专利名称：自控激光手术设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光手术医疗器械，尤其涉及一种自控激光手术设备。
W°
背景技术：
目前，采用激光显微进行手术已被广泛应用，不仅是外科、内科、五官 科以及眼科均广泛的使用，在治疗青光眼方面，采用激光显微手术是治疗的 主要手段。传统的滤过性手术主要有小梁切除术、巩膜咬切术，但是传统的 滤过性手术术后并发症较多，如早期的术后浅前房及无前房、睫脉脱、恶性
青光眼、出血和滤过泡不形成等；晚期的滤过口堵塞、瘫痕形成、嚢样变、 滤过泡破裂、白内障和感染等。现有的激光显微手术系统主要是通过显微系 统实时观察被激光照射生物组织的变化情况，根据手术所需，手动控制手术 过程中的激光照射量，在消除病灶组织的同时损伤正常组织，影响治疗效果， 所以，这些治疗设备和治疗方法必须一边观察手术情况， 一边手动控制整个 手术过程中的激光照射量，比较繁瑣，绝大多数手术医生是凭借手术的经验 进行激光手术，^b啦控制好手术，还存在诸多问题亟待解决。 发明内容
本实用新型的主要目的在于解决上述激光手术医疗器械中的问题，提供 一种能够控制手术过程中消除病灶组织的同时不损伤正常组织，具有多种控 制方式、参数可调、应用广泛，精确地控制手术量，提高治疗效果的自控激 光手术设备。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
由主控制器、显示器、CCD摄像头、激光器、光源设备、主支架、悬臂、
悬挂手术治疗头、显微观察系统、显微手术适配器和内窥镜(16)组成。
本实用新型主要由主控制器、显示器、CCD摄像头、激光器、光源设备、 主支架、悬臂、悬挂手术治疗头、显微观察系统、显微手术适配器、图像采 集卡、激光器与微机的接口电路、脉冲激光器、指示光激光器、微机、软件 系统和内窥镜等几部分组成。本实用新型治疗眼科的青光眼、老花眼和近视 眼等眼科疾病，以及鼻息肉和喉癌等疾病。
CCD才聂像头的摄像输出端通过线路与主控制器相连接，激光器的激光控 制连接端口通过线路与主控制器相连接，激光器的激光输出端口通过光导纤 维导线与显微手术适配器的适配器输入端口相连接，CCD摄像头采集病灶组 织和正常组织的图像和光语并通过摄像输出端传输给主控制器。
主控制器、显示器、CCD摄像头、激光器和显微手术适配器通过线路的 连接构成手术设备的系统。主控制器、显示器、CCD摄像头、激光器和显微手术适配器在这个系统中各自起到部件的作用，CCD摄像头实时检测手术部 位光强度和颜色的变化，同时记录手术过程，并把病灶组织和正常组织的图 像和光谱传输给主控制器，图像和光语通过主控制器监控处理，精确控制手 术过程，并能够通过I/0接口控制激光器的开启与关斩。本实用新型采用图像 采集卡直接以CCD摄像装置的视频信号为输入，无需信号预处理；模拟信号 经A/D转换后直接经PCI总线与主控制器通讯；软件系统控制CCD摄像装置 获取所需的手术前后手术部位的图像和光语，并对图像资料和光i普资料进行 存储、转换、分析。主控制器可采用PC计算机。
主控制器识别和处理CCD摄像头采集的病灶组织和正常组织的图像和光 谱，并相应地发出指令控制激光器的操作，避免激光手术的误操作损伤正常 组织导致手术的失误。
本实用新型的主控制器对CCD掘/像头采集的病灶组织和正常组织的图像 和光语进行识别和处理，在治疗青光眼时面阵CCD实时监测激光打孔部位组 织的光反射强度和颜色的变化，当孔切穿时必伴有光强和颜色的突变，随时 检测到这一突变并及时控制激光器关断，这个过程可控制在一个激光脉冲的 限度内，从而能有效、可靠地防止激光的过度伤害。在治疗老花眼时实时监 控晶体表面的弧度(即屈光度)以及前腔距的改变，及时控制红外光能量、 光斑大小和巩膜切除图形，提高老花眼的治疗效果。
显示器与主控制器的显示器连接端口相连接，采用显示屏或触摸屏作为 主控制器的显示器，显示器即时显示CCD摄像头所采集的病灶组织和正常组 织的图像和光镨，同时显示器上显示手术参数。
