前为止，激光医疗技术已经成为临床医学不可缺少的组成部分。医疗设备的市场是一个高投入、高增长的行业，国内外都以每年40%以上增长率快速发展。随着我国经济的高速增长和人民生活水平的提高，对健康和医疗的需求迅速增加，激光技术与临床医学相结合，创新发展先进医疗设备具有广阔的应用空间和市场需求。早期激光在医学临床中的应用，由于激光器种类不多，可选择的余地不大，经常是使用一种波长的激光进行全部的手术操作，另外再辅以常规器械的帮助完成整个手术过程，不能满足外科手术各个过程的特殊需要，不能得到最优的治疗效果。随着激光技术的快速发展，各种波长的激光器相继问世，已经基本覆盖可见光、紫外光、红外光等各常用波段。现代医学临床的实践证明，不同的适应症治疗需要不同的最佳波长的激光，一个完整的手术过程中的不同阶段也需要不同波长和不同性质的激光来处理，因此多波长可混合多功能激光才能满足现代激光医学临床治疗的需要，实现安全、有效、可靠、创伤小、痛苦小、康复快等现代医学追求的目标。目前激光手术常用的方法是:将激光器输出的激光经光纤传导后，直接将光纤的端面与组织接触，以对组织进行切除。使用光纤汽化切除组织时，创面会呈现凹凸不平的状态，这是由于经光纤输出的光束均匀性和不同的组织光学性能差异造成的。在切割血运丰富的实质脏器组织时，往往希望切面整齐，切割速度快，手感好，无灼伤、碳化，止血彻底，无出血和渗血现象等等。目前还没有一种设备 能够满足手术需求:在手术的不同阶段输出不同作用的激光。
发明内容
本发明提供一种激光装置及激光系统，用于简化现有的手术操作，实现手术需求。本发明提供了一种激光装置，其中，包括:激光器组件，包括多个激光器，各激光器用于输出至少一种设定波长的激光；控制器，与各所述激光器连接，所述控制器用于控制各所述激光器输出相应波长的激光；合光组件，用于将各所述激光器输出的各束激光同光路准直。如上所述的激光装置，优选的是，所述激光器组件包括第一激光器和第二激光器；所述第一激光器用于发出第一设定波长的第一激光和第二设定波长的第二激光；
所述第二激光器用于发出第三设定波长的第三激光；其中，所述第一激光为用于止血的连续波激光，所述第二激光为用于消融的脉冲波激光或用于止血的连续波激光，所述第三激光的输出状态为用于消融的脉冲波激光，所述第一激光、第二激光和第三激光的波长不同。如上所述的激光装置，优选的是，所述第一激光的波长为1064nm，所述第二激光的波长为1319nm，所述第三激光的波长为532nm。如上所述的激光装置，优选的是，所述第一激光器包括双波长全固态激光模组、第一谐振腔和第二谐振腔；所述双波长全固态激光模组产生第一激光增益和第二激光增益，所述第一激光经由所述第一谐振腔形成振荡和输出，所述第二激光经由所述第二谐振腔形成振荡和输出。如上所述的激光装置，优选的是，所述第一谐振腔包括第一全反射镜、第二全反射镜、第一部分反射镜和光闸；所述第二全反射镜和第一部分反射镜分别设置在所述双波长全固态激光模组的光路两侧，且所述第二全反射镜的反射光路与所述双波长全固态激光模组的光路呈90°的夹角；所述第一全反射镜设置在所述第二全反射镜的光路上，所述光闸设置在所述第一全反射镜和所述第二全反射镜之间；所述第二全反射镜朝向所述双波长全固态激光模组的一侧镀有第一激光波长的反射膜和第二激光波长的增透膜，远离所述双波长全固态激光模组的一侧镀有第二激光波长的增透膜；所述第二谐振腔包括第三全反射镜、所述第二全反射镜、所述第一部分反射镜和第一声光开关，所述第三全反射镜设置在所述第二全反射镜远离所述双波长全固态激光模组的一侧，且所述第一声光开关设置在所述第二全反射镜和所述第三全反射镜之间。如上所述的激光装置，优选的是，所述第二激光器包括全固态激光模组、磷酸钛氧钾晶体、第三谐振腔和第二声光开关，所述全固态激光模组产生的激光增益在所述第三谐振腔中经过所述第二声光开关调制形成脉冲基频激光振荡，经过磷酸钛氧钾晶体倍频得到所述第三激光，并输出。