用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪的制作方法

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪。

背景技术：

激光是20世纪人类伟大的发明之一，并且广泛应用在很多领域。低强度激光照射治疗的临床价值国内外已经肯定，主要应用在治疗脑部、心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、白血病、精神科疾病、银屑病以及鼻炎等症。根据健康医学发现，低强度激光在心脑血管病发病前期预防及发病后的恢复期都有较好的疗效，对于健康及抑制人体衰老具有一定的作用。此外，激光技术还在生化检验、血液分析和外科手术等方面有广泛的应用。

激光治疗仪是采用激光技术应用于激光医疗领域的重要仪器。以钬激光治疗仪为例，钬激光治疗仪的核心部件是一种固体激光器，固体激光器主要由钬晶体、氙灯以及容纳晶体和谐振腔组成。氙灯脉冲式发光以激励晶体形成脉冲式的钬激光，所述脉冲式的钬激光经由各种光学镜片系统形成的谐振腔以形成实际应用的激光束。其中，高频率且低脉冲能量的激光对于手术治疗具有重要意义。

然而，现有的激光治疗仪产生的激光的脉冲频率有待提高。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是提供一种用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪，以提高钬激光治疗仪的性能。

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪，包括：第一路激光发生器至第N路激光发生器，所述第一路激光发生器用于输出第一路脉冲激光，所述第N路激光发生器用于输出第N路脉冲激光，N为大于等于2的整数；第一路全反镜至第N路全反镜，第一路全反镜位于第一路脉冲激光的光路上，第一路全反镜适于使第一路脉冲激光发生反射形成第一路反射脉冲激光，第N路全反镜位于第N路脉冲激光的光路上，第N路全反镜适于使第N路脉冲激光发生反射形成第N路反射脉冲激光；耦合镜，所述耦合镜适于接收第一路反射脉冲激光至第N路反射脉冲激光并输出耦合激光；激光电源系统，所述激光电源系统包括第一路充放电路至第N路充放电路，第一路充放电路用于进行第一路充电过程和对第一路激光发生器进行第一路放电过程，第N路充放电路用于进行第N路充电过程和对第N路激光发生器进行第N路放电过程，在第一路充电过程至第N路充电过程中第X路充电过程以外的充电过程构成旁路充电过程组，X为大于等于1且小于等于N的整数；所述激光电源系统还包括电源控制装置，所述电源控制装置分别和第一路充放电路至第N路充放电路电学连接，所述电源控制装置用于通过控制第一路充放电路至第N路充放电路使第一路放电过程至第N路放电过程依次循环进行，且使在进行第X路放电过程的同时进行所述旁路充电过程组中的至少一路充电过程。

可选的，所述第一路激光发生器至第N路激光发生器构成激光发生器组；所述钬激光治疗仪还包括：光纤；所述耦合镜位于所述激光发生器组与所述光纤之间；从所述耦合镜中输出的所述耦合激光适于输入至所述光纤中。

可选的，N等于2；所述电源控制装置用于通过控制第一路充放电路和第二路充放电路使第一路放电过程和第二路放电过程循环进行，且使在进行第一路放电过程的同时进行第二路充电过程，在进行第二路放电过程的同时进行第一路充电过程。

可选的，N等于3；所述电源控制装置用于通过控制第一路充放电路至第三路充放电路使第一路放电过程至第三路放电过程循环进行，且使在进行第一路放电过程的同时进行第二路充电过程和第三路充电过程，在进行第二路放电过程的同时进行第一路充电过程和第三路充电过程，在进行第三路放电过程的同时进行第一路充电过程和第三路充电过程。

可选的，所述耦合镜为非球面透镜。

可选的，所述第一路激光发生器至第N路激光发生器为钬激光发生器。

可选的，所述第一路充放电路包括第一号电容，所述第一路充电过程用于对第一号电容进行充电，所述第一号电容用于进行第一路放电过程；所述第N路充放电路包括第N号电容，所述第N路充电过程用于对第N号电容进行充电，所述第N号电容用于进行第N路放电过程。

