專利名稱：用于激光碎石的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于激光治療中的微創(chuàng)裝置和方法。更具體地講，本發(fā)明涉及基于激光輻射的碎石技術(shù)。
背景技術(shù)：
結(jié)石或石塊為材料(通常為在體內(nèi)器官或管道中形成的礦物鹽)凝結(jié)的結(jié)果。它們可通過若干機(jī)制引起多種醫(yī)學(xué)疾病-刺激附近組織，從而導(dǎo)致疼痛、腫脹、和炎癥。-栓塞開口或管道，從而干擾正常流動(dòng)并破壞所涉及器官的功能。-因破壞正常流動(dòng)而導(dǎo)致易于感染。最普通的類型為存在于泌尿道(主要為腎臟或膀胱)內(nèi)的腎臟結(jié)石(也稱為腎結(jié)石)和形成于膽囊內(nèi)的膽結(jié)石。在醫(yī)學(xué)中存在若干治療結(jié)石的方法。上泌尿道中的多種結(jié)石是利用體外沖擊波碎石術(shù)(ESWL)治療的。ESffL嘗試?yán)猛獠渴┘拥摹⒕劢沟?、高?qiáng)度的機(jī)械(聲)脈沖打碎結(jié)石。體外碎石術(shù)對(duì)于小直徑結(jié)石而言效果最佳。對(duì)于不太適合這種模式的那些結(jié)石而言， 指定內(nèi)窺鏡治療。內(nèi)窺鏡碎石術(shù)是指可觀察結(jié)石并且同時(shí)施加某種形式的能量以將結(jié)石打碎成可引出或可通過的碎片。輸尿管鏡檢查術(shù)為觀察上泌尿道結(jié)石的最常用方法。作為另外一種選擇，也可將經(jīng)皮檢查技術(shù)用于腎臟結(jié)石上。用于內(nèi)窺鏡碎石機(jī)中的能量源包括超聲、電動(dòng)液壓、和機(jī)械裝置、以及各種激光。激光碎石術(shù)首先于20世紀(jì)80年代晚期引入商業(yè)中，其基于下述事實(shí)，即脈動(dòng)光能、通過光纖遞送、轉(zhuǎn)換成形式為空化氣泡(與沖擊波的產(chǎn)生相關(guān))的機(jī)械能。這種機(jī)械能適用于破壞結(jié)石。其為通過待粉碎結(jié)石表面上的等離子體形成物支持的過程。將具有高峰值功率輻射的激光脈沖通過非常細(xì)的光纖傳送至結(jié)石表面。如果結(jié)石或周圍液體吸收輻射并且功率密度超過特定閾值，則產(chǎn)生等離子體形成物。通過在物質(zhì)快速增長下離子化產(chǎn)生的等離子體產(chǎn)生與空化和沖擊波效應(yīng)相關(guān)的火花氣泡。等離子體和空化現(xiàn)象與光熱燒蝕效應(yīng)相關(guān)；等離子體氣泡的內(nèi)部溫度具有數(shù)千度，并且空化效應(yīng)的存在與通過沖擊波產(chǎn)生的典型噪聲相關(guān)。所使用的第一激光為脈沖-染料激光，其發(fā)射穿過光學(xué)石英纖維遞送的504nm的光。該激光為非熱激光，其在纖維尖端與結(jié)石之間產(chǎn)生等離子體，從而利用光聲效應(yīng)打碎結(jié)石。例如，在美國專利號(hào)5，071，422中，Watson等人公開了利用脈沖-染料激光治療結(jié)石、 石塊、和鈣化組織的方法。但是如果染料激光輻射未被結(jié)石吸收，將不會(huì)產(chǎn)生等離子形成物并且激光碎石術(shù)將為無效的。由于使用脈沖-染料激光源，通常需要頻繁的維護(hù)，因?yàn)樵撛床皇枪虘B(tài)激光器。作為另外一種選擇，翠綠寶石激光器已用于碎石，其發(fā)射極短的脈沖寬度。例如， 在美國專利號(hào)5，009, 658中，Damgaard-Iversen等人公開了雙頻激光碎石機(jī)，其發(fā)射得自翠綠寶石激光器的兩個(gè)不同波長。這種激光器的使用因在其波長范圍內(nèi)的不利吸收而造成不良結(jié)果。已使用Nd:YAG激光器獲得了良好結(jié)果。例如，在美國專利號(hào)4，960，108中， Reichel使用清洗金屬化合物的液體，其被遞送到靶結(jié)石周圍并且利用Nd:YAG激光器照射。然而，該技術(shù)與其他激光技術(shù)相比缺乏精確性。由于需要使用高峰值功率，因此另一個(gè)缺陷在于，如果纖維的遠(yuǎn)端與結(jié)石相接觸則其可被損壞。為了克服這些缺點(diǎn)中的一些，產(chǎn)生了鈥YAG激光器，其為使用2150nm波長的熱激光器。能量是通過低水密度石英纖維遞送的。例如，Hoang在美國專利號(hào)5，860，972中公開了利用Ho:YAG激光器檢測(cè)和破壞泌尿結(jié)石的方法。這些激光器與此前所述的技術(shù)相比具有更高的精確性并且更加有效。然而，這種激光器的一個(gè)重要缺陷為所產(chǎn)生的能量對(duì)于結(jié)石和軟組織具有同等強(qiáng)力的效果。此外，尺寸和成本為有待考慮的重要問題。二極管激光器與離子晶體激光器相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。其中它們?cè)跍p小的尺寸和重量下具有較高的輸出。它們還具有較簡單和較小的空氣冷卻系統(tǒng)。此外，由于與光纖一體化，它們具有高可靠性并且不需要對(duì)齊。