侧向激光消蚀导管系统

本发明涉及医疗器材领域，具体而言，涉及一种侧向激光消蚀导管系统。

背景技术：

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，轨道旋切术和激光消蚀术等。早期准分子激光治疗设备庞大、操作复杂且需长时间预热准备、临床应用不便，且激光向血管壁四周持续性发散，使冠脉穿孔的概率大幅提高，限制了其临床应用。近年来，新型准分子激光消蚀设备研发成功，采用紫外光源，激光发射方式改为前向脉冲发射，使能量更为集中，提高了临床应用的安全性。并逐渐应用于复杂冠脉病变介入治疗。准分子激光被组织吸收后，使组织的碳-碳双键断裂，细胞分子结构破坏，同时细胞内温度升高，促进水蒸气的形成并促进细胞破裂，同时可在导管前端产生气泡，进一步破坏血管内动脉粥样硬化斑块组织。

经发明人研究发现，现有的斑块消蚀系统存在如下缺点：

当前准分子激光消蚀技术主要作用于导管前端的斑块组织，对于造成血管狭窄的侧壁斑块(如钙化斑块)不能发挥良好的消蚀效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种侧向激光消蚀导管系统，其能够对于造成血管狭窄的侧壁斑块(如钙化斑块)发挥良好的消蚀效果。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供一种侧向激光消蚀导管系统，包括：

主管，主管的管壁上设置有消蚀窗口；

激光消蚀单元，激光消蚀单元包括激光消蚀引擎、激光消蚀光纤和透镜组件，激光消蚀引擎用于发射激光消蚀光束并通过激光消蚀光纤传导，激光消蚀光纤以及透镜组件均设于主管内，透镜组件用于调节从激光消蚀光纤射出的激光消蚀光束，以使激光消蚀光束从消蚀窗口射出；

成像单元，成像单元与主管连接，用于采集对应于主管的侧向的组织图像信息；

以及压迫单元，压迫单元与主管连接，用于使消蚀窗口贴合于组织壁。

在可选的实施方式中，主管设置有相互独立的第一通道和第二通道，激光消蚀光纤以及透镜组件均穿设于第一通道中，消蚀窗口与第一通道连通；成像单元设于第二通道中。

在可选的实施方式中，透镜组件包括透镜主体和反射膜，透镜主体在第一通道的延伸方向上具有相对的入射面和反射面，反射面与入射面具有夹角，且反射膜与反射面连接，反射面用于使激光消蚀光束从消蚀窗口射出。

在可选的实施方式中，入射面与激光消蚀光纤的轴线垂直；反射面与激光消蚀光纤的轴线具有夹角，且反射面与第一通道的内壁共同限定出散热腔，散热腔内填充有散热层。

在可选的实施方式中，透镜主体包括相连的第一部分和第二部分，第一部分设于第一通道内，第二部分设于消蚀窗口内，且第二部分远离第一部分的侧面为弧形面，弧形面与主管的外周壁位于同一圆周面上。

在可选的实施方式中，成像单元包括保护管、oct成像光纤和成像透镜，保护管的管壁设有成像窗口，保护管穿设于第二通道中且成像窗口伸出第二通道的远端；oct成像光纤穿设于保护管中且与保护管转动配合；成像透镜设于保护管中且与oct成像光纤的远端连接，成像透镜用于反射oct成像光束，以使oct成像光束从成像窗口射出。