可选的，所述第一号电容至所述第N号电容的电容值均在8000μF至10000μF的范围内。

可选的，还包括：冷却系统，所述冷却系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器、水泵、制冷剂和循环水；所述循环水适于在水泵的推动下流经激光发生器组并吸收激光发生器组的热量，吸收热量后的循环水适于流经蒸发器在蒸发器中将热量传递给制冷剂而使循环水降温，降温后的循环水适于再在水泵的推动下流经激光发生器组并重复吸收激光发生器组的热量以及将热量传递给制冷剂的过程；所述制冷剂适于经过蒸发器并吸收流经蒸发器的循环水的热量而被蒸发，被蒸发的制冷剂适于进入压缩机被压缩后进而进入冷凝器，进入冷凝器中的制冷剂适于被液化而放热，液化后的制冷剂适于进入蒸发器并重复被蒸发和被液化的过程。

可选的，所述冷却系统还包括：温度传感器和变频器，所述温度传感器和所述变频器连接，所述温度传感器适于测量吸收激光发生器组的热量后的循环水的温度并将测量的温度信息传递给所述变频器，所述变频器和所述压缩机连接，所述变频器适于输出压缩工作电压至压缩机，所述变频器适于根据来自温度传感器的温度信息调整所述压缩工作电压的大小和频率。

可选的，所述耦合激光的脉冲频率为5Hz～60Hz；所述耦合激光的脉冲功率为30瓦～120瓦。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型技术方案提供的用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪中，激光电源系统包括第一路充放电路至第N路充放电路、以及电源控制装置。由于所述电源控制装置用于通过控制第一路充放电路至第N路充放电路使第一路放电过程至第N路放电过程依次循环进行，且使在进行第X路放电过程的同时进行所述旁路充电过程组中的至少一路充电过程，因此旁路充电过程组中的任意一路充电过程无需单独占用时间，使得相邻两路放电过程间隔的时间较少。而放电过程激发对应的激光发生器产生脉冲激光，因此第一路脉冲激光至第N路激光之间间隔的时间较少，相应的，第一路反射脉冲激光至第N路反射脉冲激光之间间隔的时间较少。耦合镜将第一路反射脉冲激光至第N路反射脉冲激光耦合形成耦合激光后，所述耦合激光的频率得到提高。综上，提高了钬激光治疗仪的性能。

进一步，所述耦合镜为非球面透镜，使得光纤端面处耦合激光的光斑小，易耦合，利于实现细光纤传输大功率进行软镜手术的功能。

进一步，所述第一号电容至所述第N号电容的电容值均在8000μF至10000μF的范围内。第一号电容至第N号电容的在充电的过程中，能存储较多的电荷，这样第一号电容至第N号电容在放电的过程中，可以释放更多的电荷，进一步提高了钬激光治疗仪产生的耦合激光的工作频率。

进一步，由于所述变频器适于根据来自温度传感器的温度信息调整所述压缩工作电压的大小和频率，因此能够精确的控制激光发生器组的工作温度，使得激光发生器组的工作温度的稳定设定的温度范围内。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪的结构示意图；

图2是本实用新型用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪中第一路激光发生器的结构示意图；

图3是本实用新型用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪中激光电源系统的结构示意图；

图4是本实用新型用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪中的冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术形成的激光治疗仪的性能较差。

一种钬激光治疗仪，包括：钬激光发生器，所述钬激光发生器包括钬晶体和氙灯，所述氙灯用于为钬晶体形成粒子数反转提供能量来源；激光电源，所述激光电源包括充电电路和放电电路，所述放电电路用于对氙灯进行放电，激励氙灯发光；光纤；位于激光发生器和光纤之间的耦合镜，所述耦合镜用于将激光发生器发出的激光耦合至光纤中。