如上所述的激光装置，优选的是，所述第三谐振腔包括第四全反射镜、谐波镜、第二部分反射镜和第二声光开关，所述第四全反射镜和所述谐波镜分设在所述全固态激光模组的光路两侧，所述第二声光开关设置在所述第四全反射镜和所述全固态激光模组之间。如上所述的激光装置，优选的是，所述激光器组件还包括第三激光器和第四激光器；所述合光组件包括第一合光片、第二合光片和第三合光片；其中，所述第四激光器用于发出第一指示激光，所述第三激光器用于发出第二指示激光，所述第一指示激光和所述第二指示激光均为可见光，且颜色不同；所述第一合光片用于将所述第四激光器发出的第一指示激光与所述第二激光器发出的第二激光同光路准直；所述第二合光片 用于将所述第三激光器输出的第二指示激光与所述第一合光片同光路准直的激光再次同光路准直；
所述第三合光片用于将所述第一激光器发出的第一激光与所述第二合光片同光路准直的激光再次同光路准直。如上所述的激光装置，优选的是，所述控制器与所述光闸、第一声光开关和第二声光开关连接，用于控制各个部件的开启，调制或关闭。如上所述的激光装置，优选的是，还包括:带有触摸屏的显示器，与所述控制器连接，所述显示器用于人机交互界面的显示，触摸屏用于输入运行数据和控制指令。如上所述的激光装置，优选的是，还包括:开关，与所述控制器连接，所述开关用于触发所述控制器控制各个部件的开启或关闭。如上所述的激光装置，优选的是，所述第一指示激光为650nm波长的红色指示光，所述第二指示激光为405nm波长的蓝色指示光。本发明还提供一种 激光系统，其中:包括手术刀具、光纤耦合器和本发明任意提供的激光装置，所述激光装置输出的激光经过所述光纤耦合器之后，经由所述手术刀具输出。上述技术方案提供的激光装置，具有多个激光器，能够输出多个波长的激光，以满足手术中对切割或止血的需要。在实际输出激光时，可以先止血后切割，或是先切割后止血，或是两者同时进行。上述三种方式需要通过控制器来控制相应激光器何时输出相应的激光。
图1为本发明实施例提供的激光装置结构示意图；图2为图1中控制器的原理示意图；图3为先止血后消融的激光输出时序图；图4为先消融后止血的激光输出时序图；图5为同时止血消融的激光输出时序图；图6为本发明实施例提供的激光系统原理示意图；图7为接触式手术刀具结构示意图；图8为光纤手术刀具结构示意图；图9为手术刀具刀头内外激光分布示意图。
具体实施例方式图1为本发明实施例提供的激光装置结构示意图。本发明实施例提供一种激光装置，其中，包括激光器组件、控制器和合光组件。激光器组件包括多个激光器，各激光器用于输出至少一种设定波长的激光。控制器与各所述激光器连接，所述控制器用于控制各所述激光器输出相应波长的激光。合光组件用于将各所述激光器输出的各束激光同光路准直。激光器组件可以采用现有的激光器，医学上经常使用的激光分为两大类，一类为切割激光，切割深度一般要求为0.8mm或2mm 类为止血激光，止血深度一般要求为2mm或10mm。其中，切割激光可使用脉冲调制激光，止血激光可使用连续激光。此处，具体地，根据实际需要切割软组织的不同，切割激光可选用532nm或是1319nm的脉冲调制激光，532nm激光在含血红蛋白软组织中的穿透深度约为0.8mm, 1319nm激光在软组织中的穿透深度约为2mm。止血激光可选用1319nm或是1064nm的连续激光，1319nm激光在软组织中的穿透深度约为2mm，1064nm激光在软组织中的穿透深度约为10mm。上述波长为532nm的脉冲调制激光可以经由半导体激光模块泵浦掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)晶体经声光调Q、磷酸钛氧钾(KTP)晶体倍频的全固态激光器发出。上述波长为1319nm的脉冲调制激光、1319nm的连续激光以及1064nm的连续激光可以经由同一个激光器发出，后文将给出优选的实现方式。