CN107789054A - 一种用于激光外科手术的光纤活化装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤活化装置，包括一金属容器和与待活化光纤一端连接的激光器及设置在待活化光纤另一端的手柄，金属容器中盛装有压实的光纤活化物质，光纤活化物质是医药级的高含碳材质，高含碳材质的形态为粉末状或是颗粒状，光纤活化物质在厚度方向上的剖面形状为矩形或是直角梯形。本发明光纤活化装置取材方便易得，成本低廉。利用上述光纤活化装置用于激光外科手术的光纤活化，活化处理活后的光纤，其末梢具有直径为100‑400μm的含碳微泡。光纤活化方法步骤简单，操作方便，只需控制激光器的输出功率和活化时间,最终可以实现在光纤末梢形成有大量的含碳微泡，克服了现有技术中光纤引导的激光消融切割软组织效率不高的问题。
Description
技术领域
本发明属于医疗器材领域，确切的说是一种用于光纤接触式激光外科手术，将光纤末端活化以提高软组织的消融、切割的装置。
背景技术
众所周知，临床中使用激光器作为器械来进行不同类型的生物组织的切割、消融等外科手术。尤其在激光在软组织的应用中，有非常好的切割能力，良好的凝血效果和较小的热损伤的区域，在临床观察结果中有非常好的效果。在外科领域中常用的有CO2激光器和Nd:YAG激光器。CO2激光器不易用光纤导光，操作很不方便，YAG激光器(1064nm)由于波长较长，气化功能不足，倍频光(530nm)波长较短而凝固止血功能欠佳。近年来，带光纤耦合输出的半导体激光手术刀已逐步进入市场，半导体激光对组织的照射穿透较深，比较适合组织切割，并且高功率半导体激光器与功能相同的CO2激光器和YAG激光器相比，具有体积小，重量轻、价格低廉、无需水冷，很方便在门诊使用，这些优点使半导体激光器成为新一代的医用激光器手术刀，具有非常好的发展前景。
目前临床中，810-980nm的半导体激光器在口腔科、皮肤科比较多见，但是在实际使用过程中发现实际的消融切割效果不高，因为在近红外波长区域的软组织吸收率比较低，光热效应不明显，常常导致软组织的切割效率不高，有时外科大夫因切割效率低而加大半导体输出功率，常出现正常的软组织热损伤，给愈后恢复带来麻烦。
最近提出的光纤末梢活化的方法，能够使一部分激光能量在光纤末梢光热转化为热能，提高光纤温度，再行光纤接触式外科手术，光纤末梢高温和激光作用于组织的双重作用使得手术效率大大提高。同时活化后所需的激光功率相比传统光纤非接触式方法下降很多，减少了热损伤的情况发生。相关文献《半导体激光在口腔软组织手术中的光纤活化研究》虽然对光纤活化有报道，但是本领域技术人员通过该摘要性质的文献并不能知晓如何进行光纤活化。
发明内容
针对现有技术，本发明提供一种用于激光外科手术的光纤活化装置及其方法，利用本发明装置进行光纤活化，其步骤简单，操作方便，最终可以实现在光纤末梢形成有大量的含碳微泡，克服了现有技术中光纤引导的激光消融切割软组织效率不高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种光纤活化装置，包括一金属容器和与待活化光纤一端连接的激光器及设置在所述待活化光纤另一端的手柄，所述金属容器中盛装有压实的光纤活化物质，所述光纤活化物质是医药级的高含碳材质，所述高含碳材质的形态为粉末状或是颗粒状，所述光纤活化物质在厚度方向上的剖面形状为矩形或是直角梯形。
进一步讲，本发明光纤活化装置，其中，所述金属容器的材质为耐高温的医用金属材质。所述金属容器的体积是能够单手握持的体积。所述金属容器装配有容器盖。
利用上述光纤活化装置用于激光外科手术的光纤活化方法，步骤如下：
步骤1)两手分别持握金属容器和手柄，将与激光器连接的待活化光纤垂直地插入金属容器内，并使待活化光纤的末梢接触所述金属容器中的光纤活化物质；
步骤2)打开所述激光器，将激光输出功率控制在0.5W-1.0W，持续1～2秒，完成光纤的活化。
按照上述用于激光外科手术的光纤活化方法处理后的光纤，其末梢具有直径为100-400μm的含碳微泡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明光纤活化装置结构简单，其中的容器为金属材质，活化物质采用碳粉末，取材方便易得，成本低廉。光纤活化方法工艺简单，活化过程中光纤末梢作用于活化物质，形成含碳微泡则完成活化，操作简单，只需控制激光器的输出功率和活化时间即可。
附图说明