上述钬激光治疗仪中，充电电路和放电电路共用存储电容，在连接外接交流电的情况下对存储电容进行充电，当存储电容充满电后，存储电容开始对氙灯进行放电使氙灯发光。

上述充电过程和放电过程需要依次独立进行，即在充电电路工作的时候，放电电路是停止工作的，而在放电电路工作的时候，充电电路是停止工作。那么当放电过程进行完之后，需要进行一次充电才能进行下一次的放电过程，导致相邻两次放电过程间隔的时间较长。而放电过程对应脉冲激光的产生过程。相应的，相邻两个脉冲激光之间间隔的时间较长，导致激光的频率较小。较小的工作频率不利于临床上对病灶组织的汽化切割。综上，导致钬激光治疗仪的性能较差。

在此基础上，本实用新型提供一种用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪，包括：第一路激光发生器至第N路激光发生器；第一路全反镜至第N路全反镜；耦合镜；激光电源系统，所述激光电源系统包括第一路充放电路至第N路充放电路以及电源控制装置，所述电源控制装置分别和第一路充放电路至第N路充放电路电学连接，所述电源控制装置用于通过控制第一路充放电路至第N路充放电路使第一路放电过程至第N路放电过程依次循环进行，且使在进行第X路放电过程的同时进行所述旁路充电过程组中的至少一路充电过程。所述钬激光治疗仪的性能得到提高。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪，参考图1，包括：

第一路激光发生器100至第N路激光发生器，所述第一路激光发生器100用于输出第一路脉冲激光，所述第N路激光发生器用于输出第N路脉冲激光，N为大于等于2的整数；

第一路全反镜200至第N路全反镜，第一路全反镜200位于第一路脉冲激光的光路上，第一路全反镜200适于使第一路脉冲激光发生反射形成第一路反射脉冲激光，第N路全反镜位于第N路脉冲激光的光路上，第N路全反镜适于使第N路脉冲激光发生反射形成第N路反射脉冲激光；

耦合镜300，所述耦合镜300适于接收第一路反射脉冲激光至第N路反射脉冲激光并输出耦合激光；

激光电源系统400，所述激光电源系统400包括第一路充放电路411至第N路充放电路，第一路充放电路411用于进行第一路充电过程和对第一路激光发生器100进行第一路放电过程，第N路充放电路用于进行第N路充电过程和对第N路激光发生器进行第N路放电过程，在第一路充电过程至第N路充电过程中第X路充电过程以外的充电过程构成旁路充电过程组，X为大于等于1且小于等于N的整数；

所述激光电源系统400还包括电源控制装置420，所述电源控制装置420分别和第一路充放电路411至第N路充放电路电学连接，所述电源控制装置420用于通过控制第一路充放电路411至第N路充放电路使第一路放电过程至第N路放电过程依次循环进行，且使在进行第X路放电过程的同时进行所述旁路充电过程组中的至少一路充电过程。

本实施例中，以N等于3为示例进行说明，相应的，所述用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪包括第一路激光发生器100、第二路激光发生器120和第三路激光发生器130，所述第一路激光发生器100用于输出第一路脉冲激光，所述第二路激光发生器120用于输出第二路脉冲激光，所述第三路激光发生器130用于输出第三路脉冲激光。

在其它实施例中，N等于2，或者，N为大于等于4的整数。

下面参考图2介绍第一路激光发生器100的基本结构，第二路激光发生器120和第三路激光发生器130的结构参考第一路激光发生器100的结构。

参考图2，第一路激光发生器100包括：第一路工作物质1001，所述第一路工作物质1001用于实现粒子数反转，从而产生第一路脉冲激光；第一路气体激励源1002；容纳所述第一路气体激励源1002和所述第一路工作物质1001的第一路谐振腔1003；第一路前腔镜片1004和第一路后腔镜片1005。

