CN1049977A - 激光辐照装置 - Google Patents

Abstract

一种在医疗中用于生命组织的激光辐照装置，该 装置包含一个激光发射器和数个光导纤维，每个光导 纤维的前端部分暴露成一个线芯，这些线芯由一种覆 盖物质包围构成激光发射器从而避免了激光的能量 损失。由于在光纤的发射面和发射器的照射面之间 没有空间，所以不需要冷却液通过，于是，从发射器发 射出的激光向组织均匀的辐照，而且，如果需要，亦可 用于大面积组织。另外，还可放置用于探测温度的与 发射器同轴心的导向线和导线，于是避免了血管正常 部分的穿孔。

Description

本发明涉及一种激光辐照装置，该装置向动物（如人体）的生命组织辐射激光，用以对其生命组织进行切割、汽化或热疗和用于拓宽生命组织的狭窄通道（如拓宽由于人体血管内胆固醇增多而引起的血管的狭窄部分）的情形。

近来，在医疗上采用激光辐照的方法对动物器官的生命组织进行切割，由于其止血的特性而受到人们的瞩目。

在传统方法中，激光束从光纤的前端辐照，该光纤与生命组织没有接触，但是，这种方法对光纤的前端部分造成了严重的损害。因此，最新的方法是采用一种接触探头。其原理如下：

首先，将激光输入光纤，光纤前端位于要治疗的生命组织附近，然后，激光从光纤中输出传入发射探头，该探头与生命组织接触或不接触。于是，激光从探头表面发射并辐照到生命组织，在此例中，探头应与生命组织接触（以下“生命组织”有时只表述成“组织”）。

发明者研制了许多种用于各种用途的接触探头。

在现有技术中，当使用上面描述类型的接触探头时，光纤的前端被定位以便与光纤后端面分离（该面是探头的辐照面），在此例中，在光纤与支持光纤的包容体之间空间中有生理盐水落液或纯净空气通过。于是，尽管具有高功率的激光辐照在探头的辐照面上，该面因为有流体物质通过而能够得到冷却。从而避免了该面被损坏。另外，在医疗手术中产生的生命机体的碎片的回动，血流及类似物等也能够因上述流体物质的通过而避免。

另一方面，在No.63-171688的日本专利申请中，发明者提出了一种用于消除因胆固醇引起的在血管内壁上形成的狭窄部分的激光医疗设备。

在此发明之前，即No.63-171688的日本专利申请，为了治疗血管狭窄部分，将一个热线探头插入其狭窄部分，然而，由于热线探头是被整体加热的，因此，除了狭窄部分以外，正常的血管也有被损害的危险。因此，为了避免损害正常的血管，提出了本发明的激光医疗设备。按照此设备，当激光发射探头在血管中前进且位于在血管中形成的狭窄部分之前时，激光才发射，以便只向探头外的狭窄部分进行辐照。

此外，最近一种作为癌症疗法的局部热疗正在引起特别的注意。按照此方法，利用激光辐射使癌症组织在42°-44℃下保持10-15分钟，就可将癌症组织消灭。发明者作出的此方法的有效性的报告刊载在日本刊物《激光医疗世界》（The  bullelin  of  Janpan  Socjoty  of  Laser  Medicine）第6卷第3号（1986.1）第77-76页和347-350页上。

另一方面，激光化学疗法特别得到重视，包括美国的道格梯（Dougnerty）等于1987年提出的方法。按照此方法，在静脉注射血叶啉衍生物（heniatoporphyrln  derivative）（HpD）之后48小时向要治疗的目标区域辐照弱激光如氩激光或氩色激光（argon  piment  laser），在此区域上由HpD产生具有强烈抑制癌细胞作用的原状态（The  primery  term）氧。此后，出版了各种这方面的报告包括在日本刊物《激光医疗世界》第6卷第3号（1986.1）第113-116页的报告。在此文中，在技术上使用脱镁叶绿酸作为光学反应物（photo-veactant）是人们熟知的。另外，YAG激光近来也已经用来作为激光源。

在以上介绍的医疗中，用激光均匀辐照癌组织是很重要的，因此，在热疗中，对癌组织均匀加热是非常重要的。

为了对组织均匀加热，发明者在日本专利（申请公开号为No.63-216579）中披露了一种设备，它包括多个激光发射器和一个能调整向发射器辐照的激光的功率水平的装置。

