手術(shù)激光治療溫度監(jiān)視的制作方法
【專利摘要】一種手術(shù)激光系統(tǒng)包括：激光源，其被配置成產(chǎn)生激光能量；激光纖維，其被光學(xué)耦合到激光源并被配置成釋放激光能量并收集來自治療部位的電磁能反饋；光電檢測器，其被配置成響應(yīng)于從治療部位收集的電磁能而產(chǎn)生輸出信號(hào)；顯示器；以及控制器，其被配置成基于輸出信號(hào)而在顯示器上產(chǎn)生關(guān)于治療部位處的溫度的圖像或指示。
【專利說明】手術(shù)激光治療溫度監(jiān)視
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年10月24日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/895,211和2013年I月31日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/934,387的權(quán)益。上文引用的申請中的每一個(gè)的內(nèi)容被出于一切目的整體地通過引用結(jié)合到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及利用光纖的醫(yī)學(xué)激光器領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及使用來自治療部位的電磁能反饋以給內(nèi)科醫(yī)生提供關(guān)于治療部位處的條件的實(shí)時(shí)信息，諸如組織溫度、正在執(zhí)行的激光治療等。
【背景技術(shù)】
[0004]本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及手術(shù)激光系統(tǒng)和操作或控制此類系統(tǒng)的方法。
[0005]手術(shù)激光系統(tǒng)已經(jīng)用在各種實(shí)踐領(lǐng)域(諸如泌尿?qū)W神經(jīng)病學(xué)、耳鼻喉科學(xué)、全身麻醉眼科學(xué)、牙科、腸胃病學(xué)、心臟病學(xué)、婦科學(xué)以及胸廓和矯形程序)中。一般地，這些程序要求作為治療協(xié)議的一部分的激光能量的精確控制輸送以將目標(biāo)組織(諸如癌細(xì)胞和前列腺組織)切割、汽化或燒蝕。
[0006]黑體輻射是醫(yī)學(xué)中的基本現(xiàn)象中的一個(gè)，其一般地用于測量身體的溫度。一般地，處于熱動(dòng)態(tài)平衡中的受試者將輻射具有僅僅取決于身體溫度的特定頻譜和強(qiáng)度的電磁波。
[0007]轉(zhuǎn)讓給與本申請相同的受讓人且其內(nèi)容被出于一切目的整體地通過引用結(jié)合到本文中的美國專利號(hào)7，869，016公開了一種用于通過監(jiān)視來自纖維尖端的黑體輻射來保護(hù)激光纖維尖端的技術(shù)。黑體輻射的強(qiáng)度用于指示纖維尖端的溫度，其用于在溫度達(dá)到不安全條件時(shí)自動(dòng)關(guān)斷激光能量的釋放。因此，在這種情況下，內(nèi)科醫(yī)生不具有改變正在形成的激光程序或者改變激光設(shè)備的操作參數(shù)以避免關(guān)斷系統(tǒng)的能力。
[0008]通過使組織或治療部位暴露于激光能量而實(shí)現(xiàn)的溫度在確定正在執(zhí)行的激光治療的類型(例如，凝結(jié)、汽化等)以及激光治療的有效性中起到重要作用。例如，如果在治療部位處溫度過低，可能不可能執(zhí)行汽化治療，或者汽化治療可能是低效的。另外，在治療部位處感測到的溫度還可指示從其釋放激光能量的激光纖維可能由于使纖維尖端過熱而遭受損壞。
[0009]將期望在手術(shù)激光治療期間提供實(shí)時(shí)激光治療部位溫度信息以幫助醫(yī)生:識(shí)別正在執(zhí)行的激光治療，通過例如防止治療過度或治療不足來改善激光治療的效率，向外科醫(yī)生警告潛在的纖維尖端損壞和/或提供內(nèi)科醫(yī)生當(dāng)前得不到的其它益處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的實(shí)施例針對一種手術(shù)激光系統(tǒng)，其包括被配置成產(chǎn)生激光能量的激光源和被光學(xué)耦合到該激光源并被配置成釋放激光能量且從患者體內(nèi)的治療部位收集電磁能反饋的激光纖維。該手術(shù)激光系統(tǒng)還包括:被配置成響應(yīng)于從治療部位收集的電磁能而生成輸出信號(hào)的光電檢測器、顯示器和被配置成基于輸出信號(hào)在顯示器上產(chǎn)生關(guān)于治療處的至少一個(gè)條件的圖像或指示的控制器。
[0011]本發(fā)明的實(shí)施例還針對一種操作手術(shù)激光系統(tǒng)的方法，其包括使用激光源來產(chǎn)生激光能量并通過激光纖維向治療部位釋放該激光能量的步驟。該方法還包括:將響應(yīng)于向治療部位釋放激光能量而產(chǎn)生的來自治療部位的電磁能反饋輸送到光電檢測器并基于該電磁能反饋而產(chǎn)生光電檢測器輸出信號(hào)。在產(chǎn)生光電檢測器輸出信號(hào)之后，使用控制器來分析光電檢測器輸出信號(hào)以確定治療部位信息(即，治療部位處的條件)。一旦被控制器分析，則在顯示器上顯示此治療部位信息以使內(nèi)科醫(yī)生看到。
[0012]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了一種操作手術(shù)激光系統(tǒng)的方法。該方法包括步驟:使用激光源來產(chǎn)生激光能量，通過激光纖維向治療部位釋放激光能量，分析響應(yīng)于向治療部位釋放激光能量而產(chǎn)生的來自治療部位的電磁能反饋，以及基于電磁能反饋的分析而自動(dòng)調(diào)整激光能量。
[0013]為了更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例、其操作優(yōu)點(diǎn)和通過其使用達(dá)到的特定目的，對所附描述性內(nèi)容進(jìn)行參考，其中在附圖中圖示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
【附圖說明】
[0014]圖1是執(zhí)行示例性手術(shù)激光治療的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的手術(shù)激光系統(tǒng)的簡圖；
[0015]圖2是執(zhí)行示例性激光治療的內(nèi)窺鏡內(nèi)的圖1的手術(shù)激光系統(tǒng)的激光纖維的遠(yuǎn)端的簡圖；
[0016]圖3A是描繪激光纖維以lmm/s跨目標(biāo)組織移動(dòng)時(shí)的黑體輻射的圖表；
[0017]圖3B是激光纖維以lmm/s跨目標(biāo)組織移動(dòng)時(shí)的目標(biāo)組織上的汽化效應(yīng)的照片；
[0018]圖4A是描繪激光纖維以4mm/s跨目標(biāo)組織移動(dòng)時(shí)的黑體輻射的圖表；
[0019]圖4B是激光纖維以4mm/s跨目標(biāo)組織移動(dòng)時(shí)的目標(biāo)組織上的汽化效應(yīng)的照片；
[0020]圖5A是描繪激光纖維以16mm/s跨目標(biāo)組織移動(dòng)時(shí)的黑體輻射的圖表；