本实施例中，第一路激光发生器100为钬激光发生器，所述第一路脉冲激光为钬激光。具体的，钬激光是以钇铝石榴石(YAG)为激活媒质，掺敏化离子铬(Cr)、传能离子铥(Tm)、激活离子钬(Ho)的激光晶体制成的脉冲固体激光装置产生的新型激光，相应的，所述第一路工作物质1001为钬激光晶体。

所述第一路气体激励源1002用于为所述第一路工作物质1001形成粒子数反转提供能量来源。所述第一路气体激励源1002能够发光，通过辐照向第一路工作物质1001提供能量，实现并维持粒子数反转的状态。

本实施例中，第一路气体激励源1002为氙灯。

所述第一路谐振腔1003用于使所述第一路工作物质1001产生的光线来回反射而提供光能反馈。

所述第一路前腔镜片1004和第一路后腔镜片1005位于所述第一路谐振腔1003中，且所述第一路前腔镜片1004和第一路后腔镜片1005分别位于第一路工作物质1001的两侧，其中，第一路前腔镜片1004位于第一路谐振腔1003的出光侧。

所述第一路前腔镜片1004为半反射镜片，第一路后腔镜片1005为全反射镜片。全反射镜片能够将射入其镜面的全部激光反射，所述半反射镜片能够使射入其镜面的部分激光反射，且部分激光透射过半反射镜片。

第一路工作物质1001发出的激光在第一路前腔镜片1004和第一路后腔镜片1005的作用下，在第一路谐振腔1003内往复振荡，并能进入第一路工作物质1001再次发出激光，第一路谐振腔1003内的激光发生谐振，使激光的功率增强，并从第一路前腔镜片1004向第一路激光发生器100外部发出。

本实施例中，第二路激光发生器120包括：第二路工作物质；第二路气体激励源；容纳所述第二路气体激励源和所述第二路工作物质的第二路谐振腔；第二路前腔镜片和第二路后腔镜片。第三路激光发生器130包括：第三路工作物质；第三路气体激励源；容纳所述第三路气体激励源和所述第三路工作物质的第三路谐振腔；第三路前腔镜片和第三路后腔镜片。

第二路工作物质和第三路工作物质的材料以及作用参照第一路工作物质1001的材料以及作用。第二路气体激励源和第三路气体激励源参照第一路气体激励源1002。第二路前腔镜片和第三路前腔镜片参照第一路前腔镜片1004。第二路后腔镜片和第三路后腔镜片参照第一路后腔镜片1005。第二路工作物质、第二路气体激励源、第二路谐振腔、第二路前腔镜片和第二路后腔镜片之间的位置关系参照第一路激光发生器100。第三路工作物质、第三路气体激励源、第三路谐振腔、第三路前腔镜片和第三路后腔镜片之间的位置关系参照第一路激光发生器100。

本实施例中，N等于3，相应的，所述用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪包括第一路全反镜200、第二路全反镜220和第三路全反镜230，第一路全反镜200位于第一路脉冲激光的光路上，第一路全反镜200适于使第一路脉冲激光发生反射形成第一路反射脉冲激光，第二路全反镜220位于第二路脉冲激光的光路上，第二路全反镜220适于使第二路脉冲激光发生反射形成第二路反射脉冲激光，第三路全反镜230位于第三路脉冲激光的光路上，第三路全反镜230适于使第三路脉冲激光发生反射形成第三路反射脉冲激光。

所述耦合镜300具有两个基本功能：所述耦合镜300适于使第一路反射脉冲激光至第N路反射脉冲激光汇聚形成耦合激光，且使耦合激光对准光纤的轴线；所述耦合镜300适于对耦合激光进行整形，压缩耦合激光的发散角，调整耦合激光的光腰半径(Beam waist radius)，改善耦合激光远场对称性和耦合激光形成的光斑形状。