假如激光从光纤直接地或通过接触探头间接地向组织辐照的话，在在组织表面被辐照的区域的中心部分，对组织辐照的激光功率是最强的，该中心部分与光纤或探头的中心接触，而在上述中心部分以外的组织部分表面的位置的激光功率水平是较弱的。

例如，如图28显示，当激光通过接触探头P向组织M辐照时，在此图中显示的温度分布与正常分布相似。如果将激光功率提高，温度分布的大小则以基本相似的图形扩大，如果激光光功率水平增加到一个过量水平，与温度分布峰值相对应的组织就会被严重损害，因此，只调整激光的功率水平不可能实现扩大辐射面积。

因此，要想均匀地辐射激光是困难的，向大面积组织均匀辐照激光就更为困难。因此，在预定的激光功率水平区限内，要对所有要治疗的大面积的组织进行辐照，就得多次重复进行对小面积的组织的激光辐照，结果，医疗手术不可能进行得很快。

在如前所述这些情况下，发明人在日本专利申请（公开号No.63-216579）中提出采用多个探头作为激光发射器，并且激光束从每个探头同时照射。

尽管，这种激光由于在某种程度上采用了多个激光发射探头而能够用来向大面积组织辐照，但必需的探头产生了下面一些问题。

为了在被辐照的组织上形成均匀的温度分布，应将这些探头应各自定位于准确的位置，以便与组织均匀接触。因此，由于在精确定位探头中产生的麻烦，医疗手术不能快速进行。另一方面，因为每个光纤都应对应于每个探头，使得该装置的尺寸很大，因此，这种装置不能在组织中的狭窄通道中（如象血管中的插入导管那样）使用。

另一方面，在所谓的血管整形的治疗（angioplasty）的例子中，象先前所述的那样则意味着烧除血管内表面形成的狭窄部分，以拓宽血管内部，发明者提出一种激光照射头，在此例中，新探头取代了传统的热线探头，并沿着预先插入血管的导向线插入血管中。此外，在此提出的具体实施例中，为了防止导向线被激光辐照所损坏，将导向线与探头轴线偏离放置。

但是，如图29所示，导向线与探头轴线的偏离产生了如下问题。当探头P在血管中前进直到到达血管的弯曲部分时，由于导向线的偏离，探头P要克服原弯曲部分在血管中强制推进，因此，在血管原来弯曲部分的弯曲方式将被改变为另一种弯曲方式。在此例中，当激光照射狭窄部分m时，存在着损坏血管BV正常部分的管壁而不是狭窄部分m，或所谓穿孔（Pertoration）的危险。

从探头照射出的激光能量分布和上面提到的如图28所示的温度分布有共同的性质，这就是说，在此种能量分布中，中间为峰值，两边的值逐渐降低。因此，当狭窄部分m的中心被完全烧掉时，狭窄部分中心的以外内壁经常还保留而未被烧掉，于是，就应该提高激光的功率水平以便彻底地烧掉整个狭窄部分。但是，如果由于血管的弯曲而使血管内壁的正常部分面对探头发射面的中心的话，就存在烧坏正常部位的危险。

另一方面，在传统的设备中，将光纤的前端定位，与探头的后端面分离，存在下列问题。

（1）当激光从光纤的前端辐照探头的前端面时，探头的辐照面被加热，因此，如前所述，需要提供冷却液，这样，就需要用于提供冷却液的设备，从而使装置费用昂贵，此外还需要提供流体通道，使装置的设计失去失活性，冷却液也可能流经人体组织，从而对人体产生不利影响。

（2）由于在光纤前端和探头后端面形成了一定的空间，造成激光能量的损失，因此，要补偿这种能量损失，就需要大型的激光发生器。

（3）如前所述的冷却流体也用来清洁光纤的前端和探头的后端面，但是，并不能得到足够的清洁，因此由于清洁不完全而造成的损害也不能完全避免。

因此，本发明的主要目的就是提供一种小型激光照射装置，通过这种装置，激光可均匀照射到生命组织，如果需要，可用于照射大面积的生命组织。

本发明的另一个目的是提供一种激光照射装置，其中采用一个导向线和一个测量温度的导线，以便与激光发射器同轴。

本发明还有一个目的就是提供这样一种激光辐射装置，其中激光的功率损失极低，并且不需要冷却液。

为了解决以上提到的问题，本发明的激光照射装置包括多个光纤和一个激光发射器，每个光纤传输从激光发生器送出的激光，并且至少每个光纤的前端暴露出线芯。然后，这些暴露的线芯用覆盖物质包围构成激光发射器。