[0021]圖5B是激光纖維以16mm/s跨目標(biāo)組織移動(dòng)時(shí)的目標(biāo)組織上的汽化效應(yīng)的照片；
[0022]圖6是作為激光纖維掃描速度的函數(shù)來描繪黑體輻射的采用線性標(biāo)度的圖表；
[0023]圖7是采用對數(shù)標(biāo)度的圖6中描繪的圖表；
[0024]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的顯示器的簡圖；以及
[0025]圖9是圖示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的操作手術(shù)激光系統(tǒng)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及手術(shù)激光系統(tǒng)和諸如在對患者執(zhí)行激光治療期間控制手術(shù)激光系統(tǒng)的方法。下面參考附圖來更全面地描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可用許多不同形式來體現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施例，并且不應(yīng)將其理解為局限于本文所闡述的實(shí)施例。相反地，以下實(shí)施例是以示例的方式提供的，使得本公開將是透徹且完整的，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。使用相同或類似參考標(biāo)號(hào)識(shí)別的元件指代相同或類似的元件。
[0027]在本文中使用的術(shù)語僅僅是出于描述特定實(shí)施例的目的且并不意圖限制本發(fā)明。如本文所使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指明。將進(jìn)一步理解的是術(shù)語“包括”和/或“包含”當(dāng)在本說明書中使用時(shí)指定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在或添加。
[0028]將理解的是當(dāng)將元件稱為“連接”或“耦合”到另一元件時(shí)，其可以被直接地連接或耦合到該另一元件或者可存在中間元件。相反地，如果將元件稱為“直接地連接”或“直接地耦合”到另一元件，則不存在中間元件。
[0029]將理解的是雖然在本文中可使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件，但這些元件不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用來將一個(gè)元件與另一個(gè)區(qū)別開。因此，在不脫離本發(fā)明的講授內(nèi)容的情況下可以將第一元件稱為第二元件。
[0030]除非另外定義，本文所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有如本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員一般地理解的相同意義。將進(jìn)一步理解的是應(yīng)將術(shù)語(諸如在一般使用的詞典中定義的那些)理解為具有與其在相關(guān)技術(shù)的背景中的意義一致的意義，并且不應(yīng)在理想化或過度形式化的意義上解釋，除非在本文中明確地這樣定義。
[0031]如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到的，可將本發(fā)明體現(xiàn)為方法、系統(tǒng)和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例或?qū)④浖陀布矫娼M合的實(shí)施例的形式。此外，本發(fā)明可采取計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，在該介質(zhì)中具有計(jì)算機(jī)可用程序代碼?？衫萌魏芜m當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括硬盤、CD-R0M、光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備或磁性存儲(chǔ)設(shè)備。
[0032]在本文中稱為“存儲(chǔ)器”的計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是例如但不限于電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置、設(shè)備或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更特定示例(非窮舉列表)將包括以下各項(xiàng):具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(R0M)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPR0M或閃存)、光纖以及便攜式壓縮磁盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)。請注意，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是在其上面打印程序的紙張或另一適當(dāng)介質(zhì)，因?yàn)榭梢越?jīng)由例如紙張或其它介質(zhì)的光學(xué)掃描來以電子方式捕捉程序，然后在必要時(shí)以適當(dāng)?shù)姆绞骄幾g、解釋或者另外處理，并且然后存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0033]還使用流程圖和框圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。將理解的是可以用計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)現(xiàn)(流程圖和/或框圖的)每個(gè)方框以及方框的組合?？蓪⑦@些程序指令提供給每個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)處理器電路(諸如微處理器、微控制器或其它處理器)的一個(gè)或多個(gè)控制器，使得在處理器上執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)方框中指定的功能的手段(means)。該計(jì)算機(jī)程序指令可被處理器執(zhí)行以促使由處理器執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過程，使得在處理器上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)方框中指定的功會(huì)K。
[0034]因此，各方框支持用于執(zhí)行指定功能的手段的組合、用于執(zhí)行指定功能的步驟的組合和用于執(zhí)行指定功能的程序指令手段。還將理解的是可以用執(zhí)行指定功能或步驟的專用基于硬件系統(tǒng)或者專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)每個(gè)方框以及方框的組合。