本实用新型显示器可采用显示屏或者触摸屏，采用触4莫屏可简化计算机， 直接在触摸屏上操作修正参数；显示器实时显示CCD摄像头采集的图像和光 i普，同时显示手术参数和主控制器发出的操作指令，便于医生观察和治疗。 显示器上充分显示出病灶组织和正常组织的图像和光谱、激光输出光的能量、 手术参数、光斑的大小以及病灶组织切除的图形。
激光器的激光输出端口通过光导纤维或导光臂与显微手术适配器的适配 器输入端口相连接，传输治疗用激光，治疗用激光器采用脉沖式工作方式的 气体激光器或固体激光器或半导体激光器或光纤激光器，脉冲宽度250 n s 100ms,能量密度5 20J/cm2，脉冲频率<200Hz。
激光参数的选择对手术的效果有直接的影响，本实用新型泛指所有能对 手术造成影响的激光参数，包括激光波长、输出方式(脉沖，连续)、脉冲能 量密度、脉沖宽度、脉冲频率、激光控制方式(人工控制，反馈控制)等。
在经外路激光巩膜切除术中，激光参数的选择应遵循三个原则热损伤 和机械损伤最小；可精确控制手术量；切除效率高、手术时间少。获得最小 的热损伤是至关重要的原则，因为无论从对邻近组织的损害来讲，还是对手术后的伤口愈合以及减少瘢痕都是十分关键的。在此前提下，应精确地控制 手术量，避免对深部组织的过伤害。只有在满足了上述两条的情况下，才能 考虑提高切除效率，减少手术时间。
短脉冲输出的中远红外激光以其热效应作用表浅、损伤小、手术出血少 等优点，适用于青光眼滤过手术。其中激光在切除组织时具有很强的止血功 能，而且切除时对周围组织损伤很小，适于做外路激光切除手术。连续波激 光和脉冲与眼組织作用的效果有所不同，使用短脉冲激光限制热扩散是减少
热损伤的一种方法。
激光器的激光控制连接端口通过线路与主控制器的控制激光器连接端口 相连接，主控制器发出指令控制激光器的开机、关机以及修正激光输出量。
本实用新型通过主控制器控制激光器的输出方式，包括连续波、单脉冲、
多脉沖、复合脉沖等；主控制器可以预先设定也可以在手术中跟据需要随时 更改手术参数，手术参数包括连续波输出的功率、照射时间，脉冲波输出 能量、脉宽和频率等。本实用新型利用高速I/0接口电路，将主控制器跟激光 器连接起来，使用D/A转换完成设置参数和控制激光开关的功能，A/D转换 可以实时监测激光器的状态，记录激光器实际脉沖总个数以及总作用的时间。 主支架的上部设置悬臂，悬臂的一端部设置悬挂手术治疗头，主支架和 悬臂支撑悬吊悬挂手术治疗头，悬挂手术治疗头在悬臂的端部保持治疗状态 或自由移动。
悬挂手术治疗头悬吊在主支架的悬臂上，主支架和悬臂不仅保持悬挂和 支撑悬挂手术治疗头处于最佳治疗位置，还能够在手术中上、下、左、右、 前、后自由移动，使得悬挂手术治疗头始终处于最佳治疗状态。
悬挂手术治疗头的上部设置显微观察系统和显微观察镜，悬挂手术治疗 头的一侧设置CCD摄像头，CCD摄像头的摄像输出端通过线路与主控制器的 数据信息接口相连接，即时把捕获到的图像和光镨传输给主控制器。
悬挂手术治疗头的下部设置显微手术适配器，显^L手术适配器的适配器 输入端口与激光器相连接，悬挂手术治疗头的一侧设置光源接口，光源设备 的光源输出端通过光源接口接通光源照明手术部位。
在悬挂手术治疗头上放置显微观察系统、显微观察镜、显微手术适配器 和CCD摄像头，激光器、光源设备以及主控制器均通过线路分别向连接，悬 挂手术治疗头成为治疗的中心。
在悬挂手术治疗头内设置光学镜片组，光学镜片组形成光路，通过光学 镜片组将显微观察系统、显微观察镜、CCD摄像头和显微手术适配器构成一 整体。
设置在悬挂手术治疗头上的显微观察系统、显微观察镜、CCD摄像头和 显微手术适配器通过光学镜片组有机的连成一个整体，显微观察系统、显微观察镜、CCD摄像头和显微手术适配器各自在光学镜片组相应的位置。
脚踏开关与主控制器相连接，启闭脚踏开关通过主控制器手动控制激光 器的启动和关闭，当手术中出现突发变故关闭脚踏开关即刻关闭激光器，突 发变故结束开启脚踏开关，恢复工作状态。
