醫用雷射照射設備的製作方法
2023-05-17 09:31:56 4
專利名稱：醫用雷射照射設備的製作方法
技術領域：
本發明與可以用來對諸如人體那樣的動物活體組織進行切除、切開、汽化和進行熱療等的醫用雷射照射設備有關，特別是與在切除、止血和吻合上性能高超的醫用雷射照射設備有關。
近來，由於用雷射照射方法來進行諸如切開動物器官活體組織這樣的醫療處置止血性能很好，因此特別引人注目。
常規的方法是雷射是用不與活體組織接觸的光纖前端照射的。但這種方法對光纖的前端部分造成相當嚴重的損傷。因此，近來採用了如下這種方法。
首先雷射被傳輸到一根前端靠近需要處理的活體組織的光纖。然後雷射從這根光纖饋入到一個與活體組織接觸或不接觸的輻射探頭。這樣，雷射從探頭表面輻射出來，對活體組織進行照射。在這種情況下，探頭應該與活體組織相接觸(此後用時將「活體組織」簡稱為「組織」)。
本發明者開發了多種可用於各種用途的接觸探頭。
當用這些接觸探頭來切開組織時，應該在組織上側表面沿切開線反覆切割組織。當截斷一根直徑較小的血管時，出血不會太多，因為由於雷射照射，血管的目標區被凝結。然而，當要截斷一根直徑大於1.5毫米的血管時，通常就應該予先在目標區的兩側用醫療線結紮這塊血管。
這也就是說，在用單個發射探頭來截斷粗血管的情況下，每次都要對血管進行上述結紮。因此，做一個手術要費許多時間。此外，更為嚴重的問題是，即使結紮所用的醫療線在病人康復後能融入活體，但經常不能完全融化。在這種情況下，病人需要再次手術，取出這醫療線，這對病人身體來說是個很大的負擔。
在用雷射照射切開諸如肝臟之類的溢血性器官的情況下，探頭必需沿切開線反覆地一點一點移動，以便儘可能抑止目標區的出血。因此，手術的工作量很大，必需十分謹慎。
通常，為了在切開或切除組織時清除出血問題，應該多次照射雷射。然而，在切開線的端部要切開的組織和不要切開的正常組織相互鄰接，雷射也經常會錯誤地照射到這正常組織上。因此損傷了正常組織。
另一方面，為了摘除一個凸出的腫瘤，要用一個環形的高頻勒除器繞住這個腫瘤。然後用這勒除器將腫瘤從根部切除。然而，首先，這種手術的止血性不好。其次，如果在這種手術的用了生理鹽水。則病人可能會受到電擊。第三，腫瘤周圍的組織通常要被燒傷受到損害。
因此，本發明的目的是提供一種醫療雷射照射設備，這種設備能夠以具有良好的止血性能的獨特手術來切除和切開組織的目標區而雷射不會照射到其它正常組織，能夠不用結紮來截斷血管。換句話說，本發明的主要目的是提供能在短時間內完成醫療手術的雷射照射設備。
在本發明中，雷射照射設備包括一個雷射發生器、一個雷射透射探頭系統和一個雷射傳輸系統。雷射透射探頭系統有一對相對的雷射透射探頭對。這對相對透射探頭對可以由一個醫務人員操作，使得它們的一對相對的雷射輻射部相互接觸或離開。雷射發生器產生的雷射通過雷射傳輸系統投射到透射探頭對。透射探頭對將組織的目標區夾在相對的雷射輻射部之間進行處理。
當用能象鉗子那樣使用的相對雷射透射探頭對將一根血管那樣的組織的目標區夾住時，雷射就能從其兩側對這根血管的目標區進行照射。因此，本發明的這種設備在切除和切開方面的能力至少是常規設備的二倍。此外，這種設備還有其它一些驚人的優點。用單個探頭切斷一根直徑超過一定值的血管時總要出血。然而，這根血管卻能用本發明的相對雷射透射探頭對輕易地加以切斷。並且，如下面將要說明的那樣，在切斷血管期間，血管從向上的兩個側壁在血管切斷的部位被熔化，使側壁相互連在一起，在切斷部位處形成相對的二個端頭。其結果是這二個端頭防止了出血，因此不再需要結紮血管。
在本發明中每個雷射透射探頭的與它的其它探頭側面相對的側面上製作了一個雷射反射層。這樣，雷射就能集中地從它的其它探頭側面輻射出來。
可以在每個雷射透射探頭的雷射輻射部配置雷射散射裝置。有了雷射散射裝置，雷射就能對組織目標區進行有效的照射。
在這種設備中配備了一個把手，相對雷射透射探頭就固定在這把手上。通過醫務人員的操作，可以使這把手的一切相對的前端部互相接觸或離開。有了這個把手，就可以象操作一把鉗子那樣來操作相對透射探頭對，使它們按照把手前端部的運動互相接觸或離開。
諸如一對相對的光纖那樣的雷射傳輸系統可以分別裝入把手的相對的前端部內。這樣，就能防止對雷射傳輸系統形成損害。