[0035]本發(fā)明的實(shí)施例針對一種手術(shù)激光系統(tǒng)和操作或控制系統(tǒng)以例如對患者執(zhí)行手術(shù)激光治療的方法，該手術(shù)激光治療諸如凝結(jié)、組織汽化、組織燒蝕、組織切割、腎或膀胱石破碎(即，激光碎石術(shù))或其它手術(shù)激光治療。在某些實(shí)施例中，該系統(tǒng)利用響應(yīng)于治療部位暴露于由系統(tǒng)產(chǎn)生的激光能量而產(chǎn)生的來自治療部位的激光能量反饋或輻射反饋來確定治療部位的近似溫度。在某些實(shí)施例中，實(shí)時(shí)地為內(nèi)科醫(yī)生顯示近似溫度和/或使用該近似溫度來確定系統(tǒng)的操作模式，其指示正在治療部位處執(zhí)行的激光治療。
[0036]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的手術(shù)激光系統(tǒng)100的簡圖。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括激光源102、波導(dǎo)或激光纖維104、光電檢測器106、顯示器107以及控制器108。激光源102被配置成產(chǎn)生激光能量，一般地稱為110。激光纖維104使用例如透鏡或其它常規(guī)技術(shù)而光學(xué)耦合到激光源102。激光纖維104被配置成將由激光源102產(chǎn)生的激光能量110釋放到目標(biāo)治療部位120。光電檢測器106被配置成生成輸出信號(hào)112，其指示響應(yīng)于從激光纖維104釋放激光能量110而在治療部位120產(chǎn)生的電磁能反饋114。在某些實(shí)施例中，控制器108被配置成基于輸出信號(hào)112而在顯示器107上產(chǎn)生圖像140。
[0037]激光源102可包括一個(gè)或多個(gè)激光發(fā)生器，其用于產(chǎn)生激光能量110。每個(gè)激光發(fā)生器可包括諸如激光諧振器之類的常規(guī)部件以產(chǎn)生具有期望功率和波長的激光能量110。在某些實(shí)施例中，激光能量110具有約532nm的波長(綠光激光能量)。還可使用激光能量110的其它波長，諸如具有約400-475nm的波長的激光能量(藍(lán)光激光能量)或者具有約2000-2200nm的波長的激光能量，其適合于例如執(zhí)行激光碎石術(shù)程序。這些及其它波長可根據(jù)要執(zhí)行的激光治療而用于激光能量110。
[0038]在某些實(shí)施例中，由激光源102產(chǎn)生的激光能量110通過常規(guī)光耦合器(未示出)而光學(xué)耦合到激光纖維104。激光纖維104可包括任何常規(guī)的手術(shù)激光波導(dǎo)，諸如光纖。在某些實(shí)施例中，激光纖維104被配置成在遠(yuǎn)端116處釋放激光能量110。激光纖維104的遠(yuǎn)端或纖維尖端116被配置成如圖1中所示橫向地(S卩，側(cè)燒纖維)、如圖2中所示沿著激光纖維104(即，直射(end-firing)纖維)的軸117或者以另一常規(guī)方式釋放激光能量110。
[0039]在手術(shù)激光治療期間，從激光纖維104的遠(yuǎn)端116朝著治療部位121處的目標(biāo)組織或?qū)ο?20釋放激光能量110以在目標(biāo)對象120上執(zhí)行期望的激光治療。如本文所使用的術(shù)語“目標(biāo)對象”意指意圖在其上面執(zhí)行激光治療的患者的對象，諸如腫瘤、前列腺組織或其它人體組織或者腎或膀胱石。本發(fā)明的實(shí)施例利用響應(yīng)于從纖維尖端116釋放激光能量110而在治療部位121產(chǎn)生的黑體輻射或電磁能反饋114作為治療部位121或治療部位處的目標(biāo)對象120處的溫度的指示和/或作為在治療部位121處的對象120上執(zhí)行的激光能量治療的指示符。
[0040]在對豬腎體外執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)中，由纖維104在豬腎上的目標(biāo)組織120輸送激光能量110。響應(yīng)于此激光能量110從纖維尖端116的釋放而在治療部位121處產(chǎn)生的黑體輻射或電磁能反饋114然后被激光纖維104收集并分析。執(zhí)行其中激光纖維104以不同的速度跨目標(biāo)組織120移動(dòng)的三次實(shí)驗(yàn)，并收集結(jié)果得到的黑體輻射或產(chǎn)生的電磁能反饋114并在圖表上繪圖。
[0041]圖3A是激光纖維104以lmm/s跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)的沿著Y軸描繪黑體輻射并沿著X軸描繪以秒為單位的相應(yīng)時(shí)間的圖表。從O秒至約4秒，激光源102關(guān)閉。從約4秒至約17秒，激光源102被接通，并且激光纖維104跨支撐豬腎的鋁托盤移動(dòng)。從約17秒至約28秒，激光源102開啟，并且激光纖維104跨目標(biāo)組織120移動(dòng)。從約28秒至約34秒，激光源102開啟，并激光纖維104跨支撐豬腎的鋁托盤移動(dòng)。最后，在約34秒，激光源102關(guān)斷。如從圖表可以清楚地看到的，當(dāng)激光纖維104在17秒與28秒之間跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)，黑體輻射從約7500增加至約15000。圖3B是示出了激光纖維104以lmm/s跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)的在豬腎組織120中產(chǎn)生的汽化凹槽的照片。
[0042]圖4A是激光纖維104以4mm/s跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)的沿著Y軸描繪黑體輻射并沿著X軸描繪以秒為單位的相應(yīng)時(shí)間的圖表。從O秒至約I秒，激光源102關(guān)閉。從約I秒至約7秒，激光源102被接通，并且激光纖維101跨支撐豬腎的鋁托盤移動(dòng)。從約7秒至約13秒，激光源102開啟且激光纖維104跨目標(biāo)組織120移動(dòng)。在約13秒，激光源102關(guān)斷。如從圖表可以清楚地看到的，當(dāng)激光纖維104在7秒與13秒之間跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)，黑體輻射從約7500增加至約10000。圖4B是示出了激光纖維104以4mm/s跨目標(biāo)組織420移動(dòng)時(shí)的在豬腎組織420中產(chǎn)生的汽化凹槽的照片。
[0043]圖5A是激光纖維104以16mm/s跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)的沿著Y軸描繪黑體輻射并沿著X軸描繪以秒為單位的相應(yīng)時(shí)間的圖表。從O秒至約0.5秒，激光源102關(guān)閉。從約0.5秒至約1.5秒，激光源102被接通，并且激光纖維101跨支撐豬腎的鋁托盤移動(dòng)。從約1.5秒至約7.5秒，激光源102開啟且激光纖維104跨目標(biāo)豬組織120移動(dòng)。在約7.5秒，激光源102關(guān)斷。如從圖表可以清楚地看到的，當(dāng)激光纖維104在1.5秒與7.5秒之間跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)，黑體輻射從約8000增加至約8500。圖5B是示出了激光纖維104以16mm/s跨目標(biāo)組織420移動(dòng)時(shí)的在豬腎組織420中產(chǎn)生的汽化凹槽的照片。