當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的激光碎石技術(shù)時(shí)，連續(xù)沖擊波壓力脈沖導(dǎo)致直接的剪切力以及圍繞結(jié)石的空化氣泡，其將結(jié)石打碎成較小碎片，所述碎片隨后可容易地穿過輸尿管或膽囊管。該過程可需要大約一小時(shí)。這對(duì)于醫(yī)生和病人而言可為乏味且有壓力的。本發(fā)明可更有效地打碎結(jié)石，因此降低干預(yù)的持續(xù)時(shí)間。由于現(xiàn)有碎石技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，因此需要提供快速、安全、以及更經(jīng)濟(jì)的替代技術(shù)的裝置以解決它們的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供用于破壞/燒蝕結(jié)石或其他硬質(zhì)物質(zhì)的較安全和較有效的方法和裝置。本發(fā)明的目的為提供用于碎石治療的較安全和較有效的方法和裝置。另外本發(fā)明的目的為提供包括組合或單一發(fā)射波長的激光裝置，其中所述波長中的至少一個(gè)在圍繞/覆蓋結(jié)石或硬質(zhì)物質(zhì)的介質(zhì)中被高度吸收，從而產(chǎn)生蒸發(fā)和空化作用來破壞結(jié)石。本發(fā)明的另一個(gè)目的為提供用于碎石治療的較快和較精確方法，其使用多個(gè)光纖以及一個(gè)或多個(gè)波長。本發(fā)明的另一個(gè)目的為提供用于碎石的較安全方法，其通過限制結(jié)石的加熱升溫來減小周圍組織損傷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的為提供較安全且改進(jìn)的方法和裝置，通過所述方法和裝置可在較短的治療時(shí)間內(nèi)完成改善的碎石治療，其破壞較大范圍的結(jié)石并且具有較小的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)以及較小的醫(yī)生和病人壓力。簡而言之，本發(fā)明提供了用于通過激光能量破壞/燒蝕石塊、結(jié)石、或其他硬質(zhì)物質(zhì)的系統(tǒng)和方法。因此，可進(jìn)行若干重要的醫(yī)學(xué)治療，尤其是碎石。該系統(tǒng)包括發(fā)射至少一個(gè)波長的二極管激光源、將激光輻射傳送至治療位置的一個(gè)或多個(gè)光纖、以及用于在石塊 (結(jié)石)周圍產(chǎn)生液體環(huán)境的液體遞送系統(tǒng)。激光裝置發(fā)射至少一個(gè)下述波長，其在周圍/ 覆蓋介質(zhì)中被高度吸收從而引起導(dǎo)致石塊/結(jié)石破壞的蒸發(fā)和空化效應(yīng)?？墒褂貌煌妮椛錁?gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，使用連續(xù)輻射來產(chǎn)生能夠破壞硬質(zhì)物質(zhì)的無火花等離子體氣泡。 在另一個(gè)實(shí)施例中，使用高峰值功率脈沖輻射。優(yōu)選1470nm、1940nm、或1550nm的波長。另外，其可與在水中具有中等吸收的另一個(gè)波長(例如980nm)結(jié)合使用。在另一個(gè)實(shí)施例中， 使用同軸雙芯纖維，其中灼燒輻射被引導(dǎo)在近單模內(nèi)芯中并且用于維持和增強(qiáng)脈沖的輻射被引導(dǎo)到周圍第二外芯中。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)光纖的使用允許在較短時(shí)間段內(nèi)治療較大的結(jié)石。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，將冷卻液體提供至沖擊位置以進(jìn)一步降低結(jié)石的加熱升溫，從而減小由結(jié)石碎片固定和加熱能量引起的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)。利用這些較安全且改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，可在較短的治療時(shí)間內(nèi)完成改善的碎石治療，其破壞較大范圍的結(jié)石并且具有較小的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)以及較小的醫(yī)生和病人壓力。通過閱讀下述說明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述和其他目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。附圖簡述