激光器是否发出激光，或是发出脉冲激光或连续激光，可以通过控制器来控制。比如各激光器可设置相应的控 制开关，比如光闸或声光开关，通过控制器控制光闸或声光开关，进而控制激光器是否发出激光，或是发出脉冲调制激光或连续激光。后文将详细说明如何通过控制器控制激光器。合光组件有多种实现方式，比如采用耦合器、多个反射镜共同作用或是采用合光片，只要能够实现将多束激光准直呈一束即可。上述技术方案提供的激光装置，具有多个激光器，能够输出多个波长的激光，以满足手术中对切割或止血的需要。在实际输出激光时，可以先止血后切割，或是先切割后止血，或是两者同时进行。上述三种方式需要通过控制器来控制相应激光器何时输出相应的激光。下面介绍激光器组件的具体实现方式。参见图1，所述激光器组件包括第一激光器I和第二激光器2 ;所述第一激光器I用于发出第一设定波长的第一激光和第二设定波长的第二激光；所述第二激光器2用于发出第三设定波长的第三激光；其中，所述第一激光为用于止血的连续波激光，所述第二激光为用于消融的脉冲调制波激光或用于止血的连续波激光，所述第三激光的输出状态为用于消融的脉冲波调制激光，所述第一激光、第二激光和第三激光的波长不同。所述第一激光的波长为1064nm，具体输出方式为连续激光；所述第二激光的波长为1319nm，具体输出方式为连续激光或脉冲调制激光；所述第三激光的波长为532nm，具体输出方式为脉冲调制激光。具体地，所述第一激光器I包括双波长全固态激光模组11、第一谐振腔和第二谐振腔；所述双波长全固态激光模组11产生第一激光增益和第二激光增益，所述第一激光经由所述第一谐振腔形成振荡和输出，所述第二激光经由所述第二谐振腔形成振荡和输出。此处，第一半导体激光泵浦器11具体可以采用半导体激光器泵浦掺钕钇铝石榴石(Nd = YAG)晶体，产生第一设定波长1064nm的第一激光增益和第二设定波长1319nm的第二激光增益；第一谐振腔用于选择产生和输出具有第一特定波长的激光。第二谐振腔用于选择产生和输出具有第二特定波长的激光。参见图1，具体地，第一谐振腔包括第一全反射镜12、第二全反射镜13、第一部分反射镜14和光闸15 ;所述第二全反射镜13和第一部分反射镜14分别设置在所述双波长全固态激光模组11的光路两侧，且所述第二全反射镜13的反射光路与所述双波长全固态激光模组11的光路呈90°的夹角，以使得由双波长全固态激光模组11发出的第一激光经过第二全反射镜13的反射后，到达第一全反射镜12，并经由第一全反射镜12原路反射，后经第一部分反射镜14射出。所述第一全反射镜12设置在所述第二全反射镜13的光路上，所述光闸15设置在所述第一全反射镜12和所述第二全反射镜13之间；所述第二全反射镜13朝向所述双波长全固态激光模组11的一侧镀有第一激光波长的反射膜和第二激光波长的增透膜，远离所述第一半导体激光泵浦器的一侧镀有第二激光波长的增透膜。所述第二谐振腔包括第三全反射镜16、所述第二全反射镜13、所述第一部分反射镜14和第一声光开关17，所述第三全反射镜16设置在所述第二全反射镜13远离所述双波长全固态激光模组11的一侧，且所述第一声光开关17设置在所述第二全反射镜13和所述第三全反射镜16之间。参见图1，第一谐振腔和第二谐振腔共用了第二全反射镜13和第一部分反射镜