相對雷射透射探頭對可以是向內彎曲的。這樣，當它們的前端部接觸在一起時就形成了一個由它們可包圍的空間。至少在這個空間的周邊上鄰接探頭對接觸部分的底側部分形成相對的雷射輻射部。醫務人員可以用這樣構造的透射探頭對來代替一個常規的電勒除器，只要使這對透射探頭勒緊或相互接觸，再朝醫務人員拉，就能很方便地切除一個凸出的腫瘤。
最好這種設備上裝上檢測組織目標區溫度的裝置，這樣就能在精確的溫度控制下進行醫療處置。所以這種裝置可以有效地用於特別要求精確控制溫度的組織吻合和癌組織熱療中。
可以將一個檢測溫度的傳感器裝到相對雷射透射探頭對上，與它們相互接觸。從這個傳感器所得到的檢測溫度可以估計出在不同於傳感器安裝位置的一個位置上的溫度。因為這二個溫度之間有著一個確定的函數關係。在治療過程中，將透射探頭對與組織目標區接觸，要求確定目標區的溫度。有了這個傳感器，就可以從所檢測到的溫度估計出所要求的溫度。
由於雷射透射探頭一般用抗衝擊能力弱的耐熱陶瓷製造，因此至少在透射探頭的部分外表面上應該遮上一個保護件。這個保護件的抗衝擊強度要比透射探頭的高。這樣，當透射探頭受到衝擊時，保護件就可以減小透射探頭遭受損破的危險。
在雷射透射探頭上直接形成雷射反射層非常困難。然而，在諸如金屬材料的保護件的內表面上形成反射層卻是容易的。
另一方面，相對雷射透射探頭對之間最好裝上一個抽吸組織目標區的裝置。在這種情況下，通過抽吸可以拉起組織目標區。這樣就能準確方便地對目標區進行吻合、切除、切開和熱療。
最好在上述抽吸裝置上裝上溫度檢測裝置。這樣，在抽吸期間就能直接檢測組織目標區的溫度。
如果在每個雷射透射探頭的那個其它探頭側面上形成一個輻射面，而且至少這個輻射面有一部分是平面，那末相對雷射探頭對就能夾住寬的組織目標區。
在每個雷射透射探頭上只裝有單個投射裝置的情況下，雷射不能有效地傳輸給這個透射探頭。因此，最好將多個雷射投射裝置固定到每個例如做成平面形的雷射透射探頭上。這樣，雷射就能有效地傳輸到透射探頭對的內側上。
在相對雷射透射探頭對之間可以裝上對組織目標區噴射壓縮流體的裝置。在治療手術期間，會濺出一些組織碎片和血液，粘到透射探頭對上。然而，用了噴射裝置就可以消除這種情況。
本發明的這種設備不僅能用於外科手術領域，也能用於內治療領域。在體內治療領域內，值得推薦的例子如下將把手做成Y形，相對雷射透射探頭對分別固定在把手分支部(呈V形)的二個頂端。把手的分支部是彈性的。把手插在一個鞘管內，它的二個頂端和一個基杆分別從鞘管向上和向下凸出，暴露在外。因此，推拉把手的基杆就可使把手沿鞘管運動。當推把手時，把手分支部張開，使得分支部的二個分支互相離開。相反，當拉把手時，把手分支部合攏。由於上述結構，本設備能用於諸如胃等內臟的治療。在這種情況下，首先將一個內窺鏡插入軀體的一個洞內，再將該設備沿洞插入。然後推把手，使得分別裝在二個分支上的相對透射探頭對張開而相互分離。當雷射對目標區照射時，拉把手，使得相對透射探頭對相互合攏。因此，相對透射探頭對就從兩側與組織目標區接觸。這些操作是在用內窺鏡對體內的設備運動情況加以監視下進行的。
圖1為本發明的醫療設備的總體示意圖;圖2為圖1設備的雷射輻射部的局部剖視平面圖;圖3示出了雷射透射路徑;圖4為沿圖3Ⅳ-Ⅳ線所取的剖視圖;圖5示出了雷射輻射的功率密度分布;圖6和圖7為說明散射層實例的原理性的放大剖視圖;圖8至圖10為說明切斷血管過程的剖視圖;圖11至圖13為三種雷射透入探頭的橫截剖視圖;圖14至圖16示出了相對雷射透射探頭對的另外幾個實例;圖17為示出另一個相對雷射透射探頭對的一個重要部件的縱截剖視圖;圖18示出了一個切除凸出腫瘤的實例;圖19為另一個相對雷射透射探頭對上的溫度檢測傳感器的一個重要部件的原理圖;圖20示出了裝在相對雷射透射探頭對上的溫度檢測傳感器的一個實例;圖21為示出在溫度檢測傳感器安裝位置的組織的溫度與在另一個位置的組織的溫度之間的關係的曲線;圖22和圖23示出了裝在相對雷射透射探頭對上的溫度檢測傳感器的另外幾個實例;圖24為裝有由保護材料製成的保護裝置的相對雷射透射探頭對的縱截剖視圖;圖25至圖27為裝在雷射透射探頭對上的由保護材料製成的其他幾個保護裝置的橫截剖視圖;圖28和圖29分別為裝在相對雷射透射探頭對上的抽吸裝置的透視圖和縱截剖視圖;圖30至圖32為具有平的輻射表面的雷射透射探頭的透視圖;圖33為一對相互不同的相對雷射透射探頭的橫截剖視圖;圖34和35為用於體內治療的相對雷射透射探頭的原理圖。
現在參照附圖對本發明作較為具體的說明。
