МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ АППАРАТ (варианты) Российский патент 2017 года по МПК A61N5/67 

Изобретение относится к медицине, в частности к лазерной хирургии, и может быть использовано как в общей хирургии, ортопедии и травматологии, нейрохирургии, так и в неврологии, гинекологии, оториноларингологии, офтальмологии, стоматологии, дерматологии, эстетической медицине, а также в различных областях терапии, где неприемлемо разрушающее («летальное») воздействие квантовой энергии.

Принцип действия заявляемого аппарата основан на способности квантовой энергии лазера разрушать патологические структуры биологической ткани, что позволяет использовать заявляемое устройство как в случаях неаблятивного (неразрушающего) воздействия: лазерной гипертермии, фотодинамической терапии некоторых раковых заболеваний кожи, подкожной клетчатки и слизистых оболочек, так и при аблятивном (разрушающем) воздействии на биологическую ткань: лазерной коагуляции, вапоризации, резания.

Заявляемое устройство может применяться также в случаях терапевтического воздействия при лечении опорно-двигательного аппарата (артриты, артрозы, подошвенный тендинит, пяточная шпора, остеохондроз позвоночника, т.п.), оториноларингологии, неврологии, гинекологии, в общей терапии.

Известно «Лазерное медицинское устройство «Кристалл» (Патент Российской Федерации №2110874, МПК-7 A61N 5/06, А61В 18/22, опубл. 20.08.2001 г., торговая марка «Лазерный диодный хирургический аппарат «ЛАХТА-МИЛОН» http://www.milon.ru/index.phtml?id=9), содержащее блок питания, соединенный с микропроцессорным блоком управления, к которому подключен оптический блок, 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 торцом, 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 5 Вт, а мощность полупроводниковых лазерных источников, излучающих в инфракрасной области в диапазоне 780-950 нм и 960-1060 нм, не превышает 25 Вт.

Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность, что снижает надежность устройства и увеличивает стоимость изделия.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому техническому результату и выбранным в качестве прототипа является «Апарат лазерной хирургии» (Патент Украины №75626, МПК А61В 18/20 (2006.01), H01S 3/02 (2006.01), опубл. 10.12.2012, бюл. №23, 2012 г., автор - Виноградский Александр Эдуардович), включающий лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства и блок питания, при этом лазерный излучатель, оптический блок и блок управления расположены в манипуляторе, который соединен гибким проводом с блоком питания, кроме того, аппарат содержит устройство принудительной вентиляции, установленное в задней части манипулятора, а корпус манипулятора снабжен ребристым радиатором, при этом устройство выполнено с возможностью подключения оптической насадки-световода или гибкого световода с коллимирующим переходником, а блок управления оснащен двумя кнопками и световым и звуковым индикаторами, кроме того, блок управления выполнен на микроконтроллере, например, семейства Pic16xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства, а лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов, с длиной волны лазерного излучения - 808 нм (445 нм и 650 нм), а схемотехника устройства выполнена с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения, при этом диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт, причем частота импульсов «непрерывного» излучения - 5 кГц, частота модулирующих импульсов равна 10 Гц, а схемотехника устройства обеспечивает 13 режимов установки, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, а оставшиеся 3 - это временные параметры излучения в режиме модуляции, которые равны 5-10-15 сек, при этом управление установкой режимов мощности и режима излучения осуществляется одной кнопкой, а режимы работы устройства, в т.ч. и сигнализация наличия излучения лазера, отображаются на 7-сегментном светодиодном индикаторе, кроме того, выбор режимов и работа устройства сопровождаются звуковым сигналом, а устройство принудительной вентиляции выполнено в виде маломощного кулера.

Недостатком прототипа являются его недостаточно высокие функциональность, эргономичность и простота эксплуатации, которые выяснились в результате длительной практической работы Автора (заявляемого технического решения и прототипа) с несколькими вариантами устройства по прототипу, что и послужило причиной создания настоящего изобретения.

Задачей изобретения по варианту 1 является разработка многофункционального лазерного аппарата в варианте «мини» с достижением технического результата - повышения функциональности, эргономичности и простоты эксплуатации.