为了使激光照射的功率分布平坦，根据本发明最佳实施例的激光照射装置，光纤在其底部的排列和上部的排列是不同的。

在本发明中，至少在光纤的前端部分誉露出一个线芯。然后，将这些线芯用覆盖物质包围作成激光发射器。

于是，从光纤前端发射出的激光直接射入覆盖物质。这样，在光纤的发射面与覆盖物质的照射面之间，不会产生激光的功率损失。因此，可以使用低功率的激光发生器，从而降低了成本，在现有技术中，由生命体的碎片和在光纤与激光发射器之间光学连接而形成空间中的血液会引起一些损害，但是，由于光纤前端被埋入覆盖物质，此种损害可得到避免，此外，在本发明中，激光发射器的照射面（覆盖物质）没有被加热，因此，不必提供冷却液，所以，本发明解决了上面提到的问题。

此外，根据本发明，采用了多个光纤，将其前端埋在激光发射器物质（覆盖物质）中。因此，在每个从激光发射器的发射面辐射的激光功率分布中都有一个与每个光纤同轴的峰值，就是说如图1所示，由每个能量分布组合而成的总体能量分布显示出一个均匀并且宽阔的能量分布。

在以下描述的最佳实施例中，光纤的底部是弯曲的或变形的，以使光纤底部的排列与其前端排列不同。因此，既使激光束以各自的与正常分布相似的分布输入每个光纤，从激光发射器出来的激光辐射功率分布从整体上看仍显示出一个平坦的分布，这是由于这种弯曲和变形引起的激光传输路途的不规则而形成的。

另一方面，对于在传统技术中的血管整形术（angljo-plasty）来说，只能主要烧掉血管的中心部分。但是，通过本发明激光也从发射器的前端面的周围部分发射，因此，血管的内壁及中心部分能被可靠地烧除。由于这种完全的烧除，就不需要发射高功率激光。此外，既使血管是弯曲的，且血管内壁的正常部分与发射器的发射面的中心部分相对，但由于激光辐照的功率水平不高，也不存在损害正常部分的危险。

对于热疗，由于大面积组织被均匀加热，使这种疗法进行迅速且没有对进行辐照的组织区域的中心部分造成严重损害的危险。

另一方面，通过沿着激光发射器的轴线形成一个通孔，激光不从发射器的前端面的中心部分发出。于是，从激光辐照的整体功率分布的观点看，激光发射更为均匀。此外，导向线可以被插入通孔，于是在探头中提供了一个导向线，因此，当发射器沿着导向线插入时，发射器能始终空位于血管中心如图22所示。因此，血管没有被迫弯曲，这样使得由于血管弯曲向血管正常部分辐照而引起的穿孔也被避免。

利用此装置，也可有效地进行热疗，就是说，测量温度的导线（如热电偶）可以插入通孔，使其尖端推入目标区域的中心，测量那里的温度，以进行有效的热疗。但是，在现有技术中，由于，热电偶沿着探头（发射器）的旁边通过，而且位置偏离照射目标区域的中心部位。与现有技术相比，在如上所述的本发明中，由于导线的位置恰当，热疗可以在精确的温度控制下进行。

在传统方法中，使用多对光纤和探头，在本发明的装置中，多个光纤只对应一个发射器，这样尽管该装置有多个光纤，其尺寸比传统的要小得多，因此可以插入生物体的狭窄通道。

本发明的其它目的和优点通过下面结合附图的说明将更为清楚，附图中明确给出了本发明的最佳实施例。

图1是关于本发明的第一个实施例的照射装置的纵向剖面图;

图2是图1的重要部分的放大剖面图;

图3是图2沿Ⅲ-Ⅲ线的剖面图;

图4是显示图1的装置在准备阶段的生产操作的正视图;

图5是装置的激光传导部分的纵向剖面图;

图6是与本发明有关的激光发射器的重要部份的纵向剖面图;

图7是另外一个激光发射器的重要部分的纵向剖面图;

图3是图7浩Ⅷ-Ⅷ线的剖视图;

图9仍是另一个激光发射器的重要部分的纵向剖视图;