圖1示出了本發明的用於醫療設備的一個實例的總體情況。由雷射發生器2產生的雷射通過下面將要說明的雷射傳輸系統傳輸，投射到一對相對雷射透射探頭對1、1上。雷射透射探頭1、1安裝成相互相對。雷射輻射出來對組織的目標區進行照射。
在雷射傳輸系統內，雷射行進情況如下雷射發生器2輻射的雷射通過透鏡3投射到一根光纖4上。然後，雷射從光纖4的前端輻射出來，通過透鏡5。此後50/50%的分光鏡6將雷射分成二部分。這二部分雷射分別通過透鏡7A、7B投射到光纖8A、8B。光纖8A、8B分別套在保護套管內。光纖8A、8B的前端部分裝到一個U形把手上(最好能包在裡面)，在本實例中這U形把手是一個捏把9。捏把9用金屬製成，可象鉗子那樣動作。捏把9的前端部牢固地支承上述相對透射探頭對1、1。
例如可以這樣來支承相對透射探頭對1、1。如圖2所示，透射探頭1由捏把9支承，連到光纖8A。由圖2的左半部可見，把筒9A通過接頭10連到透射探頭1，使光纖8A離開透射探頭1的底邊投射表面9一段距離。在圖2中，只示出了捏把9的左邊的結構。然而，右邊的雷射透射探頭1也由捏把9支承，在光性能上與光纖相連。情況相同。捏把9用彈性材料製成。或者，在捏把9的底部裝上一根彈簧11，使得捏把9的前端部分根據醫務人員的操作可以活動自如，相互靠近或離開。
現在參照圖2至圖8詳細地說明相對雷射透射探頭1、1的第一個實例。
雷射透射探頭1用一種諸如石英之類的耐熱性陶瓷製成。透射探頭1的基座有一個半徑較小的端段1A與接頭10齧接。基座的錐段1B緩緩傾斜，與半徑較小的端段1A相連。半徑較小的端段1A和錐段1B由捏把9支承，與光纖8A同軸。因此半徑較小的端段1A和錐段1B的軸與投射雷射的軸基本上在同一直線上。
每個雷射透射探頭1的前端部分別彎向另一雷射透入探頭1的前端部，因此有一個彎曲段1C。雷射透射探頭1前端部上與彎曲段1C連續的前面那段是一個平行段1D。平行段1D的脊線與上述雷射透入探頭1基座部的軸平行。
此外，如圖2和圖3所示，在平行段1D的內側面上形成了一層雷射散射層D。換句話說，雷射散射層D是在與另一個雷射透射探頭1相對的其它探頭側面上形成的。在圖2中，用打點來標指這散射層D。從示出雷射反射路徑的圖3可見，在這個實例中雷射在部分錐段1B、彎曲段1C和除散射層D外的平行段1D被反射。因此，在每個雷射透射探頭1中在上述反射雷射的各個部位都形成有一層雷射反射層R。在圖2中，反射層R用陰影線標指。
為了形成反射層R，在雷射透射探頭1的表面鍍上一層金鍍層或鋁鍍層。
雷射散射層D可以就通過打毛雷射探頭1表面來形成。或者為了得到較大的散射效果，散射層D最好含有雷射L的散射微粒20和吸收微粒21以及熔入能透射雷射的微粒的粘結劑22，如圖6所示。此外，由圖7可見，散射層D可以做在雷射透射探頭1的一個粗糙表面1a上，以便得到更好的散射效果。
如前所述，本發明的雷射透射探頭1的材料最好是象人造或天然金剛石、藍寶石、石英之類的陶瓷，因為這些材料具有很強的耐熱能力。
對於雷射散射微粒來說要用對雷射的折射率大於雷射透射探頭的折射率的材料。例如，天然的或人造的材料如金剛石、藍寶石、石英(最好具有高熔點)、單晶氧化鋯(Zr2O3)、高熔點玻璃、能透射雷射的耐熱合成樹酯以及金、鋁等能反射雷射的金屬等等。或者，雷射散射微粒的材料可以是能透射雷射或不能透射雷射的金屬微粒，其表面通過諸如電鍍等表面處理鍍上反射雷射的金屬(如金、鋁等)。
形成粘結劑的材料最好由能透射雷射的微粒製成，這種材料在熔化時能夠製成薄膜，最好具有良好的耐熱性，如天然或人造的材料藍寶石、石英、玻璃、能透射的耐熱合成樹酯等。考慮到對雷射透射探頭1的材料的關係，可從這些材料中選擇一種合適的能傳輸的材料。
雷射吸收材料由碳、石墨、氧化鐵、二氧化錳和其它任何能吸收雷射產生熱能的材料製成。
雷射散射層中每種微粒的含量(重量百分比)及微粒平均尺寸一般是在下表列出的範圍內。括號是推薦的含量和微粒尺寸。
含量(重量百分比) 微粒平均尺寸(微米)散射微粒 90-1 0.2-300(70-20) (1-50)透射微粒 10-90 0.2-500(20-50)吸收微粒 90-1 0.2-500(70-10) (1-100)
雷射散射層的厚度一般為10微米至5毫米，最好是30微米至1毫米。下面來說明形成散射層的方法。如果用這種方法一次不能形成所需厚度的散射層，則應該重複用這種方法直到獲得具有所要求的厚度的散射層。