Поставленная задача по варианту 1 достигается тем, что в «Многофункциональном лазерном аппарате, включающем включающий лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства и блок питания, причем лазерный излучатель, оптический блок и блок управления расположены в манипуляторе, который соединен гибким проводом с блоком питания, кроме того, аппарат содержит устройство принудительной вентиляции в виде маломощного кулера, установленного в задней части манипулятора, а корпус манипулятора снабжен ребристым радиатором, при этом устройство выполнено с возможностью подключения оптической насадки-световода или гибкого световода с коллимирующим переходником, а блок управления оснащен кнопками и световым светодиодным и звуковым индикаторами, кроме того, блок управления выполнен на микроконтроллере, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства, а устройство выполнено с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения, при этом диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт, причем частота импульсов «непрерывного» излучения - 5 кГц, частота модулирующих импульсов равна 10 Гц, при этом устройство обеспечивает несколько режимов установки и работы, выбор которых сопровождается звуковым сигналом, для управления установкой режимов мощности и режимов времени излучения установлены две раздельные кнопки, при этом устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, остальные 12 - временные параметры излучения, причем три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек, кроме того, для отображения режимов работы устройства, в т.ч. и сигнализации наличия излучения лазера, установлен двухразрядный (двузнаковый) 7-сегментный светодиодный индикатор-дисплей, а для звукового сопровождения выбора режимов и работы аппарата установлено устройство звуковой сигнализации, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций, кроме того, микроконтроллер выполнен на базе семейства микроконтроллеров Pic16xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса, а лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов с длиной волны лазерного излучения - 808 нм, 445 нм или 650 нм.

Существенными признаками заявляемого устройства по варианту 1, совпадающими с прототипом, являются следующие признаки:

- лазерный излучатель;

- оптический блок;

- микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства;

- блок питания;

- лазерный излучатель, оптический блок и блок управления расположены в манипуляторе, который соединен гибким проводом с блоком питания;

- аппарат содержит устройство принудительной вентиляции в виде маломощного кулера, установленного в задней части манипулятора, а корпус манипулятора снабжен ребристым радиатором;

- устройство выполнено с возможностью подключения оптической насадки-световода или гибкого световода с коллимирующим переходником;

- блок управления оснащен кнопками и световым светодиодным и звуковым индикаторами;

- блок управления выполнен на микроконтроллере, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства;

- устройства выполнено с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения;

- диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт;

- частота импульсов «непрерывного» излучения - 5 кГц;

- частота модулирующих импульсов равна 10 Гц;

- устройство обеспечивает несколько режимов установки и работы, выбор которых сопровождается звуковым сигналом.

Отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого устройства по варианту 1 являются следующие признаки:

- для управления установкой режимов мощности и режимов времени излучения установлены две раздельные кнопки;

- устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, остальные 12 - временные параметры излучения, при этом три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек;

- для отображения режимов работы устройства, в т.ч. и сигнализации наличия излучения лазера, установлен двухразрядный (двузнаковый) 7-сегментный светодиодный индикатор-дисплей;

- для звукового сопровождения выбора режимов и работы аппарата установлено устройство звуковой сигнализации, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций.

Частными отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого устройства по варианту 1 являются следующие признаки:

- микроконтроллер выполнен на базе семейства микроконтроллеров Pic16xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса;

- лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов с длиной волны лазерного излучения - 808 нм, 445 нм или 650 нм.

Задачей изобретения по варианту 2 является разработка многофункционального лазерного аппарата в «настольном» варианте с достижением технического результата - повышения функциональности, эргономичности и простоты эксплуатации.

Поставленная задача по варианту 2 достигается тем, что в «Многофункциональном лазерном аппарате», включающем лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства и блок питания, при этом устройство выполнено с возможностью подключения оптической насадки-световода или гибкого световода с коллимирующим переходником, а блок управления оснащен кнопками и световым светодиодным и звуковым индикаторами, кроме того, блок управления выполнен на микроконтроллере, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства, а устройство выполнено с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения, при этом диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт, причем частота импульсов «непрерывного» излучения - 5 кГц, частота модулирующих импульсов равна 10 Гц, при этом устройство обеспечивает несколько режимов установки и работы устройства, выбор которых сопровождается звуковым сигналом, дековая часть аппарата содержит лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства, блок питания и устройство принудительной вентиляции, а для проведения различных хирургических и терапевтических манипуляций на корпусе аппарата расположен стандартный разъем типа SMA-905 для подключения различных световодных оптических насадок-терминалов, в т.ч. и одноразовых, при этом для управления установкой режимов мощности и режимов времени излучения установлены две раздельные

