激光消蚀系统的制作方法

1.本发明涉及医疗器材领域，具体而言，涉及一种激光消蚀系统。


背景技术：

2.经皮冠状动脉介入治疗手术通常将指引导管送至待扩张的冠状动脉口，再将相应大小的球囊沿导丝送到狭窄的节段，根据病变的特点用适当的压力和时间进行扩张，达到解除动脉狭窄的目的。传统的治疗手段包括血管成形术或支架植入。斑块消蚀术则是一种心脏介入辅助治疗技术，其中包括冠状动脉腔内斑块旋磨术和激光消蚀术等。近年来，准分子激光冠脉内斑块消蚀术使用了导管设计和脉冲式发射的紫外冷光源，提高了手术的有效性和安全性。紫外激光光源能被生物组织有效地吸收，能提供足够的能量来破坏表面组织的分子间作用力。同时，光被组织吸收后引起局部温度上升并引起光
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声消融和光
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热消融效应，能够进一步消蚀被光照射到的组织表面的一个薄层，对周围的组织影响很小。导管顺利通过病变后，使用球囊能充分扩张并植入支架，能完成血运重建。
3.经发明人研究发现，现有的准分子激光光斑消蚀术存在如下缺陷：
4.安全性差、准确性差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种激光消蚀系统，其能够提高消蚀术的安全性以及准确性，从而提高手术成功率。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.本发明提供一种激光消蚀系统，包括：
8.导管；
9.消蚀装置，消蚀装置包括激光发射器和第一光波导，第一光波导设于导管中，用于将由激光发射器发出的第一光束从导管的近端传播至导管的远端；
10.以及oct(optical coherence tomography光学相干层析成像)成像装置，oct成像装置包括成像引擎、第二光波导和第一光学元件组，第二光波导设于导管中，用于将由成像引擎发出的第二光束从近端传播至远端；第一光学元件组设于远端，且位于第二光束的传播路径上，用于使第二光束的聚焦点位于第一光波导的前方。
11.在可选地实施方式中，导管设有相互独立的第一通道和第二通道，第一光波导设于第一通道中；第二光波导和第一光学元件组均设于第二通道中。
12.在可选地实施方式中，激光消蚀系统还包括转接件，转接件与导管的近端连接，第一光波导和第二光波导均贯穿转接件。
13.在可选地实施方式中，导管设有供导丝穿设的第三通道。
14.在可选地实施方式中，第一光波导设置为多根，多根第一光波导的远端端面位于同一平面内。
15.在可选地实施方式中，多根第一光波导的远端端面所确定的区域与导管的轴线偏
心设置。
16.在可选地实施方式中，多根第一光波导的远端端面所确定的区域均与导管的轴线同轴设置。
17.在可选地实施方式中，第一光学元件组的远端端面与导管的轴线同轴设置。
18.在可选地实施方式中，oct成像装置还包括传导光纤、准直器、振镜扫描仪和第二光学元件组，第一光束依次经过传导光纤、准直器、振镜扫描仪和第二光学元件组后传播至第二光波导。
19.在可选地实施方式中，导管的外周壁设有显影部。
20.本发明实施例的有益效果是：
21.综上所述，本实施例提供了一种激光消蚀系统，在导管中集成有第一光波导和第二光波导，第一光波导用于传播用于激光消蚀的第一光束，并将激光从导管的近端向远端传播，从而从远端出射并作用于人体组织上，对组织进行消蚀。第二光波导用于传播用于成像的第二光束，第二光束从近端向远端传播并从远端出射，且第二光束从远端出射时经过第一光学元件组，第一光学元件组使第二光束的聚焦点位于第一光波导的前方，从而使第一光波导前方的组织可视化，如此，便于第一光波导对其前方的组织进行激光消蚀。换句话说，在可视化的条件下对组织进行激光消蚀，安全性高，可靠性高，不易出现激光损伤健康组织而引发夹层或穿孔等手术事件。
22.同时，成像装置能够提供血管的内窥图像，能帮助医生准确判断病灶的位置和形态，从而确定激光消蚀术的治疗参数。完成激光消蚀术后，成像装置能帮助医生评价治疗效果，从而便于制定下一步手术计划。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明实施例的激光消蚀系统的结构示意图；
25.图2为本发明实施例的激光消蚀系统的远端结构示意图；
26.图3为本发明实施例的激光消蚀系统的剖视结构示意图；
27.图4为本发明实施例的oct成像装置的结构示意图；
28.图5为本发明实施例的激光消蚀系统的一变形结构示意图；
29.图6为本发明实施例对应图5的剖视结构示意图；
30.图7为本发明实施例的激光消蚀系统的另一变形结构示意图。
31.图标:
32.100
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导管；101
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后端；102
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前端；103
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管壁；104
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转接件；105
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激光发射器；106
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成像引擎；107
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第一光波导；108
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第二光波导；109
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第一光学元件组；110
