准相位匹配光动力治疗及诊断激光光源制造技术

本发明专利技术是关于一种激光系统装置，特别是适用于医学上光动力治疗及诊断用激光光源，该激光系统装置包含：一激光泵源，发射至少一个特定激光光波长，用于泵一激光共振腔系统内的一波长转换器；一波长转换器，其是利用准相位匹配技术，用于转换该激光泵源所发射的特定激光光波长至至少一个适用于光动力治疗及诊断用的激光光波长；一激光共振腔系统，其腔内置有该波长转换器，用于增加该波长转换器经该激光泵源泵产生适用于光动力治疗及诊断用的激光光强度输出；以及一光学传输输出器，其是用于接收及传输该激光共振腔系统输出的激光光，并通过其末端的光学输出装置，对至少一特定目标点输出照射。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种激光系统装置，尤指一种适用于医学光动力治疗(Photodynamic Therapy；PDT)及诊断(photodynamic diagnosis；PDD)用的激光光源。(2)
技术介绍
恶性肿瘤已跃为国人死亡主因之首。初期恶性肿瘤的准确诊断与及时治疗是良好愈后的前提。在恶性肿瘤诊断方面，以外加萤光染料作为光敏剂的萤光诊断法提供了相当可靠的诊断结果。此法即为习知的光动力诊断(photodynamicdiagnosis；PDD)法。一般使用的光敏剂，例如血紫质衍生物(hematoporphyrinderivative；HpDs)及血基质生物合成(hem-biosynthesis)的前驱药物5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid；ALA)等因对组织血管及新陈代谢增生活动甚为敏感，使得它们对于肿瘤组织有较高的累积以及停驻时间。由于这些光敏感剂在吸收特定波长光的能量后会散射出可检测的萤光，因此可用来作为病变组织的诊断工具。因为外加光感物质所产生的萤光较强，因此，可进一步发展造影的显像技术。血紫质衍生物及5-氨基酮戊酸等光敏剂配合特殊的光检测系统已被证实可有效检测于肺部、喉头、食道或膀胱等器官的早期癌症。例如，当这些光敏剂被波长于405-415奈米的蓝光激发时，他们将发射出容易被检测到的红光。习知的光动力治疗(photodynamic therapy；PDT)法是一种新颖且可靠的癌症治疗法。该法是对病患施以外源性光敏化学物(同光动力诊断法所使用的光敏剂)使其肿瘤组织对非热源性光源产生敏感，进而达到破坏肿瘤组织的目的。这些光敏药物通常是化学惰性，选择性地只对肿瘤组织具有亲依性并仅吸收某些特定波长的光源。可以相信光动力治疗引发的组织伤害是经由第二类光化学反应所产生的单态氧细胞毒素所导致。由此看来，光动力治疗法是一种非侵害性的疗法且无遍及性或累积性毒性之虞。因此，光动力治疗法在治疗癌症的疗效上是由光敏剂的肿瘤定位性、光敏剂于组织内的浓度及分布情况、氧气含量及光敏剂的吸收光剂量所决定。在过去的十年里，第二代光敏剂的发展及光电科技的成就已促使光动力治疗法在治疗癌症上逐渐被接受为疗程模式。迄今，光敏剂血衍生物(PhotofrinR)已被许多国家核准作为上皮膀胱癌、食道癌、早期肺癌、胃癌及子宫颈癌等的光动力治疗疗剂。另外，美国食品及药物管理局(FDA)也已核准利用光动力治疗法作为干癣(使用LevulanR光敏剂)及老年黄斑病变(使用维视达VisudyneR光敏剂)的临床治疗。因此，光动力治疗以其独特的重复式光敏剂给予及光照射疗程优点而已成功地整合入多方位的治疗体中。在现有技术中，光动力诊断及光动力治疗所使用的照射光源多为非同调光源如氙灯，抑或是某特殊波长的半导体激光。使用非同调光源，除了有热效应的问题外，其因需要装置一光学滤波器而衰减了诊断或治疗光波长的所需频谱功率。一般而言，要集中并传播一非同调光源到一特定的目标组织并非易事。因此，拥有较高频谱功率及较佳集束传播能力的半导体激光已渐渐在光动力诊断及光动力治疗上取代一般的非同调光源。然而，半导体激光所发射的波长可调性因材料特性的限制而被箝制，无法进行大幅度的波长调整，因此，其发射的波长恰为光敏剂所特定吸收者机率自然不大。此外，因半导体激光的激光发射区甚小，散热问题在其高功率运作时益形严重。综合上述所论，目前光动力诊断及光动力治疗系统急需一高品质波长可调的激光源，藉以提升诊断的准确度与灵敏度及治疗的广泛性与彻底性。(3)
