CN113876417A - 一种激光消融系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种激光消融系统。激光消融系统包括导管管体、光学反射装置、光纤和驱动装置；所述光学反射装置靠近所述光纤的输出端，用于接收所述输出端输出的激光束，并将接收到的激光束沿所述导管管体的径向反射；所述导管管体上设置有能使沿所述导管管体径向反射的激光束透过所述导管管体的透光区；所述驱动装置连接所述光学反射装置，用于驱动所述光学反射装置绕所述导管管体的轴向旋转，使沿所述导管管体径向反射的激光束绕所述导管管体的轴向旋转，使激光束以精确角度旋转。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种激光消融系统。
背景技术
心房纤颤（简称房颤）是最常见的心律失常之一，是心房呈无序激动和无效收缩的房性节律，是由心房-主导折返环引起许多小折返环导致的房律紊乱。可见于所有的器质性心脏病患者，在非器质性心脏病患者也可发生房颤，发病率高持续时间长，还可引起严重的并发症，如心力衰竭和动脉栓塞。
射频消融主要应用于抗心律失常药物无效，或有明显症状的阵发性房颤患者及心室率不易控制的持续房颤患者。最早采用的是房室结消融术，造成永久性完全性房室传导阻滞，然后配合起搏治疗，改善病人症状和血流动力学效应。近年来，开展射频消融治疗取得了一定的进展，疗效逐渐提高，已经成为房颤治疗的一个重要手段。
目前，激光束消融是新型的消融技术，应用于房颤治疗等领域。在应用于房颤治疗时，需要将沿光纤传导过来的激光束束90度折转后进行环形扫描以进行环形消融。现有的方法是将旋转驱动装置置于手柄中通过长传动轴或导杆转动位于耗材球囊内的反射镜。由于长转动轴或导杆本身的扭力抵抗，旋转动作不能精确传动至前端的反射镜，转动的角度较难精确控制。另外，长转动轴和导杆本身的刚性限制了导管的柔韧性，不利于导管的运动和医生的操作。
发明内容
为了解决以上不足，本发明提供了一种激光消融系统。
本发明的具体技术方案如下：一种激光消融系统，包括：
导管管体、光学反射装置、光纤和驱动装置；
所述导管管体包括管体侧壁、管体前端、导管腔体和管体后端；所述管体侧壁上设置有透光区；所述导管管体前端为密封端；所述管体后端设置有通孔；
所述驱动装置、所述光学反射装置和所述光纤的至少一部分设置于所述导管管体内部；
所述光学反射装置靠近所述光纤的输出端，用于接收所述输出端输出的激光束，并将接收到的激光束沿所述导管管体的径向反射；
所述驱动装置连接所述光学反射装置，用于驱动所述光学反射装置绕所述导管管体的轴向旋转，使沿所述导管管体径向反射的激光束绕所述导管管体的轴向旋转。
在一些实施方式中，所述驱动装置包括动力源和转轴，所述转轴设置在所述动力源上并与所述光学反射装置固定连接，且所述转轴与所述导管管体同轴。
在一些实施方式中，所述光学反射装置包括反射镜，所述反射镜的反射面朝向所述光纤的输出端，用于接收所述输出端输出的激光束，并将接收到的激光束沿所述导管管体的径向反射。
在一些实施方式中，所述反射镜的反射面与所述导管管体的轴向成45°的夹角，所述光纤的输出端输出激光的方向与所述导管管体的轴向重合或平行。
在一些实施方式中，所述光学反射装置还包括固定部件，所述固定部件分别与所述反射镜和所述转轴固定连接；所述转轴和所述动力源设有贯穿所述转轴和所述动力源的光纤通孔，所述光纤通孔与所述导管管体同轴。
在一些实施方式中，所述光学反射装置还包括用于限定所述光纤输出端方向和位置的光纤定位装置；所述光纤定位装置与所述反射镜固定连接；所述光纤定位装置内部设置有至少一个光纤通道和至少一个导线通道；所述导线通道与所述导管管体同轴；所述光纤通道的入口端与所述导管管体同轴，所述光纤通道的出口端设置在所述光纤定位装置的非导管管体同轴处位置。
在一些实施方式中，所述反射镜和所述转轴设置有与所述导管管体同轴的通孔；所述转轴伸入所述通孔且与所述反射镜固定连接。
在一些实施方式中，所述驱动装置还包括滑环组件；所述滑环组件包括内环和外环，所述内环沿轴向设置内环臂，所述外环沿轴向设置外环臂，所述内环臂和外环臂分别连接滑环导线。
在一些实施方式中，所述内环和外环分别与所述反射镜固定连接，所述转轴穿过所述内环孔与所述反射镜固定连接；动力源导线分别与所述内环和所述外环以滑动接触的方式接触。
在一些实施方式中，所述激光消融系统还包括球囊，所述球囊设置在所述导管管体上，将所导管管体的一部分包裹。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明取消了长传动轴或导杆，可以使导管管体更柔韧更细，提高了消融系统的可操作性，方便医生对激光消融系统的引导和操作，也减少了消融系统的导管本身对患者血管壁的损失。
（2）本发明通过驱动装置的转轴直接驱动激光反射装置的转动，转轴的长度远小于现有技术中的旋转驱动装置中的长传动轴或导杆的长度，因而可完全避免因长传动轴或导杆本身的扭力抵抗而造成旋转动作不能精确的传动至光学反射装置的问题。
