专利名称：激光治疗机的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光医疗设备。
背景技术：
鲜红斑痣是胎记的一种，又称葡萄酒色痣。病损的部位通常很紧，位于皮内，常规的治疗方法难以将之祛除。如果治疗太浅，无法去掉病损，如想达到理想的治疗深度，则一定会留下瘢痕，同位素或X线的治疗原理较为相似，均是利用放射线的原理来治疗病损，如治疗过量常引起放射性损伤，这种放射性损伤将是不可逆的，最终会导致疤痕的形成。就鲜红斑病损而言，激光治疗的靶色基为血管内血液中的氧合血红蛋白。氧合血红蛋白吸收峰值有三个即418nm(蓝色)、542nm(绿色)及577nm(黄色)。其中418nm是氧合血红蛋白最大的吸收峰值，如果我们只考虑吸收能力，这一波长的激光无疑是最理想的，但418nm激光的穿透能力差，达不到皮肤真皮的多数血管组织，而且418nm激光还能被表皮中的黑色素很好地吸收，有可能造成术后皮肤色素减退等，所以418nm波长与542nm和577nm的波长相比，尽管后两个波长的激光吸收峰值相对较小，但它们的穿透性较好，且黑色素对它们的吸收不如418nm那样多，故靠近542nm和577nm波长是治疗鲜红斑病变理想的激光波长。对于部位较深在的病变，则577nm附近的波长更加理想。就色素性疾病而言，黑色素吸收峰值在280nm～1200nm中并随波长增加而吸收减少。
目前，用来治疗鲜红斑痣等红色皮损的接近理想波长577nm主要是585nm及595nm波长的染料激光器。但585nm及595nm波长的染料激光器，由于要经常更换染料盒(通常染料激光器的染料盒更换频率为每连续工作2小时换一次)，从而大大提高了医疗成本。
我们发明的一种激光治疗机，其发射波长为593nm或594nm或598nm与氧合血红蛋白理想吸收峰577nm很接近，而且是全固态激光治疗机，与染料激光器相比，该治疗机大大降低了医疗成本。
发明内容
本发明的目的就在于公开一种激光治疗机，它发射波长为593nm或594nm或598nm，与氧合血红蛋白理想吸收峰577nm很接近，与染料激光器相比，该治疗机具有更低的医疗成本。相信这种治疗机会有较好的市场前景。
它是Nd:YAP激光晶体及Nd:YAG激光晶体经泵浦系统的泵浦，发射的激光经非线性晶体后得到593nm或594nm或598nm的长脉冲激光，经透镜耦合入光纤进行传输。
一种激光治疗机，其特点是该治疗机是利用Nd:YAG晶体辐射1064nm的激光与Nd:YAP晶体辐射1341.1nm的激光经非线性晶体和频后产生593nm的激光；利用Nd:YAG晶体辐射1319nm的激光与Nd:YAP晶体辐射1080nm的激光经非线性晶体和频后产生594nm的激光；利用Nd:YAP晶体辐射1080nm的激光与Nd:YAP晶体辐射1341.1nm的激光经非线性晶体和频后产生598nm的激光。和频后产生的激光经耦合透镜耦合入光纤中进行传输。
所说的激光均为脉冲宽度为3-100ms连续可调，并且每个脉冲可分为两个或更多个脉宽0.2-3ms脉冲。这样可以根据临床治疗的实际情况，对不同管径的血管采用不同脉宽的长脉冲激光对其进行缓和加热，而且提高了倍频效率，提高了激光的单脉冲能量。
附图是本发明长脉冲激光治疗机实例的构成图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明Nd:YAG晶体辐射1064nm的激光与Nd:YAP晶体辐射1341.1nm的激光经非线性晶体和频后产生593nm的激光，则附图中11是b切的Nd:YAP晶体，该晶体4F3/2向4I13/2的跃迁中有两条谱线，其中1341.1nm沿c方向偏振谱线强于沿a方向偏振的1339.1nm谱线。12是泵浦用氙灯，13是滤去泵浦灯紫外辐射的滤光管，14是紧包式椭圆型或圆型聚光腔，15是表面镀1341.1nm高反膜及1080nm增透膜的全反镜，16是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面镀1341.1nm的增透膜，旋转偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶体c方向。高能量泵浦时，如果腔内未插入偏振片，腔内容易产生沿c方向偏振的1341.1nm激光和沿a方向偏振的1339.1nm激光，这样在长脉冲被分为两个或更多的0.2-3ms的脉冲时将产生脉冲尖峰，极易损伤非线性晶体KTP，为了避免这种情况的产生，我们在腔内插入如上所述的偏振片来抑制a方向偏振的1339.1nm激光的产生。17是自循环冷却装置，18是电源，可以是从0连续增加到1200伏，工作频率在1-10赫兹及脉宽3-100ms连续可调的开关电源，由于长脉冲激光的工作特点是激光振荡是在整个光泵脉冲作用时间内形成的，所产生的激光的波形和脉宽与泵浦氙灯发光的波形和脉宽相类似，而泵浦氙灯的发光性能是由脉冲电源系统加在氙灯两电极上的电压控制的。所以本治疗机的脉宽可调及一个脉宽下可分为两个或更多的脉宽均由开关电源控制。由于该电源技术成熟，在此不作详细描述。