[0044]如圖3A、圖4A和圖5A中描繪的，一個(gè)人可以清楚地識(shí)別到當(dāng)激光源102開啟且激光纖維104跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的黑體輻射或電磁能反饋的增加。并且，如圖3B、圖4B和圖5B中所描繪的，通過使激光纖維104以不同的速度跨目標(biāo)組織120移動(dòng)，一個(gè)人可以產(chǎn)生不同程度的汽化，使得當(dāng)激光纖維104以較慢速度跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)汽化增加(圖3B)，并且當(dāng)激光纖維104以較慢速度跨目標(biāo)組織120移動(dòng)時(shí)汽化減少(圖5B)。由于汽化的程度與被汽化的目標(biāo)組織的溫度相關(guān)，一個(gè)人還可以使被汽化的目標(biāo)組織120的溫度與產(chǎn)生的黑體輻射或電磁能反饋114相關(guān)。
[0045]圖6和圖7中所描繪的是示出了黑體輻射114的強(qiáng)度的相關(guān)和因此的汽化程度與激光纖維104跨目標(biāo)組織120的掃描或移動(dòng)速度的相關(guān)的圖表。如在其中沿著X和Y軸的值采取線性標(biāo)度的圖6中可以清楚地看到的，黑體輻射強(qiáng)度114(Y軸)隨著與目標(biāo)組織120溫度的增加相對應(yīng)的汽化程度而增加。如在圖7中可以清楚地看到的，沿著X和Y軸的值現(xiàn)在采取對數(shù)標(biāo)度，在汽化程度與黑體輻射強(qiáng)度114之間存在高度相關(guān)，其中，相關(guān)系數(shù)r2接近于I。因此，我們相信一個(gè)人可以使用在目標(biāo)組織120上產(chǎn)生的黑體輻射或電磁能反饋114作為組織汽化程度的指示符。因此，基于在目標(biāo)組織120上產(chǎn)生的電磁能反饋114，可以實(shí)時(shí)地識(shí)別在治療部位處執(zhí)行的當(dāng)前操作模式或激光治療(即，凝結(jié)、低汽化、高汽化、碳化等)并即時(shí)地傳送回給內(nèi)科醫(yī)生。
[0046]在某些實(shí)施例中，從纖維尖端116收集的電磁能反饋114(或黑體輻射)通過激光纖維104或通過另一部件被輸送給光電檢測器106。由于電磁能反饋114是在隨著溫度由于激光治療而增加在治療部位121處發(fā)射的紅外(IR)或遠(yuǎn)紅外(FIR)范圍內(nèi)的光，所以由于激光纖維104具有在兩個(gè)方向上發(fā)射光的能力，此IR或FIR光被激光纖維104收集并發(fā)射回到光電檢測器106。一旦電磁能反饋114被光電檢測器106接收并分析，光電檢測器106產(chǎn)生輸出信號(hào)112，其指示治療部位121處的近似溫度，諸如目標(biāo)對象120的溫度。
[0047]在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括在允許激光能量110通過的同時(shí)反射電磁能反饋114的二色分光鏡或反射鏡128，如圖1所示。由反射鏡128反射的電磁能反饋114被輸送到光電檢測器106。應(yīng)理解的是，可以修改系統(tǒng)100的部件，使得反射鏡128將激光能量110從激光源102反射到光耦合器，同時(shí)允許電磁能反饋114通過反射鏡128。
[0048]在某些實(shí)施例中，反射鏡128相比于激光能量110的波長是高度透射性的，并且相比于電磁能反饋114的波長是高度反射性的。因此，電磁能反饋114(其為具有與激光能量110的波長不同的波長的治療部位121處的目標(biāo)對象120的黑體輻射)可被反射鏡128反射到光電檢測器106，而從激光源102釋放的激光能量110通過反射鏡到達(dá)激光纖維104。
[0049]在某些實(shí)施例中，反射鏡128包括中心孔(未示出)，由激光源102產(chǎn)生的激光能量110通過該中心孔被釋放。電磁能反饋114的各部分在孔的邊緣外面撞擊反射鏡128，并且被反射鏡128反射到光電檢測器106。反射鏡的本實(shí)施例特別地在電磁能反饋114包括反射的激光能量110時(shí)是必需的。
[0050]在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括一個(gè)或多個(gè)濾波器130，其被配置成對電磁能反饋114的頻率進(jìn)行濾波，并將已濾波電磁能反饋114輸送到光電檢測器106。一個(gè)或多個(gè)濾波器130的示例性實(shí)施例包括低通濾波器、高通濾波器和/或帶通濾波器。例如，1.4um至1.Sum之間的帶通濾波器可以用于監(jiān)視電磁反饋114，但甚至更長波長的帶通濾波器也可能是有用的。因此，輸出信號(hào)112的實(shí)施例包括由光電檢測器106響應(yīng)于電磁能反饋114或已濾波電磁能反饋114而產(chǎn)生的輸出信號(hào)112。為了簡化本討論，對輸出信號(hào)112的提及包括響應(yīng)于已濾波或未濾波電磁能114而產(chǎn)生的輸出信號(hào)112，除非另外描述或者不適用。
[0051]在某些實(shí)施例中，可用分析電磁能反饋114并輸出信息(諸如在一定波長或頻率范圍內(nèi)的電磁能反饋114的強(qiáng)度水平和/或其它信息)的光譜儀來替換一個(gè)或多個(gè)濾波器130和光電檢測器106。在某些實(shí)施例中，光譜儀僅輸出處于某些感興趣頻率的輸出電磁能反饋114的強(qiáng)度水平。為了簡化本討論，還應(yīng)將對輸出信號(hào)112的提及解釋為描述其中用由光譜儀響應(yīng)于電磁能反饋114的分析而產(chǎn)生的光譜儀信息來替換輸出信號(hào)112的實(shí)施例。
[0052]在某些實(shí)施例中，控制器108表示可執(zhí)行在系統(tǒng)功能100的存儲(chǔ)器132或其它位置中存儲(chǔ)的程序指令以執(zhí)行本文所述的各種功能的常規(guī)電子裝置和處理器。在某些實(shí)施例中，控制器108處理(例如，放大)和/或分析輸出信號(hào)112以確定治療部位121和/或目標(biāo)對象120的信號(hào)112所指示的近似溫度。在某些實(shí)施例中，對系統(tǒng)100進(jìn)行校準(zhǔn)以確保輸出信號(hào)112所指示的近似溫度是治療部位121處的實(shí)際溫度的準(zhǔn)確近似。
[0053]在某些實(shí)施例中，可以分析并顯示輸出信號(hào)112以確定與不同汽化水平或正在執(zhí)行的不同激光治療對應(yīng)的焦耳使用。
[0054]在某些實(shí)施例中，可以使用光學(xué)斬波器或任何其它強(qiáng)度調(diào)制器或固有調(diào)制(諸如Q開關(guān)脈沖激光器)來調(diào)制電磁能反饋114以從光電檢測器106生成已調(diào)制輸出信號(hào)112?？刂破?08然后可以通過解調(diào)器、諸如使用包括在控制器中的軟件或附加硬件的鎖相環(huán)路或乘法器來將此信號(hào)解調(diào)，以提取電磁能反饋114。這樣，可以通過消除任何環(huán)境或背景電磁能(諸如來自激光器腔的輻射能)以及來自光電檢測器106的任何暗噪聲來改善信噪比。