кнопки, причем устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, остальные 12 - временные параметры излучения, при этом три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек, кроме того, для отображения режимов работы устройства, в т.ч. и сигнализации наличия излучения лазера, установлен двухразрядный (двузнаковый) 7-сегментный светодиодный индикатор-дисплей, а для звукового сопровождения выбора режимов и работы аппарата установлено устройство звуковой сигнализации, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций, кроме того, микроконтроллер выполнен на базе семейства микроконтроллеров Pic16xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса, лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов с длиной волны лазерного излучения - 808 нм, 445 нм или 650 нм, а для работы в различных климатических условиях устройство принудительной вентиляции выполнено в виде кулера, который имеет отдельную кнопку «включение/выключение».

Существенными признаками заявляемого устройства по варианту 2, совпадающими с прототипом, являются следующие признаки:

- лазерный излучатель;

- оптический блок;

- микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства и блок питания;

- устройство выполнено с возможностью подключения оптической насадки-световода или гибкого световода с коллимирующим переходником;

- блок управления оснащен кнопками и световым светодиодным и звуковым индикаторами;

- блок управления выполнен на микроконтроллере, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства;

- лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов, с длиной волны лазерного излучения - 808 нм (445 нм и 650 нм);

- устройство выполнена с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения;

- диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт;

- частота импульсов «непрерывного» излучения - 5 кГц;

- частота модулирующих импульсов равна 10 Гц;

- устройство обеспечивает несколько режимов установки и работы устройства, выбор которых сопровождается звуковым сигналом.

Отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого устройства по варианту 2 являются следующие признаки:

- «настольная» часть аппарата содержит лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства, блок питания и устройство принудительной вентиляции;

- для проведения различных хирургических и терапевтических манипуляций на корпусе манипулятора расположен стандартный разъем типа SMA-905 для подключения различных световодных оптических насадок-терминалов, в т.ч. и одноразовых;

- для управления установкой режимов мощности и режимов времени излучения установлены две раздельные кнопки;

- схемотехника устройства обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, 12 остальные - временные параметры излучения, при этом три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек;

- для отображения режимов работы устройства, в т.ч. и сигнализации наличия излучения лазера, установлен двухразрядный (двузнаковый) 7-сегментный светодиодный индикатор-дисплей;

- для звукового сопровождения выбора режимов и работы аппарата установлено устройство звуковой сигнализации, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций.

Частными отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого устройства по варианту 2 являются следующие признаки:

- микроконтроллер выполнен на базе семейства микроконтроллеров Pic16xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса;

- лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов с длиной волны лазерного излучения - 808 нм, 445 нм или 650 нм;

- для работы в различных климатических условиях устройство принудительной вентиляции выполнено в виде кулера, который имеет отдельную кнопку «включение/выключение».

Известно, что для целей хирургии луч лазера должен быть достаточно мощным, чтобы нагревать биоткань выше температуры 50-70°С, что приводит к ее коагуляции, рассечению или испарению.

В лазерной хирургии мощность лазерного излучения может равняться от единиц до сотен Вт, например:

- коагулирующие лазеры - 1-5 Вт;

- испаряющие и неглубоко режущие - 5-20 Вт;

- глубоко режущие - 20-100 Вт.

Кроме того, хирургические лазеры в зависимости от типа активной среды подразделяют на непрерывные и импульсные, при этом следует учитывать, что деление лазеров по мощности является в значительной степени условным, т.к. длина волны излучения и режим работы очень сильно влияют на требования по выходной мощности хирургических лазеров.