在可选的实施方式中，消蚀窗口在主管的轴线延伸方向上的中线与成像窗口在主管的轴线延伸方向上的中线之间的距离为(0-4mm]。

在可选的实施方式中，成像单元还包括弹簧管，弹簧管同时与保护管以及oct成像光纤，用于带动oct成像光纤相对于保护管转动。

在可选的实施方式中，主管设有充压通道；压迫单元包括囊体，囊体与主管的外周壁连接，充压通道与囊体连通。

在可选的实施方式中，主管设有用于穿设导丝的导丝腔。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供了一种侧向激光消蚀导管系统，包括主管、激光消蚀单元、成像单元和压迫单元。在主管上设置有消蚀窗口，消蚀窗口位于主管的管壁上。激光消蚀单元包括激光消蚀引擎、设于主管中的激光消蚀光纤和透镜组件，激光消蚀引擎启动后，通过激光消蚀光纤将激光消蚀光束传导至透镜组件处，透镜组件能够改变激光消蚀光束的出射角，从而使激光消蚀光束从消蚀窗口射出，由于消蚀窗口开设在主管的管壁上，主管的管壁与血管的管壁对应，从消蚀窗口射出的激光消蚀光束能够对血管壁上斑块进行消蚀，实现侧向消蚀的目的，从而有效改善血管狭窄等病症，利于患者康复。

同时，配合成像单元，在激光消蚀手术过程中，血管壁的图像能够及时直观地被医护人员观察到，提高安全性，避免损伤健康血管壁，提高安全性。

并且，由于压迫单元的设计，在激光消蚀手术进行前，配合成像单元找准待消蚀组织后，也即消蚀窗口与待消蚀组织对应，利用压迫单元驱使主管运动，使消蚀窗口与血管壁贴合，从而使从消蚀窗口出射的激光消蚀光束直接作用在血管壁上，提高消蚀效果，也避免了激光消蚀光束与血液接触，不会加热血液，降低手术风险，提高手术安全性。

附图说明

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。

图1为本发明实施例的侧向激光消蚀导管系统的结构示意图；

图2对应图1中a-a向的剖视结构示意图；

图3对应图2中b-b向的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例的侧向激光消蚀导管系统的部分结构示意图。

图标:

001-远端面；002-近端面；003-导丝；004-轴向间距；100-主管；110-消蚀窗口；120-第一通道；130-第二通道；140-第三通道；150-充压通道；151-注射口；152-充压口；200-激光消蚀单元；210-激光消蚀引擎；211-激光消蚀光束；220-激光消蚀光纤；230-透镜组件；231-透镜主体；2311-入射面；2312-反射面；2313-出射面；232-反射膜；240-散热层；300-成像单元；310-oct引擎；311-oct成像光束；320-保护管；321-成像窗口；330-oct成像光纤；340-成像透镜；400-压迫单元；500-连接接头；600-弹簧管。

具体实施方式

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。

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。

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。

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。

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。

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。

目前，激光消蚀术仅能够针对导管前端组织进行激光消蚀处理，针对与导管的侧壁相对应的血管壁的消蚀不便，尤其是对于造成血管狭窄的侧壁斑块(如钙化斑块)不能发挥良好的消蚀效果。

鉴于此，设计者设计了一种侧向激光消蚀导管系统，配合血管壁成像进行导管侧向的血管壁的消蚀手术，从而便于处理血管壁的局部钙化斑块，且目标位置准确，提高手术的效率和成功率。

请参阅图1-图4，本实施例中，侧向激光消蚀导管系统包括主管100、激光消蚀单元200、成像单元300和压迫单元400。主管100的管壁上设置有消蚀窗口110。激光消蚀单元200包括激光消蚀引擎210、激光消蚀光纤220和透镜组件230，激光消蚀引擎210用于发射激光消蚀光束211并通过激光消蚀光纤220传导，激光消蚀光纤220以及透镜组件230均设于主管100内，透镜组件230用于调节从激光消蚀光纤220射出的激光消蚀光束211，以使激光消蚀光束211从消蚀窗口110射出。成像单元300与主管100连接，用于采集对应于主管100的侧向的组织图像信息。压迫单元400与主管100连接，用于使消蚀窗口110贴合于组织壁。

