用于生成调制激光脉冲的系统和方法与流程

本公开总体上涉及医疗/外科激光系统，并且更具体地，涉及利用这种系统生成调制激光脉冲的系统和方法。

背景技术：

1、医疗激光系统用于各种外科手术。这些手术可以包括对肾脏、膀胱和/或输尿管中结石的粉化(dusting)和/或破碎。医疗激光系统还用于产生切口以及消融和/或凝固软组织，诸如但不限于前列腺。常规医疗激光系统可以产生具有各种脉冲波长和脉冲轮廓宽度的激光脉冲。激光脉冲的脉冲轮廓宽度可以影响激光脉冲与受试者(例如，患者)的目标特征(例如，组织)相互作用的方式，并且激光脉冲的脉冲轮廓宽度可以通过改变施加到激光腔的供电电压来调整。然而，施加到激光腔的供电电压的可用范围可能相对有限，并且调整供电电压不方便且缓慢。因此，由常规医疗激光系统输出的激光脉冲的最大平均功率和脉冲模式可能相对有限。

技术实现思路

1、除了其他方面，本公开的示例尤其涉及用于生成调制激光脉冲的系统和方法。本文公开的每个示例可以包括结合任何其他公开方面描述的一个或多个特征。

2、在一个示例中，可以提供用于输出激光脉冲的医疗激光系统。该医疗激光系统可以包括：至少一个激光腔；旋转镜；用户接口；以及控制器，其被配置为：从用户接口接收与由系统输出的激光脉冲相关联的至少一个激光参数；基于与激光脉冲相关联的至少一个激光参数确定激光脉冲的平均功率电平；基于至少一个激光参数确定脉冲宽度调制(pwm)控制信号；并且基于平均功率电平和pwm控制信号生成激光脉冲，该激光脉冲包括第一形状、第二形状或第三形状中的至少一个。激光脉冲的第一形状、第二形状和第三形状中的每个可以包括不同的脉冲宽度。

3、在其他方面，本文描述的医疗激光系统可以包括以下特征中的一个或多个。至少一个激光参数可以包括与激光脉冲相关联的至少脉冲模式数据、脉冲重复频率数据或脉冲能量数据。第二形状的脉冲宽度可以比第一形状的脉冲宽度大至少50％。激光脉冲的第三形状的脉冲宽度可以是激光脉冲的第一形状的脉冲宽度的至少2倍。可以至少基于脉冲模式数据来确定激光脉冲的形状。可以基于离散频谱矩阵来确定激光脉冲的平均功率电平。离散频谱矩阵可以包括至少基于激光脉冲的脉冲能量数据、激光脉冲的重复频率数据、pwm脉冲的子脉冲频率、pwm脉冲的脉冲轮廓宽度数据或激光脉冲的总脉冲宽度数据的参数。一个或多个光通道可以包括掺钬钇铝石榴石(ho:yag)棒。至少一个激光腔可以包括四个激光腔。至少一个激光腔可以包括至少两个激光腔。控制器还可以被配置为：通过组合由至少两个激光腔生成的多个激光脉冲来生成具有重复频率为10赫兹(hz)或更高的激光脉冲。可以通过使旋转镜与由至少激光腔生成的多个激光脉冲同步来组合多个激光脉冲。该控制器还可以被配置为：通过组合多个pwm控制信号来生成具有第三形状的激光脉冲；并且存储一个或多个离散频谱矩阵，其包括指定激光脉冲的一个或多个脉冲模式的参数。

4、在另一个示例中，可以提供一种输出医疗激光系统的激光脉冲的方法。该方法可以包括：从用户接口接收与由系统输出的激光脉冲相关联的至少一个激光参数；基于与激光脉冲相关联的至少一个激光参数来确定激光脉冲的平均功率电平；基于至少一个激光参数来确定脉冲宽度调制(pwm)控制信号；并且基于平均功率电平和pwm控制信号来生成激光脉冲，该激光脉冲包括第一形状、第二形状或第三形状中的至少一个。激光脉冲的第一形状、第二形状和第三形状中的每个可以包括不同的脉冲宽度。

