Лазерное медицинское устройство
Изобретение относится к области медицины технике, а более конкретно к устройствам лазерного воздействия на организм человека. Техническая задача решаемая изобретением расширение функциональных возможностей и повышение эффективности. Указанная техническая задача решается тем, что в лазерном медицинском устройстве содержащем блок питания, микропроцессорный блок управления, состоящий из формирователя сигналов и драйверов, к которому подключен оптический блок с лазерными источниками, блок управления, волоконно-оптический преобразователь и волоконно-оптический инструмент, к первичным драйверам дополнительно присоединены высокочастотные драйвера, причем один выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего высокочастотного драйвера, второй выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего источника оптического излучения, находящегося в составе оптического блока, а выход каждого высокочастотного драйвера соединен также со входом соответствующего источника оптического излучения, при этом выход каждого источника оптического излучения присоединен к волоконно-оптическому преобразователю-сумматору, а его выход к волоконно-оптическому инструменту, который присоединен к пациенту, снабженного, не менее одним датчиком состояния, один выход которого соединен с монитором видеоинформации, а другой выход с блоком анализа и управления, выход которого соединен с микропроцессорным блоком управления, при этом в излучателях используются источники оптического излучения в диапазонах в 200-5000 нм, причем источники могут быть разных длин волн и мощностей с выходом на световод диаметром 5-2000 мкм, средняя мощность излучения отдельного
источника до 300 Вт, некоторые источники расположены на термостабилизирующих элементах с различными температурами эксплуатации, пря этом длина импульса находится в диапазоне от 1 нсек до 300 мин, а интервал между импульсами от 1 нсек до 60 мин., при этом импульсы могут поступать в фазе или противофазе от источников с разной длиной волны.
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к лазерным установкам, и может быть использовано для воздействия лазерным изучением при различных режимах работы лазерных источников в хирургии, при лазерных термовоздействиях, а также в терапии и в том числе, с применением фотосенсибилизаторов (фотодинамической терапии).
Известно лазерное медицинское устройство, содержащее блок питания, микропроцессорный блок управления, полупроводниковые лазерные источники, излучающие в видимой и инфракрасной областях спектра, волоконно-оптический преобразователь и сменный волоконно-оптический инструмент, имеющий световод (RU 2122873 С 1 10.12.98).
Однако данное устройство обладает существенными недостатками, оно предназначено только для терапевтического лечения различных заболеваний путем облучения требуемой области лазерным излучением на длинах волн 635-670 нм и 810-840 нм и имеет выходную мощность лазерных диодов в видимой области спектра до 20 мВт, а в инфракрасной области - до 99 мВт. Устройство не позволяет использовать разные длины волн и диапазоны инфракрасной области в одном световоде. Излучение выводится на выходной световод диаметром не менее 600 мкм, что не дает возможности проводить гиперметропию, коагуляцию и получать фотодинамический эффект.
Известно также лазерное медицинское устройство по патенту RU 2172190, 7 A 61 N 5/06, А 61 В 18/22.
Лазерное медицинское устройство, содержит блок питания, соединенный с микропроцессорным блоком управления, к которому подключен оптический, включающий полупроводниковые лазерные источники, излучающие в видимой и инфракрасной областях спектра, световоды от которых, являющиеся составляющими оптического узла юстировки волоконно-оптического преобразователя, сведены в одно волокно, выполненное в виде плотного цилиндра с полированным дистальным торцем, выходом подключенного к сменному волоконно-оптическому инструменту, имеющему световод диаметром 200-400 мкм, при этом мощность полупроводниковых лазерных источников, излучающих в видимой области, не превышает 5Вт, а мощность полупроводниковых лазерных источников, излучающих в инфракрасной области в диапазоне 780-950 нм и 960-1060 нм, не превышает 25 Вт.