本实施例提供的侧向激光消蚀导管系统，在主管100上设置有消蚀窗口110，消蚀窗口110位于主管100的管壁上。激光消蚀单元200包括激光消蚀引擎210、设于主管100中的激光消蚀光纤220和透镜组件230，激光消蚀引擎210启动后，通过激光消蚀光纤220将激光消蚀光束211传导至透镜组件230处，透镜组件230能够改变激光消蚀光束211的出射角，从而使激光消蚀光束211从消蚀窗口110射出，由于消蚀窗口110开设在主管100的管壁上，主管100的管壁与血管壁对应，从消蚀窗口110射出的激光消蚀光束211能够对血管壁上的斑块进行消蚀，实现侧向消蚀的目的，从而有效改善血管狭窄等病症，利于患者康复。

同时，配合成像单元300，在激光消蚀手术过程中，血管壁的图像能够及时直观地被医护人员观察，提高安全性，避免损伤健康血管壁，提高安全性。

并且，由于压迫单元400的设计，在激光消蚀手术进行前，配合成像单元300找准待消蚀组织位置后，也即消蚀窗口110与待消蚀组织对应，利用压迫单元400驱使主管100运动，使消蚀窗口110靠近血管壁上待消蚀组织且与待消蚀组织贴合，从而使从消蚀窗口110射出的激光消蚀光束211直接作用在血管壁上，提高消蚀效果，也避免了激光消蚀光束211直接与血液接触，激光消蚀光束211不易直接加热血液，降低手术风险，提高手术安全性。

请参阅图1和图4，本实施例中，可选的，主管100设置为圆管，即主管100的横截面外轮廓为圆形。主管100内部设置有相互独立的第一通道120、第二通道130、第三通道140和充压通道150。第一通道120在主管100的轴线上延伸，第一通道120位于主管100近端面002的一端为敞口，第一通道120位于主管100远端面001的一端为封闭结构，消蚀窗口110为设于主管100的管壁上的通孔，通孔沿主管100的横截面所在圆的径向贯穿主管100的管壁。消蚀窗口110靠近主管100的远端面001设置，且通孔与第一通道120连通。换句话说，通孔的轴线与第一通道120的延伸方向相互垂直。显然，在其他实施例中，通孔的轴线可以不设置为与第一通道120垂直，而是与第一通道120呈其他不为零的夹角设置。此外，第一通道120的横截面轮廓设置为半圆形，且第一通道120的横截面所在圆的圆心与主管100的横截面外轮廓所在圆的圆心重合。第二通道130在主管100的轴线延伸方向上延伸，第二通道130的横截面轮廓为圆形，第二通道130的两端均为敞口。第三通道140的一端位于主管100的远端面001上，第三通道140的另一端位于主管100的管壁上，第三通道140用于穿设导丝003。充压通道150的两端均位于主管100的管壁上，充压通道150的一端设置为注射口151，另一端设置为充压口152，充压口152与压迫单元400连通，利用注射口151注入流体，流体能从充压口152进入到压迫单元400，增加压迫单元400的内压力，从而使压迫单元400施压于主管100。

应当理解，第二通道130、第三通道140和充压通道150的横截面轮廓均可以设置为圆形。

此外，在主管100的近端面002设置有连接接头500，用于与激光消蚀引擎210和成像单元300的oct引擎连接。

本实施例中，可选的，激光消蚀光纤220和透镜组件230均设置于第一通道120中，透镜组件230相比激光消蚀引擎210更加靠近第一通道120的远端。激光消蚀光纤220的近端穿出第一通道120并穿过连接接头500后与激光消蚀引擎210连接。

应当理解，第一通道120的横截面轮廓为半圆形，激光消蚀光纤220穿设在第一通道120中，激光消蚀光纤220的外壁与构成第一通道120的管壁贴合，激光消蚀光纤220的位置稳定，从透镜组件230射出的激光消蚀光束211的位置稳定，提高消蚀手术的准确性。