图1为本发明光纤活化装置的结构示意图；
图2为本发明光纤活化装置实施例1中活化物质位置示意图；
图3为本发明光纤活化装置实施例2中活化物质位置示意图；
图4为本发明光纤活化装置实施例3中金属容器示意图；
图5为本发明处理后的光纤末梢显微结构示意图。
图中：1-金属容器，2-待活化光纤，21-活化后的光纤，3-激光器，4-手柄，5-活化物质，6-容器盖，7-含碳微泡。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
如图1所示，本发明提出的一种光纤活化装置，包括一金属容器1和与待活化光纤2一端连接的激光器3及设置在所述待活化光纤2另一端的手柄4，所述金属容器1的材质为耐高温的医用金属材质，为了方便操作，所述金属容器1的体积大小最好是适合单手握持的金属罐。所述金属容器1中盛装有压实的光纤活化物质5，所述光纤活化物质是医药级的高含碳材质，所述高含碳材质的形态为粉末状或是颗粒状，活化物质经过压紧后铺放在金属容器1中的方式包括：均匀平铺即所述光纤活化物质5在厚度方向上的剖面形状为矩形，如图2所示；或是倾斜面铺放，即所述光纤活化物质5在厚度方向上的剖面形状为直角梯形，如图3所示。
利用本发明的光纤活化装置进行用于激光外科手术的光纤活化方法，步骤如下：
步骤1)两手分别持握金属容器1和手柄4，稳定握持后，将与激光器3连接的待活化光纤2垂直地插入金属容器1内，并使待活化光纤2的末梢接触所述金属容器1中的光纤活化物质5；
步骤2)打开所述激光器3，将激光输出功率控制在0.5W-1.0W，持续1～2秒，完成光纤的活化。如图5所示，经过上述活化处理后的光纤21，其末梢具有直径为100-400μm的含碳微泡7，活化后的光纤21可行激光外科手术。
本发明中的光纤活化原理是，激光光纤接触作用于含碳材料时，在低功率能量0.5-1W输出下，碳被激光点燃后在光纤末梢处激烈燃烧，熔化光纤材料，并在光纤末梢形成了大量直径为100-400μm的微泡，显微观察到有无定形碳填充了微泡腔，图5显示了活化后的光纤末梢的显微结构；位于微泡中的无定形碳会吸收激光并产生热量，含碳微泡数量和密度决定了吸收激光的多少。
所述金属容器1装配有容器盖6，在进行光纤活化时打开容器盖6，活化结束后关盖，保护活化物质5不受环境中其他物质污染。
若活化物质5不是同厚度地均匀的铺在金属容器1底面即呈斜面地铺设活化物质5，形成一侧厚(厚度为H2)另侧薄(厚度为H1)的梯面分布，如图3所述。在活化时，选择活化物质5的不同厚度来控制光纤的活化程度，若选择较厚的位点，可以使光纤活化时在光纤末梢形成更加密集的含碳微泡，即使得所有微泡中包含有更多的无定形碳，形成深度活化，使活化后光纤末梢形成密度更大，数量更多的含碳微泡，吸收更多的激光。活化物质梯面分布使活化程度更加灵活，根据临床温度所需提供更多活化选择。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种光纤活化装置，其特征在于，包括一金属容器(1)和与待活化光纤(2)一端连接的激光器(3)及设置在所述待活化光纤(2)另一端的手柄(4)，所述金属容器(1)中盛装有压实的光纤活化物质(5)，所述光纤活化物质是医药级的高含碳材质，所述高含碳材质的形态为粉末状或是颗粒状，所述光纤活化物质(5)在厚度方向上的剖面形状为矩形或是直角梯形。
2.根据权利要求1所述光纤活化装置，其特征在于，所述金属容器(1)的材质为耐高温的医用金属材质。
3.根据权利要求1或2所述光纤活化装置，其特征在于，所述金属容器(1)的体积是能够单手握持的体积。
4.根据权利要求1或2所述光纤活化装置，其特征在于，所述金属容器(1)装配有容器盖(6)。
5.一种用于激光外科手术的光纤活化方法，其特征在于，利用如权利要求1所述光纤活化装置，并按照下述步骤：
步骤1)两手分别持握金属容器(1)和手柄(4)，将与激光器(3)连接的待活化光纤(2)垂直地插入金属容器(1)内，并使待活化光纤(2)的末梢接触所述金属容器(1)中的光纤活化物质(5)；
步骤2)打开所述激光器(3)，将激光输出功率控制在0.5W-1.0W，持续1～2秒，完成光纤的活化。
6.一种用于激光外科手术的光纤，其特征在于，是按照如权利要求5所述用于激光外科手术的光纤活化方法处理后的光纤，该光纤的末梢具有直径为100-400μm的含碳微泡(7)。
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