Однако, данное устройство обладает существенными недостатками: оно не обладает достаточно широкими функциональными возможностями и эффективностью. Данные недостатки можно устранить путем обеспечения оптимизации селективного воздействия на различные (вплоть до отдельных клеток) ткани, повысить эффективность в лазерной хирургии, фото динамической терапии и терапии.
Техническая задача решаемая изобретением обеспечение оптимизации воздействия, повышение эффективности и расширение функциональных возможностей.
Указанная техническая задача решается тем, что в лазерном медицинском устройстве, содержащем блок питания, микропроцессорный блок управления, состоящий из формирователя, сигналов и драйверов, к которому подключен оптический блок с лазерными источниками, блок управления, волоконно-оптический
преобразователь и волоконно-оптический инструмент, к первичным драйверам дополнительно присоединены высокочастотные драйвера, причем один выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего высокочастотного драйвера, второй выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего источника оптического излучения, находящегося в составе оптического блока, а выход каждого высокочастотного драйвера соединен также со входом соответствующего источника оптического излучения, при этом выход оптического блока присоединен к волоконно-оптическому преобразователю-сумматору, а его выход к волоконно-оптическому инструменту, который присоединен к пациенту, снабженному, не менее одного датчика состояния, один выход которого соединен с монитором видеоинформации, а другой выход с блоком анализа и управления, вход которого соединен с монитором видеоинформации при этом в излучателях используются лазерные источники в диапазонах в 200-5000 нм. При нем некоторые лазерные источники для разных длин волн выполнены в виде сумматоров с оптическими клиньями и выходом на световод диаметром 5-2000 мкм, мощность излучения лазерных источников до 300 Вт, некоторые лазерные источники расположены на термостабилизирующих элементах с различными температурами эксплуатации, устройство выполнено с возможностью использования режима с наносенуйдной модуляцией, при этом длина импульса находится в диапазоне от 1 нсек до 60 мин., а интервал между импульсами от 1 н/сек до 60 мин., при этом импульсы могут поступать в фазе или противофазе от лазерных источников с разной длиной волны.
Имеется вариант лазерного медицинского устройства, в котором оно дополнительно снабжено видеокамерой со светофильтрами, позволяющая одновременно производить диагностику повреждений и ее коагуляцию сетчатки.
Разработанная авторами совокупность существенных отличительных признаков является необходимой и достаточной для однозначного положительного решения заявленной технической задачи.
Изобретение поясняется чертежом на фиг.1.
Предполагаемое лазерное медицинское устройство содержит блок питания 1, блок анализа и управления 25, микропроцессорный блок управления 2, к которому подключен оптический блок 22, волоконно-оптический инструмент 24, датчики состояния пациента 26-28, монитор видеоинформации 31, и может дополнительно включать в себя видеокамеру или видеосистему со светофильтрами 32.
Микропроцессорный блок 2 состоит из формирователя сигналов 3, первичных драйверов 4-9, к которым дополнительно присоединены высокочастотные драйвера 10-15, причем один выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего высокочастотного драйвера, второй выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего, источника оптического излучения 16-21, находящегося в составе оптического блока 22. Выход каждого источника оптического излучения 16-21 присоединен к волоконно-оптическому преобразователю-сумматору 23, а его выход - к волоконно-оптическому инструменту 24, который присоединен к пациенту 29, снабженному, не менее одним, датчиком состояния, например 26-28, один выход которых соединен с монитором видеоинформации 31.
Другой выход соединен с блоком анализа и управления 25, выход которого соединен с микропроцессорным блоком управления 2.
Выход по крайней мере одного датчика (26-28) может быть связан с волоконно-оптическим инструментом 24. Источники оптического излучения работают в диапазонах в 200-5000 нм. Излучение разных длин волн и/или мощностей суммируется в блоке 23 и выводятся на световод диаметром 5-2000 мкм, средняя мощность излучения отдельного источника до 300 Вт. Некоторые источники расположены на термостабилизирующих элементах с разными температурами эксплуатации. Блок питания 1 может быть выполнен с возможностью использования режима наносекундной модуляции, при этом длина импульса находится в диапазоне от 1 нсек до 300 мин, а интервал между импульсами - 1 нсек до 60 мин, при этом импульсы от источников с разной длиной волны могут поступать в фазе или противофазе.