5、在其他方面，本文描述的方法可以包括以下特征中的一个或多个。该至少一个激光参数可以包括与激光脉冲相关联的至少脉冲模式数据、脉冲重复频率数据或脉冲能量数据。第二形状的脉冲宽度可以比第一形状的脉冲宽度大至少50％。激光脉冲的第三形状的脉冲宽度可以是激光脉冲的第一形状的脉冲宽度的至少2倍。可以至少基于脉冲模式数据来确定激光脉冲的形状。可以基于离散频谱矩阵来确定激光脉冲的平均功率电平。离散频谱矩阵可以包括至少基于激光脉冲的脉冲能量数据、激光脉冲的重复频率数据、pwm脉冲的子脉冲频率、pwm脉冲的脉冲轮廓宽度数据或激光脉冲的总脉冲宽度数据的参数。医疗激光系统可以通过组合由至少两个激光腔生成的多个激光脉冲来生成具有重复频率为10赫兹(hz)或更高的激光脉冲。可以通过使旋转镜与由至少两个激光腔生成的多个激光脉冲同步来组合多个激光脉冲。医疗激光系统可以通过组合多个pwm控制信号来生成具有第三形状的激光脉冲。医疗激光系统可以存储一个或多个离散频谱矩阵，其包括指定激光脉冲的一个或多个脉冲模式的参数。

6、在又一示例中，非暂时性计算机可读介质可以存储用于输出医疗激光系统的激光脉冲的指令。该指令在由一个或多个处理器执行时可以致使一个或多个处理器执行操作。该操作可以包括：从用户接口接收与由系统输出的激光脉冲相关联的至少一个激光参数；基于与激光脉冲相关联的至少一个激光参数来确定激光脉冲的平均功率电平；基于至少一个激光参数来确定脉冲宽度调制(pwm)控制信号；并且基于平均功率电平和pwm控制信号来生成激光脉冲，该激光脉冲包括第一形状、第二形状或第三形状中的至少一个。激光脉冲的第一形状、第二形状和第三形状中的每个可以包括不同的脉冲宽度。

技术特征：

1.一种用于输出激光脉冲的医疗激光系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个激光参数包括与所述激光脉冲相关联的至少脉冲模式数据、脉冲重复频率数据或脉冲能量数据。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第二形状的脉冲宽度比所述第一形状的脉冲宽度大至少50％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述激光脉冲的第三形状的脉冲宽度是所述激光脉冲的第一形状的脉冲宽度的至少2倍。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中至少基于脉冲模式数据来确定所述激光脉冲的形状。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中基于离散频谱矩阵确定所述激光脉冲的平均功率电平，并且

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述一个或多个光通道包括掺钬钇铝石榴石(ho:yag)棒。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个激光腔包括四个激光腔。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述至少一个激光腔包括至少两个激光腔；并且

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制器还被配置为：

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制器还被配置为：

12.一种输出医疗激光系统的激光脉冲的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二形状的脉冲宽度比所述第一形状的脉冲宽度大至少50％；并且

14.根据权利要求12和13中任一项所述的方法，其中基于离散频谱矩阵来确定所述激光脉冲的平均功率电平，并且

15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，还包括：

技术总结
一种用于输出激光脉冲的医疗激光系统包括至少一个激光腔、旋转镜、用户接口和控制器。该控制器被配置为接收与由系统输出的激光脉冲相关联的至少一个激光参数。该控制器被配置为基于与激光脉冲相关联的至少一个激光参数来确定激光脉冲的平均功率电平。该控制器被配置为基于至少一个激光参数来确定脉冲宽度调制(PWM)控制信号。该控制器被配置为基于平均功率电平和PWM控制信号来生成激光脉冲，该激光脉冲包括第一形状、第二形状或第三形状中的至少一个。激光脉冲的第一形状、第二形状和第三形状中的每个包括不同的脉冲宽度。

技术研发人员：杨宝成,杨希荣,布莱恩·程,彼得·布尔,荣伟·杰森·宣,健·詹姆士·张,托马斯·查尔斯·哈森伯格,大卫·皮赫
受保护的技术使用者：波士顿科学医学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15