21是Nd:YAG晶体，22是泵浦用氙灯，23是滤去泵浦灯紫外辐射的滤光管，24是紧包式椭圆型或圆型聚光腔，25是表面镀1064nm高反膜全反镜，26是石英标准具，其表面镀1064增透膜，高能量泵浦时，Nd:YAG晶体4F3/2向4I11/2的跃迁中除了产生1064nm谱线外还将产生1061nm及1074nm的谱线，如果腔内未插入石英标准具，腔内容易产生1064nm、1061nm及1074nm的激光，这样在长脉冲被分为两个或更多的0.2-3ms的脉冲时将产生脉冲尖峰，极易损伤非线性晶体KTP，为了避免这种情况的产生，我们在腔内插入如上所述的标准具来抑制1061nm及1074nm激光的产生。27是自循环冷却装置，28是电源，可以是从0连续增加到1200伏，工作频率在1-10赫兹及脉宽3-100ms连续可调的开关电源。31是全反镜，其端面镀1064nm、1341.1nm及593nm的高反膜，32是非线性晶体KTP，其按II类相位匹配角切割加工具有大的非线性系数，并在晶体的两端面均镀上对1064nm、1341.1nm及593nm增透膜以减少腔内的损耗。33、34均为45°耦合镜，其中33中的A面镀1064nm高反、1341.1nm及593nm增透膜，B面镀1341.1nm及593nm增透膜，34中的A面镀1341.1nm高反、593nm增透膜，B面镀593nm增透膜，设计出的腔镜经优化使和频效率大大提高，输出593nm激光超过35W。35是会聚透镜及36传输光纤均对593nm的光是透明的，损耗均很小。
Nd:YAG晶体辐射1319nm的激光与Nd:YAP晶体辐射1080nm的激光经非线性晶体和频后产生594nm的激光，则附图中11是b切的Nd:YAP晶体，该晶体4F3/2向4I11/2的跃迁中有五条谱线，其中1080nm沿c方向偏振谱线最强，其次是沿a方向偏振的1064.5nm谱线。12是泵浦用氙灯，13是滤去泵浦灯紫外辐射的滤光管，14是紧包式椭圆型或圆型聚光腔，15是表面镀1080nm高反膜的全反镜，16是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面镀1080nm的增透膜，旋转偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶体c方向。高能量泵浦时，如果腔内未插入偏振片，腔内容易产生沿c方向偏振的1080nm激光和沿a方向偏振的1064.5nm激光，这样在长脉冲被分为两个或更多的0.2-3ms的脉冲时将产生脉冲尖峰，极易损伤非线性晶体，为了避免这种情况的产生，我们在腔内插入如上所述的偏振片来抑制a方向偏振的1064.5nm激光的产生。17是自循环冷却装置，18是电源，可以是从0连续增加到1200伏，工作频率在1-10赫兹及脉宽3-100ms连续可调的开关电源。21是Nd:YAG晶体，22是泵浦用氙灯，23是滤去泵浦灯紫外辐射的滤光管，24是紧包式椭圆型或圆型聚光腔，25是表面镀1319nm高反膜及1064nm增透膜的全反镜，26是石英标准具，其表面镀1319nm增透膜，高能量泵浦时，Nd:YAG晶体4F3/2向4I13/2的跃迁中除了产生1319nm谱线外还将产生1338nm的谱线，如果腔内未插入石英标准具，腔内容易产生1319nm激光及1338nm的激光，这样在长脉冲被分为两个或更多的0.2-3ms的脉冲时将产生脉冲尖峰，极易损伤非线性晶体，为了避免这种情况的产生，我们在腔内插入如上所述的标准具来抑制1338nm激光的产生。27是自循环冷却装置，28是电源，可以是从0连续增加到1200伏，工作频率在1-10赫兹及脉宽3-100ms连续可调的开关电源。31是全反镜，其端面镀1080nm、1319nm及594nm的高反膜，32是非线性晶体KTP，其按II类相位匹配角切割加工具有大的非线性系数，并在晶体的两端面均镀上对1080nm、1319nm及594nm增透膜以减少腔内的损耗。33、34均为45°耦合镜，其中33中的A面镀1319nm高反、1080nm及594nm增透膜，B面镀1080nm及594nm增透膜，34中的A面镀1080nm高反、594nm增透膜，B面镀594nm增透膜，设计出的腔镜经优化使和频效率大大提高，输出594nm激光超过35W。35是会聚透镜及36传输光纤均对594nm的光是透明的，损耗均很小。
Nd:YAP晶体辐射1341.1nm的激光与Nd:YAP晶体辐射1080nm的激光经非线性晶体和频后产生598nm的激光，则附图中11是b切的Nd:YAP晶体，该晶体4F3/2向4I11/2的跃迁中有五条谱线，其中1080nm沿c方向偏振谱线最强，其次是沿a方向偏振的1064.5nm谱线。12是泵浦用氙灯，13是滤去泵浦灯紫外辐射的滤光管，14是紧包式椭圆型或圆型聚光腔，15是表面镀1080nm高反膜的全反镜，16是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面镀1080nm的增透膜，旋转偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶体c方向。