圖1示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中碎石治療裝置包括激光源和光纖。圖2示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中碎石治療裝置包括激光源，所述激光源包括發(fā)射至少兩個(gè)不同波長的兩個(gè)模塊。圖3示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中示出了包括激光源和具有多個(gè)光纖的光纖組的碎石治療裝置。圖4示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，其中碎石治療裝置包括激光輻射源、 光纖、和冷卻液體遞送系統(tǒng)。圖5示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖示，其中碎石治療裝置包括激光源、一個(gè)或多個(gè)光纖、和液體遞送系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式如在本發(fā)明中所述，現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和問題可通過激光碎石技術(shù)來克服，所述激光碎石技術(shù)利用得自一個(gè)或多個(gè)二極管激光源的激光能量在液體環(huán)境中產(chǎn)生燒蝕和空化效應(yīng)來破壞結(jié)石。如在下文進(jìn)一步所述，該技術(shù)與先前方法相比提供一些重要的優(yōu)點(diǎn)，即， 較短的治療時(shí)間、較大范圍結(jié)石的破壞、較小的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)、以及較小的醫(yī)生和病人壓力。另外值得論述的是，該技術(shù)并不限于腎臟和膽囊結(jié)石，而且其可用于破壞生物材料、組織、血管或體腔內(nèi)的任何沉積，因?yàn)槿绱饲八觯車M織的熱損傷為極小的。優(yōu)選使用連續(xù)波激光源來實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)石碎裂，因而公開了新型治療概念。因此，產(chǎn)生具有高能量的熱燒蝕效應(yīng)，從而能夠粉碎中等硬度的結(jié)石。
本發(fā)明公開了用于安全且有效破壞/燒蝕結(jié)石(碎石)或其他硬質(zhì)物質(zhì)的改進(jìn)方法和裝置。該裝置包括發(fā)射至少一個(gè)波長的二極管激光源、將激光輻射傳送至治療位置的一個(gè)或多個(gè)光纖、以及用于在結(jié)石周圍產(chǎn)生液體環(huán)境的液體遞送系統(tǒng)。激光裝置發(fā)射至少一個(gè)在遞送液體中被高度吸收的波長(優(yōu)選以連續(xù)波模式)，以便引起導(dǎo)致結(jié)石破壞的蒸發(fā)和空化效應(yīng)。當(dāng)將高度吸收的輻射施用至水性介質(zhì)時(shí)，水分子得到高度和快速加熱。這種及其高速和即時(shí)的加熱引起快速蒸汽膨脹從而產(chǎn)生等離子體氣泡，其在幾毫米之外且在幾毫秒之后破裂，因而產(chǎn)生破裂聲。接下來，在另一個(gè)幾秒之后，重復(fù)該過程并且可聽到破裂聲，其是由氣泡的生長和破裂產(chǎn)生的。這些氣泡的內(nèi)部溫度超過一千度。因此，它們具有相當(dāng)大的熱燒蝕效果并且還在周圍的水中釋放其熱能。當(dāng)使用以連續(xù)模式發(fā)射1470nm(作為優(yōu)選參數(shù))的二極管激光器時(shí)，浸于液體介質(zhì)中的纖維尖端產(chǎn)生高能氣泡，其在研究之后經(jīng)觀察為等離子體氣泡。這些等離子體氣泡存在偶爾的火花(通常在使用具有短脈沖的Ho: YAG 激光器時(shí)存在，T < 350 μ sec)，因此將其稱為“不閃火花”或“無火花”的等離子體氣泡。這些無火花等離子體氣泡在結(jié)石上產(chǎn)生高光熱效應(yīng)同時(shí)具有極小的光機(jī)械效應(yīng)。因此，可通過使用連續(xù)波源產(chǎn)生等離子體氣泡，以便能夠產(chǎn)生具有高能的熱燒蝕效應(yīng)。與僅公開脈沖激光源的現(xiàn)有技術(shù)中所述的成果相比，這為新型概念。圖1示意性地示出了優(yōu)選實(shí)施例，其中碎石治療系統(tǒng)IM包括激光源102和光纖 104。光纖104設(shè)置為靠近待粉碎的結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)106。光纖位置可通過超聲或內(nèi)窺鏡進(jìn)行評(píng)價(jià)。一旦就位后，將光纖104的近端連接至激光源102，所述激光源的輻射通過光纖 104傳送至治療位置。激光源102發(fā)射至少一個(gè)下述波長，其在圍繞/覆蓋結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì) 106的液體108中被高度吸收，從而引起導(dǎo)致結(jié)石106破壞的蒸發(fā)和空化效應(yīng)。優(yōu)選的是， 使用連續(xù)波輻射來增強(qiáng)空化效應(yīng)。圖2示出了本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中碎石治療系統(tǒng)包括激光源202， 所述激光源又包括發(fā)射兩個(gè)不同波長的兩個(gè)模塊。