Между существенными признаками заявляемого технического решения, указанными в формуле полезной модели, и достигаемым с их помощью техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Действительно, достижение технического результата - повышения функциональности, эргономичности и простоты эксплуатации - невозможно при отсутствии любого из существенных признаков, указанных в первом и втором пунктах формулы изобретения. Например, по варианту 1:

- если лазерный излучатель, оптический блок и блок управления расположены в манипуляторе, то это позволяет эргономично, не отвлекаясь на программирование (как это имеет место при «настольном» исполнении), производить установку параметров работы «одной рукой»;

- если манипулятор соединен гибким проводом с блоком питания, то блок питания может быть установлен в любом удобном месте на значительном расстоянии от манипулятора;

- если аппарат содержит устройство принудительной вентиляции, установленное в задней части манипулятора, то кроме основной функции охлаждения, кулер также служит для отсасывания дыма, образующегося при аблятивных процедурах, улучшая обзор операционного поля;

- если корпус манипулятора снабжен ребристым радиатором, то улучшаются условия конвекционного охлаждения лазерного излучателя;

- если управление установкой режимов мощности и режима времени излучения осуществляется двумя раздельными кнопками, то это исключает возможность ошибок при установке и переключении режимов работы устройства;

- если устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, а остальные 12 - временные параметры излучения, при этом три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек, то значительно расширяются функциональные возможности аппарата как хирургического и терапевтического инструмента;

- если режимы работы устройства, в т.ч. и сигнализация наличия излучения лазера, отображаются на двухразрядном (двузнаковом) 7-сегментном светодиодном индикаторе-дисплее, то значительно улучшается простота и эргономика считывания информации;

- если выбор режимов и работа устройства сопровождаются звуковым сигналом, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций, то это также эргономически улучшает восприятие звуковой информации специалистом при работе с аппаратом.

Например, по варианту 2:

- если все блоки, органы управления и контроля заявляемого аппарата расположены в его «настольной» части, то при выполнении многочисленных однотипных манипуляций значительно повышается эргономика работы с аппаратом, т.к. «одноразовая» настройка аппарата на нужный режим работы в «настольной» части позволяет затем оперативно, эргономично и комфортно выполнять большое количество однотипных манипуляций;

- если все блоки, органы управления и контроля заявляемого аппарата расположены в его «настольной» части, на которой также расположен стандартный разъем типа SMA-905 для подключения различных световодных оптических насадок-терминалов, в т.ч. и одноразовых, то это упрощает смену насадок при переходе от одной манипуляции к другой, требующей использования различных световодных оптических насадок-терминалов;

- если управление установкой режимов мощности и режима времени излучения осуществляется двумя раздельными кнопками, то это исключает возможность ошибок при установке и переключении режимов работы устройства;

- если схемотехника устройства обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, а остальные 12 - временные параметры излучения, при этом три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек, то значительно расширяются функциональные возможности аппарата как хирургического и терапевтического инструмента;

- если режимы работы устройства, в т.ч. и сигнализация наличия излучения лазера, отображаются на двухразрядном (двузнаковом) 7-сегментном светодиодном индикаторе-дисплее, то значительно улучшается простота и эргономика считывания информации;

- если выбор режимов и работа устройства сопровождаются звуковым сигналом, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций, то это также эргономически улучшает восприятие звуковой информации специалистом при работе с аппаратом;

- если требуется эксплуатация аппарата в различных климатических условиях, то оснащение кулера в устройстве принудительной вентиляции отдельной кнопкой «включение/выключение» расширяет функционально-технические возможности аппарата.

В хирургическом лазере режимы с таймером (5, 10 и 15 сек с 100-милисекундной длительностью) применяются, в частности, при необходимости гипертермии (прогревания) патологической ткани до температуры 60-80°С. Это приводит к денатурации белка патологической ткани с последующим отторжением. Эту манипуляцию выполняют с помощью цилиндрического световода с площадью расфокусированного луча на контактном торце 0,6 см. Такой способ воздействия позволяет прогревать ткань до базального слоя, сводя к минимуму возможность образования грубого рубца.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, с выявлением источников, содержащих информацию об аналогах заявляемого технического решения, позволяет установить, что заявителем не выявлены аналоги, идентичные заявляемому техническому решению.

Поэтому можно утверждать, что заявляемое изобретение отвечает условию охраноспособности по критерию «новизна».

Данное техническое решение имеет изобретательский уровень, т.к. по совокупности всех существенных признаков, указанных в формуле изобретения, для специалиста они явным образом не следуют из уровня техники.