[0055]如上所述，控制器108被配置成基于輸出信號(hào)112而在顯示器107上產(chǎn)生圖像140。在某些實(shí)施例中，如圖8中所描繪的，圖像140包括溫度信息和/或操作模式信息144，其兩者都是基于輸出信號(hào)112所指示的近似溫度而確定的。溫度信息指示治療部位121處的近似溫度。在某些實(shí)施例中，溫度信息指示治療部位處的平均近似溫度，其是使用控制器108基于在諸如0.1—1.0秒之類的時(shí)間段內(nèi)所取的輸出信號(hào)112的樣本而計(jì)算的。在某些實(shí)施例中，操作模式信息144指示使用激光能量110在治療部位121處或在目標(biāo)對象120上執(zhí)行的激光治療。
[0056]在某些實(shí)施例中，圖像140包括關(guān)于焦耳使用的信息。包括當(dāng)前在治療部位121處使用的焦耳允許內(nèi)科醫(yī)生確定正在執(zhí)行的激光治療的效率。例如，如果內(nèi)科醫(yī)生知道已經(jīng)使用100KJ且其知道在治療部位處存在高度汽化，則其知道正在高效地執(zhí)行汽化。然而，如果已使用100KJ且其知道在治療部位處存在低汽化，則這可以是低汽化效率的指示，其可以導(dǎo)致激光纖維104或目標(biāo)組織120的過熱。此附加信息將允許內(nèi)科醫(yī)生識(shí)別并控制在治療部位處正在執(zhí)行的激光治療的效率以及幫助防止激光纖維104變得過熱。
[0057]使用控制器108在顯示器107上產(chǎn)生的圖像140響應(yīng)于對輸出信號(hào)112的改變而改變。也就是說，由于輸出信號(hào)112指示溫度信息(S卩，治療部位121處的近似溫度)或操作模式信息的變化，所以由控制器108在顯示器107上產(chǎn)生的圖像改變。優(yōu)選地，對圖像140的這些改變是基本上實(shí)時(shí)地改變的。結(jié)果，由于輸出信號(hào)112指示治療部位121處的近似溫度的變化，所以在顯示器107上產(chǎn)生的圖像140改變以支持近似溫度的此變化。同樣地，指示操作模式變化的輸出信號(hào)112變化導(dǎo)致在圖像140中產(chǎn)生的操作模式信息144的變化?；跍囟群?或操作模式的這些變化，內(nèi)科醫(yī)生可以在認(rèn)為必要時(shí)實(shí)時(shí)地進(jìn)行補(bǔ)償以便繼續(xù)激光程序。例如，內(nèi)科醫(yī)生可以改變正在執(zhí)行的程序的方式(例如，可以改變從目標(biāo)對象120到纖維尖端的距離等)，或者可以改變激光設(shè)備的操作輸入，即內(nèi)科醫(yī)生可以增加或減少激光設(shè)備的功率，或者內(nèi)科醫(yī)生可以改變激光脈沖寬度、重現(xiàn)率、調(diào)制、波長等。
[0058]在某些實(shí)施例中，圖像140包括溫度信息的圖形顯示，如圖8所示。例如，可在圖像140中以條形圖142的形式呈現(xiàn)溫度信息。用較短條來指示治療部位121處的較低近似溫度，并用較高的條來指示治療部位121處的較高近似溫度。在某些示例性實(shí)施例中，指示溫度信息的圖形顯示可包括隨時(shí)間推移而呈現(xiàn)治療部位或目標(biāo)對象處的近似溫度的線圖。
[0059]在某些實(shí)施例中，在顯示器107上的圖像140中以字母數(shù)字方式呈現(xiàn)溫度信息。例如，圖像140中的溫度信息可包括當(dāng)前輸出信號(hào)112所指示的近似溫度(例如，100°C)。
[0060]在某些實(shí)施例中，以圖形方式且以字母數(shù)字方式來呈現(xiàn)圖像140中的溫度信息，如圖8所示。另外，條形圖142可包括鄰近于條形圖列出的當(dāng)前近似溫度以及用于條形圖的溫標(biāo)。
[0061]在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100被配置成在至少兩個(gè)不同操作模式下操作，每個(gè)對應(yīng)于不同的激光治療(即，汽化和凝結(jié))或上述任何其它治療。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100使用控制器108基于輸出信號(hào)112來確定用激光能量110執(zhí)行的激光治療和操作模式。
[0062]在某些實(shí)施例中，可由系統(tǒng)100識(shí)別的激光治療和操作模式每個(gè)具有由上和下近似溫度界定的對應(yīng)近似溫度范圍。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100的每個(gè)操作模式的近似溫度范圍不重疊。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100的存儲(chǔ)器132或其它存儲(chǔ)器包括輸出信號(hào)112所指示的近似溫度和相應(yīng)操作模式或激光治療的映射，其可被控制器108訪問。
[0063]在操作期間，控制器108通過將輸出信號(hào)112所指示的近似溫度和與系統(tǒng)100的激光治療或操作模式中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的近似溫度范圍(其可如上所述存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器132中)相比較來確定在激光治療部位121處正在執(zhí)行的激光治療。當(dāng)輸出信號(hào)112所指示的近似溫度落在系統(tǒng)100所監(jiān)視的激光治療的近似溫度范圍中的一個(gè)內(nèi)時(shí)，該激光治療被確定為是當(dāng)前在激光治療部位121處執(zhí)行的激光治療。然后可以使用控制器108在顯示器107上的圖像中實(shí)時(shí)地呈現(xiàn)指示當(dāng)前操作模式或激光治療的操作模式信息，其允許內(nèi)科醫(yī)生隨著治療部位121處的條件發(fā)生而看到該條件。例如，在圖8中，操作模式144是汽化。在某些示例性實(shí)施例中，指示正在執(zhí)行的操作模式或激光治療的圖像可包括呈現(xiàn)在治療部位處或在目標(biāo)對象上已執(zhí)行操作模式或激光治療(即，汽化、凝結(jié)等)的時(shí)間段的線圖或其它指示符。
[0064]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，控制器108被配置成基于輸出信號(hào)112來確定系統(tǒng)100是否處于其中在激光治療部位處執(zhí)行的激光治療是凝結(jié)處理的凝結(jié)模式。凝結(jié)處理促使在激光治療部位處暴露于激光能量110的血液凝結(jié)。在另一實(shí)現(xiàn)實(shí)施例中，控制器108被配置成基于輸出信號(hào)112來確定系統(tǒng)100是否處于其中在激光治療部位處執(zhí)行的激光治療是汽化處理的汽化模式。該汽化治療響應(yīng)于在激光治療部位處暴露于激光能量110而使組織、血液或其它目標(biāo)對象120汽化。其它實(shí)施例涉及到由控制器108使用輸出信號(hào)112進(jìn)行的系統(tǒng)100的其它操作模式和激光治療的識(shí)別。在另一示例性實(shí)施例中，控制器108被配置成確定如圖8中的操作模式144所指示的系統(tǒng)是處于凝結(jié)模式還是汽化模式。
