[发明专利]组织的接触式激光消融

说明书

技术领域

本发明涉及用于组织的激光消融的装置和方法。这些装置和方法利用耦合于光纤激光传输装置的激光源以及具有用于保护激光传输装置、患者、操作人员以及激光治疗系统的其他部件的功能的激光驱动和控制系统。关于通过接触式激光消融前列腺(C-LAP)来治疗良性前列腺增生(BPH)的方法来描述具有广泛医疗和工业应用的本发明。

发明背景

本发明在外科手术和用于消融的其他医疗手术(即通过组织汽化来去除梗阻性或不希望有的组织)中有广泛应用。本发明的一个重要应用是治疗前列腺肥大或良性前列腺增生(BPH)。BPH是50岁以上男人的常见疾病，当来自前列腺的结节状组织生长到尿道中从而阻塞尿道时则罹患该疾病。BPH以排尿困难和各种其他相关症状为特征。

经尿道切除前列腺(TURP)已成为针对BPH的最常见的外科手术。将切除镜通过尿道插入阴茎中并到达前列腺，并使用电加热的线环从前列腺内部去除组织。一些人认为TURP是治疗BPH的“黄金标准”，因为它提供了可靠的症状缓解，且可用于大和小的前列腺。然而，该手术存在严重的缺点。TURP在使用脊髓麻醉或全身麻醉的情况下进行，而且一般需要住院1-3天。手术后，导尿管必须被保留在适当的位置至少1-3天，且恢复时间通常为四到六周。TURP的已知副作用包括大出血、频繁尿急、逆行射精、勃起问题、尿痛(排尿困难)、复发尿路感染、膀胱颈窄化(狭窄)、血尿(尿血)。

出于这些原因，近来的努力已集中于开发用于治疗BPH的低创伤方法，包括激光前列腺切除术的各种方法。研究目标已是开发在缓解症状方面与作为“黄金标准”的TURP同样有效、但对患者创伤较少且具有较少副作用的方法。

进行激光前列腺切除术的一种已知方法涉及将激光用于肥大前列腺组织的凝结。利用光纤激光传输装置，将要去除的组织凝结以杀死该组织。在该手术的一个变型中，将激光能量引导到前列腺组织中被标明为2、4、8和10点钟位置的四个区域处。组织凝结导致周围组织的立即肿胀，从而在手术之后允许导管保留在适当的位置数天，以允许排尿。一旦肿胀消退，就去除导管，且在数个星期之后，坏死组织自然脱落，从而留下穿过尿道的开放通道。虽然该方法已被证明有效，但它具有效果不立竿见影的显著缺点。患者必须忍受在尿道中放置导管的不适和不便许多天。此外，一些患者在去除导管之后将经历持续的排尿困难或无法排尿。

由于激光凝结方法的缺点，近来的努力已经涉及开发被称为光选择性前列腺汽化(PVP)的方法。理论上说，如果在治疗时能完全去除肥大的前列腺组织，则患者应当感受到许多症状的立即缓解。已被评估用于该手术的一种激光器是倍频Nd:YAG激光器。通过诸如磷酸钛氧钾(KTiOPO₄或KTP)或磷酸二氢钾(KDP)的非线性光学元件引导Nd:YAG激光器的1064nm激光束，该非线性光学元件吸收激光辐射，并以双倍的频率(即半波长)重新发射该激光束，从而产生532nm的可见绿光束。

倍频的Nd:YAG激光器的532nm光束在血液的氧合血红蛋白成分中具有高吸收率。因为血液是532nm波长的靶色基，所以激光的第一遍扫描导致表面组织的消融和碳化。然而，其下方的组织被去血管化，从而导致在激光器随后扫描时该532nm波长的消融效率降低。根据手术观点，在将532nm波长激光用于BPH的第一遍扫描之后，该组织变白，而且愈发难以使更多组织汽化。如果更大功率可用，则完成手术将需要激光器的功率设定增大，或将需要较低组织消融速率下的更多手术时间。各种科学和临床报告已经报道，由于消融效率降低，所以532nm波长的激光系统在大于50gm的大前列腺的情况下表现不佳。例如，Tugcu等人报告，在具有从74-170ml前列腺的一系列100个患者中，需要使用80瓦的“KTP激光器”进行100-240分钟的消融手术时间(Urologia Internationalis(国际泌尿学杂志)2007；79：316-320)。

该激光系统在使组织汽化时的效率也受光纤头由于组织、炭或其他材料产生的污垢的不利影响。一旦光纤头已被污染，则随着激光能量增加光纤温度将迅速上升，且热失控会导致光纤的损伤或破坏。为此，推荐532nm波长激光仅用于前列腺的非接触式汽化。然而，同时，为了有效的组织汽化，必须将光纤头保持离组织表面约1mm或更小距离且不与其接触。实际上，这非常困难，且需要在该外科手术的该部分上进行大量的训练和练习。