输出355nm波段的激光消蚀导管系统及实施方法与流程

1.本发明涉及血管内激光消蚀技术领域，尤其涉及一种输出355nm波段的激光消蚀导管系统及实施方法。


背景技术：

2.血管腔内介入手段是目前动脉粥样硬化疾病的一线治疗，但在面对长段慢性完全性闭塞(chronic total occlusion，cto)、严重钙化病变、支架内再狭窄(in-stent restenosis，isr)等复杂病变时仍然存在局限性。
3.以冠脉isr为例，该疾病是冠脉介入(pci)术后的常见并发症，也是pci治疗诞生以来始终未攻克的难题。进入药物涂层支架时代后isr发生率进一步降低，但仍达10％左右，叠加我国庞大的介入治疗患者基数和较高的反复发生率，造成了沉重的疾病负担，但其病理机制复杂、病变成分多样、干预措施有限、临床预后不佳，亟待新型治疗技术。激光消蚀技术可通过斑块减容和修饰治疗再狭窄病变，同时可不损伤正常组织和支架结构，理论上优于现有球囊、旋磨等治疗技术。
4.目前国内市场主流的激光消蚀产品是飞利浦公司的第二代冠状动脉准分子冷激光系统，其消蚀功能单元部分即导管系统，可输出准分子激光波段(308nm)，能破坏组织分子键，可高效消蚀血管内的脂质斑块和纤维斑块，但由于脉冲宽度大，峰值功率较低，处理钙化病变时并无优势。
5.joseph a.等通过体外实验研究紫外激光对钙化类病灶作用机理，证实355nm波段的激光可有效“汽化”钙化类病灶中的胶原部分。与此同时，通过胶原成分“汽化”所产生的瞬间“爆破”力，使钙化病灶中的磷酸盐部分变成微小碎屑，从而实现局部钙化病灶的消蚀。
6.由于实施355nm光能量进行激光销蚀的有效直径范围小，且钙化病灶在血管腔内的分布存在不规律性，在现有的导管系统上实施355nm的激光消蚀，并不容易实现，主要问题有现有的导管不能灵活的调整，当实施355nm激光消蚀时，需要反复调整，使激光对准病灶进行切割；现有的导管系统，例如：申请号为202110309720.6名称为激光消蚀导管的一项发明专利中，通过激光合束器，形成了扩大的激光光束；但是在进行消蚀时无法保证激光输出端与血管同轴，一旦导管偏离血管轴线，容易造成激光误伤血管，造成血管损伤甚至血管穿孔。
7.因此，提供一种输出355nm波段的激光消蚀导管系统及实施方法，提高激光消蚀过程的精准性和安全性是极为必要的。


