лазерная установка

Формула изобретения

Лазерная установка, содержащая излучатели основного и юстировочного лазеров с источниками питания и охлаждения и систему подведения лазерного излучения, отличающаяся тем, что она снабжена пассивным лазерным затвором, установленным в резонаторе излучателя основного лазера с возможностью возвратно-поступательного перемещения из полости резонатора, генератором второй гармоники, установленным на выходе из резонатора с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения управляемым зеркалом, установленным отражающей поверхностью к выходу генератора второй гармоники с наклоном к его оптической оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения, неподвижным зеркалом, установленным своей отражающей поверхностью к отражающей поверхности управляемого зеркала и пересекающим ось лазерного излучения, последовательно расположенными за неподвижным зеркалом фокусирующей линзой и перестраиваемым лазером, оси симметрии которых расположены на оси лазерного излучения, и второй системой подведения лазерного излучения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к лазерным установкам, и может быть использовано для комбинированного терапевтического воздействия лазерного излучения различных режимов работы в процессе проведения хирургической операции, обеспечивая противовоспалительное, анальгезирующее и иммуностимулирующее действие.

Известно устройство для лазерной хирургии, содержащее лазер и систему подведения лазерного излучения, выполненную в виде шарнирного световода, формирователя лазерного пучка, а затем распределительного зеркала, выходного звена и дополнительного формирователя (авт. св. СССР N 936932, кл. A 61 N 5/00, A 61 B 6/08, 1982).

Недостатком известного устройства является то, что оно обладает низкой эффективностью, так как не обеспечивает всех видов лазерного воздействия, необходимого для проведения одной хирургической операции, и не позволяет учитывать избирательную чувствительность тканей.

Известна лазерная эндоскопическая установка Cilas YM-101, содержащая излучатели основного и юстировочного лазеров с источниками питания и охлаждения и систему лазерного излучения.

Источник основного лазера выполнен на базе AUF-Nd лазера, источник юстировочного лазера выполнен на основе гелий-неонового лазера с источниками питания. Лазерная установка имеет автономную систему охлаждения излучателя AUF-Nd лазера, электронный блок управления, оптические элементы совмещения излучения с 1,06 мкм и 0,6 мкм, узел ввода излучения в световод, блок подачи в лазерный катетер (Под ред. О.К. Скобелкина. Лазеры в хирургии, М. Медицина, 1989, с. 24-26).

Недостатком известного устройства является то, что оно обладает низкой эффективностью, так как не обеспечивает всех видов лазерного воздействия, необходимого для проведения одной хирургической операции, и не позволяет учитывать избирательную чувствительность тканей.

В основу изобретения поставлена задача создания лазерной установки, в которой за счет снабжения установки пассивным лазерным затвором, генератором второй гармоники, перестраиваемым лазером, определенным образом располагаемыми в установке, обеспечивается более эффективное комбинированное воздействие лазерного излучения различных режимов работы в процессе проведения хирургической операции с учетом избирательной чувствительности тканей к различным длинам волн.

Указанная задача решается за счет того, что в лазерной установке, содержащей излучатели основного и юстировочного лазеров с источниками питания и охлаждения и систему подведения лазерного излучения, согласно изобретению, установка снабжена пассивным лазерным затвором, установленным в резонаторе излучателя основного лазера с возможностью возвратно-поступательного перемещения из полости резонатора, генератором второй гармоники, установленным на выходе из резонатора с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения, зеркалом управляемым, установленным отражающей поверхностью к выходу генератора второй гармоники с наклоном к его оптической оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения, зеркалом неподвижным, установленным своей отражающей поверхностью к отражающей поверхности зеркала управляемого и пересекающим ось лазерного излучения, последовательно расположенными за зеркалом неподвижными линзой фокусирующей и перестраиваемым лазером, оси симметрии которых расположены на оси лазерного излучения, и второй системой подведения лазерного излучения.

Снабжение установки пассивным лазерным затвором, установленным в резонаторе излучателя основного лазера с возможностью возвратно-поступательного перемещения из полости резонатора, позволяет переключать установку на режим генерации моно-импульса с увеличением мощности выходного излучения на операционном поле, создавая терапевтический режим работы.