[0065]在某些實(shí)施例中，凝結(jié)操作模式具有在約40_70°C之間的近似溫度范圍。在某些實(shí)施例中，其中在激光治療部位處執(zhí)行汽化激光治療的系統(tǒng)100的汽化模式具有在約80—150°(:之間的近似溫度范圍。
[0066]在某些實(shí)施例中，控制器108被配置成將輸出信號(hào)112從基于時(shí)間的信號(hào)轉(zhuǎn)換成基于頻率的信號(hào)。這可允許系統(tǒng)100從電磁能反饋114提取更多信息。可以通過使用頻率分析儀進(jìn)行輸出信號(hào)112的頻率分析或者通過向輸出信號(hào)112應(yīng)用傅立葉變換來實(shí)現(xiàn)該信號(hào)轉(zhuǎn)換。
[0067]在某些實(shí)施例中，基于頻率的輸出信號(hào)112可以用于識(shí)別在激光治療部位121處執(zhí)行的激光治療。例如，控制器108可以基于基于頻率的輸出信號(hào)112來確定系統(tǒng)108在凝結(jié)模式還是汽化模式下操作。在某些實(shí)施例中，當(dāng)基于頻率的輸出信號(hào)112包括相對穩(wěn)定的較低頻率分量使指示凝結(jié)處理，因?yàn)樵谀Y(jié)期間，在治療部位121處不產(chǎn)生氣泡或碎肩。在汽化治療期間，組織碎肩和氣泡可在治療部位處形成，其將干擾從纖維尖端116收集的激光能量反饋114。此擾動(dòng)在與對應(yīng)于凝結(jié)處理的基于頻率的信號(hào)相比不那么穩(wěn)定且具有較高頻率分量的基于頻率的輸出信號(hào)中很明顯。因此，在某些實(shí)施例中，控制器108可以基于響應(yīng)于電磁能反饋114而產(chǎn)生的基于頻率的輸出信號(hào)的分析來辨別不同的操作模式。
[0068]在某些實(shí)施例中，圖像140中的操作模式信息包括指示系統(tǒng)100的當(dāng)前操作模式的字母數(shù)字和/或圖形信息。在某些實(shí)施例中，字母數(shù)字信息包括如在圖140的144處指示的當(dāng)前操作模式或激光治療(例如，汽化)的列表。
[0069]在某些實(shí)施例中，指示當(dāng)前操作模式或激光處理的圖像140中的圖形信息包括用于每個(gè)操作模式的近似溫度下邊界146和近似溫度上邊界148。在某些實(shí)施例中，諸如條形圖142之類的溫度信息指示相對于邊界146和148的近似溫度，如圖8所示。
[0070]在某些實(shí)施例中，圖像140中的操作模式信息包括具有對應(yīng)于當(dāng)前操作模式的色彩的圖形顯示。例如，當(dāng)對應(yīng)于輸出信號(hào)112的近似溫度指示在激光治療部位121處執(zhí)行的激光治療是凝結(jié)處理時(shí)，圖像140中的操作模式信息包括具有對應(yīng)于凝結(jié)模式的色彩的圖形圖像。同樣地，當(dāng)輸出信號(hào)112指示在處理部位121處執(zhí)行汽化治療時(shí)，控制器108產(chǎn)生圖像140，其具有對應(yīng)于汽化操作模式的色彩的圖形圖像。結(jié)果，內(nèi)科醫(yī)生可以基于在顯示器107上的圖像140中顯示的色彩而快速地確定當(dāng)前正在執(zhí)行的激光治療?？勺鳛槔鐥l形圖142的突出顯示、操作模式的列表、近似溫度的顯示、圖像140的背景或者是以任何適當(dāng)方式呈現(xiàn)此色彩。
[0071]在某些實(shí)施例中，由系統(tǒng)100執(zhí)行的激光處理模式的每個(gè)近似溫度范圍具有與用于執(zhí)行激光治療的優(yōu)選近似溫度相對應(yīng)的目標(biāo)近似溫度范圍。例如，凝結(jié)激光治療在約50—60°C之間的目標(biāo)近似溫度范圍處可以是最高效的，并且可在約100—120°C之間的目標(biāo)近似溫度范圍內(nèi)最高效地執(zhí)行汽化激光治療。
[0072]在某些實(shí)施例中，在圖像140中產(chǎn)生的操作模式信息指示用于操作模式中的至少一個(gè)的目標(biāo)近似溫度范圍。在某些實(shí)施例中，用目標(biāo)近似溫度范圍的近似溫度下邊界146 ’和近似溫度上邊界148’在圖像140中以圖形方式呈現(xiàn)用于模式或激光處理的目標(biāo)近似溫度范圍，如圖8所示。
[0073]在某些實(shí)施例中，用于每個(gè)操作模式(S卩，凝結(jié)或汽化)的操作模式信息包括在圖像140中可產(chǎn)生以指示操作模式的至少兩個(gè)色彩。用于每個(gè)操作模式的色彩中的一個(gè)指示輸出信號(hào)112所指示的近似溫度在操作模式的近似溫度范圍內(nèi)，但是不在用于操作模式的目標(biāo)近似溫度范圍內(nèi)(即，在邊界線146 ’和148 ’外面但是在邊界線146和148內(nèi))。第二色彩用于指示輸出信號(hào)112所指示的近似溫度在用于操作模式的目標(biāo)近似溫度范圍內(nèi)(S卩，在邊界146’與148’之間)。如上所述，可例如作為條形圖142的突出顯示、操作模式的列表、近似溫度的顯示、圖像140的背景或者是以任何適當(dāng)方式呈現(xiàn)該色彩。
[0074]在某些實(shí)施例中，圖像140中的操作模式信息基于輸出信號(hào)112所指示的近似溫度和該近似溫度到操作模式的近似溫度邊界146或148中的一個(gè)的接近度而改變。在操作中，隨著近似溫度朝著操作模式的近似溫度下邊界146上升，在圖像140中產(chǎn)生的操作模式信息可指示(以先前公開的任何方式以字母數(shù)字方式和/或以圖形方式)激光治療部位處的近似溫度并未高到足以執(zhí)行與操作模式對應(yīng)的激光治療。隨著近似溫度上升至操作模式的近似溫度下邊界，在圖像140中產(chǎn)生的操作模式信息指示(以先前公開的任何方式以字母數(shù)字方式和/或以圖形方式)正在執(zhí)行激光治療。隨著近似溫度進(jìn)一步上升到用于操作模式的目標(biāo)近似溫度范圍，圖像140中的操作模式信息可指示(以先前公開的任何方式以字母數(shù)字方式和/或以圖形方式)近似溫度在用于該操作模式的目標(biāo)近似溫度范圍內(nèi)。隨著溫度上升并超過目標(biāo)近似溫度范圍的上邊界148’，在圖像140中產(chǎn)生的操作模式信息可指示(以先前公開的任何方式以字母數(shù)字方式和/或以圖形方式)仍在激光治療部位處執(zhí)行與該操作模式相關(guān)聯(lián)的激光治療，但是近似溫度不再在目標(biāo)近似溫度范圍內(nèi)。當(dāng)近似溫度超過用于該操作模式的近似溫度上邊界148時(shí)，在圖像140中產(chǎn)生的操作模式信息指示(以先前公開的任何方式以字母數(shù)字方式和/或以圖形方式)不再執(zhí)行激光治療。
[0075]在某些實(shí)施例中，控制器108通過將在存儲(chǔ)器132中存儲(chǔ)的激光纖維104信息與來自正在使用的當(dāng)前纖維104的信息相比較來確定用于在激光治療部位121處執(zhí)行的特定激光治療的纖維104的類型。存儲(chǔ)器132還可以包括用于能夠與系統(tǒng)100—起使用的每個(gè)激光纖維104的操作參數(shù)。因此，控制器108可以被配置成將用于正在使用的激光顯微104的存儲(chǔ)的安全操作參數(shù)與在執(zhí)行激光治療中的使用期間的用于激光纖維104的操作信息相比較。如果在使用期間用于激光纖維104的操作信息(S卩，纖維尖端溫度)落在可接受操作參數(shù)外面，則控制器108可以自動(dòng)地關(guān)斷系統(tǒng)或者采取其它動(dòng)作，諸如降低激光功率，以便防止對激光纖維1 4的損壞。