模塊210發(fā)射波長X1，其在在圍繞/覆蓋結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)206的液體208中被高度吸收，從而引起導(dǎo)致結(jié)石206破壞的蒸發(fā)和空化效應(yīng)。模塊212發(fā)射任何可用的波長λ 2，以便增強(qiáng)或補(bǔ)充由模塊210引起的效應(yīng)。例如， 波長λ2可為980nm，其具有有效的強(qiáng)化止血效應(yīng)。根據(jù)這種概念，可應(yīng)用發(fā)射不同波長的不止兩個(gè)模塊，從而利用它們的特性中的每一個(gè)。例如，可論述使用本發(fā)明原型(COMBO激光器)的具有組織學(xué)結(jié)果的臨床試驗(yàn)和體外測(cè)試，其已證明組合兩個(gè)波長(尤其是1470nm和980nm的二極管激光器)的有效性，從而用于實(shí)現(xiàn)所需組織效應(yīng)的有效火花等離子體形成。當(dāng)通過浸于水中的細(xì)光纖傳送1470nm 波長時(shí)，所述波長在低至2w的發(fā)射功率(600um的芯纖維中)的閾值水平下產(chǎn)生無火花等離子體氣泡。通過1470nm產(chǎn)生的氣泡能夠快速燒蝕具有薄凝結(jié)物的軟組織以及使硬質(zhì)組織破裂。980nm波長在血液中具有優(yōu)異的吸收性并且在水中具有較差的吸收性。其可產(chǎn)生與止血效應(yīng)相關(guān)的組織汽化以及透明變白。組織上的滲透為大約2-3mm。利用COMBO激光器， 1470nm波長在浸于水中的纖維尖端產(chǎn)生等離子體氣泡。當(dāng)在同一纖維中同時(shí)發(fā)射的980nm 波長進(jìn)入等離子體氣泡時(shí)，其大約70%被吸收并且剩余的30%離開等離子體氣泡。因此， 980nm能量的70%轉(zhuǎn)換成等離子體，并且這種波長的70%用作由1470nm波長產(chǎn)生的等離子體氣泡的泵。980nm的剩余30%到達(dá)組織并且可產(chǎn)生進(jìn)一步的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。為了進(jìn)一步例證這種情況，在980nm處測(cè)定以100W、75W功率發(fā)射并且在1470nm處測(cè)定以^W功率發(fā)射的COMBO激光器。當(dāng)利用浸于水中的纖維遞送100W時(shí)，在纖維尖端產(chǎn)生等離子體氣泡并且從等離子體氣泡離開的剩余的980nm的測(cè)定值為16W。等離子體氣泡的功率供應(yīng)為980nm 的70%，其在1470處為大約60W和^W。因此，等離子體氣泡由這兩種輻射(980+1470nm) 泵浦，并且980nm的剩余輻射可用于交疊等離子體氣泡以改善止血效應(yīng)。臨床和體外試驗(yàn)因而表明，在1470nm波長的低功率下可產(chǎn)生等離子體氣泡，并且在具有較低成本和較高效率的980nm波長處，可實(shí)現(xiàn)這種等離子體氣泡的放大和增長。附加試驗(yàn)已表明，對(duì)于COMBO激光器，使用IOOOum的錐形纖維和120W的功率，在 1470nm處測(cè)定值為35W并且在980nm處測(cè)定值為93W。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可使用激光源的其他組合實(shí)現(xiàn)二極管泵浦激光裝置，以便使用等離子體灼燒裝置和脈沖功能裝置來產(chǎn)生等離子體。例如，使用雙芯纖維，其中灼燒輻射被引導(dǎo)在單模芯中并且用于維持和增強(qiáng)脈沖的輻射被引導(dǎo)到周圍第二芯中。單?；蚪鼏文］椛鋪碜栽?550nm處泵浦的或q轉(zhuǎn)換的纖維激光器以及泵浦綠色激光的二極管的纖維細(xì)長脈沖，并且用于脈沖維持和增強(qiáng)的輻射(其為能量的主要部分)將來自二極管激光器。1550nm脈沖可產(chǎn)生自915-980或1480激光二極管泵。圖3示出了本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，即包括激光源302以及相連光纖組314 的碎石治療系統(tǒng)2M。包括多個(gè)光纖304的光纖組314設(shè)置為靠近待粉碎的結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)306。光纖組314中的每個(gè)光纖304設(shè)置在結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)306周圍，以便從多個(gè)位置施加靶激光輻射，從而導(dǎo)致有效的結(jié)石粉碎。當(dāng)試圖在較短時(shí)間段內(nèi)破壞較大結(jié)石時(shí)這種構(gòu)造為有效的，其中對(duì)于這種情況一個(gè)光纖可為不足的。激光源302發(fā)射至少一個(gè)下述波長， 其在圍繞/覆蓋結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)306的液體308中被高度吸收，從而引起導(dǎo)致結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)306破壞的蒸發(fā)和空化效應(yīng)。