將上述三種微粒散布在一種彌散介質中，隨後加熱到比透射微粒熔點高的溫度。而將一個未塗復的探頭浸入這受到加熱的彌散介質中。
或者，將這三種微粒熔化後噴射到未塗復的探頭上。
也可以用其它一些方法來形成散射層。採用上述第一種方法可以將散布三種微粒的彌散介質塗到未塗復的探頭上。此外，這種塗複方法操作方便，因為採用這種方法要做的是把未塗復的探頭的需要塗雷射散射層的部分浸入彌散介質再拉出即可。因此，這種方法實用有理。
作為彌散介質可以用諸如水、酒精或水和酒精的混合物之類的適當液體。也還可以加入糖或澱粉，以便增加彌散介質的粘度。
如前所述，就本發明而言，由於形成了雷射散射層D和雷射反射層R，就能將雷射集中到散射層D上。因此，如圖4和圖5中的功率密度分布曲線P、P所示，雷射能僅從散射層D集中地把對組織目標區進行照射。
現在將對雷射散射作進一步的說明。當從雷射透射探頭1輻射的雷射L通過雷射散射層D時，雷射L投射到散射層D內的各雷射散射微粒20上，部分在散射微粒20的表面反射，或者部分透射入散射微粒20再以折射的形式輻射出來。因此，雷射L從散射層D的整個外表面向各個方向輻射。這導致雷射可以對較大的區域進行照射。
此外，散射層D最好含有由碳之類的材料製成的雷射吸收微粒21。在這種情況下，當雷射L投射到各雷射吸收微粒21上時，雷射吸收微粒21將大部分雷射L的能量轉變為熱能He，使組織被散射層D發出的熱能加熱。
因此，由於加速了組織的汽化，只要將不多的雷射L的能量投射到雷射透射探頭1上就能將組織切開。從而在切開組織時可以迅速地移動雷射透射探頭1。這樣，治療手術可以在很短的時間內完成。此外由於不需要雷射L具有高的功率電平，就可以用一個廉價的小規模雷射發生器來進行治療手術。
另外，就製造散射層的方法而言，如果將一種含有上述雷射吸收微粒和雷射散射微粒的彌散劑塗到雷射透射探頭1的表面上，則在彌散劑蒸發以後帶有散射層的透射探頭與組織或其它物質接觸，這會危及散射層。因為這二種微粒是僅依靠物理吸收能力附著在雷射透射探頭表面上的。因此，用了將雷射吸收微粒和雷射散射微粒粘結到雷射透射探頭表面的粘結劑，就增強了散射層對雷射透射探頭的附著力。
圖3示出了雷射在雷射透射探頭1內的反射路徑。由圖3可見，通過雷射在透射探頭1內的反射，雷射被集中到雷射散射層D上。此外，圖3示出了透射探頭1具有適宜於上述反射雷射的形狀。在本發明中，散射層D不是必需的。然而，如果沒有散射層D，則圖4的雷射功率密度分布曲線將會急劇地向右凸去。在這種情況下與具有散射層D的透射探頭相比，這種透射探頭主要用於只是對止血能力要求不高的切開手術。此外，圖5的雷射功率密度曲線將急劇地向上部右側凸出。其情況可從圖3所示的雷射輻射角來估計。在這種情況下，透射探頭1可以用於切斷只是細血管之類的手術。
上面塗有散射層D的雷射輻射部的長度為2至10毫米，最好為3至7毫米。
本發明的這種醫療設備由一個醫務人員操作，情況說明如下。
首先接通電源開關。然後如圖2所示，用由醫務人員控制的把手9將相對雷射透射探頭對1、1放到使組織目標區夾在相對雷射透射探頭對1、1中間的位置上。在這個實例中，相對雷射透射探頭對1、1分別放置在血管BV的兩側。再合上圖1的開關12。在把手9上有一個手開關(未示出)與開關12相配合。
通過控制手開關，從雷射散射層D、D輻射的雷射對血管BV進行照射。如圖8所示，首先血管BV具有原來形狀。然後在用雷射透射探頭1、1進行切斷期間血管BV的壁由於雷射照射而熔化。如圖9所示，血管BV的壁在雷射透射探頭之間被熔化，形成一個接合部。因此，血就不會在接合部處流動。接著，由於雷射對接合部照射，血管被切斷，如圖10所示。在這個切斷血管的手術中，防止了在被切斷的血管二個端部的出血。
發明者認為用本發明的設備切斷血管只流少量的血這種情況是以前尚未想到的。此外，發明者強調以下各點。
與用機械手術刀進行切開手術相比，如果用常規的雷射輻射探頭可以很好地防止出血。然而，確實仍會引起某種程度的出血。但是，用本發明的設備，即使是要對象肝臟那樣的溢血性組織進行手術，基本上也不會出血。
從許多手術經驗中發明者證明了雷射照射具有止血能力。然而，在切斷手術中，用常規的探頭，只是在對毛細血管和直徑小於1.5毫米的血管情況下才顯示出它的止血能力。當要對直徑大於1.5毫米的血管進行切斷時，就不能防止出血。
用相對的雷射透射探頭對切斷血管而不出血的機理尚未十分清楚。然而可以作如下推測。