[0076]在某些實(shí)施例中，可將激光纖維104支撐在內(nèi)窺鏡150內(nèi)，在圖2中示出其遠(yuǎn)端。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括觀察纖維152，在圖2中示出其遠(yuǎn)端。觀看纖維152可用于例如采集治療部位121的圖像，或者執(zhí)行其它功能。
[0077]在某些實(shí)施例中，控制器108被配置成在顯示器107上產(chǎn)生通過觀察纖維152接收到的圖像154，如在圖8中所指示的。在某些實(shí)施例中，可同時(shí)地在顯示器107上顯示來自觀看纖維的圖像154和由控制器108基于輸出信號(hào)112產(chǎn)生的圖像140，如圖8所示。如上所述，基于輸出信號(hào)112的圖像140可包括溫度信息和/或操作模式信息。
[0078]在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括輸出設(shè)備160，如圖1所示。在某些實(shí)施例中，控制器108被配置成基于輸出信號(hào)112使用輸出設(shè)備(例如，揚(yáng)聲器)來輸出可聽信號(hào)。在某些實(shí)施例中，可聽信號(hào)包括指示治療部位處的近似溫度的溫度信息和/或指示正在治療部位處執(zhí)行的激光治療的操作模式信息。例如，可聽信號(hào)可用言辭指示近似溫度和/或操作模式。在某些實(shí)施例中，可聽信號(hào)包括指示近似溫度和/或操作模式的音調(diào)。例如，可聽信號(hào)可具有指示溫度信息或操作模式信息的節(jié)距、振幅或圖案。在某些實(shí)施例中，可聽信號(hào)的節(jié)距、振幅或圖案響應(yīng)于輸出信號(hào)112所指示的近似溫度的變化而改變。在某些實(shí)施例中，可聽信號(hào)可包括言辭指示、解決、振幅或圖案，其指示正在執(zhí)行哪個(gè)操作模式或激光治療和/或此類激光治療是否在任何目標(biāo)近似溫度范圍內(nèi)。
[0079]在某些實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括內(nèi)科醫(yī)生可用于控制從激光源102釋放的激光能量110的輸入設(shè)備162。在某些實(shí)施例中，輸入設(shè)備包括撥號(hào)盤、鍵區(qū)、觸摸屏或允許內(nèi)科醫(yī)生調(diào)整由激光源102產(chǎn)生的激光能量110的功率水平的其它適當(dāng)輸入設(shè)備。對激光能量功能的此調(diào)整可涉及到控制電源164、控制快門機(jī)構(gòu)165、調(diào)制激光能量110、調(diào)整激光能量110的占空比、調(diào)整到激光源102內(nèi)的激光諧振器的激光增益介質(zhì)的輸入光的功率或者改變從激光源102輸出的激光能量110的功率的其它常規(guī)調(diào)整。在某些實(shí)施例中，輸入設(shè)備102還允許內(nèi)科醫(yī)生調(diào)整激光脈沖寬度、重現(xiàn)率、調(diào)制和/或波長。
[0080]在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100進(jìn)行操作以保持內(nèi)科醫(yī)生想要系統(tǒng)100進(jìn)行在其中操作的期望近似溫度或操作模式。在某些實(shí)施例中，內(nèi)科醫(yī)生通過輸入設(shè)備162來輸入期望溫度或操作模式。在某些實(shí)施例中，控制器108基于輸出信號(hào)112來控制激光源102自動(dòng)地調(diào)整從激光源102輸出的激光能量110，以將激光治療部位121處的近似溫度保持在由內(nèi)科醫(yī)生設(shè)定的期望溫度或附近，將激光治療部位121處的近似溫度保持在與內(nèi)科醫(yī)生所選擇的期望操作模式相關(guān)聯(lián)的近似溫度范圍內(nèi)，或者保持期望的激光治療模式，即汽化或凝結(jié)?？筛鶕?jù)任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來執(zhí)行對激光能量110的功率的調(diào)整，諸如調(diào)整激光能量的占空比，調(diào)整激光能量的調(diào)制，調(diào)整到激光源102的激光諧振器的激光增益介質(zhì)的輸入光的強(qiáng)度或其它技術(shù)?？梢詫?shí)現(xiàn)的附加調(diào)整包括其而不限于激光脈沖寬度、重現(xiàn)率和/或波長。
[0081]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的操作手術(shù)激光系統(tǒng)100的方法的流程圖。一般地，該方法涉及到使用根據(jù)本文所述的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的手術(shù)激光系統(tǒng)100來在患者的治療部位121處執(zhí)行激光治療。可響應(yīng)于例如在存儲(chǔ)器132或其它位置中存儲(chǔ)的程序指令的執(zhí)行而使用控制器108來執(zhí)行每個(gè)步驟。
[0082]在本方法的200處，使用激光源102來產(chǎn)生激光能量110。在202處，激光能量110通過纖維104被釋放到治療部位121。在204處，電磁能量反饋114被輸送到光電檢測器106。在206處，分析由光電檢測器106響應(yīng)于電磁能反饋114而產(chǎn)生的輸出信號(hào)112。在208處，使用控制器108基于輸出信號(hào)112而在顯示器107上顯示圖像140。替換地，在208處，可以由控制器108基于輸出信號(hào)112而自動(dòng)地調(diào)整由激光源102產(chǎn)生的激光能量110以便保持期望的激光治療條件參數(shù)，即治療部位/目標(biāo)對象處的汽化、凝結(jié)、溫度等。可使用上文公開和描述的手術(shù)激光系統(tǒng)100的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)來執(zhí)行上文所述的每個(gè)方法步驟。
[0083]在步驟206的某些實(shí)施例中，使用控制器108實(shí)時(shí)地分析來自光電檢測器106的輸出信號(hào)112。在某些實(shí)施例中，使用基于時(shí)間的輸出信號(hào)112來確定治療部位121處的近似溫度形式的溫度信息。這可通過將電磁能反饋114的強(qiáng)度與在存儲(chǔ)器132或其它位置中存儲(chǔ)的查找表(其將該強(qiáng)度映射到相應(yīng)近似溫度)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。