14。第二全反射镜13朝向所述双波长全固态激光模组11的一侧镀有第一激光波长，此处即1064nm波长的反射膜、以及第二波长，此处即1319nm波长的增透膜，远离所述双波长全固态激光模组的一侧镀有第二激光波长的增透膜。反射膜是用于形成第一谐振腔，增透膜是为了减少对第二谐振腔的损耗。所以，反射膜和增透膜的镀制应该满足相应波长激光的高反射或高透射，最大限度降低谐振腔的插入损耗。第一谐振腔和第二谐振腔的作用是在其重合部分通过激光增益介质(Nd: YAG)产生各自波长的激光增益，在其分开的部分利用声光开关或光闸形成或切断各自的谐振腔。在设置第一谐振腔和第二谐振腔的各个部件时，可以参照图1所示的方式设置，以使得整个第一激光器的结构紧凑合理。由图1可知，第一谐振腔和第二谐振腔共用的部件呈直线设置，第一谐振腔上的第一全反射镜和光闸不在上述直线上；第二谐振腔上的第三全反射镜和第一声光开关则位于上述直线上。采用上述设置，可以将尽量多的部件沿直线设置，以使得第一激光器的结构紧凑。当然，通过合理设置第二全反射镜也可以互换第三全反射镜和第一声光开关与第一全反射镜和光闸的位置。下面介绍第二激光器的优选实现方式。参见图1，具体地，所述第二激光器2包括全固态激光模组21、磷酸钛氧钾(KTP )晶体200、第三谐振腔和第二声光开关25，所述全固态激光模组21产生激光增益在所述第三谐振腔中经过所述第二声光开关25调制形成脉冲基频激光振荡，具体为波长为1064nm的脉冲基频激光振荡，经过磷酸钛氧钾倍频晶体200产生波长为532nm的二次谐波，即所述第三激光，并输出。全固态激光模组21可以采用半导体激光模块泵浦掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)晶体经声光调Q，后经磷酸钛氧钾(KTP)晶体200倍频得到第三激光。第三谐振腔的作用是产生1064nm波长激光，并由腔内的磷酸钛氧钾晶体倍频形成532nm波长激光输出。参见图1，此处，优选地，所述第三谐振腔包括第四全反射镜22、谐波镜23、第二部分反射镜24和第二声光开关25，所述第四全反射镜22和所述谐波镜23分设在所述全固态激光模组21的光路两侧，所述第二声光开关25设置在所述第四全反射镜22和所述全固态激光模组21之间。 所述谐波镜23，具体地，在朝向磷酸钛氧钾(KTP)晶体200 —侧镀有532nm波长的反射膜和1064nm波长的增透膜，在朝向全固态激光模组21 —侧镀有1064nm波长的增透膜。
谐波镜23设置在全固态激光模组21和磷酸钛氧钾(KTP)晶体200之间。第三谐振腔的各个部件整体也呈直线型，与第二谐振腔大致平行，这样设置，整个激光装置的结构紧凑，体积较小。表1、第一激光器输出的激光及作用
权利要求
1.一种激光装置，其特征在于，包括: 激光器组件，包括多个激光器，各激光器用于输出至少一种设定波长的激光； 控制器，与各所述激光器连接，所述控制器用于控制各所述激光器输出相应波长的激光; 合光组件，用于将各所述激光器输出的各束激光同光路准直。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于， 所述激光器组件包括第一激光器和第二激光器； 所述第一激光器用于发出第一设定波长的第一激光和第二设定波长的第二激光； 所述第二激光器用于发出第三设定波长的第三激光； 其中，所述第一激光为用于止血的连续波激光，所述第二激光为用于消融的脉冲调制波激光或用于止血的连续波激光，所述第三激光的输出状态为用于消融的脉冲调制波激光，所述第一激光、第二激光和第三激光的波长不同。
3.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于， 所述第一激光的波长为1064nm，所述第二激光的波长为1319nm，所述第三激光的波长为 532nm。
4.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于， 所述第一激光器包括双波长全固态激光模组、第一谐振腔和第二谐振腔；所述双波长全固态激光模组产生第一激光增益和第二激光增益，所述第一激光经由所述第一谐振腔形成振荡和输出，所述第二激光经由所述第二谐振腔形成振荡和输出。