首先，在從相對雷射透射探頭對1、1輻射雷射的同時產生了熱，這樣就熔化了血管BV的壁。同時，相對的透射探頭對1、1夾住了血管BV。這樣，血管壁互相熔合形成了防止流血的接合部。此外，可以認為在切斷手術期間又完成了吻合手術。
實際上，發明者確信直徑大致為6毫米的動脈能用本發明的雷射透射探頭進行切斷，通過控制雷射微射功率，不會引起出血。
本發明的醫療設備能用於不出血地對血管、膽道、輸卵管和消化道進行切斷和切開手術以及對象肝臟那樣的體內器官進行切開手術。此外，這種設備也可用於凝固、吻合和汽化。採用本發明的這種設備。對於一個常規手術而言，有提供的雷射功率電平小於10瓦。此外，值得注意的是有些手術用小於5瓦的功率電平就可進行。
在本發明中通常可以用釔鋁石榴石雷射作為雷射。然而，其它雷射如氬雷射也可使用。
在本發明中，如果進行的手術主要是凝固，如前所述，雷射透射探頭1的截面最好是一個園。然而，如果進行的手術主要是切開和切斷，則雷射透射探頭1的截面呈斜角形較為合適。例如，圖11的斜角形在輻射部一側凸出，而圖13的另一種斜角形凸出得更為急劇。此外，如圖12所示，當進行的手術主要是長距離目標區的捏合凝固時，雷射輻射部可以是平的。因此，雷射透射探頭1的截面不限於某種一定的形狀。
圖14示出了具有另一種形狀的雷射反射路徑的另一種雷射透射探頭50。從圖14中可以清楚地看出。通過單次反射雷射就能到達雷射輻射部。
圖15示出了前端部向後彎曲這種形狀的一種雷射透射探頭51。在這種情況下，雷射可以基本上不經反射直接到達雷射輻射部。
圖16示出了雷射透射探頭的一種變型實例。在這個實例中，相對透射探頭對的錐段被切去，其截面如圖12所示。在這個情況下，雷射也沒有多少反射。
在圖14至16的實例中，最好有雷射反射層R和雷射散射層D。雖然圖中並沒有示出。如在上述第一種實例中所作的說明，在雷射透射探頭雷射反射越多則能到達雷射輻射部的雷射也越多。因此，由於有了反射層R和散射層D，投射到探頭的雷射功率電平就不需很高。
此外，由圖17和圖18可見，當要切除一個組織表面上凸起的腫瘤G時，使用一對帶有縮頸對52A、52A的相對雷射透射探頭對52、52非常有效。相對的雷射散射層對D、D最好分別做在這對相對的縮頸52A、52A的內表面。
為了切除凸出的腫瘤G，如圖19所示，相對雷射透射探頭對53、53做成向內彎曲的，這樣就可以使探頭對的前端相互接觸(如虛線所示)。因此，形成了一個由探頭對包圍的環形空間。雷射輻射層分別做在鄰接接觸部的環形空間周邊部處相對透射探頭對53、53的底側部。因此，通過沿圖中箭頭所示方向拉相對透射探頭對53、53就能輕易地切除凸出腫瘤G的根。
本發明的設備不僅能有效地用於上述切除和切開手術也能有效地用於組織吻合、癌組織熱療、凝固和汽化。特別，在吻合和熱療的情況下，最好裝有檢測組織目標區溫度的裝置。在各種治療中，應該將組織溫度控制到合適的溫度。這合適的溫度與組織的類型有關。然而通常可以確定各種治療的合適溫度。例如，吻合手術能在攝氏60至80度的溫度進行。另一方面，熱療能在攝氏42至45度的溫度進行。檢測溫度的裝置可以用接觸式的(如熱電偶)或非接觸式的(如光學裝置)。
圖20示出了帶有檢測溫度的傳感器30、30的相對雷射透射探頭對1、1。每個傳感器30由與每個透射探頭1背面或內面接觸的熱電偶組成。每根與相應的傳感器30接觸的導線引可以通過把手9A得到支承。
由這個傳感器30得到的檢測溫度與諸如癌組織M那樣的組織目標區表面溫度不同。然而，如圖21所示，在組織M與雷射透射探頭1接觸的位置X處的溫度和由傳感器30得到的檢測溫度之間有一個確定的關係。因此，根據這個關係，通過對由傳感器30得到的檢測溫度加以校正，就可以估計出在位置X處的溫度。這也就是說，組織M的溫度也可以估計出來。
圖22示出了具有另一種檢測溫度的傳感器32的相對雷射透射探頭對1、1，這種傳感器與諸如血管BV那樣的組織目標區直接接觸。因此，在這個實例中，目標區的溫度能夠直接檢測。傳感器32固定在一根活動杆33上。在杆33的適當位置固定有一個法蘭盤34。一個彈簧座35固定把手9上，使得杆33可以穿過彈簧座35(此圖中未示出彈簧座35和把手9的關係結構)。在法蘭盤34和彈簧座35之間裝有一個彈簧36。
這個傳感器32用來檢測雷射照射期間組織目標區M的溫度。首先，組織M用相對雷射透射探頭對1、1夾住。接著，原來被拉起的活動杆33由於彈簧36的作用被推向組織M，使得傳感器32能與組織M接觸。這樣，在相對透射探頭對1、1對組織M進行雷射照射的同時傳感器32就能直接檢測組織M的溫度。