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第三通道；203
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导丝；204
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显影部；301
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轴线；302
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第二光束；303
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聚焦点；401
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传导光纤；402
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出射光束；403
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准直器；404
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振镜扫描仪；405
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平行光束；406
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第二光学元件组；407
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近端端面。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.目前，激光消蚀术利用导管100植入人体患病位置，对组织进行消蚀治疗，由于导管100前端102为视线盲区，不易观察到导管100前端102组织情况，从而增加了消蚀治疗难度，延长手术时间，治疗效果差，手术成功率低。
40.请参阅图1
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图7，鉴于此，本实施例提供一种集成成像和激光消蚀的导管100系统，能够在消蚀治疗的过程中实时观测到导管100前端102的组织影像，从而降低消蚀治疗难度，缩短手术时间，提高手术成功率。
41.本实施例中，需要说明的是，本领域技术人员可以理解的是，导管100系统使用时导管100的前端102与人体接触，导管100的后端101供操作人员操作，为便于描述，以下内容中，设定导管100系统的每个零部件中靠近导管100的前端102的端部称之为远端，每个零部件中靠近导管100系统后端101的端部称之为近端。
42.请参阅图1
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图3，本实施例中，激光消蚀系统包括导管100、消蚀装置以及oct成像装置。消蚀装置包括激光发射器105和第一光波导107，第一光波导107设于导管100中，用于将由激光发射器105发出的第一光束从导管100的近端传播至导管100的远端。oct成像装置包括成像引擎106、第二光波导108和第一光学元件组109，第二光波导108设于导管100中，
用于将由成像引擎106发出的第二光束302从近端传播至远端；第一光学元件组109设于远端，且位于第二光束302的传播路径上，用于使第二光束302的聚焦点303位于第一光波导107的前方。
43.本实施例提供的激光消蚀系统，在导管100中集成有第一光波导107和第二光波导108，第一光波导107用于传播用于激光消蚀的第一光束，并将激光从导管100的近端向远端传播，从而从远端出射并作用于人体组织上，对组织进行消蚀。第二光波导108用于传播用于成像的第二光束302，第二光束302从近端向远端传播并从远端出射，且第二光束302从远端出射时经过第一光学元件组109，第一光学元件组109使第二光束302的聚焦点303位于第一光波导107的前方，从而使第一光波导107前方的组织可视化，如此，便于第一光波导107对其前方的组织进行激光消蚀。换句话说，在可视化的条件下对组织进行激光消蚀，安全性高，可靠性高，不易出现激光损伤健康组织而引发夹层或穿孔等手术事件。
44.同时，成像装置能够提供血管的内窥图像，能帮助医生准确判断病灶的位置和形态，从而确定激光消蚀术的治疗参数。完成激光消蚀术后，成像装置能帮助医生评价治疗效果，从而便于制定下一步手术计划。
45.请参阅图2，本实施例中，可选地，导管100设置为细长圆柱形管道，也即导管100的横截面形状为圆环形。导管100的管腔包括相互独立设置的第一通道、第二通道和第三通道110，第三通道110为圆柱形通孔且与导管100同轴设置。第一通道、第二通道和第三通道110的两端分别延伸至导管100的近端面和远端面，第一通道和第二通道的横截面形状均为半圆环形，第一通道和第二通道均围绕第三通道110排布，且第一通道和第二通道共同构成大致为圆环形的通道。应当理解，第一通道和第二通道均为偏心设置，也即第一通道和第二通道相对于导管100的轴线301偏心设置，由于第一通道中用于装配第一光波导107，第二通道中用于装配第二光波导108，如此，在激光消蚀过程中，可以转动导管100，从而调整第一通道的位置，进而调整位于第一通道中的第一光波导107的位置，实现激光出射的位置，从而能够对不同位置的组织进行激光消蚀，使用更加灵活可靠。
46.需要说明的是，在其他实施例中，第一通道和第二通道可以不是半圆环，也即二者的横截面面积占比可以不是1:1，例如，第一通道还可以是圆心角为200
°
的圆环形，对应的，第二通道为圆心角为160
°
的圆环形。
47.请参阅图5
‑
图7，此外，在其他实施例中，第一通道和第二通道还可以是同轴设置，也即均与导管100的轴线301同轴，如此，第一通道和第二通道均为圆环形，进一步的，第一通道可以位于第三通道110和第二通道之间，或者，第二通道位于第一通道和第三通道110之间。