图10、11、12、13是沿图9中四条线的侧视图;

图14是一种具有爪状的激光发射器的重要部分的纵向剖视图;

图15、16和17是图14沿C-C向的几种形状的剖视图;

图18是具有凿子型状的激光发射器前端部分的草图;

图19是图18沿ⅪⅩ-ⅪⅩ线的剖视图;

图20是图18的正视图;

图21是图18侧视图;

图22是用于血管整形（angio-plasty）的装置的实施例的纵向剖视图;

图23是用于热疗的辐照装置的重要部分的纵向剖面图;

图24是从第一个实施例中改进的辐照装置的重要部分的纵向剖视图;

图25是图24沿ⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅤ线的剖面图;

图2厂是另一实施例的辐照装置的重要部分的纵向剖面图;

图27是显示在图26的装置向组织插入之前插入导向线的操作的纵向剖面图;

图28是带有激光发射器的激光辐照功率分布的概略示意图。

图29是显示作为参考的对血管狭窄部分医疗的一个实施例的纵向剖面图;

现在，通过几种实施例对本发明进行更详细地描述。

图1、2和3显示的是与内窥镜相连的激光发射装置的第一个实施例。数个（4个或多于4个较好，10个或多于10更佳）光纤构成一个基础部分X作为激光传导部分，一个前端部分Y作为激光发射部分，X、Y两部分的之间的边界在图中没有表示出来。

为了清楚地解释本装置的构成，先介绍一下此装置的制造方法。首先，如图4所示，准备原始的光纤1，每条原始的光纤1有一个线心1A和覆盖物1B，包围在核心1A上。然后，在基础部分X，光纤1以不规则的方式绞合，将基础部分X的绞合的光纤1加热到一定温度，该温度等于或高于覆盖物1B的熔点温度，低于线心1A的熔点温度，于是，在基础部分X，原始光纤的覆盖物1B被模固成为覆盖物10B，如图5所示，将绞合的线芯包含在其中。

另一方面，在前端部分Y，原始光纤1未被绞合而是各自平行地排列，覆盖物质10A被加热到一定温度，该温度高于或等于覆盖物1B熔点温度，低于线芯1A的熔点温度，而使其熔化，于是将平行排列的光纤1浸入熔化的覆盖物质10A中至一预定的深度，使激光能够穿透。这样，由于覆盖物质10A被加热，覆盖物1B被熔化与覆盖物质10A混合。在此例中，覆盖物1B和覆盖物质10A采用具有相似成分的物质制造以便能容易于模固成一体。例如，这些物质可以是某种石英或只是溶点不同的两种石英。此外，线芯1A最好用与覆盖物质1B和10A相似的物质制造。因此，在此实施例中，可以用石英作为线芯1A的合适物质。

这样，激光发射器20包括覆盖物质10A和数个平行的并包含在覆盖物质10A内的线芯1A。覆盖物质10A还包含了熔化覆盖物1B。但是，由于覆盖物质10A和每个覆盖物1B的界限不明确，覆盖物1B在此图中未画出。

激光发射器20的型状与包含覆盖物质10A的容器的形状相对应。例如，如图1所示，如果容器在发射器20的后部有一个收缩，则该激光发射器20的形状应具有一个开端，其内经对应于其收缩部分的直径。

上述类型的激光辐照装置的使用如下：首先，由激光发生器2送出的激光通过一个照射透镜3，然后，照射到每个绞合的线芯1A的后端面。照射的激光在每个线芯1A中传输並从每个线芯1A的前端面发射，然后，要发射的激光通过覆盖物10A从激光发射器20前端被发射出去。最后发射的激光照射到被治疗的组织M。

在此例中，当激光从每个绞合的线芯1A后面照射时，照射的激光的功率分布与正常分布是相似的，但是，由于线芯1A被绞合在一起，其排列是不规则的，例如，位于中心部分的线芯1A被绞合使之处于周围部分，另一个位于周围部分的线芯被绞合使之处于中心部分，这样，如图1所示，使从发射器20发射的激光的功率分布成一种均匀的分布。

在图1中，发射器的发射面没有被任何东西遮盖。但是，象图2中想象线所示的那样，一种表面层21或扩散层（以下解释）可以在发射器20的前端的发射面上形成，发射面未被遮盖的发射器主要用于凝结物并加热组织。另一方面，用表面层21遮盖发射面的发射器主要用于汽化组织。