圖23示出了一種用光學方法檢測組織M的溫度的非接觸型傳感器。在這種情況下，用光纖37發出的雷射通過透鏡系統38對組織M進行照射。同時，檢測從組織M表面輻射的雷射的功率電平。從而就能得到組織M表面的溫度。在檢測期間，如圖23所示，可以根據表示被檢溫度的信號來控制雷射發生器2投射到相對雷射透射探頭對1、1的雷射的功率電平。
在治療手術中由於對組織進行雷射照射或者由於其它一些因素，組織的碎片、血液之類的東西通常會濺起粘在相對雷射透射探頭對1、1的表面。在這種情況下，相對透射探頭對1、1應該予以處理，以免被濺起物損壞。因此，在許多情況下應該冷卻組織M。因此，本發明的設備最好裝有使空氣、生理鹽水等在組織目標區M流動的裝置，組織能夠得到冷卻，而粘附在相對透射探頭對1、1上的組織碎片和血液可以被衝洗掉。這種裝置的結構在這裡將作其體說明。例如，如圖23所示，開了一條空氣、生理鹽水之類的通路。這條通路包括一個在把手筒9A和光纖8A之間形成的間隙、在接頭10的一側形成的空間10a和一個開在透射探頭1-隅的槽口1a。所提供的空氣、生理鹽水之類流過這條通路噴射到組織目標區M。
如前所述，雷射透射探頭1是用陶瓷製成的。因此透射探頭1的強度與它的材料種類有關。然而，在許多情況下，由於與其它物體碰撞而引起的衝擊經常會使透射探頭破裂。因此，最好至少在雷射透射探頭1的部分外圍表面上包上一個具有抗上述衝擊的高強度保護件。
例如，如圖24和圖25所示，在相對雷射透射探頭對1、1的背部表面上分別包上一個金屬保護件40、40。每個保護件40的底端部嵌到相應的接頭10上。在這種情況下，可以用粘結劑之類的材料將保護件40的嵌合面固定到接頭10上。
在每個保護件40的內表面上可以形成一層諸如金鍍層那樣的雷射反射層(未示出)。因此，投射到雷射透射探頭1上的雷射可以在這反射層上接連反射到到達透射探頭1的激照輻射部。從製造生產來看，與在透射探頭1的表面上直接形成雷射反射層相比，在保護件40的內表面上形成反射層更為容易。
保護件用鋼、不鏽鋼、含鋁或其它金屬的輕合金、其它金屬材料、四氟乙烯樹脂之類的材料製成。保護件做成一種予定形狀，以便貼合在雷射透射探頭的表面上。或者，在透射探頭的表面上包上一層高強度的陶瓷。
保護件的形狀按照雷射透射探頭的形狀確定。例如如圖26所示，保護件40做成能貼合到具有卵形截面的雷射透射探頭的表面上的形狀。或者，如圖27所示，首先做一個與雷射透射探頭1同軸的胚型保護筒40a(如圖中點劃線所示)，然後切去園筒40a的上、下兩部和輻射部側的部分，做成一個保護透射探頭1的保護件40。
為了吻合組織M的切開線或只對凸出的腫瘤進行雷射照射，最好在相對雷射透射探頭對54、54之間裝有一個抽吸組織目標區的裝置60。如圖28和圖29所示。為了確實夾住目標區，最好至少相對透射探頭對54、54的雷射輻射部54a、54a是平的。在這個實例中，抽吸裝置60是一個上端開口的氣筒。裝置60連到一個抽氣泵61上。開動吸氣泵61，就能吸起目標區。在這個實例中，從相對透射探頭對54、54的扁平輻射部54a、54a輻射的雷射對目標區進行輻射。為了保證組織的吻合，組織的溫度最好控制在攝氏60度至80度。因此，最好沿抽吸裝置60安裝檢測溫度的傳感器30和引線31。
如前所述，對於吻合手術雷射輻射部最好是扁平的。因此，如圖30所示，為了容易形成扁平的輻射部，相對雷射透射探頭對55、55可以做成彎曲的平板形狀。然而，在這個實例中，只要使用單根光纖8，在與雷射透射探頭55的縱向垂直的方向上雷射照射就不均勻。因此，如圖30所示，採用了多根(在本實例中是3根)光纖8、8。此外在每個輻射部上部有散射層(圖中以點標指)。
或者，如圖31所示，為了容易形成一個扁平的雷射輻射部，雷射透射探頭56做成如下形狀其內表面是彎曲的平面，而背部表面除了與輻射部相對的前端部外是一個園柱的部分側面。在這種情況下也使用多根光纖8、8。
如圖32所示，在對管狀組織M1進行吻合手術的情況下，相對雷射透射探頭對57、57的下端部被切成弧狀。抽吸組織M1的裝置60裝在相對透射探頭對57、57之間。這樣，雷射對管狀組織M1進行照射，同時，抽吸裝置60將組織M1吸起。