请参阅图2和图3，具体的，透镜组件230包括透镜主体231和反射膜232，透镜主体231设置在第一通道120中且位于激光消蚀光纤220的远端侧。透镜主体231具有入射面2311、反射面2312和出射面2313，出射面2313设于消蚀窗口110处，入射面2311和反射面2312在第一通道120的延伸方向上间隔排布。入射面2311与第一通道120的延伸方向垂直，反射面2312与第一通道120具有锐角或钝角，也即反射面2312与入射面2311具有不为零的夹角，且反射面2312与消蚀窗口110之间的距离在从第一通道120的远端向第一通道120的近端的方向上逐渐增大。出射面2313设置为圆弧面，出射面2313与主管100的外周壁位于同一圆柱面内，换句话说，出射面2313设于消蚀窗口110位于主管100的外周壁上的端口处，且出射面2313与主管100的外周壁平滑对接，二者的接缝处没有凹陷或凸起结构，主管100的外周壁和出射面2313形成圆柱面的部分，在消蚀窗口110与组织贴合时，出射面2313与组织贴合紧密，二者之间不易产生间隙，激光消蚀光束211从出射面2313射出后直接作用于组织上，消蚀效果好，手术风险低。

应当理解，由于主管100的周向管壁具有一定厚度，使得消蚀窗口110位于主管100的外周壁上的端口与第一通道120之间具有一定距离，该距离即为周向管壁的厚度。因此，为便于透镜主体231与主管100更好配合，使出射面2313与外周壁共同位于同一圆柱面上，透镜主体231包括有一体成型的第一部分和第二部分，第一部分设于第一通道120中，入射面2311和反射面2312均位于第一部分上。第二部分嵌设在消蚀窗口110中，出射面2313位于第二部分上。

应当理解，反射膜232设于反射面2312上，用于将激光消蚀光束211反射至从出射面2313射出。反射膜232可以设置为全反射膜232。此外，反射膜232的材质本实施例中不进行具体限定。

需要说明的是，激光消蚀光纤220的远端与入射面2311粘接固定。

此外，由于反射面2312设置为斜面，反射面2312和构成第一通道120的管壁共同限定散热室，散热腔内设置有散热层240，散热层240可以采用热传导系数较大的物质制成，通过设置散热层240，能够加速反射面2312的冷却，利于手术。

此外，透镜主体231可以采用二氧化硅或蓝宝石制成，并且可以在出射面2313设置介质膜，来增加透镜主体231的出射面2313的透光率，减少激光消蚀光束211在出射面2313处的反射。

可选的，激光消蚀光纤220使用多模光纤。光纤的数值孔径(na)设置为0.15-0.45，纤芯直径设置为20微米-300微米。激光消蚀引擎210发射的激光消蚀光束211的波长设置在300纳米至420纳米之间。可选的，激光消蚀引擎210设置为nd:yag三次谐波激光器，波长为355纳米，透镜主体231出射的每次脉冲能量通量至少为50mj/mm2。透镜主体231出射的脉冲频率至少为10hz，例如在25hz至40hz之间。

需要说明的是，激光消蚀引擎210还可以是准分子激光器，波长为308纳米。透镜主体231出射的每次脉冲能量通量至少为30mj/mm2。透镜主体231出射的脉冲频率至少为10hz，例如在25hz至40hz之间。

请结合图1和图3，本实施例中，可选的，成像单元300包括oct引擎310、保护管320、oct成像光纤330和成像透镜340，oct引擎310与oct成像光纤330连接，用于发射成像光束至oct成像光纤330。保护管320的管壁设有环形的成像窗口321，即成像窗口321围绕保护管320的轴线呈环形结构，保护管320穿设于第二通道130中且成像窗口321伸出第二通道130的远端，保护管320的近端不凸出主管100的近端。oct成像光纤330穿设于保护管320中且与保护管320转动配合，oct成像光纤330的近端从第二通道130的近端伸出并穿过连接接头500后与oct引擎310连接。成像透镜340设于保护管320中且与oct成像光纤330的远端连接，成像透镜340用于反射oct成像光束311，以使oct成像光束311从成像窗口321射出。