Кроме того, изобретение промышленно применимо, так как заявляемое техническое решение позволяет использовать его при разработке и изготовлении многофункциональных лазерных медицинских аппаратов.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается приводимым ниже описанием его практической реализации и иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 показан внешний вид варианта 1 устройства; на фиг. 2 - вид лицевой панели «настольной» части аппарата (вариант 2).

Заявляемый аппарат лазерной хирургии 1 (вариант 1) включает лазерный излучатель (условно не показан), оптический блок 2, микропроцессорный блок управления (условно не показан) с ключом блокировки устройства и блок питания (условно не показаны).

При этом лазерный излучатель, оптический блок 2 и блок управления расположены в манипуляторе 3, который соединен гибким проводом (условно не показан) с блоком питания.

Аппарат 1 содержит устройство принудительной вентиляции 4, установленное в задней части манипулятора 3.

Корпус 5 манипулятора 3 снабжен ребристым радиатором 6.

Блок управления аппарата 1 оснащен кнопками (кнопкой «Пуск» 7, кнопкой выбора режима мощности 8 и кнопкой выбора режима времени 9), двухразрядным (двузнаковым) 7-сегментным светодиодным индикатором-дисплем 10 и звуковым индикатором (условно не показан).

Блок управления выполнен на микроконтроллере, например, семейства Pic16xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства.

Лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов, с длиной волны лазерного излучения- 808 нм (445 нм и 650 нм), а схемотехника устройства выполнена с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения, при этом диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт.

Частота импульсов «непрерывного излучения равна 5 кГц, а частота модулирующих импульсов равна 10 Гц.

Устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, а остальные 12 - временные параметры излучения, причем три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек

Оптический блок 2 аппарата 1 представляет коллимирующий объектив - триплет фирмы Aixiz с возможностью адаптации световода с коллимирующим переходником (условно не показаны).

Конструктивно заявляемый аппарат лазерной хирургии (вариант 1) выполнен в виде мини манипулятора-«пистолета».

Заявляемый аппарат лазерной хирургии 11 (вариант 2) включает лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления, снабженный ключом блокировки устройства 12, устройство принудительной вентиляции и блок питания, которые расположены в дековой части аппарата 13 (все вышеперечисленные элементы, кроме ключа блокировки устройства, условно не показаны).

Микропроцессорный блок управления аппарата 1 оснащен кнопками: кнопкой «Пуск» 14, кнопкой выбора режима мощности 15 и кнопкой выбора режима времени 16.

На «настольной» части 13 аппарата расположен двухразрядный (двузнаковый) 7-сегментный светодиодный индикатор-дисплей 17 и стандартный разъем SMA-905 18 для подключения оптоволоконного кабеля.

Внутри «настольной» части расположен звуковой индикатор (условно не показан).

Блок управления выполнен на микроконтроллере, например, семейства Pic16xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства.

Лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов, с длиной волны лазерного излучения - 808 нм (445 нм и 650 нм), а схемотехника устройства выполнена с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения, при этом диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт.

Частота импульсов «непрерывного излучения равна 5 кГц, а частота модулирующих импульсов равна 10 Гц.

Устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, а остальные 12 - временные параметры излучения, причем три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек.

Оптический блок аппарата 11 представляет коллимирующий объектив - триплет фирмы Aixiz с возможностью адаптации световода с коллимирующим переходником (условно не показаны).

Для проведения различных хирургических и терапевтических манипуляций на корпусе аппарата расположен стандартный разъем типа SMA-905 18 для подключения различных световодных оптических насадок-терминалов, в т.ч. и одноразовых.

Основные технические параметры аппарата лазерной хирургии:

- длина волны лазерного излучения - 808 нм (445 нм и 650 нм);

- частота импульсов «непрерывного излучения - 5 кГц;

- частота модулирующих импульсов 10 кГц;

- ступеней регулировки выходной мощности - 10;

- время излучения в режиме модуляции: 5-10-15 сек;

- мощность излучения 7 Вт;

- управление установкой режимов мощности и режима излучения осуществляется одной кнопкой;

- режимы отображаются на 7-сегментном светодиодном индикаторе;

- выбор режимов и работа аппарата сопровождаются звуковым сигналом;

- имеется ключ блокировки аппарата;

- вес аппарата (ручка-манипулятор) - 180 г;

- питание аппарата осуществляется от готового блока питания фирмы Mean Well, модель S100-7,5, потребляемая мощность 50 Вт, вес блока питания 700 грамм.