脚踏开关的操作是人工控制的，是由医生视手术情况，做出主观判断后 关断激光器，当需要继续操作，打开脚踏开关恢复工作状态。另外，关断激 光器还有两种方式， 一种是主控制器上"手术结束"按钮，是由操作人员控 制，是为了应付紧急情况保护人身安全而增加的防范措施；另一种是依据病 灶组织和正常组织的图像和光镨-阈值控制，属于自动控制的方式。这三项措 施中任何1项起作用时，都会关断激光器，而且这三项措施互相不冲突，因 而增加了整体系统的安全性。 '
内窥镜替换显微观察系统和显微手术适配器，由主控制器、显示器、 图像采集头、激光器、光源设备和内窥镜组成，显示器与主控制器的显示 器连接端口相连接，采用通用显示器或触摸屏显示器作为主控制器的显示 器，显示器即时显示CCD摄像头所采集的病灶组织和正常组织的图像和光 镨，同时显示器上显示手术参数。
本实用新型主要由主控制器、显示器、CCD摄像头、激光器、光源设备、 主支架、悬臂、悬挂手术治疗头、显微观察系统、显微手术适配器、图像采 集卡、激光器与微机的接口电路、脉冲激光器、指示光激光器、微机和软件 系统等几部分组成。显示器实时显示CCD摄像头采集的图像和光语，同时显 示手术参数和主控制器发出的操作指令，便于医生观察和治疗。显示器上充 分显示出病灶组织和正常组织的图像和光i普、激光输出光的能量、手术参数、 光斑的大小以及病灶组织切除的图形。本实用新型治疗食道癌、胃癌以及直 肠息肉的疾病。
内窥镜的上部设置活检口、气孔、水孔、光源接口和内窥镜数据端口， 活检口、气孔、水孔和光源接口由内窥镜的上部贯通至观测治疗端部，在 观测治疗端部构成活检口端口 、气孔端口、水孔端口和光源头，；陂手术病 灶组织汽化后产生的废气通过气孔端口由气孔排出，手术过程中被手术部 位产生的组织液体及水分通过水孔端口由水孔排出，光源设备的光源输出 端口通过内窥镜的光源接口由光纤束传输到观测治疗端口的光源头，观测 治疗端口上至少设置3个光源头，光源头照明手术的部位。
在内窥镜的观测治疗端部设置CCD摄像头的图形采集头，内窥镜上部 设置的内窥镜数据端口通过线路与主控制器的数据信息接口相连接并与主 控制器的图像卡相连接，CCD摄像头的图形采集头采集病灶组织和正常组 织的图像和光i普，主控制器识别和处理CCD摄像头采集的病灶组织和正常 组织的图像和光i普，并相应地发出指令控制激光器的搡作，避免激光手术 的误操作损伤正常组织导致手术的失误。
激光器的激光输出端口连接光导纤维，把光导纤维从内窥镜的活检口插入，光导纤维的端部直至观测治疗端口处的活检口端口，传输治疗用激 光，治疗用激光采用脉冲式工作方式的气体激光器或固体激光器或半导体
激光器或光纤激光器，脉冲宽度250jas 100ms，能量密度5~20J/cm2， 脉沖频率<200Hz。
激光器的激光控制连接端口通过线路与主控制器的控制激光器连接端 口相连接，主控制器发出指令控制激光器的开机、关机以及修正激光输出 量。
脚踏开关与主控制器相连接，启闭脚踏开关通过主控制器手动控制激光 器的启动和关闭，当手术中出现突发变故关闭脚踏开关即刻关闭激光器，突 发变故结束开启脚i^开关，恢复工作状态。
本实用新型是自控激光手术设备。结构简单，设计合理，制作简单，操 作简易容易掌握，手术过程中消除病灶组织的同时不损伤正常组织，具有多 种控制方式、参数可调、应用广泛，精确地控制手术量，提高治疗效果，能 够广泛的应用于外科、内科、五官科以及眼科疾病的治疗，可实时监视手术 过程的、参数可调，可精确地控制手术量并减少对孔周围组织的损伤，手术 效果理想。
可以选择多种输出方式，包括连续波、单脉冲、多脉冲、复合脉沖等。 连续波输出的功率、照射时间，脉沖波输出能量、脉宽和频率等参数均可预 先设定并按需要随时更改；连续激光辐照时间或脉冲激光脉冲总数既可以由 人工控制也可以自动反馈控制，并可以在手术结束后立即显示结果；由软件 做成的调节旋钮通过接口电路调节激光器的各个参数，与模拟调节相比，具 有调整方便、直观、调整量精确、可靠等优点；使用摄像装置实时监视手术 过程，可及时检测到滤过孔切穿，反馈控制激光器关断，有效地防止激光的 过伤害；可以实时记录手术过程，便于对病人资料进行管理。病历管理数据 库系统不但可以将术前和术后的图像资料纪录在案，还可供医生和病人随时 查找；根据激光切除滤过术的特点，为避免滤过孔穿透后激光继续对周围特 别是深部组织的伤害，采用两种控制方式。 