Имеется вариант устройства в котором оно дополнительно снабжено видеокамерой 32 со светофильтрами, позволяющая одновременно производить диагностику повреждений и коагуляцию тканей.
Устройство работает следующим образом:
После подключения питания 1 оператор-врач 30 устанавливает с помощью блока управления 25 выбранные параметры излучения и/или хранящиеся в микропроцессорном блоке управления 2 программы работы, после чего может начать сеанс лечения.
Установленные параметры передаются из формирователя сигналов 3 на низкочастотные драйверы 4-9 и на высокочастотные драйверы 10-15 управления источниками 16-21.
B блоке 23 производится суммирование излучения родных лазерных источников 16-21, которое может быть разных длин волн, разных мощностей, разных порядков следования импульсов. Это позволяет значительно расширить функциональные возможности устройства, его эффективность.
Излучение из оптического блока 22 поступает на оптический инструмент 24. Далее излучение поступает на пациента 29. За состоянием пациента, характеристиками его организма ведется наблюдение с помощью датчиков 26-28, которые могут быть связаны с волоконно-оптическим инструментом 24. Информация от датчиков 26-28 поступает на блок управления 25 и на монитор видеоинформации 31. На основе информации с монитора 31 оператор-врач устанавливает режим работы. Кроме того, посредством датчиков 26-28 и микропроцессорного блока управления 2 может производиться автоматическое текущее управление излучением в зависимости от общего состояния пациента 29 например, фазы сердечного сокращения, кровенаполненноности и/или водонаполненности ткани и т.д.
Для лечения сетчатки в схеме предусмотрена дополнительно щелевая лампа снабженная видеокамерой 32 с набором фильтров с помощью которых оператор-врач 30 может визуально оценить изменения в пациенте и одновременно провести оптическое воздействие необходимого уровня.
Применение предложенного устройства позволяет повысить функциональные возможности и эффективность его воздействия.
1. Лазерное медицинское устройство, содержащее блок питания, микропроцессорный блок управления, состоящий из формирователя сигналов и драйверов, к которому подключен оптический блок с лазерными источниками, блок управления, волоконно-оптический преобразователь и волоконно-оптический инструмент, отличающееся тем, что к первичным драйверам дополнительно присоединены высокочастотные драйвера, причем один выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего высокочастотного драйвера, второй выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего высокочастотного драйвера, второй выход каждого первичного драйвера присоединен ко входу соответствующего источника оптического излучения, находящегося в составе оптического блока, а выход каждого высокочастотного драйвера соединен также со входом соответствующего источника оптического излучения, при этом выход каждого источника оптического излучения присоединен к волоконно-оптическому преобразователю-сумматору, а его выход к волоконно-оптическому инструменту, который присоединен к пациенту, снабженного, не менее одним датчиком состояния, один выход которого соединен с монитором видеоинформации, а другой выход с блоком анализа и управления, выход которого соединен с микропроцессорным блоком управления, при этом в излучателях используются источники оптического излучения в диапазонах в 200-5000 нм, причем источники могут быть разных волн и мощностей с выходом на световод диаметром 5-2000 мкм, средняя мощность излучения отдельного источника до 300 Вт, некоторые источники расположены на термостабилизирующих элементах с различными температурами эксплуатации, при этом длина импульса находится в диапазоне от 1 н с до 300 мин, а интервал между импульсами от 1 н с до 60 мин, при этом импульсы могут поступать в фазе или противофазе от источников с разной длиной волны.
2. Лазерное медицинское устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено видеокамерой со светофильтрами, позволяющей одновременно производить диагностику повреждений и коагуляцию тканей.