技术实现要素：

8.因此，本发明的目的在于提供一种输出355nm波段的激光消蚀导管系统及实施方法，通过设置靶向控制单元，将牵引丝的远端锚定在鞘管弯曲处，通过拉动牵引丝实现了血管内导管能够平行于血管的轴线调整姿态。
9.为了实现上述目的，本发明提出的一种输出355nm波段的激光消蚀导管系统，包括
激光器和导管；
10.所述激光器输出355nm的激光；
11.所述导管包括光纤束和靶向控制单元，所述光纤束用于将355nm激光从所述导管的近端传输至所述导管的远端；
12.所述靶向控制单元包括控制手柄、设置在手柄上的多个转轮、设置于转轮上的牵引丝固定件；每个牵引丝固定件用于固定连接一根牵引丝的近端；每根所述牵引丝的远端锚定在鞘管弯曲处；转动转轮时，所述牵引丝固定件产生轴向滑动使牵引丝被拉紧，使导管产生平行于血管轴线的弯曲。
13.进一步优选的，所述控制手柄的主轴的远端还设有位置传感器，所述位置传感器的远端连接牵引线的近端，所述位置传感器用于测量牵引丝的位移长度。
14.进一步优选的，所述牵引线为镍钛合金或尼龙材料。
15.进一步优选的，所述转轮设有4个，且呈前后排布；所述鞘管弯曲处设有4个固定锚点和多个滑动锚点；所述固定锚点两两相对设置；所述滑动锚点用于对牵引丝在导管内的滑动进行导向。
16.进一步优选的，所述控制手柄与转轮之间螺纹连接，通过转轮转动时改变所述牵引丝固定件与控制手柄的轴向距离，拉动牵引线。
17.进一步优选的，还包括双显影环，双显影环包括远端显影环和近端显影环；所述远端显影环和近端显影环，按照预设间隔套设在导管远端的内部，用于激光消蚀过程中在x光射线下判断导管应用端与血管是否同轴。
18.进一步优选的，所述远端显影环和近端显影环的距离范围为2-3cm。
19.本发明还提供一种输出355nm波段的激光消蚀导管系统的实施方法，用于实施上述输出355nm波段的激光消蚀导管系统，包括以下步骤：
20.s1、在大c造影环境下，查找远端显影环和近端显影环的中心；
21.s2、根据远端显影环和近端显影环的中心连线，计算中心连线段对应的导管位置的曲率；
22.s3、将所述曲率，换算为导管待调整角度；
23.s4、根据导管待调整角度，计算牵引丝被拉紧或松弛的长度。
24.进一步优选的，还包括根据远端显影环和近端显影环的中心连线，计算对应的导管位置的三维曲率，形成三维曲率数组(λx，λy，λz)；判断三维曲率数组中每个方向的曲率是否超过预设阈值，优先调整超过预设阈值方向的牵引线长度。
25.本技术公开的一种输出355nm波段的激光消蚀导管系统及实施方法，相比于现有技术，至少具有以下优点：
26.1、通过设置靶向控制单元，将牵引丝的远端锚定在鞘管弯曲处，利用双侧牵引丝的缩放实现了血管内导管能够平行于血管的轴线调整姿态。避免激光射出时，导管偏离血管轴线，避免造成激光误伤血管。
27.2、通过设置双显影环，利用双显影环在大c环境下对导管端部进行标识，方便医护人员进行识别，同时通过双显影环中心轴线计算导管待调整角度，实现导管的精准控制。
附图说明
28.图1为本发明的输出355nm波段的激光消蚀导管系统的结构示意图。
29.图2为本发明提供的控制手柄的b-b面剖面图。
30.图3为本发明提供的牵引丝的安装位置示意图。
31.图4为图3中牵引丝的a-a面剖面图。
32.图5为本发明输出355nm波段的激光消蚀导管系统实施方法的流程图。
33.图中：
34.00、连接器；01、控制手柄；02、导管；03、应用端；011、转轮、012、牵引丝固定件；013、位置传感器；44、鞘管弯曲处；021、固定锚点；45、滑动锚点。
具体实施方式
35.以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
36.如图1所示，本发明一方面实施例1提供的输出355nm波段的激光消蚀导管系统，包括激光器、导管02、还包括主机和显示器，其中，激光器设置在主机内部，激光器用来输出355nm激光；
37.导管包括光纤束和靶向控制单元，光纤束用于将355nm激光从导管的近端传输至导管的远端；
38.如图2所示，实施例2：
39.靶向控制单元包括控制手柄01、设置在手柄上的多个转轮011、设置于转轮011上的牵引丝固定件012；每个牵引丝固定件固定连接一根牵引丝的近端；每根牵引丝的远端锚定在鞘管弯曲处；转动转轮时，牵引丝固定件产生轴向滑动使牵引丝被拉紧，进而使导管产生平行于血管轴线的弯曲。
40.如图3所示，实施例3：
41.每根牵引丝的远端锚定在鞘管弯曲处44；转轮处于初始位置时，牵引丝处于释放状态，导管远端未产生弯曲，当顺时针转动转轮时，牵引丝固定件产生朝向近端的轴向滑动，使对应的牵引丝被拉紧，导管产生平行于血管轴线的弯曲，逆时针转动转轮，可使导管的远端弯曲方向复位；反之亦可，即逆时针转动转轮，实现相应侧的弯曲，顺时针转动转轮，导管远端复位。进一步地，转轮设置有2个，前后排布，鞘管弯曲处设有2个固定锚点和2个对应的滑动锚点；优选地，转轮设有4个，且呈前后排布；鞘管弯曲处44设有4个固定锚点和多个滑动锚点；四个固定锚点021可以为同一导管截面周向设置如图4所示，也可以两两一组，每组的两个锚点相对设置，两组锚点前后间隔一段距离，4个固定锚点对应导管4个弯曲方向。
42.需要说明的是，鞘管套设在导管的远端，通过在进行介入时，利用导丝从鞘管中穿出引导后端的导管结构介入到患者体内。
43.进一步在鞘管弯曲处44的近端(如图3所示鞘管弯曲处44的左侧)设置滑动锚点45用于对牵引丝在导管内的滑动进行导向，当导管靠近下侧血管壁时，通过拉动牵引丝a，实现导管向血管轴向的上方弯曲，偏离下侧血管壁；同理当导管靠近上侧血管壁时，通过拉动牵引丝b，实现导管向血管轴向的下方弯曲，偏离上侧血管壁。优选地，当鞘管弯曲处44设置4个固定锚点时，可实现相对于导管横截面上下左右四个方向的弯曲。
44.在本实施例中，在大c冠脉造影环境下，将激光消蚀导管系统的主机通过连接器00连接导管，按照上述实施例1-3所描述的连接结构依次连接好，推动激光消蚀导管到达病灶位置后，激光器发射的激光经连接器00以及导管内的光纤到达病灶部位，进行斑块消蚀，医师随时可通过显示器在冠脉造影环境，查看消蚀导管的位置，当需要调整导管远端时，根据目标位置与导管远端的相对位置关系，转动相应转轮，对应的牵引丝被拉紧，使导管产生平行于血管轴线的弯曲。
45.进一步，控制手柄01的主轴的远端还设有位置传感器013，位置传感器013的远端连接牵引线的近端，位置传感器013用于测量牵引丝的位移长度。
46.进一步，牵引线为镍钛合金或尼龙材料。控制手柄01与牵引丝固定件012之间螺纹连接，通过转轮011转动时改变所述牵引丝固定件012与控制手柄01的轴向距离，拉动牵引线。
47.为了更清楚的在大c造影环境下显示导管的方向，在本实施例中还包括双显影环，双显影环包括远端显影环和近端显影环；远端显影环和近端显影环，按照预设间隔套设在导管远端的内部，通过两个显影环的中心连线与血管的相对位置关系，可在激光消蚀过程中在x光射线下判断导管应用端03与血管是否同轴。远端显影环和近端显影环的距离范围为2-3cm。
48.本发明提供的一种输出355nm波段的激光消蚀导管系统在使用时，采用如下方法，包括以下步骤：
49.s1、在大c造影环境下，查找远端显影环和近端显影环的中心；
50.s2、根据远端显影环和近端显影环的中心连线，计算中心连线段对应的导管位置的曲率；
51.s3、将所述曲率，换算为导管待调整角度；
52.s4、根据导管待调整角度，计算牵引丝被拉紧或松弛的长度。
53.还包括根据远端显影环和近端显影环的中心连线，计算对应的导管位置的三维曲率，形成三维曲率数组(λx，λy，λz)；判断三维曲率数组中每个方向的曲率是否超过预设阈值，优先调整超过预设阈值方向的牵引线长度。
54.显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。