所述耦合激光经过光纤传输可达到人体各部位病变组织进行治疗。耦合激光与光纤之间的耦合需要满足以下条件：耦合激光的直径小于光纤纤芯直径，并且耦合激光的光发散角也要小于光纤的数值孔径角，满足耦合激光在光纤中传输的全反射条件。也就是说，光纤端面处耦合激光的光斑大小与光纤芯总面积的匹配以及耦合激光的发散角与光纤数值孔径角的匹配，是激光束与光纤耦合技术中较为关键的技术。

所述耦合镜300为球面透镜、非球面透镜、柱状透镜、凸透镜、自聚焦棒透镜中的一种或多种。本实施例中，所述耦合镜300为非球面透镜，使得光纤端面处耦合激光的光斑小，易耦合，利于实现细光纤传输大功率进行软镜手术的功能。

所述第一路激光发生器100至第N路激光发生器构成激光发生器组。

本实施例中，N为3，相应的，第一路激光发生器100、第二路激光发生器120和第三路激光发生器130构成激光发生器组。

所述用于前列腺增生剜除术的大功率钬激光治疗仪还包括：光纤500；所述耦合镜300位于所述激光发生器组与所述光纤500之间；从所述耦合镜300中输出的所述耦合激光适于输入至所述光纤500中。

本实施例中，N为3，相应的，所述激光电源系统400(参考图3)包括第一路充放电路411、第二路充放电路412和第三路充放电路413，第一路充放电路411用于进行第一路充电过程和对第一路激光发生器100进行第一路放电过程，第二路充放电路412用于进行第二路充电过程和对第二路激光发生器120进行第二路放电过程，第三路充放电路413用于进行第三路充电过程和对第三路激光发生器130进行第三路放电过程。第N路充放电路用于进行第N路充电过程和对第N路激光发生器进行第N路放电过程。

在第一路充电过程至第N路充电过程中第X路充电过程以外的充电过程构成旁路充电过程组，X为大于等于1且小于等于N的整数。本实施例中，N为3，相应的，第一路充电过程至第三路充电过程中第X路充电过程以外的充电过程构成旁路充电过程组，X为大于等于1且小于3的整数。

本实施例中，N为3，所述电源控制装置420分别和第一路充放电路411、第二路充放电路412和第三路充放电路413电学连接。

第一路充放电路411与第一路激光发生器100电学连接，具体的，第一路充放电路411与第一路气体激励源1002电学连接；第二路充放电路412与第二路激光发生器120电学连接，具体的，第二路充放电路412与第二路气体激励源电学连接；第三路充放电路413与第三路激光发生器130电学连接，具体的，第三路充放电路413与第三路气体激励源电学连接；第X路充放电路与第X路激光发生器电学连接，具体的，第X路充放电路与第X路气体激励源电学连接。

本实施例中，所述电源控制装置420用于通过控制第一路充放电路411至第三路充放电路413使第一路放电过程至第三路放电过程循环进行，且使在进行第一路放电过程的同时进行第二路充电过程和第三路充电过程，在进行第二路放电过程的同时进行第一路充电过程和第三路充电过程，在进行第三路放电过程的同时进行第一路充电过程和第三路充电过程。

需要说明的是，在其它实施例中，例如当N等于2时，所述电源控制装置用于通过控制第一路充放电路和第二路充放电路使第一路放电过程和第二路放电过程循环进行，且使在进行第一路放电过程的同时进行第二路充电过程，在进行第二路放电过程的同时进行第一路充电过程。

需要说明的是，本实施例中，所述电源控制装置用于使在进行第X路放电过程的同时进行所述旁路充电过程组中的全部的充电过程为示例。在其它实施例中，所述电源控制装置用于使在进行第X路放电过程的同时进行所述旁路充电过程组中部分的充电过程。