一是主动控制方式，二是反馈控 制方式。前者是通过对欲切除组织特性的分析，经大量反复实验，总结出最 佳的控制参数，通过预先设定的程序，实现自动控制。后一种方式采用摄像 装置实时检测切孔部位亮度和颜色的变化。实验发现孔切穿常伴有光强和颜 色的突变，及时地检测到这一突变并反馈控制激光器关断，可以有效地防止 激光的过伤害；可见光波段的红色激光作指引光，而反馈控制中需要探测孔 切穿时光强或颜色的变化，为避免红色指引光对检测的干扰，采用了两种方 法 一是选用除红色之外的激光作指引光，二是用主控制器控制适时自动关 闭指引光。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
图1自控激光手术设备的示意图 图2自控激光手术设备的局部剖视示意图 图3自控激光手术设备的示意图图4 自控激光手术设备的内窥镜(A)和观测治疗端部(B)的示意图
l主支架，2悬臂，3悬挂手术治疗头，4显微观察系统，5显微观察镜， 6显^f鼓手术适配器，7光源接口， 8CCD摄像头，9激光器，IO主控制器，11 显示器，12脚踏开关，13摄像输出端口， 14适配器输入端口， 15光学镜片 组，16内窥镜，17激光输出端口， 18激光控制连"l矣端口， 19活4企口， 20气 孔，21水口， 22观测治疗端部，23内窥镜数据端口， 24光源头，25图像采 集头，26气孔端口， 27水孔端口， 28活检口端口， 29光源设备，30光源输 出端口， 31控制激光器连接端口， 32数据信息接口， 33显示器连接端口
具体实施方式
实施例1
由主控制器(10)、显示器(11)、 CCD摄像头(8)、激光器(9)、光源 设备(29 )、主支架(1 )、悬臂(2 )、悬挂手术治疗头(3 )、显微观察系统(4) 和显微手术适配器(6)组成。
CCD摄像头(8 )的摄像输出端(13 )通过线路与主控制器(10 )相连接， 激光器(9)的激光控制连接端口 (18)通过线路与主控制器(10)相连接， 激光器(9)的激光输出端口 (17)通过光导纤维导线与显^t手术适配器(6) 的适配器输入端口 ( 14)相连接，CCD揭/像头(8)采集病灶组织和正常组织 的图像和光谮并通过摄像输出端(13)传输给主控制器(10)。
主控制器(10)识别和处理CCD摄像头(8)釆集的病灶组织和正常组 织的图像和光谱，并相应地发出指令控制激光器(9)的操作，避免激光手术 的误操作损伤正常组织导致手术的失误。
显示器(11)与主控制器(10)的显示器连接端口 (33)相连接，采用 显示屏或触摸屏作为主控制器(10)的显示器(11)，显示器(11)即时显示 CCD摄像头(8)所采集的病灶组织和正常组织的图像和光谱，同时显示器(11) 上显示手术参数。
激光器(9)的激光输出端口 (17)通过光导纤维或导光臂与显微手术适 配器(J)的适配器输入端口 _(14)传输，1，，光，治，^'，，器
激光器，脉冲宽度250ys 100ms，能量密度5~20J/cm2,脉冲频率<200Hz。 激光器(9)的激光控制连接端口 (18)通过线路与主控制器(10)的控
制激光器连接端口 (31)相连接，主控制器(10)发出指令控制激光器(9)
的开机、关机以及修正激光输出量。
主支架(1)的上部设置悬臂(2),悬臂(2)的一端部设置悬挂手术治
疗头(3)，主支架(1)和悬臂(2)支撑悬吊悬挂手术治疗头(3),悬挂手
术治疗头(3)在悬臂(2)的端部保持治疗状态或自由移动。
悬挂手术治疗头(3)的上部设置显微观察系统(4)和显微观察镜(5),
悬挂手术治疗头(3)的一侧设置CCD摄像头(8), CCD摄像头(8)的摄像输出端(13)通过线路与主控制器(10)的数据信息接口 (32)相连接，即 时把捕获到的图像和光谱传输给主控制器(10 )。
悬挂手术治疗头(3)的下部设置显微手术适配器(6)，显微手术适配器 (6)的适配器输入端口 (14)与激光器(9)相连接，悬挂手术治疗头(3) 的一侧设置光源接口 (7),光源设备(29)的光源输出端(30)通过光源接 口 (7)接通光源照明手术部位。
