[发明专利]改进的医用激光治疗系统和方法

说明书

本发明涉及改进的医用激光治疗系统和方法，具体涉及可以急剧减少由于注入气体或其它气体引起的激光束能量衰减和扩散的这种系统和方法。

用内窥镜的外科技术允许医生以最小的侵入方式进行诊断或进行外科手术。腹腔镜检要求向病人的腹腔充入或注入气体。通过注入气体造成腹部扩张，使得外科医生可以利用腹腔望远镜(腹腔镜)目视器官和其它内部构造。腹腔镜一般通过在脐上的切口放入。外科器具或者通过操作的腹腔镜中的内腔或者通过腹壁上另外的穿孔引入。

适当扩张腹部所需的压力通常在12～14mm汞柱高(0.25磅/英寸²)的范围内。在这种外科手术中的令人担心的问题之一是有可能使一些注入的气体受迫进入开放的血管中。在血流中的气泡可能造成栓塞的危险。已经考察了各种气体的应用，注入病人体内的最好气体是二氧化碳(CO₂)。CO₂气体最好是因为它可以很快由血液吸收。这使栓塞的可能性降到最小。

通常穿过腹腔镜使用的或与腹腔镜相结合使用的一种仪器是CO₂激光器。这种激光器用CO₂分子产生10.6μm的输出波长。尽管这种激光器在大多数预定的应用中很有效，但是在内窥镜检中的使用效率则因在外科手术区域的CO₂气体环境而受到损害。因为CO₂分子发射10.6μm波长的这种激光，所以该分子也吸收这种波长的光子。这种现象称为共振吸收。当这种现象发生在腹腔镜内腔的范围内时，便发生两件事情。首先，由于CO₂气体吸收10.6μm的激光能量，结果损rw传送到靶组织的激光功率。第二，因为腹腔镜内腔中的CO₂气体受到不均匀加热，所以在内腔中形成气体透镜。这种透镜作用使最终达到组织的激光能量变态。这第二种气体透镜效应常常导致CO₂激光效用的巨大降低。

另一种内窥镜操作即关节镜检可使外科医生通过关节镜检望远镜(关节镜)观察关节的内部结构或在该内部结构上进行外科手术。扩张关节使得可以目视内部结构。虽然常用液体来扩张关节，但是如果用CO₂激光则需要使用气体。对于这种用途，CO₂气体一般是最好的。用于扩张关节的CO₂气体仍然有损于传送的CO₂激光束。解决此问题的一个方法是将CO₂激光器的输出波长移到CO₂注入气体吸收范围的外边。改变激光气体混合物中所用的CO₂气体的同位素可以实现波长位移。见美国专利No.5062842。产生标准的10.6μm波长的一种同位素是C¹²同位素。这是CO₂气体最一般的同位素，而且是注入病人体内的同一同位素。为获得11.1μm的波长输出，可以应用CO₂的较少的同位素C¹³。

应用一种其它CO₂同位素作注入介质的可能性因这些气体极高的价格而被废弃。由于在平均手术期间内耗费的CO₂气体量大，所以每次手术的成本将会太高。

曾经采用的另一个办法是增加通过内窥镜内腔的CO₂气体量。当通过内腔的CO₂气体流量增加时，形成透镜的效应便降低。尽管仍然存在由于气体中的吸收而损失激光能量的问题，但稍许减轻了形成透镜的影响。

尽管用其它气体作腹腔镜检注入气体的研究已发现，有些研究单位的确应用氧化亚氮气体(N₂O)，但反对用这种气体的呼声很高。事实上，很多被访问的麻醉学家认为，使用任何一种不是CO₂的气体是很危险的。尽管对N₂O的吸收比很多其它的气体快，但是它本身是一种麻醉剂。在腹腔内吸收N₂O气体不必要地复杂化了在较长手术期间的麻醉问题。另外，N₂O还比氧化更助燃。如果热源(激光)接触到手术示数室中的易燃材料则容易起火。

因此本发明的目的是提供一种改进的医用激光治疗系统和方法。

本发明的另一目的是提供一种可在治疗区域上增加功率密度的改进的医用激光治疗系统和方法。

本发明的又一目的是提供一种可以增加功率传输并在治疗区域上形成更锐利激光束聚焦的改进的医用激光治疗系统和方法。

本发明的再一个目的是提供一种更可靠更快速和更有效的改进的医用激光治疗系统和方法。