[发明专利]使用激光治疗牙周袋的牙科系统

说明书

本发明涉及一种利用激光治疗牙周袋并且包括含有用于把激光引向要被治疗的目标组织区的光纤的机头的牙科系统。

利用激光治疗牙周袋是已知的。

在治疗期间，激光通过照射牙斑对其加热，借以破坏牙斑中的活的细胞，从而通过激光治疗停止牙龈下方的感染。

使用具有在水中被适度吸收的波长的激光进行这种治疗。当被照射的细胞处的激光功率密度(W／mm²)足够时，细胞质的水通过能量吸收而被加热，引起细胞中的温度上升，从而破坏被加热的细胞。

在治疗期间，重要的是不加热或不破坏周围的组织。残余的热量可能影响牙齿的神经，从而使病人感到疼痛，并且／或者可能使组织炭化而坏死。因而，需要把对下方组织和周围组织传递的热量减到最小。

因此，需要精确地控制被传递到要被治疗的牙斑、牙垢、要被切开的组织等的热能的数量。所述的热能必须足够，以便有效地治疗病变，例如牙斑、牙垢和组织，并且，同时，加热周围组织的残余的热能必须极低，以便不对所述组织加热。

本发明的目的在于提供一种利用激光治疗牙周袋的牙科系统，该系统被用于激光手术，例如激光牙龈切除术、牙周袋刮除术等，而不会加热周围的组织。

按照本发明的第一方面，上述的和其它目的通过一种利用激光治疗牙周袋的牙科系统实现了，所述系统包括用于把激光和冷却剂喷雾引向要被治疗的目标区域的机头。所述机头包括具有输入端和输出端的壳体，所述壳体保持着用于接收和保持光纤并且在壳体内从输入端向输出端延伸的光纤导管。在系统操作期间，具有用于发射激光的光纤输出端的光纤被置于光纤导管中。此外，光纤导管还以和光纤导管水密接合的方式保持着一个适用于接收和保持光纤的密封部件。所述壳体还具有用于传输压缩空气并在壳体内从输入端向输出端延伸的空气导管，以及用于传输水并在壳体内从输入端向输出端延伸的水导管。水导管在壳体内在输出端和密封部件之间被引入光纤导管，使得通过水导管流动的水通过光纤导管在输出端离开壳体。要从光纤的输出端发射的治疗激光由在一个设备中的激光器提供，所述设备和光纤相连，从而来自激光器的光被耦合进入光纤。

当从光纤输出端发出治疗激光时，混合空气和水的喷雾冷却剂同时从机头壳体的输出端发出，借以对被激光照射的治疗区域的周围组织提供冷却。因而，所述设备还包括适用于被互连在水源和水导管之间的用于控制流入水导管中的水量的水控制部件，以及适用于被互连在压缩空气源和空气导管之间的用于控制流入空气导管的压缩空气的数量的空气控制部件。

所述设备还具有控制器，其用于控制系统操作，并和水控制部件以及空气控制部件相连，并适用于把流入水导管中的水量设置在5ml／min到50ml／min的范围内，最好被设置在10ml／min到30ml／min的范围内，设置在大约为20ml／min更好。

此外，所述控制器适用于设置流入空气导管内的压缩空气的压力，使得形成空气和水的混合的冷却剂喷雾。这可以通过提供一个用户接口来实现，所述用户接口和控制器相连，并被系统操作者用于输入要被控制器设置的参数值。用这种方式，操纵者可以增加压缩空气的压力，直到凭视觉检测到形成空气和水的混合喷雾为止。

形成水的喷雾的水的数量被这样选择，使得所述数量足以冷却未被激光治疗的周围组织，同时又不会吸收过多的激光而影响治疗。

按照本发明的一个重要方面，这样选择激光的波长和功率值，使得当由激光照射时，只有和光纤输出端相邻的位置被加热。因而，没有由于从光纤输出端发出的激光的偶然照射而使组织损伤的危险，因为发出的激光的能量密度随离开光纤输出端的距离而快速减少。

按照本发明的另一个重要方面，被激光治疗的目标区域周围的组织的有效冷却通过把空气和水的冷却剂喷雾引向光纤输出端的周围来提供。当水通过光纤导管离开壳体并且至少一些水继续沿着光纤的表面流动时，便使得沿着光纤的纵轴的空气和水的喷雾被准确地定位。空气和水的喷雾的数量和成分以及被提供给治疗区域的光能数量被这样选择，使得提供治疗区域的周围的有效的冷却，借以有效地阻止来自治疗区域的热的传导，同时又能升高和光纤输出端邻接的组织的温度，以便有效地破坏和除去病变。

波长为1微米的光能够被水适当地吸收，在软组织中的吸光长度大约是1-3mm。不过，在这个波长范围内，组织的颜色和结构对光的吸收具有很大的影响，被染色的组织能有效地吸收在这个波长范围内的光。例如光在血液中被吸收引起血液的激光凝固，在本系统的治疗期间这个效应被有利地利用。