Снабжение установки генератором второй гармоники, установленным на выходе из резонатора с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения, позволяет переключать перемещения в строну от оси лазерного излучения, позволяет переключать установку с одного режима лазерного излучения на другой режим с длиной волны в два раза меньше, создавая терапевтическое воздействие на операционное поле.

Снабжение установки зеркалом управляемым, установленным отражающей поверхностью к выходу генератора второй гармоники с наклоном к его оптической оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения, зеркалом неподвижным, установленным своей отражающей поверхностью к отражающей поверхности зеркала управляемого и пересекающего ось лазерного излучения, последовательно расположенными за зеркалом неподвижными линзой фокусирующей и перестраиваемым лазером, оси симметрии которых расположены на оси лазерного излучения, и второй системой подведения лазерного излучения, позволяет переключать установку на режим с плавно перестраиваемой длиной волны лазерного излучения, создавая терапевтическое воздействие на операционной поле.

На фиг.1 изображена блок-схема лазерной установки; на фиг.2 - переключатель, продольный разрез; на фиг.3 вид А на фиг.2.

Лазерная установка содержит излучатели 1 и 2 основного (твердотельный лазер на основе алюмо-итриевого граната с неодимом АИГ:Nd³⁺) и юстировочного (гелий-неонового) лазеров с источниками 3 и 4 питания основного и юстировочного лазеров с источником 5 охлаждения основного лазера и систему 6 подведения лазерного излучения, выполненную, например, в виде узла ввода излучения и оптического волокна или сканирующей системы. Ввиду того, что основной лазер работает в инфракрасном диапазоне спектра, обрабатываемая поверхность подсвечивается излучением юстировочного гелий-неонового лазера с длиной волны 0,632 мкм.

Пассивный лазерный затвор 7 установлен в резонаторе излучателя 1 основного лазера между зеркалом 8 или 9 и квантроном 10 с возможностью возвратно-поступательного перемещения из полости резонатора, например, с помощью переключателя, в сторону от оси лазерного излучения.

Пассивный лазерный затвор 7 представляет собой g-облученный кристалл LiF, который просветляется под воздействием излучения. В зависимости от длины кристалла изменяется величина его начального пропускания и, следовательно, длительность и мощность гигантских импульсов излучения. Длительность импульсов в режиме моно-импульсов составляет величину порядка 30 нс. Генератор 11 второй гармоники установлен на выходе из резонатора излучателя 1 основного лазера с возможностью возвратно-поступательного перемещения, например, с помощью переключателя, в сторону от оси лазерного излучения. Генератор 11 второй гармоники представляет собой нелинейный кристалл КТР, ориентированный определенным образом с помощью юстировочного узла. Зеркало 12 управляемое плоское или вогнутое установлено отражающей поверхностью к выходу генератора 11 второй гармоники с наклоном к его оптической оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения, например, с помощью переключателя, в сторону от оси лазерного излучения. Зеркало 13 неподвижное плоское или вогнутое установлено своей отражающей поверхностью к отражающей поверхности зеркала 12 управляемого и пересекает ось лазерного излучения.

Последовательно расположены за зеркалом 13 неподвижным линза 14 фокусирующая и перестраиваемый лазер 15, оси симметрии которых расположены на оси лазерного излучения, и вторая система 16 подведения лазерного излучения, выполненная, например, в виде узла ввода излучения и оптического волокна или сканирующей системы.

Перестраиваемый лазер 15 выполняется на основе Al₂O₃:Ti³⁺. Выделение узкополосного излучения из широкого спектрального диапазона в перестраиваемом лазере 15 осуществляют с помощью системы призм, помещенных в резонаторе перестраиваемого лазера 1.

Переключатель может быть выполнен, например, из призмы 16, установленной на оси 17, кронштейна 18, рычага 19, стопора 20. На призме 16 могут быть закреплены кристаллы пассивного лазерного затвора 7 или кристалл генератора 11 второй гармоники, или зеркало 12 управляемое. На фиг.2 и 3 изображено закрепление кристалла пассивного лазерного затвора 7.