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种激光系统装置，利用准相位匹配技术实现波长转换及波长可调的激光产生，作为医用光动力诊断及光动力治疗系统的光源，用于提升诊断的准确度与灵敏度及治疗的广泛性与彻底性。本专利技术提供一种激光系统装置，特别是适用于医学光动力治疗(PDT)及诊断(PDD)用激光光源，该激光系统装置包含一激光泵源，其发射至少一个特定激光光波长，用于泵一激光共振腔系统内的一波长转换器；一波长转换器，其利用准相位匹配(QPM)技术，用于转换该激光泵源所发射的特定激光光波长至至少一个适用于光动力治疗(PDT)及诊断(PDD)用的激光光波长；一激光共振腔系统，其腔内置有该波长转换器，用于增加该波长转换器经该激光泵源泵产生适用于光动力治疗(PDT)及诊断(PDD)用的激光光强度输出；以及一光学传输输出器，其用于接收及传输该激光共振腔系统输出的激光光，并通过其末端的光学输出装置，对至少一特定目标点输出照射。根据上述构想，激光系统装置中该激光泵源与该激光共振腔系统之间还包含至少一个偶合透镜，以使该激光泵源得以经由该至少一个偶合透镜进入该激光共振腔系统。根据上述构想，该偶合透镜可选择性地镀有泵激光波长抗反射膜以及具有特定曲率焦距，以接收与偶合该激光泵源的泵能量进入该激光共振腔系统。根据上述构想，激光系统装置中该光学传输输出器，其是由至少一条光纤作为激光传输及至少一根光笔作为激光输出所组成。根据上述构想，激光系统装置中该激光共振腔系统与该光学传输输出器之间可以光纤尾纤(fiber pigtail)技术偶合。根据上述构想，激光系统装置中该激光共振腔系统与该光学传输输出器之间还包含一透镜偶合系统，其具有至少一个透镜，用于有效偶合该激光共振腔系统输出的激光光进入一光学传输输出器。根据上述构想，该透镜偶合系统与该光学传输输出器之间可以光纤尾纤(fiber pigtail)技术偶合。根据上述构想，激光系统装置中该波长转换器可由至少一准相位匹配晶体所构成。根据上述构想，激光系统装置中该波长转换器可由至少一准相位匹配晶体及一温度调控器所构成，用于调控该准相位匹配晶体于特定温度。根据上述构想，激光系统装置中该波长转换器可由至少一准相位匹配晶体及一微米传动器所构成，用于选取该准相位匹配晶体其中的一光栅周期区间作非线性波长转换。根据上述构想，激光系统装置中该波长转换器可由至少一准相位匹配晶体、一温度调控器及一微米传动器所构成，用于调控该准相位匹配晶体于特定温度，并用于选取该准相位匹配晶体其中的一光栅周期区间作非线性波长转换。根据上述构想，激光系统装置中该激光共振腔系统可由一对激光腔镜组成的直式共振腔，其用于共振产生至少一适用于光动力治疗(PDT)及诊断(PDD)用的激光光波长与功率。根据上述构想，激光系统装置中该激光共振腔系统可由一激光腔镜与一设置于该波长转换器所使用的准相位匹配晶体的激光输出端面的适当反射或穿透光学介电镀膜镜而组成的直式共振腔，其是用于共振产生至少一适用于光动力治疗(PDT)及诊断(PDD)用的激光光波长与功率。根据上述构想，激光系统装置中该激光共振腔系统是可由一设置于该波长转换器所使用的准相位匹配晶体的激光泵端面的适当反射或穿透光学介电镀膜镜与一激光腔镜而组成的直式共振腔，其是用于共振产生至少一适用于光动力治疗(PDT)及诊断(PDD)用的激光光波长与功率。根据上述构想，激光系统装置中该激光共振腔系统是可由一对分别设置于该波长转换器所使用的准相位匹配晶体的激光泵端面与激光输出端面的适当反射或穿透光学介电镀膜镜而组成的直式共振腔，其是用于共振产生至少一适用于光动力治疗(PDT)及诊断(PDD)用的激光光波长与功率。根据上述构想，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光系统装置，特别是适用于医学光动力治疗及诊断用激光光源，其特征在于，该激光系统装置包含：一激光泵源，发射至少一个特定激光光波长，用于泵一激光共振腔系统内的一波长转换器；一波长转换器，其是利用准相位匹配技术，用于转换该激 光泵源所发射的特定激光光波长至至少一个适用于光动力治疗及诊断用的激光光波长；一激光共振腔系统，其腔内置有该波长转换器，用于增加该波长转换器经该激光泵源泵产生适用于光动力治疗及诊断用的激光光强度输出；以及一光学传输输出器，用于 接收及传输该激光共振腔系统输出的激光光，并通过其末端的光学输出装置，对至少一特定目标点输出照射。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄衍介，林彦颖，陈进庭，
申请(专利权)人：应用生物光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]