[发明专利]一种激光破碎结石的装置

说明书

本发明属于医疗设备的改进，涉及光电技术领域。

目前破碎结石的方法有许多，①超声碎石，是借助内窥镜将金属丝通过尿道穿入到结石上，通过瞬态放电产生的超声波将结石击碎。其缺陷是适用范围窄，须在可见监视下进行，同时还需不断地灌注冲洗，并将碎石排出；②液电碎石，是借助内窥镜将电极导入体内对准结石，通过瞬态放电将结石粉碎，其缺陷与①相同，并且容易造成机体组织的损伤；③体外震波碎石，是在体外通过瞬态放电或利用压电换能器产生的冲击波，在X光的监视下，将冲击波的能量聚集于结石使其粉碎，与前二种方法相比它的效率更高，但仍存在有以下问题，适用范围窄、痛苦大、由于碎石嵌入人体器官易引起高血压、且会留有后遗症，并且碎石速度慢、费用高、设备复杂操作不方便、且维修保养困难。

多年前人们研究发现利用激光碎石能克服现有方法中的许多缺陷，其碎石效果很好，激光碎石的原理为，在结石吸收激光能量后其表面的自由电子形成等离子体，随着势能的增加，等离子体迅速膨胀产生冲击波，冲击波以超声波频率使结石表面产生空化泡，随着空化泡的不断破裂，使得结石即被粉碎。但由于激光器无法识别结石和人体组织，则容易造成机体组织的损伤，故使激光碎石技术在临床的应用受到了限制，也使激光碎石的方法不能得以完善。本申请人的CN98112978.1专利申请提出一种识别结石和人体组织的方法，它是把由激光照射结石所产生的荧光辐射信号和超声波信号二个反馈信号的检测结合起来，来识别结石和人体组织，从而使激光碎石在临床的应用成为可能。

本发明的目的就是结合所述的识别方法设计一种激光破碎结石的装置，使激光碎石方法在临床应用更为完善，使之具有安全可靠的优点，并能克服现有碎石方法中的缺陷。

本发明所设计激光破碎结石装置的技术方案如下，采用至少由二根光纤组成的工作光纤，其中一根为激光传输光纤，其光纤末端耦合于激光器，激光器受控于计算机；另一根为荧光反馈信号传输光纤，其光纤末端头与光电转换器(O/E)连接，转换后的电信号经放大处理送入计算机；并在任一光纤的末端设置有压电陶瓷环，其产生的电信号经放大处理送入计算机；在计算机内设置有反馈信号识别和激光器控制的系统程序，且计算机能对激光器的电源和能量输出控制调整；把工作光纤导入机体内结石部位定位后，当激光器输出低能激光沿激光光纤由工作光纤端头输出照射目标，在计算机接收到所产生荧光信号和超声波信号的任一反馈信号，即调整激光输出高能量激光进行碎石，同时计算机继续接收反馈信号，一旦接收不到任何反馈信号立即切断激光；其低能量激光的功率≥10mJ。本发明的特征还在于，所述系统程序的工作流程为，工作系统启动，在工作光纤端头导入机体内定位后，打开检测开关，激光器工作输出低能量激光，同时开始计时，在设定时间内若系统未收到任何反馈信号，则激光被切断，重新将工作光纤定位寻找结石；若在设定时间内收到荧光反馈信号，系统调整激光器输出高能量激光进行碎石，若未收到荧光反馈信号则询问有无超声波反馈信号，若有则激光器输出高能量激光碎石；在高能输出碎石状态激光器不受设定时间的限制，而是受反馈信号的制约。

由上述可以看出，本发明结合结石和人体组织的识别所设计的用激光破碎结石的装置，是结石识别与碎石为一体激光装置雏形，能用仪器设备识别结石，由计算机自动控制激光器的输出来完成结石的破碎，使激光碎石技术在临床的应用成为现实，不仅克服了现有技术中损伤面大、有副作用、碎石速度慢、适用范围窄、治疗费用高等缺陷，而且具有结构简单、操作方便、安全可靠的优点。

以下结合附图详细说明本发明技术方案的具体实施和要求。

附图1为本发明所设计能够识别结石的激光碎石装置的结构示意图，图中1为工作光纤，2为荧光反馈信号传输光纤，3为激光传输光纤，4为压电陶瓷环；附图2为本发明所设计系统程序的工作流程图。