圖33示出了一對分別具有不同形狀的相對雷射射射探頭對58A、58A。此外，也可以將相對雷射透射探頭對做成象剪刀那樣相互交叉的形狀(未示出)。
在上面所提到的各個實例中，本發明的設備都是用於外科領域。然而本設備也能用於體內治療領域。在體內治療領域內，值得推薦的例子如圖34和圖35所示。把手90做成Y形狀，相對雷射透射探頭對1、1分別通過圖2所示的接頭固定到把手分支部(呈V狀)的二個相應的頂端上。分支部具有彈性。把手90插入到一個鞘管91內，使得它的二個頂端和基杆部分分別從鞘管91向上和向下凸出，暴露在外。因此，推拉把手的基杆就能使把手90沿鞘管91作相應運動。這樣，如圖34所示，當推把手90時，其分支部張開，分支部的二個分支相互離開。相反，如圖35所示，當拉把手90時，其分支合攏。這也就是說通過推拉把手90的基杆可以相應使雷射透射探頭1、1相互離開或合攏。通常，首先將一個內窺鏡插入軀體的一個洞內。再將這設備沿洞插入。然後，通過推把手90，使得分別安裝在二個分支上的相對透射探頭對1、1張開，相互分離。再在雷射對目標區照射時拉把手90，使得相對透射探頭對1、1互相靠攏。這樣，就能使組織目標區從兩側與相對透射探頭對1、1接觸。這些操作是在內窺鏡監視設備在體內運動的情況下進行的。或者，除了用來觀察的洞外再形成一個通孔，批手90就穿入這個代替鞘管91的通孔內。
從上述說明可見，按照本發明所提出的醫療雷射照射設備可以用於組織目標區的切除和切開，操作簡便，止血能力強。同時，由於採用本發明的設備，雷射不會照射到其它正常組織。此外，用這種設備切斷血管不必結紮目標區兩側的血管。因此，採用這種雷射照射設備可以在短時間內結束醫療手術。所以這種設備能夠廣泛地用於外科領域和體內治療領域的治療手術和處置。
權利要求
1.一種醫療用的雷射照射設備，該設備包括一個雷射發生器、一個雷射透射探頭系統和一個使從所述雷射發生器產生的雷射投射到所述雷射透射探頭系統的雷射傳輸系統，所述設備的特徵是所述雷射透射探頭系統包括一對相對雷射透射探頭對，這對探頭由一個醫務人員控制使它們相互接觸或分開，以便將一個組織目標區夾在它們的分別被所述雷射投射的雷射輻射部之間。
2.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭用雷射能透射的耐熱陶瓷製造。
3.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭具有一定長度，所述雷射投射到每個雷射透射探頭的一個端部，而每個雷射輻射部製作在每個雷射透射探頭的其它探頭側面的另一端部。
4.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭的一個基幹部的軸與所述投射雷射的軸基本相同;每個雷射透射探頭的一個前端部向另一個雷射透射探頭的一個前端部傾斜;以及每個雷射輻射部製作在每個雷射透射探頭的前端部階段，使得每個雷射輻射部的脊線與每個雷射探頭的所述基幹部軸線基本平行。
5.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭的一個基幹部的軸與所述投射雷射的軸基本相同;每個雷射透射探頭的一個前端部向後彎曲，離開另一雷射透射探頭的一個前端部;以及每個雷射輻射部製作在每個雷射透射探頭的所述前端部。
6.按照權利要求4或5的雷射照射設備，其中沿所述雷射透射探頭縱向延伸的所述雷射輻射部脊線在所述相對雷射透射探頭對相互接觸時基本相互平行。
7.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射輻射部有一個縮頸，分別與所述雷射透射探頭的縱向相應。
8.按照權利要求4或5的雷射照射設備，其中每個雷射輻射部的所述其它探頭側面具有一個扁平的表面。
9.按照權利要求4或5的雷射照射設備，其中每個雷射輻射部的所述其它探頭側面朝所述另一個雷射透射探頭凸出。
10.按照權利要求4或5的雷射照射設備，其中每個雷射輻射部的截面大體呈園形，在每個雷射輻射部的所述其它探頭側面處有一個朝所述另一雷射透射探頭凸出的隆起。
11.按照權利要求4或5的雷射照射設備，其中每個雷射輻射部的截面大體呈園形。
12.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射輻射部主要只製作在每個雷射透射探頭的所述其它探頭側面上。