高能量泵浦时，如果腔内未插入偏振片，腔内容易产生沿c方向偏振的1080nm激光和沿a方向偏振的1064.5nm激光，这样在长脉冲被分为两个或更多的0.2-3ms的脉冲时将产生脉冲尖峰，极易损伤非线性晶体KTP，为了避免这种情况的产生，我们在腔内插入如上所述的偏振片来抑制a方向偏振的1064.5nm激光的产生。17是自循环冷却装置，18是电源，可以是从0连续增加到1200伏，工作频率在1-10赫兹及脉宽3-100ms连续可调的开关电源。21是Nd:YAP晶体，22是泵浦用氙灯，23是滤去泵浦灯紫外辐射的滤光管，24是紧包式椭圆型或圆型聚光腔，25是表面镀1341.1nm高反膜及1080nm增透膜的全反镜，26是沿布儒斯特角放置的石英偏振片，表面镀1341.1nm的增透膜，旋转偏振片使其起偏方向平行于Nd:YAP晶体c方向。高能量泵浦时，如果腔内未插入偏振片，腔内容易产生沿c方向偏振的1341.1nm激光和沿a方向偏振的1339.1nm激光，这样在长脉冲被分为两个或更多的0.2-3ms的脉冲时将产生脉冲尖峰，极易损伤非线性晶体KTP，为了避免这种情况的产生，我们在腔内插入如上所述的偏振片来抑制1339.1nm激光的产生。27是自循环冷却装置，28是电源，可以是从0连续增加到1200伏，工作频率在1-10赫兹及脉宽3-100ms连续可调的开关电源。31是全反镜，其端面镀1080nm、1341.1nm及598nm的高反膜，32是和频晶体KTP，其按II类相位匹配角切割加工具有大的非线性系数，并在晶体的两端面均镀上对1080nm、1341.1nm及598nm增透膜以减少腔内的损耗。33、34均为45°耦合镜，其中33中的A面镀1341.1nm高反、1080nm及598nm增透膜，B面镀1080nm及598nm增透膜，34中的A面镀1080nm高反、598nm增透膜，B面镀598nm增透膜，设计出的腔镜经优化使和频效率大大提高，输出598nm激光超过35W。35是会聚透镜及36传输光纤均对598nm的光是透明的，损耗均很小。
启动激光后，医务人员可以根据病情的实际情况，选择合适的电源储能、工作频率和工作脉宽，使从光纤输出的激光直接对病灶进行缓和的照射加热，使之萎缩凝结，实现柔性治疗，同时可大大减小对血管的机械性牵拉，从而避免了皮下出血和紫癜的形成。
权利要求
1.一种激光治疗机，包括Nd:YAP晶体、Nd:YAG晶体、非线性晶体、泵浦系统、偏振片、耦合透镜、光纤，其特征在于利用Nd:YAP晶体辐射的激光与Nd:YAG晶体辐射的激光经非线性晶体和频后产生593nm、594nm和598nm的激光治疗机，593nm、594nm、598nm激光经耦合透镜耦合入光纤中进行传输。
2.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它的脉冲宽度为3-100ms连续可调，并且每个脉冲可分为两个或更多个脉宽0.2-3ms脉冲。
3.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它的激光工作物质为Nd:YAP和Nd:YAG。
4.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它利用Nd:YAP晶体辐射1080nm的激光与Nd:YAG晶体辐射1319nm的激光经非线性晶体和频后产生594nm的激光。
5.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它利用Nd:YAP晶体辐射1341.1nm的激光与Nd:YAG晶体辐射1064nm的激光经非线性晶体和频后产生593nm的激光。
6.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它利用Nd:YAP晶体辐射1340nm的激光与Nd:YAP晶体辐射1080nm的激光经非线性晶体和频后产生598nm的激光。
7.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它所用的倍频晶体为KTP、LBO、BBO、KTA、LN、CTA、RTP或KN晶体。
8.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它所用的偏振片为石英片、K9玻璃、硅片或棱镜。
9.如权利要求1所述的激光治疗机，其特征在于它的耦合透镜及传输光纤对593nm、594nm、598nm的光是透明的。
全文摘要
激光治疗机，其发射波长为593nm或594nm或598nm与氧合血红蛋白理想吸收峰577nm很接近，而且是全固态激光治疗机，与染料激光器相比，该治疗机大大降低了医疗成本。该治疗机输出的激光脉宽是3－100ms的连续可调脉宽且每个脉冲可分为两个或更多的0.2－3ms的长脉冲激光治疗机。该长脉冲激光治疗机可以取代目前主要使用的染料激光治疗鲜红斑病变的激光治疗机。
文档编号G02F1/35GK1768715SQ20041009206
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月1日 优先权日2004年11月1日
发明者林文雄, 林宗志, 黄见洪, 林授群, 郑晖, 陈燧 申请人:中国科学院福建物质结构研究所