5.根据权利要求4所述的激光装置，其特征在于， 所述第一谐振腔包括第一全反射镜、第二全反射镜、第一部分反射镜和光闸；所述第二全反射镜和第一部分反射镜分别设置在所述双波长全固态激光模组的光路两侧，且所述第二全反射镜的反射光路与所述双波长全固态激光模组的光路呈90°的夹角；所述第一全反射镜设置在所述第二全反射镜的光路上，所述光闸设置在所述第一全反射镜和所述第二全反射镜之间；所述第二全反射镜朝向所述双波长全固态激光模组的一侧镀有第一激光波长的反射膜和第二激光波长的增透膜，远离所述双波长全固态激光模组的一侧镀有第二激光波长的增透膜； 所述第二谐振腔包括第三全反射镜、所述第二全反射镜、所述第一部分反射镜和第一声光开关，所述第三全反射镜设置在所述第二全反射镜远离所述双波长全固态激光模组的一侧，且所述第一声光开关设置在所述第二全反射镜和所述第三全反射镜之间。
6.根据权利要求5所述的激光装置，其特征在于， 所述第二激光器包括全固态激光模组、磷酸钛氧钾晶体、第三谐振腔和第二声光开关，所述全固态激光模组产生的激光增益在所述第三谐振腔中经过所述第二声光开关调制形成脉冲基频激光振荡，经过磷酸钛氧钾晶体倍频得到所述第三激光，并输出。
7.根据权利要求6所述的激光装置，其特征在于， 所述第三谐振腔包括第四全反射镜、谐波镜、第二部分反射镜和第二声光开关，所述第四全反射镜和所述谐波镜分设在所述全固态激光模组的光路两侧，所述第二声光开关设置在所述第四全反射镜和所述全固态激光模组之间。
8.根据权利要求6所述的激光装置，其特征在于:所述激光器组件还包括第三激光器和第四激光器；所述合光组件包括第一合光片、第二合光片和第三合光片； 其中，所述第四激光器用于发出第一指示激光，所述第三激光器用于发出第二指示激光，所述第一指示激光和所述第二指示激光均为可见光，且颜色不同； 所述第一合光片用于将所述第四激光器发出的第一指示激光与所述第二激光器发出的第二激光同光路准直； 所述第二合光片用于将所述第三激光器输出的第二指示激光与所述第一合光片同光路准直的激光再次同光路准直； 所述第三合光片用于将所述第一激光器发出的第一激光与所述第二合光片同光路准直的激光再次同光路准直。
9.根据权利要求7所述的激光装置，其特征在于: 所述控制器与所述光闸、第一声光开关和第二声光开关连接，用于控制各个部件的开启，调制或关闭。
10.根据权利要求9所述的激光装置，其特征在于，还包括: 带有触摸屏的显示器，与所述控制器连接，所述显示器用于人机交互界面的显示，触摸屏用于输入运行数据和控制指令。
11.根据权利要求9所述的激光装置，其特征在于，还包括: 开关，与所述控制器连接， 所述开关用于触发所述控制器控制各个部件的开启或关闭。
12.根据权利要求9所述的激光装置，其特征在于， 所述第一指示激光为650nm波长的红色指示光，所述第二指示激光为405nm波长的蓝色指示光。
13.—种激光系统，其特征在于:包括手术刀具、光纤耦合器和权利要求1-12任一所述的激光装置，所述激光装置输出的激光经过所述光纤耦合器之后，经由所述手术刀具输出。
全文摘要
本发明提供一种激光装置及激光系统，其中激光装置包括激光器组件，包括多个激光器，各激光器用于输出至少一种设定波长的激光；控制器，与各所述激光器连接，所述控制器用于控制各所述激光器输出相应波长的激光；合光组件，用于将各所述激光器输出的各束激光同光路准直。上述技术方案提供的激光装置，具有多个激光器，能够输出多个波长的激光，以满足手术中对切割或止血的需要。在实际输出激光时，可以先止血后切割，或是先切割后止血，或是两者同时进行。上述三种方式需要通过控制器来控制相应激光器何时输出相应的激光。
文档编号A61B18/12GK103211648SQ20131011402
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者梁志远, 刘加峰, 张楠, 武博, 刘庆凯, 李春林, 张禄鹏 申请人:首都医科大学