在悬挂手术治疗头(3)内设置光学镜片组(15)，光学镜片组(15)形 成光路，通过光学镜片组(15 )将显微观察系统(4 )、显微观察镜(5 )、 CCD 摄像头(8)和显微手术适配器(6)构成一整体。
脚踏开关(12)与主控制器(10)相连接，启闭脚踏开关(12)通过主 控制器(10)手动控制激光器(9)的启动和关闭，当手术中出现突发变故关 闭脚踏开关(12)即刻关闭激光器(9)，突发变故结束开启脚踏开关(12), 恢复工作状态，如
图1、图2所示。
实施例2
由主控制器(10)、显示器(11)、图像采集头(25)、激光器(9)、光 源设备(29)和内窥镜(16)组成，显示器(11)与主控制器(10)的显示 器连接端口 (33)相连接，采用通用显示器或触摸屏显示器作为主控制器 (10)的显示器(11),显示器(11)即时显示CCD摄像头(8)所采集的 病灶组织和正常组织的图像和光镨，同时显示器(11)上显示手术参数。
内窥镜(16)的上部设置活检口 (19)、气孔(20)、水孔(21)、光源 接口 (7)和内窥镜数据端口 (23)，活检口 (19)、气孔(20)、水孔(21) 和光源接口 (7)由内窥镜(16)的上部贯通至观测治疗端部(22),在观 测治疗端部(22)构成活;险口端口 (28)、气孔端口 (26)、水孔端口 (27) 和光源头(24)，被手术病灶组织汽化后产生的废气通过气孔端口 (26)由
端口 (27)由水孔(21 )排出，光源设备(29)的光源输出端口 (30)通 过内窥镜(16)的光源接口 (7)由光纤束传输到观测治疗端口 (22)的光 源头(24)，观测治疗端口 (22)上至少设置3个光源头(24)的3个光源 头(24),光源头(24)照明手术的部位。
在内窥镜(16)的观测治疗端部(22)设置CCD摄像头(8)的图形 釆集头(25)，内窥镜(16)上部设置的内蔬镜数据端口 (23)通过线路与 主控制器(10)的数据信息接口 (32)相连接并与主控制器(1)的图像卡 相连接，CCD摄像头(8)的图形采集头(25)采集病灶组织和正常组织的 图像和光镨，主控制器(10)识别和处理CCD摄像头(8)采集的病灶组 织和正常组织的图像和光谱，并相应地发出指令控制激光器(9)的操作， 避免激光手术的误操作损伤正常组织导致手术的失误。
激光器(9)的激光输出端口 (17)连接光导纤维，把光导纤维从内窥 镜(16)的活检口 (19)插入，光导纤维的端部直至观测治疗端口 (22) 处的活检口端口 (28)，传输治疗用激光，治疗用激光器采用脉冲脉冲式工度:250las 100ms，能量密度5~20J/cm2，脉冲频率<200Hz。
激光器(9)的激光控制连接端口 (18)通过线路与主控制器(10)的
控制激光器连接端口 (31)相连接，主控制器(10)发出指令控制激光器 (9)的开机、关机以及修正激光输出量。
脚踏开关(12)与主控制器(10)相连接，启闭脚踏开关(12)通过主
控制器(10)手动控制激光器(9)的启动和关闭，当手术中出现突发变故关
闭脚踏开关(12)即刻关闭激光器(9),突发变故结束开启脚踏开关(12),
恢复工作状态，如图3、图4所示。 实施例3
术前准备后，开启主控制器(10)、显示器(11)、 CCD摄像头(8)和光 源设备(29)，调整主支架(1)上的悬臂(2)和悬挂手术治疗头(3)，治疗 端进入手术区域，把悬挂手术治疗头(3)上的显微手术适配器(6)对准手 术部位。
通过悬挂手术治疗头(3)上的显微观察系统(4)和显示器(11)显示 的图像和光傳，观察手术部位的病灶组织和正常组织，主控制器(10)识别、 确认病灶组织和正常组织的图像和光语，将显微手术适配器(6)锁定病灶组 织部位。
开启激光器(9)，主控制器(10)修正激光器(9)的手术参数，调整激 光器(9)的输出功率，激光器(9)准备开机出光。
锁定病灶组织，主控制器发"开机"出操作指令，激光器(9)开机出光， 激光器(9)输出治'疗激光，激光器(9)的治疗激光切割或汽化手术部，的
体激光器或光纤激光器，脉冲宽度250ms 100ms，能量密度5~20J/cm2， 脉冲频率<200Hz。