圖4示出了本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中碎石治療系統(tǒng)■包括激光源402 和兩通道導(dǎo)管418，通過所述兩通道導(dǎo)管插入光纖404和用于冷卻液體注射的管416。光纖 404和冷卻液體注射管416設(shè)置為靠近待粉碎的結(jié)石406。一旦就位后，將光纖404的近端連接至激光源402并且將冷卻液體注射管416連接至含有冷卻液體的容器，例如，注射器或血清袋。然后使冷卻液體流入圍繞結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)406的區(qū)域以產(chǎn)生圍繞其的浸漬/覆蓋介質(zhì)408。緊接下來或同時(shí)，將來自激光源402的輻射通過光纖404傳送至治療位置。將冷卻液體提供至沖擊位置以進(jìn)一步降低結(jié)石的加熱升溫，從而減小由結(jié)石碎片固定和加熱能量引起的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)。激光裝置402優(yōu)選發(fā)射下述波長，其在遞送液體中被高度吸收，從而增強(qiáng)導(dǎo)致有效石塊破壞的蒸發(fā)和空化效應(yīng)。圖5示出了碎石治療系統(tǒng)_的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其包括激光源502和兩通道導(dǎo)管518，通過所述兩通道導(dǎo)管插入發(fā)射兩個(gè)波長入工和λ 2或更多波長的光纖組514以及用于冷卻液體注射的管516。該實(shí)施例匯集了前述實(shí)施例中提及的全部有利特征，即，圍繞靶結(jié)石/硬質(zhì)物質(zhì)506的多個(gè)光纖、兩個(gè)發(fā)射波長λ工和λ 2或者更多個(gè)波長以實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果、以及用于減小組織損傷風(fēng)險(xiǎn)的液體遞送系統(tǒng)516。實(shí)施例1將具有400 μ m纖維的1470nm 二極管激光源用于草酸鈣、尿酸和胱氨酸泌尿結(jié)石的碎石。使用高峰值功率的脈沖輻射以實(shí)現(xiàn)將聚焦高強(qiáng)度能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，其形式為與沖擊波的出現(xiàn)相關(guān)的空化氣泡。這種機(jī)械能適用于破壞結(jié)石。利用20W的功率以及包括將功率打開1. 0秒和該功率關(guān)閉0. 3秒的脈沖來實(shí)現(xiàn)良好的碎石。表I示出了在體外利用1470nm 二極管激光器進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果。對(duì)于不同類型的纖維，在纖維尖端測(cè)定用于實(shí)現(xiàn)等離子體形成的功率閾值。
權(quán)利要求
1.一種用于從泌尿道中通過微創(chuàng)方法破壞和移除腎臟石塊、結(jié)石等(硬質(zhì)物質(zhì))的激光系統(tǒng)，包括激光器、至少一個(gè)光纖、和進(jìn)入所述泌尿道的裝置；其中所述激光器發(fā)射至少一個(gè)在圍繞所述硬質(zhì)物質(zhì)的介質(zhì)中被高度吸收的波長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光系統(tǒng)，其中所述激光器以連續(xù)波模式發(fā)射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光系統(tǒng)，還包括在發(fā)射激光之前提供介質(zhì)以圍繞所述硬質(zhì)物質(zhì)的裝置，其中所述介質(zhì)和所述激光器波長選定為相容的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光系統(tǒng)，其中所述激光器為工作在約980士60nm、 1470士60nm、或1940士60nm處的二極管激光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)光纖具有同芯結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)激光器波長在內(nèi)芯中穿行并且第二波長在外芯中傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光系統(tǒng)，其中所述優(yōu)選波長中的至少兩個(gè)進(jìn)行組合使用 980η 和 1470nm ； 980nm 和 1940nm ；或者 1470nm 和 1940nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光系統(tǒng)，其中一個(gè)激光器為纖維激光器并且第二激光器為所述纖維激光器的泵浦激光器，并且其中來自兩個(gè)激光器的光束通過所述至少一個(gè)光纖傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)光纖具有同芯結(jié)構(gòu)，其中所述纖維激光器波長在內(nèi)芯中穿行并且泵浦激光器波長在外芯中傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光系統(tǒng)，其中所述纖維激光器在約1550nm處發(fā)射，并且所述泵浦激光器在約915-980nm或約1480nm處發(fā)射。