上面提到的作为激光传导部分的基础部分X可用一个用合成树脂或类似物制成的保护管4套起来。

在本发明中，发射器可采用几种形状，例如，图6所示的具有平坦发射面的园柱形发射器20A，图7和8所示的刀型的平坦发射器20B图9所示钩形的平坦发射器20C，图14、15、16和17所示的爪型发射器20D，图18、19、20、21所示的镰刀型的发射器20E。

图6的发射器20A是用于凝结物的，如同图1的发射器20一样使组织加热和汽化。

在图7和8中的发射器20B中，光纤的线芯1A聚集一起基本上成为一条直线，于是，发射器20B用于外科上的对组织进行切割和汽化。上面提到的表面层可形成在发射器20B的刀形表面上即尖锥表面，在其后端部附有手柄5。

图9中的发射器20C也主要用于外科医疗中的组织切割和汽化。

在图14的发射器20D中，一对发射部件被彼此相对放置，将发射器20D定位，使发射部分能够夹住组织的肿块。发射器20D的发射面是平坦的并且未被任何东西覆盖，如图15所示，主要用于凝结物。图16所示的发射器的发射面是园形的并且覆盖有表面层（以后解释），主要用于汽化。图17所示的具有锥形发射面并覆有表面层的发射器主要用于切割。在发射器后端部提供了一个手柄5C可以在修复力的作用下操作。

图18、19、20和21中镰刀形发射器20E主要用于清除在生物体内狭窄通道中形成的肿块。在此例中，发射器20E插入后沿其轴线前进。

另一方面，图22显示的是主要用于血管整形（anglio-plasty）的一个实施例。发射器20F做成环状的，前端面的周围是圆形的。因此，发射器20F随血管内壁以一个很小的屈折在血管内前进。发射器20F基本上可以用上面提到的同样的制造方法制造，尽管此实施例的制造方法仍有不同之处，如通过将整个光纤分成4组，将激光传导部分与激光发生器进行光学连接，主管30用柔软物质如四氟乙烯树脂或类似物制造，发射器20F和主管30通过中介物金属包容管31连接一起。

每个激光传导部件从插入孔30a插入进主管30。然后，传导部件的前端部分被包容体31支撑并包围。在主管30中的传导部件的基础部分或后部被合成树脂包容管32支撑并包围。

另一方面，沿着发射器20F的轴线形成一个通孔21，与包容管31和32的内通孔相通。在主管30中设置一导管33，以便从主管30后端穿入。导管33的尖端插入包容管32的内侧。导向线34通过导管33插入，通过包容管32及31的内部以便从发射器20F的通孔21穿入。导向线34的基础部分被柔软的树脂套如四氟乙烯树脂套住。导向线34的前端部分是缓锥形的并全部镀金34b。

本激光辐照装置按如下方式使用：

首先，在人体之外将导向线通过本装置插入，然后，将导向线34近一步插入要诊治的血管BV，以便导向线34的尖端超过狭窄部分m，该部分将通过激光辐照而烧除。

然后，将深导向线34之外的本装置沿着导向线34插入血管BV直到发射器20F的前端的外表面到达狭窄部分m的附近。将激光送入每条光纤的线芯1A，主要从发射器20F的前端外表面发射出来，最后，激光照射到狭窄部分m。

通过激光辐照，狭窄部分m被烧掉，从而拓宽了血管的内部。在此例中，如果需要，将受压空气或液体送入人们熟知的气球体，于是气球体膨涨压迫狭窄部分，在这样做的同时，再用上述的激光辐照去烧血管的内壁，狭窄部分m可被机械性地消除。

如图22所示，在此实施例中，激光是从发射器20F的前端面的周围发射的，因此，激光被有效地辐照在血管BV内壁形成的狭窄部分以上，这样，既使激光功率较低，狭窄部分m也能够足以被烧除。

当激光向狭窄部分m辐照时，激光也辐照到导向线34的突出部分，因此，为防止导向线的前端表面被破坏，其表面覆有镀金层34b。

也可将图22所示装置用来进行有效的热疗。如图23所示，探测温度的导线35在其尖端有一个热电偶35a，该引向线与癌组织M表面接触或插入癌组织M，然后，发射器20F与癌组织M接触，同时，用低功率激光辐照组织M，在此例中，辐照的激光功率可以控制，以使组织M处于温度的42-44℃左右。