13.按照權利要求12的雷射照射設備，其中一個雷射反射層製作在與每個雷射透射探頭的所述其它探頭側面相對的每個雷射透射探頭的一個側面上，使得所述雷射能主要僅由所述其它探頭側面輻射。
14.按照任何權利要求1、4和5的雷射照射設備，其中雷射散射裝置製作在每個雷射輻射部上。
15.按照任何權利要求1、4和5的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭大體呈錐形。
16.按照權利要求1的雷射照射設備，其中所述相對雷射透射探頭對由一個把手分別支承和控制，根據所述醫務人員對所述把手的操作相互接觸或分離。
17.按照權利要求1的雷射照射設備，其中所述雷射傳輸系統由一個把手支承，包在所述把手內。
18.按照權利要求1的雷射照射設備，其中所述相對雷射透射探頭對向內彎曲，在它們的前端部相互接觸時形成一個由它們包圍的空間;以及所述雷射輻射部至少分別製作在所述空間周邊，上鄰近它們的接觸部的它們的底側部位。
19.按照權利要求1的雷射照射設備，其中其中裝有檢測所述的組織目標區的溫度的裝置。
20.按照權利要求1的雷射照射設備，其中在所述相對雷射透射探頭上裝有一個檢測溫度的傳感器，與這對探頭接觸，使得從由所述傳感器得到檢測溫度能夠估計出在所述傳感器附著位置外的一個位置上的溫度(根據所述二個溫度的確定關係估計)。
21.按照權利要求1的雷射照射設備，其中至少部分所述雷射透射探頭的外周表面被一個抗衝擊強度高於所述雷射透射探頭的保護件遮住。
22.按照權利要求1的雷射照射設備其中所述雷射透射探頭由一個把手支承，而所述保護件連接到所述把手上。
23.按照權利要求21的雷射照射設備，其中在所述保護件的內表面上制有一層雷射反射層。
24.按照權利要求1的雷射照射設備，其中在所述相對雷射透射探頭對之間裝有抽吸所述組織的目標區的裝置。
25.按照權利要求24的雷射照射設備，其中在所述抽吸裝置上裝有檢測溫度的裝置，而該溫度檢測裝置與所述組織的目標區接觸。
26.按照權利要求1的雷射照射設備，其中在每個雷射透射探頭的所述其它探頭側面上有一個輻射表面，並且至少有一部分所述輻射表面是扁平的。
27.按照權利要求1或26的雷射照射設備，其中在每個雷射透射探頭上都固定有多個雷射投射裝置。
28.按照權利要求1的雷射照射設備，其中在所述相對雷射透射探頭對之間裝有對所述組織的目標區噴射壓縮流體的裝置。
29.按照權利要求28的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭由一個把手支承，使得所述壓縮流體能經過所述把手從每個雷射透射探頭的前端部對所述組織的目標區噴射。
30.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭分別被固定到一個Y形把手分支部的相應頂端上，所述分支部是彈性的，所述把手被掉入一個鞘營中使得其頂端和基杆分別從所述鞘營向上和向下凸出，暴露在外面，推拉所述把手的基杆可以使所述把手沿所述鞘營相應運動，使得在推所述把手時所述分支部張開所述分支部的兩個分支相互離開，而在拉所述把手時所述分支部合攏，從而使所述相對雷射透射探頭對相互接觸或分離。
31.按照權利要求1的雷射照射設備，其中每個雷射透射探頭分別被固定到一個Y型把手分支部的頂端上，所述分支部是彈性的，所述把手的前端掉入到一個由已掉入一個內窺鏡的軀體的洞內，而所述把手的基杆則凸出在所述洞外，推拉所述把手基杆可使所述把手沿所述洞相應運動，使得在推所述把手時所述分支部張開所述分支部的兩個分支相互離開。而在拉所述把手時所述分支部合攏，從而使所述相對雷射透射探頭對互相接觸或分離。
全文摘要
一種醫用雷射設備，用來進行活體組織的切除、切開、汽化和進行熱療等醫療處置。它包括一個雷射發生器、一個雷射透射探頭系統和一個雷射傳輸系統。雷射透射探頭系統有一對相對的雷射透射探頭對。這對相對雷射透射探頭對可由一個醫務人員控制使其雷射輻射部互相接觸或分離。雷射發生器的雷射通過雷射傳輸系統投射到相對雷射透射探頭對上。然後，活動組織的目標區由相對雷射透射探頭對夾住，被置於相對的雷射輻射部對之間，接受雷射照射。
文檔編號A61B17/125GK1053540SQ9110038
公開日1991年8月7日 申請日期1991年1月21日 優先權日1990年1月22日
發明者大工園則雄 申請人:外科鐳射科技日本公司