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光系統(tǒng)，其中使用多個(gè)光纖，所述多個(gè)光纖設(shè)置在所述靶硬質(zhì)物質(zhì)周圍以加速其破壞。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光系統(tǒng)，其中使用多個(gè)光纖，所述多個(gè)光纖設(shè)置在所述靶硬質(zhì)物質(zhì)周圍以加速其破壞。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光系統(tǒng)，其中所述介質(zhì)遞送裝置用于將冷卻液體提供至所述治療位置。
13.一種用于激光碎石的微創(chuàng)方法，其使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光系統(tǒng)來產(chǎn)生無火花等離子體氣泡，所述無火花等離子體氣泡在泌尿道中以快速、安全、有效的方式來破壞硬質(zhì)物質(zhì)阻塞物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于激光碎石的方法，其中所述冷對(duì)液體針對(duì)靶硬質(zhì)物質(zhì)以便減小得自熱能的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)或者所述破壞阻塞物的有害粉碎/固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于通過激光能量破壞/燒蝕石塊、結(jié)石、或其他硬質(zhì)物質(zhì)的系統(tǒng)和方法。因此，可進(jìn)行若干重要的醫(yī)學(xué)治療，尤其是碎石。所述系統(tǒng)包括發(fā)射至少一個(gè)波長的二極管激光源、將激光輻射傳送至所述治療位置的一個(gè)或多個(gè)光纖、以及用于在所述石塊(結(jié)石)周圍產(chǎn)生液體環(huán)境的液體遞送系統(tǒng)。所述激光裝置發(fā)射至少一個(gè)下述波長，其在所述周圍/覆蓋介質(zhì)中被高度吸收，從而引起導(dǎo)致石塊/結(jié)石破壞的蒸發(fā)和空化效應(yīng)?？墒褂貌煌妮椛錁?gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，使用連續(xù)輻射來產(chǎn)生能夠破壞硬質(zhì)物質(zhì)的無火花等離子體氣泡。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用高峰值功率脈沖輻射。優(yōu)選1470nm、1940nm、或1550nm的波長。另外，其可與在水中具有中等吸收的另一個(gè)波長(例如980nm)結(jié)合使用。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用同軸雙芯纖維，其中灼燒輻射被引導(dǎo)在近單模內(nèi)芯中并且用于維持和增強(qiáng)脈沖的輻射被引導(dǎo)到周圍第二外芯中。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)光纖的使用允許在較短時(shí)間段內(nèi)治療較大的結(jié)石。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，將冷卻液體提供至沖擊位置以進(jìn)一步降低結(jié)石的加熱升溫，從而減小由結(jié)石碎片固定和加熱能量引起的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)。利用這些較安全且改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，可在較短的治療時(shí)間內(nèi)完成改善的碎石治療，其破壞較大范圍的結(jié)石并且具有較小的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)以及較小的醫(yī)生和病人壓力。
文檔編號(hào)A61B17/22GK102281830SQ200980149556
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者L·切凱蒂, W·切凱蒂, W·紐博格 申請(qǐng)人:塞拉莫普泰克工業(yè)公司