在上述的实施例中，发射器利用陶瓷物质如石英或类似物制造，但是，在图24、25的实施例中使用了由合成树脂物质制造的发射器20G，该发射器20G通过一个具有筒状连接器41A的金属包容体的中介物与一个用四氟乙烯树脂或类似物制造的柔软的保护管42连接。

用合成树脂材料制造的支持管43在保护管42的内表面上与包容体41连接。在支撑管43中，例如，6条光纤40被支撑并围绕在管43的轴线周围，每条光纤40与激光发生器（未画出）采用光学方式连接。在尖端有热电偶35a的用以探测温度的导线35被插入通过包容体41和发射器20G，以便突出发射器20G的前端部分，然后导线与温度测量单元（未画出）连接。按照探测温度去控制从激光发生器发出的送入光纤40的激光的功率水平。例如，可以通过设于激光发生器与光纤40之间的定时开关进行控制。

发射器20G包括一个大体上为园柱形的部分，其前端面边缘被作成园形，发射器20G后端也有一个园柱部分，在其后面的园柱体部分的直径比前端小一个包含体41的厚度，这两个园柱体被固定在一起。将发射器20G小的园柱体部分装入筒状连接器41中，如果需要，可在相配的表面，即发射器20G的六园柱体部分的后端边缘面和筒状连接器，41A前端边缘面上，使用粘合物质以提高结合强度。

在发射器20G与包容体41的配合表面覆有激光反射层44，在本实施例中是在包含体41的园状前端面，和筒状连接体41A的内表面。尽管反射层44最好是镀金的以给出高的热阻，但就镀层的物质来说也可镀铝或类似物。镀层可采用汽化喷镀或电镀方法实现。

将上述的光纤40的前端部分插进并埋入发射器20G的物质中，每个光纤40线芯40a的前端面与发射器20G的物质直接接触而没有任何缝隙。

本实施例的发射器20G包含有激光散射微粒，该微粒由能使激光穿透的合成树脂物质制造。如硅树脂、丙烯酸树脂（甲基丙烯酸酯树脂更好）、碳化树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、尿烷树脂、聚酯树脂或类似物、热塑合成树脂更好。对于激光散射微粒来说，也可采用比上述的发射器合成树脂物质更大折射率的物质。例如，人工的或天然的物质象：钻石、兰宝石、石英物质、氧化锆单晶，具有热阻的激光可穿透的合成树脂（毋庸赘述这与上述的发射器的合成树脂是不同的）、反射激光的金属（如金、铝及类似物）、及在其表面镀覆有上述反射激光金属而形成的复合物质。

另一方面，如果需要的话，在加有散射介质的同时，发射器也可包含激光吸收介质，如碳、石墨、氧化铁、二氧化锰等，当激光在发射中散射并从中发出时，激光照射到吸收物质就会产生热量造成较大的热效应。

本实施例中的上述发射器20G可用合成树脂物质制造，合成树脂物质处于熔化状态，散射介质扩散在其中，然后模铸成所需的形状，这样做的同时，使光纤40的前端部分埋入发射器20G的物质中如图24所示，导线35的中间部分也被埋入发射器20G的物质中，以便与发射器20G固定在一起。因此，在制作此装置中通过将材料浇注入模具很容易将包容体41模铸成形，光纤40和导线35在包容体的前端园形表面拉出。

可按下列方式使用本发明的上述类型的激光辐照装置。该装置连接到内诊镜上并用手术方法或物理方法插入人体内的要治疗的目标区域时，激光发生器发出激光并被送入每个光纤40后端部，并在其内部传输，从线芯40a的前端面发射出来。然后，发射出来的激光送入发射器20G穿过其内部在内部的散射微粒上反射复折射后从发射器20G的外表面发射出来。因此，如图24所示当激光在不断重复折射后，便从发射器20G的外表面向组织均匀的发射出来。这样做的同时，如图24所示，到达筒状连接体41A的内表面的激光被反射层44反射，因此，避免了筒状连接体和金属包容体4受热与损坏，被反射的激光向前传输。

这个实施例的激光辐照是以图23中的上述实施例的同样方式进行的。也就是说，在发射器20G的前端部分外表面与癌组织M接触的同时，从发射器20G的前端部分外表面引出的导线35的突出部分插入组织M，然后，组织M的温度由热电偶35a测出，以此控制送入光纤40的激光功率水平，换句话说，就是控制如前所述从发射器20G的外表面发射出的激光的功率水平。这样，通过保持癌组织M在42°-44℃温度左右，使癌组织被消灭。