[0084]在步驟206的某些實(shí)施例中，使用輸出信號(hào)112來確定系統(tǒng)100的操作模式或在治療部位121處執(zhí)行的激光治療的形式的操作模式信息。在某些實(shí)施例中，控制器108將輸出信號(hào)112所指示的適當(dāng)溫度或強(qiáng)度與在存儲(chǔ)器123或其它位置中存儲(chǔ)的查找表進(jìn)行比較，該查找表使近似溫度或強(qiáng)度與相應(yīng)操作模式或激光治療相關(guān)。
[0085]在某些實(shí)施例中，控制器108或適當(dāng)?shù)念l率分析儀被配置成執(zhí)行輸出信號(hào)112的頻率分析以產(chǎn)生基于頻率的輸出信號(hào)112。在某些實(shí)施例中，基于頻率的輸出信號(hào)112由控制器108使用來確定系統(tǒng)100的操作模式或正在治療部位121處執(zhí)行的激光治療，如上所述。
[0086]在步驟208的某些實(shí)施例中，由控制器108在顯示器107上產(chǎn)生的圖像140包括溫度信息和/或操作模式信息。在某些實(shí)施例中，溫度信息基于輸出信號(hào)112而指示治療部位121處的近似溫度。在某些實(shí)施例中，溫度信息包括輸出信號(hào)112所指示的近似溫度的字母數(shù)字和/或圖形表示。
[0087]在某些實(shí)施例中，在圖像140中呈現(xiàn)的操作模式信息指示系統(tǒng)100的操作模式和/或正在治療部位121處執(zhí)行的激光治療。在某些實(shí)施例中，在圖像140中以字母數(shù)字方式和/或以圖形方式呈現(xiàn)操作模式信息。
[0088]雖然已參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可在形式和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種手術(shù)激光系統(tǒng)，包括: 激光源，其被配置成產(chǎn)生激光能量； 激光纖維，其被光學(xué)耦合到激光源并被配置成釋放激光能量并收集來自治療部位的電磁能反饋； 光電檢測器，其被配置成響應(yīng)于從治療部位收集的電磁能而產(chǎn)生輸出信號(hào)； 顯示器；以及 控制器，其被配置成基于輸出信號(hào)而在顯示器上產(chǎn)生關(guān)于治療部位處的至少一個(gè)條件的圖像或指示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述輸出信號(hào)對應(yīng)于治療部位處的條件。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，治療部位處的條件選自由溫度和治療模式組成的組。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述治療模式選自由汽化和凝結(jié)組成的組。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述圖像包括溫度信息，其基于輸出信號(hào)，所述溫度信息指示其中由激光纖維釋放激光能量的治療部位處的近似溫度或一段時(shí)間內(nèi)的治療部位處的平均近似溫度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述圖像包括溫度信息的圖形顯示或溫度信息的字母數(shù)字顯示。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述圖像包括基于輸出信號(hào)的治療模式信息，所述治療模式信息指示在其中由激光纖維釋放激光能量的治療部位處正在執(zhí)行的激光治療。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述圖像包括指示至少一個(gè)治療模式的上操作參數(shù)和下操作參數(shù)的治療模式邊界。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置成響應(yīng)于輸出信號(hào)而控制通過激光纖維釋放的激光能量。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，還包括:輸入設(shè)備，其中，所述控制器被配置成響應(yīng)于通過輸入設(shè)備接收到的用戶輸入而控制通過激光纖維釋放的激光能量。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置成將輸出信號(hào)從基于時(shí)間的信號(hào)轉(zhuǎn)換成基于頻率的信號(hào)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的手術(shù)激光系統(tǒng)，其中，使用基于頻率的信號(hào)來識(shí)別治療模式。13.—種操作手術(shù)激光系統(tǒng)的方法，包括步驟: 使用激光源來產(chǎn)生激光能量； 通過激光纖維將激光能量釋放到治療部位； 將響應(yīng)于向治療部位釋放激光能量而產(chǎn)生的來自治療部位的電磁能反饋輸送到光電檢測器； 產(chǎn)生光電檢測器輸出信號(hào)； 使用控制器來分析光電檢測器輸出信號(hào);且 基于由控制器分析的光電檢測器輸出信號(hào)而在顯示器上顯示治療部位信息。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，顯示治療部位信息包括:基于輸出信號(hào)而顯示溫度信息，所述溫度信息指示治療部位處的溫度。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，顯示治療部位信息包括:顯示手術(shù)激光系統(tǒng)的治療模式。16.一種操作手術(shù)激光系統(tǒng)的方法，包括步驟: 使用激光源來產(chǎn)生激光能量； 通過激光纖維將激光能量釋放到治療部位； 分析響應(yīng)于向治療部位釋放激光能量而產(chǎn)生的來自治療部位的電磁能反饋;且 基于電磁能反饋的分析而自動(dòng)調(diào)整激光能量。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述電磁能量反饋被輸送到光電檢測器以用于產(chǎn)生光電檢測器輸出信號(hào)。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，控制器用于分析光電檢測器輸出信號(hào)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述控制器響應(yīng)于光電檢測器輸出分析而自動(dòng)調(diào)整激光能量。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，調(diào)整激光能量選自由以下各項(xiàng)組成的組:調(diào)整激光功率、調(diào)整激光能量的占空比、調(diào)整激光能量的調(diào)制、調(diào)整到激光源的激光諧振器的激光增益介質(zhì)的輸入光的強(qiáng)度、調(diào)整激光脈沖寬度、調(diào)整重現(xiàn)率和調(diào)整波長。
【文檔編號(hào)】A61B18/20GK106061423SQ201480058735
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2014年10月20日
【發(fā)明人】賈文瑞, 托馬斯·C·哈森伯格, 王輝, 布萊恩·克里斯多夫·卡爾森
【申請人】波士頓科學(xué)醫(yī)學(xué)有限公司