本实施例中，所述第一路充放电路411包括第一号电容，所述第一路充电过程用于对第一号电容进行充电，所述第一号电容用于进行第一路放电过程。所述第二路充放电路412包括第二号电容，所述第二路充电过程用于对第二号电容进行充电，所述第二号电容用于进行第二路放电过程。所述第N路充放电路包括第N号电容，所述第N路充电过程用于对第N号电容进行充电，所述第N号电容用于进行第N路放电过程。

需要说明的是，在第一路放电过程中，第一号电容给第一路气体激励源1002放电，在第二路放电过程中，第二号电容给第二路气体激励源放电，在第三路放电过程中，第三号电容给第三路气体激励源放电。在第X路放电过程中，第X号电容给第X路气体激励源放电。

所述第一号电容至所述第N号电容的电容值均分别均在8000μF至10000μF的范围内，在8000μF至10000μF的范围内包括两端的端点值。好处包括：第一号电容至第N号电容的在充电的过程中，能存储较多的电荷，这样第一号电容至第N号电容在放电的过程中，可以释放更多的电荷，进一步提高了钬激光治疗仪产生的耦合激光的工作频率。

所述耦合激光的脉冲频率为5Hz～60Hz，如55Hz；所述耦合激光的脉冲功率为30瓦～120瓦，如100瓦。

所述钬激光治疗仪的功率为脉冲频率与脉冲功率的乘积。

本实施例中，钬激光治疗仪还包括：冷却系统600(参考图4)，所述冷却系统600包括压缩机610、蒸发器612、冷凝器613、水泵614、制冷剂615和循环水616。

所述循环水616适于在水泵614的推动下流经激光发生器组并吸收激光发生器组的热量，吸收热量后的循环水616适于流经蒸发器612在蒸发器612中将热量传递给制冷剂615而使循环水616降温，降温后的循环水616适于再在水泵614的推动下流经激光发生器组并重复吸收激光发生器组的热量以及将热量传递给制冷剂615的过程。

所述制冷剂615适于经过蒸发器612并吸收流经蒸发器612的循环水616的热量而被蒸发，被蒸发的制冷剂615适于进入压缩机610被压缩后进而进入冷凝器613，进入冷凝器613中的制冷剂615适于被液化而放热，液化后的制冷剂615适于进入蒸发器612并重复被蒸发和被液化的过程。

所述冷却系统600还包括：温度传感器617和变频器618，所述温度传感器617和所述变频器618连接，所述温度传感器617适于测量吸收激光发生器组的热量后的循环水616的温度并将测量的温度信息传递给所述变频器618，所述变频器618和所述压缩机610连接，所述变频器618适于输出压缩工作电压至压缩机610，所述变频器618适于根据来自温度传感器617的温度信息调整所述压缩工作电压的大小和频率。

由于所述变频器618适于根据来自温度传感器617的温度信息调整所述压缩工作电压的大小和频率，因此能够精确的控制激光发生器组的工作温度，使得激光发生器组的工作温度的稳定设定的温度范围内。

本实施例中，采用具有变频器的618冷却系统600，使工作温度的变化小于等于0.5摄氏度。

本实施例中，由于所述电源控制装置用于通过控制第一路充放电路至第N路充放电路使第一路放电过程至第N路放电过程依次循环进行，且使在进行第X路放电过程的同时进行所述旁路充电过程组中的至少一路充电过程，因此旁路充电过程组中的任意一路充电过程无需单独占用时间，使得相邻两个放电过程间隔的时间较少。而放电过程激发对应的激光发生器产生脉冲激光，因此第一路脉冲激光至第N路激光之间间隔的时间较少，相应的，第一路反射脉冲激光至第N路反射脉冲激光之间间隔的时间较少。耦合镜将第一路反射脉冲激光至第N路反射脉冲激光耦合形成耦合激光后，所述耦合激光的频率得到提高。耦合激光的频率提高在手术治疗上的效果包括：能够实现碎石的粉末化和软组织的精确汽化和切割。综上，提高了钬激光治疗仪的性能。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。