CCD摄像头(8)始终把捕获到的图像和光谱反馈给主控制器(10),显 示器(11)始终显示CCD摄像头(8)捕获到的图像和光i普，主控制器(10) 随时监控捕获到的图像和光语的变化，并及时对激光器(9)发出操作指令， 停机或开机或修正激光的输出量。
脚踏开关(12)与主控制器(10)相连接，启闭脚踏开关(12)通过主 控制器(10)控制激光器(9)的开机和关机。
当病灶组织的图像和光i普一消失，CCD摄像头(8)将捕获到正常组织的 图像和光镨反馈给主控制器(10)，主控制器(10)监控到正常组织的图像和 光i普出现，即时对激光器(9)发出"停机，'操作的指令，激光器(9)接到 "停机"操作指令，在发出下一个脉冲激光前停止输出激光，不损伤正常组 织。
调整主支架(1)上的悬臂(2)和悬挂手术治疗头(3)，寻找手术部位 的病灶组织，把悬挂手术治疗头(3)上的显微手术适配器(6)对准手术部 位的病灶组织，主控制器(10)识别、确认病灶组织和正常组织的图像和光 谱，锁定病灶组织，主控制器发出操作指令，激光器(9)开机出光，激光器(9) 输出治疗激光，激光器(9)的治疗激光切割或汽化手术部位的病灶组 织，往复循环，直至完全消除手术部位的病灶组织。
当完全消除手术部位的病灶组织，关闭激光器(9)停止输出治疗激光； 通过悬挂手术治疗头(3)上的显微观察系统(4)和显示器(11)显示的图 像观察手术部位的正常组织和病灶组织，主控制器(10)确认手术部位完全 消除病灶组织后，移动主支架(1)上的悬臂(2)和悬挂手术治疗头(3)， 把悬挂手术治疗头(3)上的显微手术适配器(6)从手术部位移开。
关闭主控制器(IO)、显示器(ll)、 CCD才IH象头(8 )和光源，手术结束， 如
图1、图2所示。
实施例4
脚踏开关(12)与主控制器(10)相连接，当手术中出现突发变故， 关闭脚踏开关(12)，脚踏开关(12)通过主控制器(10)关闭激光器(9), 激光器(9)即刻停机，停止输出治疗激光；
当突发变故结束，开启脚踏开关(12)，激光器(9)恢复工作状态，如
图1所示。
实施例5
术前准备后，开启主控制器(10)、显示器(11)、光源设备(29)和 CCD摄像头(8),开启光源设备(29)观测治疗端口 (22)的3个光源头 (24)照明手术的部位，内窥镜(16)的观测治疗端部(22)进入手术区 域，对准手术部位。
激光器(9)的激光输出端口 (17)连接光导纤维，把光导纤维从内窺 镜(16)的活检口 (19)插入，光导纤维的端部直至观测治疗端口 (22) 处的活检口端口 (28)，在观测治疗端口 (22)处出光治疗病灶。
将内窥镜(16)的观测治疗端口 (22)对准手术部位，通过显示器(11) 显示手术部位的图像和光语，观察手术部位的病灶组织和正常组织，主控 制器(10)识别、确认病灶组织和正常组织的图像和光谱。
通过主控制器(10)修正手术参数，调整激光器(9)的输出功率，激 光器(9)准备开机出光。
锁定病灶組织，主控制器发出操作指令，激光器(9)开机出光，激光 器(9)输出治疗激光，激光器(9)的治疗激光切割或汽化手术部位的病 灶组织，治疗用激光采用脉沖式工作方式的气体激光器或固体激光器或半 导体激光器或光纤激光器，脉沖宽度250jus 100ms,能量密度5~20J/cm2， 脉沖频率<200Hz。
CCD摄像头(8)始终把捕获到的图像和光i普反馈给主控制器(10), 显示器(11)始终显示CCD摄像头(8)捕获到的图像和光语，主控制器
(10) 随时监控捕获到的图像和光镨的变化，并及时对激光器(9)发出操 作指令，停机或开机或修正激光的输出量。
在手术过程中被手术的病灶组织汽化后产生的废气通过气孔端口 (26)
由气孔(20)排出，手术过程中被手术的部位产生的组织液体及水分通过 水孔端口 (27)由水孔(21)排出。当病灶组织的图像和光镨一消失，CCD摄像头(8)将捕获到正常组织 的图像和光i普反馈给主控制器(10)，主控制器(10)监控到正常组织的图 像和光谱出现，即时对激光器(9)发出"停机"操作的指令，激光器(9) 接到"停机，，操作指令，在发出下一个脉冲激光前停止输出激光，不损伤 正常组织。
