[发明专利]用于激光校准的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光校准，并且特别涉及激光系统的校准，该激光系统具有关联的光学传递路径以为治疗患者的眼角膜提供激光束。

背景技术

激光在包括外科手术、纹身去除和与视力有关的应用的医疗程序中具有很重要的用途。

例如，在WO 02/094260(其全部内容并入本文作为参考)所描述的程序中，810nm的眼科激光被用于对患者的眼睛执行称为吲哚青绿介导的光栓疗法(i-MP)的程序。这需要非常精确地将激光束的输出功率传送到眼睛上。如果输出功率与治疗眼睛所需的期望输出功率偏差超过5％，则可能导致不充分曝光或过度曝光，并因而使该程序的治疗效果无效。

因此，用于治疗目标组织的激光通常配备称为“功率监视器”的反馈装置，以解决输出功率的任何偏差。另外，切断式(cut-out)安全机构可确保将激光功率维持在对于人类治疗安全的范围内。

激光控制台的组件通常在售出之前在工厂中进行校准。随着时间的流逝，这些组件可能会变得不准并且还会加剧激光控制台自身的输出功率的不精确性。这样的组件包括激光源、感光二极管和其它监视激光源输出能量的功率监视器组件。这些组件造成的功率偏差被激光控制台内的功率监视器检测到，但由于根据国际电子技术协会(IEC)的要求将可容许偏差的水平设置在±20％的精确度，传递到患者眼睛处的激光束的功率偏差可能会远远超出如i-MP等一些程序的最小安全水平。

在治疗患者眼睛的典型程序(如WO 02/094260中所描述的程序)中，将多个附加组件放置在激光和患者眼睛之间的激光束路径中。

参考图1，一旦激光束离开激光控制台10，激光束就传播通过光传递系统。该光传递系统包括，例如，通向裂隙灯适配器30的光纤，而裂隙灯适配器30又与裂隙灯显微镜40和激光接触透镜60相连。裂隙灯适配器30是标准单元，其自身包括：纤维光缆、设计成控制激光束的光点大小的伽利略(Galileo)型显微镜(未示出)；将装置连到裂隙灯显微镜40的机械系统(未示出)，和将激光束同轴地置于裂隙灯显微镜40的光路中的分光镜50。根据要检查和治疗的眼睛100特征的尺寸，可使用裂隙灯适配器30调节激光的光点尺寸。

此外，如图1所示，另一个公知为激光接触透镜60的光学组件被眼科专家放置在光传递路径中，并用于增加患者眼睛100的视网膜结构的可见性。

光传递路径中的所有这些组件可能会对产生的实际接触眼睛的激光束进一步造成不可控制且不可预测的输出能量损耗。这些损耗可能由例如以下的原因造成：

分光镜、光纤末端、物镜和接触透镜的光学器件上的灰尘或污物的累积；

光纤的降解或“磨损或裂缝”；

光纤的微裂隙；

光纤耦合未对齐；和

激光二极管的老化。

在当前激光系统的激光控制台10中的标准能量控制和监视功能并不会考虑这些损耗。本申请的发明人估计光传递路径可能造成的损耗大于10％，这被认为超过了i-MP临床协议规定的限制。

对本说明书中任何背景技术的参考不是确认或暗示该背景技术形成了澳大利亚或任何其它范围内的公知常识，或可以合理地预期本领域技术人员将确定、理解和认为该背景技术是相关的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了校准激光系统的方法，在该激光系统中，激光单元可操作来发出沿光传递路径被引导到位于该光传递路径远端的输送点(delivery point)的激光束，该方法包括：

为光传递路径定义期望的激光功率；

初始化光传递路径的补偿因子；

根据期望的激光功率和补偿因子驱动激光单元发出激光束；

在输送点接收关于激光功率的测量信号；

比较测量信号和期望的激光功率以生成误差信号；和

根据误差信号调节补偿因子。

根据本发明的第二方面，提供了激光单元的激光校准系统，该激光单元可操作来发出沿着光传递路径被引导到位于该光传递路径远端的输送点的激光束，所述激光校准系统包括：

激光控制器，其可操作来根据期望的激光功率和与光传递路径相关的补偿因子驱动激光器单元发出激光束；

检测器，其可操作来生成关于输送点处的激光功率的测量信号；和

激光校准器，其被调节成根据期望的激光功率与所述测量信号的比较生成误差信号，并根据该误差信号调整补偿因子。

根据本发明的另一方面，提供了一种激光系统，其包括：

用于产生激光束的激光器；

由至少一个为给定程序选择的组件提供的光传递路径；