Схемное решение хирургического лазерного аппарата.

1. Построен на базе одного корпуса контроллера семейства Pic16xxx по принципу генератора с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) площади импульса.

2. Имеет 10 ступеней уровня мощности, выбираются одной кнопкой (от 1 до 10-й).

3. При нажимании кнопки 8 дальше включается 1-й режим (импульсно-модулированный) с параметрами: длительность импульса 100 мсек, частота 10 Гц. Индицируется сегмент «D». Данный режим работает 5 сек. При последующем нажатии кнопки 8 включается сегмент «D и G». Время работы данного режима 10 секунд. Последующий режим светятся сегменты «А, G и D». Время работы этого режима 15 сек.

Выход на номинальный ток накачки - «плавный», длительность - 100 миллисекунд. Имеется функция памяти, т.е. после выключения питания аппарата сохраняется последний выставленный режим, который при новом включении «предлагает» работу с себя. Храниться он может сколько угодно. Это полезно в тех случаях, когда приходится работать на данном режиме с однородными биологическими тканями.

Вариант 1 конструкции корпуса аппарата (см. фиг. 1) в связи с примененной схемотехникой является самым миниатюрным, а главное - эргономичным, в группе изделий INTERNATIONAL STAND ART IEC 60825-1. Относится к классу 4.

При кратковременном или непродолжительном временном режимах работы аппарата по варианту 1 можно использовать естественную конвекционную возможность охлаждения, которой достаточно в данном случае.

Кроме того, конструкции радиаторов позволяют адаптировать лазерные диоды конструктивного исполнения: ТО-56, ТО-18, ТО-3.

Заявляемые варианты аппаратов предназначены для работы с нижеперечисленными лазерными диодами:

ТО-56 - инфракрасный лазерный диод (808 нм, и 980 нм) с мощностью излучения соответственно 7 Вт и 5 Вт;

ТО-18 - красный лазерный диод (650 нм) с мощность излучения 3 Вт; ТО-3 - синий лазерный диод (445 нм) с мощностью излучения 1,5 Вт и 1 Вт.

Общие особенности для обеих конструкций:

1. Основным схемным элементом является программируемый микроконтроллер с минимальным количеством навесных элементов, обеспечивающий высокую надежность и безотказность.

2. Простое управление.

3. Плавный пуск.

4. Применение лазерных излучателей с долговременным сроком эксплуатации (5000-10000 часов), а не «короткоживущих» (150 часов).

5. Применение лазерных диодов в корпусах различного исполнения.

6. Стоимость аппаратов в несколько раз меньше существующих аналогов, при том, что по функциям они аналогичны, но имеющие свои особенности.

Результаты использования заявляемого аппарата.

За 2012-2013 г. и 8 месяцев 2014 г. указанными аппаратами лазерной хирургии проведено 230 операций. Из них:

- операций по лазерной резекции (коррекции) вросшего ногтя - 60;

- операций лазерной гипертермии доброкачественных новообразований - 50;

- операций лазерной абляции (удалению) доброкачественных новообразований (фибромы, папилломы, невусы, кератомы, гемангиомы) - 78;

- операций по лазерной абляции злокачественных новообразований - 42.

Анализ отдаленных результатов (спустя 2 месяца после операции) показал наличие рецидива вросшего ногтя в 3-х случаях.

Причины: особенности строения ногтевого ложа в двух случаях, и травма - в одном.

Рецидивов после удаленных новообразований не наблюдалось.

Послеоперационные рубцы были нормотрофичные, эстетично выглядели.

Келоидный рубец отмечался в двух случаях. После проведенной двукратного фракционного фототермолиза келоид сравнялся с уровнем окружающей кожи.