调整内窺镜(16)的观测治疗端口 (22)，寻找手术部位的病灶组织， 将内窥镜(16)的观测治疗端口 (22)对准手术部位的病灶组织，主控制 器(10)识别、确认病灶组织和正常组织的图像和光语，锁定病灶组织， 主控制器发出操作指令，激光器(9)开机出光，激光器(9)输出治疗激 光，激光器(9)的治疗激光切割或汽化手术部位的病灶组织，往复循环， 直至完全消除手术部位的病灶组织。
当完全消除手术部位的病灶组织，关闭激光器(9 )停止输出治疗激光。
通过显示器(11)显示的图像观察手术部位的正常组织和病灶组织，主 控制器(10)确认手术部位完全消除病灶组织后，内窺镜(16)的观测治疗 端口 (22)退出手术部位，关闭主控制器(10)、显示器(11)、 CCD摄像头 (8 )和光源设备(29 )，手术结束，如图3、图4所示。
实施例6
脚踏开关(12)与主控制器(10)相连接，当手术中出现突发变故，关 闭脚踏开关(12)，脚踏开关(12)通过主控制器(10)关闭激光器(9)，激 光器(9)即刻停机，停止输出治疗激光。
当突发变故结束，开启脚踏开关(12)，激光器(9)恢复工作状态，如 图3所示。
权利要求1、一种自控激光手术设备，其特征是由主控制器(10)、显示屏(11)、CCD摄像头(8)、激光器(9)、光源(29)、主支架(1)、悬臂(2)、悬挂手术治疗头(3)、显微观察系统(4)、显微手术适配器(6)和内窥镜(16)组成，CCD摄像头(8)的摄像输出端(13)通过线路与主控制器(10)相连接，激光器(9)的激光控制连接端口(18)通过线路与主控制器(10)相连接，激光器(9)的激光输出端口(17)通过光导纤维导线与显微手术适配器(6)的适配器输入端口(14)相连接，CCD摄像头(8)采集病灶组织和正常组织的图像和光谱并通过摄像输出端(13)传输给主控制器(10)，主控制器(10)识别和处理CCD摄像头(8)采集的病灶组织和正常组织的图像和光谱，并相应地发出指令控制激光器(9)的操作，避免激光手术的误操作损伤正常组织导致手术的失误；显示屏(11)与主控制器(10)的显示器连接端口(33)相连接，采用通用显示器或触摸屏显示器作为主控制器(10)的显示屏(11)，显示屏(11)即时显示CCD摄像头(8)所采集的病灶组织和正常组织的图像和光谱，同时显示屏(11)上显示手术参数；激光器(9)的激光输出端口(17)通过光导纤维或导光臂与显微手术适配器(6)的适配器输入端口(14)相连接，传输治疗用激光，治疗用激光器(9)采用脉冲式工作方式的气体激光器或固体激光器或半导体激光器或光纤激光器，脉冲宽度250μs～100ms，能量密度5～20J/cm2，脉冲频率＜200Hz；激光器(9)的激光控制连接端口(18)通过线路与主控制器(10)的控制激光器连接端口(31)相连接，主控制器(10)发出指令控制激光器(9)的开机、关机以及修正激光输出量；主支架(1)的上部设置悬臂(2)，悬臂(2)的一端部设置悬挂手术治疗头(3)，主支架(1)和悬臂(2)支撑悬吊悬挂手术治疗头(3)，悬挂手术治疗头(3)在悬臂(2)的端部保持治疗状态或自由移动；悬挂手术治疗头(3)的上部设置显微观察系统(4)和显微观察镜(5)，悬挂手术治疗头(3)的一侧设置CCD摄像头(8)，CCD摄像头(8)的摄像输出端(13)通过线路与主控制器(10)的数据信息接口(32)相连接，即时把捕获到的图像和光谱传输给主控制器(10)；悬挂手术治疗头(3)的下部设置显微手术适配器(6)，显微手术适配器(6)的适配器输入端口(14)与激光器(9)相连接，悬挂手术治疗头(3)的一侧设置光源接口(7)，光源设备(29)的光源输出端(30)通过光源接口(7)接通光源照明手术部位；在悬挂手术治疗头(3)内设置光学镜片组(15)，光学镜片组(15)形成光路，通过光学镜片组(15)将显微观察系统(4)、显微观察镜(5)、CCD摄像头(8)和显微手术适配器(6)构成一整体；脚踏开关(12)与主控制器(10)相连接，启闭脚踏开关(12)通过主控制器(10)手动控制激光器(9)的启动和关闭，当手术中出现突发变故关闭脚踏开关(12)即刻关闭激光器(9)，突发变故结束开启脚踏开关(12)，恢复工作状态。