Работа установки осуществляется на следующих режимах: 1) хирургический, 2) терапевтический (l 1,064 мкм); 3) терапевтический (l 0,532 мкм); 4) терапевтический (l 0,7 0,9 мкм) в процессе проведения одной хирургической операции.

При работе в хирургическом режиме 1) пассивный лазерный затвор 7, генератор 11 второй гармонии и зеркало 12 управляемое удалены с оси лазерного излучения и излучатель 1 основного лазера работает в режиме свободной генерации с длиной волны l 1,064 мкм и излучением подается через систему 6 подведения лазерного излучения и далее используется для воздействия на операционное поле.

При работе в терапевтическом режиме 2) пассивный лазерный затвор 7 устанавливается в резонатор излучателя 1 основного лазера между зеркалом 8 или 9 и квантроном 10 с помощью переключателя путем поворота ручкой 19 призмы 16 с кристаллом пассивного лазерного затвора 7 и фиксации стопором 20. Установка переводится в режим моно-импульса, при этом происходит увеличение мощности выходного излучения на длине волны l 1,064 мкм за счет сокращения времени высвечивания энергии. Генерируемое излучение через систему 6 подведения лазерного излучения направляется на операционное поле, осуществляя терапевтическое воздействие.

При работе в терапевтическом режиме 3) генератор 11 второй гармоники устанавливается на выходе из резонатора излучателя 1 за зеркалом 9 с помощью переключателя путем поворота ручкой 19 призмы 16 с кристаллом генератора 11 второй гармоники и фиксации стопором 20. При этом происходит преобразование лазерного излучения с длиной волны l 1,064 мкм в излучение с длиной волны l 0,532 мкм, которое через систему 6 подведения лазерного излучения направляется на операционное поле, осуществляя терапевтическое воздействие.

При работе в терапевтическом режиме 4 зеркало 12 управляемое устанавливают с наклоном к оси генератора 11 второй гармоники с помощью переключателя путем поворота ручкой 19 призмы 16 с зеркалом 12 управляемым и фиксации стопором 20. Излучение после генератора 11 второй гармоники с помощью зеркала 12 управляемого и зеркала 13 неподвижного, линзы 14 фокусирующей поступает в перестраиваемый лазер 15, где получают излучение с плавно перестраиваемой длиной волны в диапазоне 0,7-0,9 мкм, которое через вторую систему 16 подведения лазерного излучения подается на операционное поле, осуществляя терапевтическое воздействие.

Переход с одного режима на другой производится быстро с помощью переключателя. Работа на всех четырех режимах осуществляется при проведении одной хирургической операции, обеспечивая противовоспалительное, анальгезирующее и иммунностимулирующее действие на пациента, а также учет избирательной чувствительности ткани.

Снабжение лазерной установки пассивным лазерным затвором 7, установленным в резонаторе излучателя 1 основного лазера с возможностью возвратно-поступательного перемещения из полости резонатора, позволяет переключать установку на режим генерации моно-импульса с увеличением мощности выходного излучения на операционное поле, создавая терапевтический режим работы.

Снабжение лазерной установки генератором 11 второй гармоники, установленным на выходе из резонатора с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения, позволяет переключать установку с одного режима лазерного излучения на другой режим с длиной волны в два раза меньше, создавая терапевтическое воздействие на операционное поле.

Снабжение лазерной установки зеркалом 12 управляемым, установленным отражающей поверхностью к выходу генератора 11 второй гармоники с наклоном к его оптической оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сторону от оси лазерного излучения, зеркалом 13 неподвижным, установленным своей отражающей поверхностью к отражающей поверхности зеркала 12 управляемого и пересекающим ось лазерного излучения, последовательно расположенными за зеркалом 13 неподвижными линзой 14 фокусирующей и перестраиваемым лазером 15, оси симметрии которых расположены на оси лазерного излучения, и второй системой 16 подведения лазерного излучения, позволяет переключать установку на режим с плавно перестраиваемой длиной волны лазерного излучения, создавая терапевтическое воздействие на операционное поле.

Лазерная установка успешно прошла испытания.