可选的，保护管320的远端端面伸出第二通道130的远端，保护管320的远端端面设置为弧形面，减小保护管320的远端端面破坏组织的概率。且保护管320的外管壁与构成第二通道130的管壁贴合，保护管320与主管100相对固定。

进一步的，oct成像光纤330穿设在弹簧管600中且与弹簧管600固定连接，弹簧管600穿设在保护管320中且伸出第二通道130的近端面002，并在穿过连接接头500后与oct引擎310连接。同时，在oct引擎310上设置驱动机构，驱动机构与弹簧管600连接，用于驱动弹簧管600绕自身轴线转动，从而带动oct成像光纤330和成像透镜340转动，利用oct成像光纤330和成像透镜340完成对血管壁四周的扫描，也即，当弹簧管600转动一周时，oct成像光纤330射出的oct成像光束311转动一周，扫描获取血管壁的横截面图。

应当理解，由于成像窗口321凸出主管100的远端面001设置，也即成像窗口321与消蚀窗口110在主管100的延伸方向上具有间距，如此，从成像窗口321射出的oct成像光束311不会主管100以及其他部件所遮挡，oct成像光束311转动一周后能扫描获取血管壁的横截面图。

进一步的，消蚀窗口110在主管100的轴线延伸方向上的中线与成像窗口321在主管100的轴线延伸方向上的中线之间的距离为(0-4mm]，该距离可以称作轴向间距004，例如，轴向间距004可以是1mm、2mm或4mm等，既避免oct成像光束311被遮挡，还能够有效利用oct成像光束311扫描获取的图像辅助进行激光消蚀术。同时，轴向间距004设置在(0-4mm]之间，该距离设置合理，术者进行消蚀术时便于通过操作来补偿该距离，提高手术成功率。

可选的，成像透镜340的入射光面垂直于第二通道130的轴线，且能通过胶水粘接在oct成像光纤330的远端端面上。成像透镜340的出射光面设置为斜面，与第二通道130的轴线具有锐角或钝角。出射光面上可以设置反射膜232。

进一步的，出射光面与主管100的轴线之间的距离在从主管100的远端面001向近端面002的方向上逐渐增大，如此设计，出射光面在将oct成像光束311反射后能使oct成像光束311朝向消蚀窗口110所在一侧传播，从而能够首先对消蚀窗口110一侧的组织成像，利于手术的进行。

本实施例中，可选的，压迫单元400包括囊体，囊体具有一定的弹性形变能力，囊体设置有充压腔，囊体与主管100的外周壁连接，且充压腔与充压通道150的充压口152连通。利用注射口151能够为囊体内注入液体或气体等流体，使囊体膨胀，压力增大，从而通过囊体带动主管100运动，使消蚀窗口110贴合在血管壁上，提高消蚀效果，也提高手术安全性。

本实施例提供的侧向激光消蚀导管系统，可以先将导丝003放入血管并到达目标位置的远端。然后，主管100上的第三通道140套设在导丝003外，使得主管100可以沿着导丝003进入血管并到达目标位置，通过成像单元300确认组织的形态后，调整主管100的旋转角度并把主管100向前推进一个轴向间距004。利用注射口151向囊体中注入液体或气体充压，利用囊体的压力使主管100上的消蚀窗口110贴合在血管壁上，然后打开激光消蚀引擎210，激光消蚀引擎210发出的激光消蚀光束211在激光消蚀光纤220和透镜组件230的引导下从消蚀窗口110射出，并作用于目标位置，完成激光消蚀术。能够对血管壁上斑块进行消蚀，实现侧向消蚀的目的，从而有效改善血管狭窄等病症，利于患者康复。

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。