2、根据权利要求l所述的自控激光手术设备，其特征在于所述的内窥镜(16)替换显微观察系统(4)和显微手术适配器(6)，由主控制器(10)、 显示器(ll)、图像采集头(25)、激光器(9)、光源设备(29)和内窺镜(16) 组成，显示器(11)与主控制器(10)的显示器连接端口 (33)相连接，采 用显示屏或触摸屏作为主控制器的显示器(11 )，显示器(11)即时显示CCD 摄像头(8)所采集的病灶组织和正常组织的图像和光谱，同时显示器(11) 上显示手术参数；内窥镜(16)的上部设置活检口 (19)、气孔(20)、水孔(21)、光源接口 (7)和内窥镜数据端口 (23)，活检口 (19)、气孔(20)、 水孔(21)和光源接口 (7)由内窥镜(16)的上部贯通至观测治疗端部(22), 在观测治疗端部(22)构成活检口端口 (28)、气孔端口 (26)、水孔端口 (27) 和光源头(24)，被手术病灶组织汽化后产生的废气通过气孔端口 (26)由气 孔(20)排出，手术过程中被手术部位产生的组织液体及水分通过水孔端口(27)由水孔(21)排出，光源设备(29)的光源输出端口 (30)通过内窺 镜(16)的光源接口 (7)由光纤束传输到观测治疗端口 (22)的光源头(24)， 观测治疗端口 (22)上至少设置3个光源头(24)，光源头(24)照明手术的 部位；在内窥镜(16)的观测治疗端部(22)设置CCD摄像头(8)的图形 釆集头，内窥镜(16)上部设置的内窥镜数据端口 (23)通过线路与主控制 器(10)的数据信息接口 (32)相连接并与主控制器(1)的图像卡相连接， CCD摄像头(8)的图形采集头采集病灶组织和正常组织的图像和光语，主控 制器(10)识别和处理CCD摄像头(8)采集的病灶组织和正常组织的图像 和光谙，并相应地发出指令控制激光器(9)的操作，避免激光手术的误操作 损伤正常组织导致手术的失误；激光器(9)的激光输出端口 (17)连接光导 纤维，把光导纤维从内窥镜(16)的活检口 (19)插入，光导纤维的端部直 至观测治疗端口 (22)处的活检口端口 (28)，在观测治疗端口 (22)处出光 治疗病灶，治疗用激光器采用脉冲式工作方式的气体激光器或固体激光器或 半导体激光器或光纤激光器，脉沖宽度250jus 100ms，能量密度5~20J/cm2, 脉冲频率<200Hz;激光器(9)的激光控制连接端口 (18)通过线路与主控 制器(10)的控制激光器连接端口 (31)相连接，主控制器(10)发出操作 指令控制激光器(9)的开机、停机以及修正治疗用激光的输出量；脚踏开关(12)与主控制器(10)相连接，启闭脚踏开关(12)通过主控制器(10) 手动控制激光器(9 )的启动和关闭，当手术中出现突发变故关闭脚踏开关(12 ) 即刻关闭激光器(9)，突发变故结束开启脚踏开关(12)，恢复工作状态。
专利摘要本实用新型是自控激光手术设备。由主控制器、显示器、CCD摄像头、激光器、光源设备、主支架、悬臂、悬挂手术治疗头、显微观察系统、显微手术适配器和内窥镜组成，主控制器识别和处理CCD摄像头采集的病灶组织和正常组织的图像和光谱，并相应地发出指令控制激光器的操作，避免激光手术的误操作损伤正常组织导致手术的失误，主控制器发出指令控制激光器的开机、关机以及修正激光输出量，光学镜片组形成光路，通过光学镜片组将显微观察系统、显微观察镜、CCD摄像头和显微手术适配器构成一整体。本实用新型结构简单，设计合理，操作简易容易掌握，手术过程中消除病灶组织的同时不损伤正常组织，具有多种控制方式、参数可调、应用广泛，精确地控制手术量，提高治疗效果。
文档编号A61B18/20GK201320219SQ200820144948
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者刘爱华, 徐延山, 李迎新, 杨久敏, 薛志孝, 贺志江, 陈谦锐 申请人:天津医科大学