[发明专利]精密激光外科手术用的方法及仪器

说明书

本发明涉及外科手术的方法及仪器，特别涉及精密激光外科手术所用的改进方法和仪器。在一个较佳实施例中，本发明的系统用于实现精密激光眼外科手术。在其他的实施例里，本发明能适用于包含着精密激光操作的非外科手术的诊断步骤或非医学的过程，例如工业过程。

大约在1960年，开始引入了第一具外科手术用的显微镜，这绝大部分归功于Littman博士在卡尔·蔡司厂的工作。在此之前，外科医生要求在他们寻求进行手术的区域具有放得更大的象时，用的是一组额外附着在双孔眼镜下部的、包含着几个放大透镜的放大镜，这尤其用于眼科学，也用于耳鼻喉科及其他领域。在其他诸如泌尿科及体内外科学的学科中，也用过圆筒型的内窥镜。

部分地是由于Joaquin    Barraquer博士的开创性工作，外科手术显微镜广泛地在眼科学中使用起来;在众多的其他过程之中首先是用于角膜移植手术，其后是用在白内障外科手术上。它的放大倍数的量级、变焦能力以及工作区域的确定，给于外科医生一种能更好地对准进行手术区域的手段。最终结果乃是减小了对病人的损伤，降低了手术的复杂程度，使外科手术过程日益精密。

建立在直接地观测目标象的光学系统上的、目前已视为常规的外科显微镜在早期所获得的成就，导致了若干眼科研究小组的建立，其中最著名的是国际眼科显微外科手术研究小组（“IOMSG”），它们促进了显微外科新的概念和新的技术。自1966年他们开创以来，在IOMSG会议上提出的邀请论文已经由Karger，Basel作为眼科学进展丛书出版。

外科手术显微镜的使用所导致的显微外科的延生，由于其日益精密的外科手术过程的先进性，重新激起了眼科界的兴趣。鉴于眼科医生们要求精度及控制，他们最终转向出现于1960左右的另一个发现，即激光。

在60年代，70年代及80年代，激光广泛地用于眼科学，目前已成为众多外科专用仪器中平常的工具3。激光有若干显著的优点，它代替了解剖刀，这已是显然的事实。

由于激光能量是由光子组成，选择激光发射波长使其与包埋组织的优先吸收带相对应，则可以认为激光完成了“非侵害式”外科手术，用这种方法，外科医生不必为了要在规定深度上进行手术而撕开所覆盖的组织层。

但是，生物组织是一种广谱能量吸收体（尽管并不是均匀地吸收）。故在实际中，“非侵害式”激光外科手术适应于这样一种努力，即，与预定目标上的能量吸收相比，能把沿着激光束光路上进入生物组织以及到达作为目标的组织后面的激光能量吸收减到最小。

在80年代初，Aron-Rosa博士在美国专利№.4，309，988上介绍了一种用于眼科的锁模掺钕的钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器，声称证实了等离子体衰减会感生出向外扩展的冲击波。Frankhauser博士（美国专利№.4，391，275）宣称使用Q开关的Nd：YAG激光器得到了某些相似的结果。现在，已确立超短脉冲激光器最合适被选择用于要求抑制热效应传播的众多外科手术过程。

在1986年，这种方法由于激发物泵激染料激光器的开发更向前推进一步（不要和激发物激光器相混淆，后者由于具有紫外激光的高能量光子特性，其特征是一种贯穿性光烧蚀激光器，参见Trockel待公布的美国专利;Schneider和keates的美国专利№.4，648，400;Srinivasian的美国专利4，784，135以及L′Esperance的美国专利№.4，665，913），它们能预期地建立一种等离子体效应，与以前所表述过的结果相比显著地降低了脉冲能量（参见Ferrer和Shlar编的“眼科学进展”第14卷，Karger出版社，1987以及Troutman等在同一卷中以及在Trans    of    Am    ophth    Soc（美国眼科学协会志）1986年的材料）。

本申请人在这里进行的实验室实验（未发表）表明，如果能用小于0.5微焦耳的脉冲产生出被紧紧包围着的等离子体的话，则可使包埋腔体的直径小于0.5微米。由此产生的小规模损伤的轻重程度，与使用这种激光器的外科手术仪器的引导系统和发射系统所能达到的精确度及允许误差有关。目前，激光器日新月异。但人们普遍认为目前激光外科手术仪器所能达到精度及控制已不再是由激光技术的发展来规定，而是由有效地使用这些激光器所需的成象及追踪技术所决定。