作为图24所示的实施例等的改进实施例，包含有覆盖线芯的覆盖物和暴露的线芯40a的每个光纤可被埋入发射器20的内部。

另一方面，激光也被辐照到用来测量温度的导线35上，因此，为了防止导线35受热或损坏，如同图22中的导向线被覆有合成树脂物质和镀金层一样，导线35最好涂覆激光反射层如镀金层和钛涂层等。

图26显示了另一种实施例，该装置被有效地应用于组织内部的诊治，而不是其表面的治疗。

这种装置具有一个发射器20H和多个光纤50，每个光纤50的前端部分的覆盖物被去除，暴露出线芯50A，线芯50A的尖端作成锥形，在线芯50A的几乎整个外表面上都形成激光散射层，在本图中，通过黑点来表示这种激光散射层。为了形成散射层，首先，将陶瓷粉末如二氧化硅及类似物喷涂并加热到一定温度，该温度应略低于其熔点。因此，原来喷涂的粉末由于不完全的加热而变得不均匀。然后，将这些不完全加热的瓷粉冷却。这样，激光散射层便可形成于线芯50A上、瓷粉半熔半留。由于此散射层，当激光从线芯50A的外表面发射出来时，激光照射到加工后的瓷粉上折射而发散。

另一方面，线芯50A（每个线芯50A都覆盖有这种散射层）被埋入发射器20H的物质中。发射器20H是以与图24中的实施例同样的方式用含有散射介质的合成树脂制成的。

测量温度的导线52分别与线芯30B连接，每个导线的外表面镀金，每个导线的尖端位于发射器20H的前端面附近，导线52及光纤50被一个柔软的壳53包围，该壳53是用诸如聚乙烯、尿烷和类似物质的合成树脂以及硅化橡胶等制成的。通过铸模，壳53在内部与引向线52光纤50及发射器20H固定在一起。

图26所示是一个使用这种实施例的装置的情形，一个所谓的穿孔针55连同导向管54一起被插入组织M（如肝组织）然后只移去穿孔针55。代之穿孔针55的是激光辐照装置的前端部分沿导向管54插入组织M。然后激光送入每个光纤50中，在其前端部分的线芯50A中发射出来。同时，激光在覆盖每个线芯50A的散射层中散射。接着，发出的散射的激光送入发射器20H并穿过它，同时激光在发射器20H多次散射，最后，激光从发射器20H的外表面均匀地发射出来。此装置应用于肝癌组织、脑部恶性肿瘤和乳腺癌的局部热疗。

包含在散射层中的散射微粒，与上述的发射器20H中的散射微粒是基本一样的。但是熔化后不能形成涂膜的微粒是不适用的。因此，陶瓷微粒一般用于作为散射微粒。

此外如果需要，可在上述几种发射器表面上以及覆盖图26所示线芯50A的散射层的表面上形成表面层，以增大散射效果。散射层中包含有散射微粒，而且其折射率比发射器材料或上述的合成树脂材料大。如兰宝石、二氧化硅、氧化铝和其它物质，这种表面层也可包含激光吸收微粒，这种微粒可用于前面描述的发射器中，如碳或类似物质。最后，表面层中包含粘合物，用来将微粒粘合到每个表面，在以下描述的表面上形成膜。

由于表面层的作用，激光被光散射微粒散射，当激光照射到激光吸收微粒时，激光的很大一部分能量被转化为热能。

这样作时，一旦组织的汽化过程加快该组织即可被透过发射器能量的具有低功率的激光切割。因此，当组织被切割时，发射器可快速移动，此外，因为所需穿过发射器的激光能量很低，可使用便宜的小型的激光发生器，并且医疗操作能在短时间内完成。

另一方面，对表面层而言，如果一个包含激光吸收微粒和光散射微粒的扩散层被覆盖于发射器表面，在此扩散介质汽化后，此发射器与组织或其它物质的接触将对表面层造成损害，因为二种微粒都是靠物理吸附力覆于发射器表面的。