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод, что задача, поставленная в настоящем изобретении (варианты 1 и 2) - разработка многофункционального лазерного аппарата - выполнена с достижением технического результата - повышения функциональности, эргономичности и простоты эксплуатации.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Задачей изобретения по двум вариантам является разработка многофункционального лазерного аппарата с достижением технического результата - повышения функциональности, эргономичности и простоты эксплуатации. Аппарат лазерной хирургии включает лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства и блок питания. Лазерный излучатель, оптический блок и блок управления расположены в манипуляторе, который соединен гибким проводом с блоком питания. Аппарат содержит устройство принудительной вентиляции, установленное в задней части манипулятора. Корпус манипулятора снабжен ребристым радиатором. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многофункциональный лазерный аппарат, включающий лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства и блок питания, причем лазерный излучатель, оптический блок и блок управления расположены в манипуляторе, который соединен гибким проводом с блоком питания, кроме того, аппарат содержит устройство принудительной вентиляции в виде маломощного кулера, установленного в задней части манипулятора, а корпус манипулятора снабжен ребристым радиатором, при этом устройство выполнено с возможностью подключения оптической насадки-световода или гибкого световода с коллимирующим переходником, а блок управления оснащен кнопками и световым светодиодным и звуковым индикаторами, кроме того, блок управления выполнен на микроконтроллере, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства, а устройство выполнено с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения, при этом диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт, причем частота импульсов «непрерывного» излучения - 5 кГц, частота модулирующих импульсов равна 10 Гц, при этом устройство обеспечивает несколько режимов установки и работы, выбор которых сопровождается звуковым сигналом, отличающийся тем, что для управления установкой режимов мощности и режимов времени излучения установлены две раздельные кнопки, при этом устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, остальные 12 - временные параметры излучения, причем три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек, кроме того, для отображения режимов работы устройства, в т.ч. и сигнализации наличия излучения лазера, установлен двухразрядный (двузнаковый) 7-сегментный светодиодный индикатор-дисплей, а для звукового сопровождения выбора режимов и работы аппарата установлено устройство звуковой сигнализации, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций.

2. Многофункциональный лазерный аппарат, включающий лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства и блок питания, при этом устройство выполнено с возможностью подключения оптической насадки-световода или гибкого световода с коллимирующим переходником, а блок управления оснащен кнопками и световым светодиодным и звуковым индикаторами, кроме того, блок управления выполнен на микроконтроллере, при этом блок управления имеет «память» предыдущего режима работы, который автоматически устанавливается при новом включении устройства, а устройство выполнено с возможностью адаптации к любому из указанных длин волн излучения, при этом диапазон мощности излучения составляет 1-15 Вт, причем частота импульсов «непрерывного» излучения - 5 кГц, частота модулирующих импульсов равна 10 Гц, при этом устройство обеспечивает несколько режимов установки и работы устройства, выбор которых сопровождается звуковым сигналом, отличающийся тем, что «настольная» часть аппарата содержит лазерный излучатель, оптический блок, микропроцессорный блок управления с ключом блокировки устройства, блок питания и устройство принудительной вентиляции, а для проведения различных хирургических и терапевтических манипуляций на корпусе аппарата расположен стандартный разъем типа SMA-905 для подключения различных световодных оптических насадок-терминалов, в т.ч. и одноразовых, при этом для управления установкой режимов мощности и режимов времени излучения установлены две раздельные кнопки, причем устройство обеспечивает 22 режима работы, 10 из которых являются ступенями регулировки выходной мощности, остальные 12 - временные параметры излучения, при этом три из которых - модуляционные режимы: 5-10-15 секунд, а остальные 9 режимов - это режимы с установкой времени воздействия 1-1,5-2-2,5-3-3,5-4-4,5-5 секунд, с дискретностью 0,5 сек, кроме того, для отображения режимов работы устройства, в т.ч. и сигнализации наличия излучения лазера, установлен двухразрядный (двузнаковый) 7-сегментный светодиодный индикатор-дисплей, а для звукового сопровождения выбора режимов и работы аппарата установлено устройство звуковой сигнализации, причем сигнал при проведении хирургических манипуляций отличается по тональности и громкости от сигнала при проведении терапевтических манипуляций.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что микроконтроллер выполнен на базе семейства микроконтроллеров Picl6xxx по принципу генератора с широтно-импульсной модуляцией площади импульса.

4. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что лазерный излучатель выполнен на базе лазерных диодов с длиной волны лазерного излучения - 808 нм, 445 нм или 650 нм.

5. Аппарат по п. 2, отличающийся тем, что для работы в различных климатических условиях устройство принудительной вентиляции выполнено в виде кулера, который имеет отдельную кнопку «включение/выключение».