48.在其他实施例中，第三通道110的部分与导管100的轴线301同轴，第三通道110的远端与导管100的远端同圆心，第三通道110的近端贯穿导管100的管壁103，也即，第三通道110的近端位于导管100的外管壁上，不位于导管100的近端面上。如此，第三通道110中穿设导丝203时，导丝203的近端从导管100的管壁103伸出。
49.可以理解的是，导管100的远端端面所在区域被分隔形成三个独立的区域，也即第一通道的远端设为第一区域，第二通道的远端设为第二区域，第三通道110的远端设为第三区域，第一区域、第二区域和第三区域均位于同一平面上，也即位于导管100的远端端面上。
50.可选地，导管100的远端端面为圆形平面。
51.可选地，导管100的外周壁设有显影部204，显影部204可以是x射线屏蔽材料制成的环形标识结构，如此，用来显示在血管造影时导管100系统在血管中的位置。
52.可选的，导管100的近端设有转接件104，转接件104设有分别供第一光波导107和第二光波导108穿设的两个孔，转接件104起到稳固第一光波导107和第二光波导108的作用。
53.本实施例中，导管100可以直接一体加工成型为具有第一通道、第二通道和第三通道110的结构，或者，导管100先加工为具有一个管腔的管体，然后再在管体中设置隔离件，从而将导管100的管腔隔离形成第一通道、第二通道和第三通道110。
54.本实施例中，可选地，激光发射器105发出的激光的光源波长选用消蚀作用强的紫外波段，例如nd:yag(neodymium
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dopedyttriumaluminiumgarnet；nd：y3al5o12钇铝石榴石晶体)三次谐波激光器或者准分子激光器。具体的，nd:yag三次谐波激光器的波长为355纳米，产生消蚀的每次脉冲能量通量至少为50mj/mm2。可选地，第一光波导107出射的脉冲频率至少为10hz，进一步的，第一光波导107出射的脉冲频率在25hz至40hz之间。准分子激光器的波长为308纳米，产生消蚀的每次脉冲能量通量至少为30mj/mm2。可选地，第一光波导107出射的脉冲频率至少为10hz，进一步的，第一光波导107出射的脉冲频率在25hz至40hz之间。
55.本实施例中，可选地，第一光波导107设置为多根，每根第一光波导107均为横截面为圆形的光纤，多根光纤的周壁相互贴合并排列在第一通道中，每根光纤均沿导管100的延伸方向延伸，每根光纤的远端端面位于第一区域中，光纤的近端伸出导管100的近端。应当理解，光纤的数量依据其直径以及第一通道的横截面面积按需选择，在此不进行具体限定。
56.应当理解，当第一通道为半圆环形时，多根第一光波导107排布在第一通道内且大致成半圆环形。当第一通道为圆环形时，多根第一光波导107排布在第一通道中且大致呈圆环形。
57.请参阅图4，本实施例中，可选地，oct成像装置包括传导光纤401、准直器403、振镜扫描仪404和第二光学元件组406，第一光束依次经过传导光纤401、准直器403、振镜扫描仪404和第二光学元件组406后传播至第二光波导108。第二光波导108设置为单模光纤束。oct成像装置作业时，从成像引擎106传导过来的第二光束302在传导光纤401中传播，从传导光纤401出射后的出射光束402经准直器403变成平行光束405入射到一个振镜扫描仪404上。振镜扫描仪404可以改变平行光束405的方向从而实现光栅扫描。平行光束405入射到第二光学元件组406上，使得光栅扫描的平行光的焦点均位于第二光波导108的近端端面407上。第二光波导108为单模光纤束，其截止频率至少小于宽带光源
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15db带宽下限波长，以保证第二光束302在第二光波导108中单模传播。
58.应当理解，本实施例采用光栅扫描加单模光纤束实现激光传播的目的在于oct成像时，使用光栅扫描可以每次激活单模光纤束中的一根或者少数几根光纤传导oct成像光。这样单模光纤被依次激活的做法实现了在导管远端的光栅扫描，也就实现了oct的远端扫描成像。
59.可选地，第二光波导108选用圆形截面且横截面积一致的光纤。可选地，光纤的数值孔径在0.1到0.5之间，进一步的，光纤的数值孔径在0.3至0.4之间。
60.应当理解，当第二通道为半圆环形时，多根第二光波导108排布在第二通道内且大
致成半圆环形。当第二通道为圆环形时，多根第二光波导108排布在第二通道中且大致呈圆环形。并且，第二光学元件组406设于第二通道中且位于第二光波导108的近端一侧，使得第二光波导108均需要经过第二光学元件组406后再从导管100的远端端面射出。
61.本实施例中，可选的，第一光学元件组109可以设置为透镜组，例如包括多个在导管100的延伸方向上依次排布的透镜，第二光束302同时穿过透镜组后，第二光束302的聚焦点303位于第一光波导107的前方，从而对第一光波导107的前方待消蚀的组织进行成像。第二光学元件组406可以设置为望远式透镜组。
62.应当理解，可以通过调整第一光学组件的位置和结构，从而使第二光束302通过第一光学组件后，第二光束302的聚焦点303位于第一光波导107的正前方，从而提高消蚀术的便捷性。
63.本实施例提供的激光消蚀系统，将成像装置和激光消蚀结合，第一光波导107使得光能量能够被输送到病灶区域进行激光消蚀术。而第二光波导108的排列、与导管100远端的第一光学元件组109的相对位置以及第一光学元件组109的设计则能实现oct成型装置对第一光波导107正前方的血管组织的成像。导管100系统既保留了激光消蚀术的治疗效果，也提供了oct图像引导，可提升激光消蚀术在偏心型的血管狭窄中的应用。进行激光消蚀时，oct成像装置能够提供血管的内窥图像，能帮助医生准确判断病灶的位置和形态，从而确定激光消蚀术的治疗参数。完成激光消蚀术后，oct成像装置能帮助医生评价治疗效果，从而制定下一步手术计划。
64.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。