因此，使用粘合物，将激光吸收微粒及激光散射微粒与发射器表面粘在一起，表面层与发射区之间的附合力将增强。在此例中，粘合物最好用透光微粒如合成树脂微粒或石英微粒等陶瓷微粒。为了形成薄膜，当使用合成树脂微粒作的粘合物时，应将微粒熔化，或当使用具有比发射器熔点高的陶瓷微粒时，发射器表面将被熔化。

另一方面，采用如下手段，不用粘合物也能使微粒牢固地依附于发射器的外表面，例如，将激光吸收微粒和激光散射微粒被扩散入易挥发液体中（如酒精），然后，上以发射器浸入扩散物质中。当发射器从扩散物质拉出后，至少将发射器表面加热到与光散射微粒熔点相近的温度。这样，发射器表面将部分地熔化，于是，散射微粒被熔化并互相吸附，依附于发射器的表面上，同时，激光吸收微粒包含在散射微粒的熔化层里，构成表面层而不必使用粘合物。

此外，通过在发射器表面形成一个粗糙面或在再其上形成上述表面层，可使激光辐照更为有效。因为激光发射时可在粗糙表面被散射。如果需要，也可在上述线芯50A上形成粗糙表面，再在此粗糙面上形成上述的散射层。

至于本发明中光纤的尺寸，当将10个以上光纤埋入发射器材料中时，其直径在10～200μm较好，10～100μm更佳。

在描绘最佳实施例的同时，很显然，本发明不只局限于这些具体的实施例。

Claims (18)

1、一种激光辐照装置，其特征在于该装置包含有多个光纤和一个激光发射器，所述光纤传输来自激光发生器的激光，至少所述光纤的前端部分各自暴露成为线芯，并且将所述的线芯用覆盖物质包围，构成激光发射器。

2、按照权利要求1所述的装置，其中，对于来自所述激光发射器的两维激光辐照，所述的暴露的线芯的轴按两维分别排列。

3、按权利要求1所述的装置，其中，对于来自所述激光发射器的一维激光辐照，所述的暴露的线芯的轴按一维排列。

4、按照权利要求1所述的装置，其中，所述光纤的前端部分排列成与上述激光器的发射面或发射线平行，且被埋入上述的覆盖物质中。

5、按照权利要求1所述装置，其中，包含上述的暴露的线芯和包围该线芯的所述覆盖物质的上述光纤的前端部分被埋入上述的覆盖物质中。

6、按权利要求1所述的装置，其中，沿上述激光发射器的轴线形成一个通孔。

7、按权利要求6所述的装置，其中，一个用于引导上述激光发射器的柔软的导向线被摇入所述通孔。

8、按权利要求6所述的装置，其中，一个探测温度的导线被插入所述通孔。

9、按照权利要求8所述的装置，其中，使用了多个探测温度的导线，以使该导线的尖端能各自与上述激光辐照的组织中的相应部位接触。

10、按权利要求1所述的装置，其中，所述的覆盖物质是用能使激光穿透的并包含有激光散射微粒的合成树脂材料制造的。

11、按权利要求1所述的装置，其中，至少在上述激光发射器的有效发射面或有效发射线上形成有表面层。该表面层包含有激光吸收微粒，有比上述覆盖物质更大折射率的激光散射微粒。

12、按照权利要求11所述的装置，其中，上述激光散射微粒的熔点等于或低于上述激光发射器的物质的熔点，该散射微粒附于该发射器的表面，同时该散射微粒部分熔解，部分保持其形状形成了表面层，所述激光吸收微粒包含在该层中。

13、按照权利要求11所述的装置，其中，所述表面层包含有激光穿透物质作为用于上述激光吸收微粒和散射微粒的粘合物。

14、按权利要求1所述的装置，其中，所述激光发射器由一个外科用手柄夹住。

15、权利要求1所述的装置，其中，至少在所述的激光发射器的发射面或发射线周围提供一个平的表面。

16、按权利要求1所述的装置，其中包含上述光纤的一对激光发射器的排列使所述发射器的发射面或发射线彼此相对。

17、一种激光辐照装置，其特征在于，该装置包含四个或更多的光纤和一个激光发射器，所述光纤传输从激光发生器送出的激光，至少在上述光纤的前端暴露出各自的线芯，这些线芯用覆盖物质所包围构成所述的激光发射器，并且，所述光纤在下面部分的排列与其上部排列不同。

18、按照权利要求17所述的装置，其中，所述光纤在其下部被绞合或弯曲。

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