（3）本发明特定的结构设计，使动力源导线不会影响到激光束的传输和反射，同时避免了因转轴、光学反射装置的旋转而造成的导线缠绕的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的消融系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的光学反射装置的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的驱动装置和反射装置的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的驱动装置与反射镜的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的滑环和反射镜的结构示意图；
图6为本发明一实施例提供的驱动源导线与滑环的示意图；
图7为本发明一实施例提供的具有球囊的消融系统的结构示意图；
图8为本发明另一实施例提供的消融系统的结构示意图；
图9为本发明另一实施例提供的驱动装置和光学反射装置的结构示意图；
图10为本发明另一实施例提供的具有球囊的消融系统的结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、导管管体；110、管体侧壁；120、透光区；130、管体前端；140、管体后端；
200、驱动装置；210、驱动源；220、转轴；230、驱动源导线；240、滑环导线；250、滑环组件；251、内环；252、外环；253、内环臂；254、外环臂；
300、光学反射装置；310、反射镜；311、反射镜镜面；312、反射镜通孔；320、固定部件；330、光纤定位装置；
400、光纤；410、光纤通道；
500、球囊；510、球囊主体；520、球囊管件520；521、球囊管件分支。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
本发明的描述中，所述轴向是指装置或部件的中轴线所在方向，径向为与中轴线垂直的方向，该定义只是为了表述方便，并不能理解为对本发明的限制。
请一并参阅图1和图8，本发明提供了一种激光消融系统，激光消融系统包括导管管体100、驱动装置200、光学反射装置300和光纤400；所述驱动装置200、所述光学反射装置300设置于所述导管管体100内部；所述光纤400的至少一部分设置于所述导管管体100内部；所述光学反射装置300靠近所述光纤400的输出端，用于接收所述输出端输出的激光束，并将接收到的激光束沿所述导管管体100的径向反射；所述导管管体100上设置有能使沿所述导管管体100径向反射的激光束透过所述导管管体100的透光区120。所述驱动装置200连接所述光学反射装置300，用于驱动所述光学反射装置300绕所述导管管体100的轴向旋转，使沿所述导管管体100径向反射的激光束绕所述导管管体100的轴向旋转。
为了激光束能够消融到所述导管管体100周向全部区域，以确保消融过程的完整性，即消融段被完全拼接在一起，在一些实施方式中，所述光学反射装置300能够绕轴向逆时针或顺时针旋转至少360°。在另一些实施方式中，所述光学反射装置300可实现先顺时针旋转一定角度α，再逆时针旋转角度α回到起点，再逆时针旋转一定角度β，再顺时针旋转角度β回到起点，所述α+β≥360°。通过这样一个循环即完成光学反射装置300至少覆盖绕轴向一周的旋转，从而实现激光束能够消融到所述导管管体100周向全部区域。例如一个具体的实施例如下，所述光学反射装置300先顺时针旋转180°，再逆时针旋转180°回到起点，再逆时针旋转180°，再顺时针旋转180°回到起点，通过这样一个循环即完成光学反射装置300覆盖绕轴向一周。或通过类似的其它角度的多次往复旋转，实现光学反射装置300覆盖绕轴向至少一周的旋转。
在实际的消融操作过程中，有时可能不需要对所述导管管体100周向全部区域进行消融，仅仅只需要对一部分特定区域范围进行消融。进一步的，所述光学反射装置300绕所述导管管体100的轴向旋转的角度还可以选取特定值，比如旋转角度可选择0°至360°C范围内的任意值，比如旋转角度设置为30°、45°、60°、90°、180°、270°等，从而形成特定范围的消融段，实现对特定区域范围的激光束消融，避免对不必要区域的激光束消融；进而减少患者损伤或和能量的不必要的浪费和损失。
上述光学反射装置300的旋转通过所述驱动装置200实现精确控制，具体的，参考图1和图8，所述驱动装置200包括动力源210和转轴220，所述转轴220设置在所述动力源210上，且所述转轴210与所述导管管体100同中心轴。所述动力源210通过所述转轴220与所述光学反射装置300固定连接；所述动力源210能够将电能转化为机械能，从而驱动所述转轴220旋转，进而所述转轴220驱动所述光学反射装置300以同样的转速旋转，从而实现光学反射装置300反射的激光束对消融系统的导管周向的消融。所述动力源210可选用现有技术中的微型电机驱动或电磁驱动装置，如微型电机；也可以自制微型电机驱动或电磁驱动装置，用来驱动转轴220的旋转。进一步的，所述动力源210可内置电池以提供电源；也可通过动力源导线230连接到消融系统的导管外部的供电装置及控制系统，所述供电装置为所述动力源210提供电源，所述控制系统用于控制所述动力源210驱动的转轴的旋转；在一些其它实施方式中，所述控制系统可以通过无线控制方式实现对动力源210驱动的转轴的旋转的控制。进一步的，所述控制系统可以设置旋转方向（逆时针旋转或顺时针旋转）、旋转模式（单次旋转或多步骤往复旋转）和任意旋转角度等，从而实现对转轴210旋转的精确控制，进而实现对光学反射装置300的旋转的精确控制。另外，因为转轴210的长度远小于现有技术中的旋转驱动装置中的长传动轴或导杆的长度，因而可完全避免因长传动轴或导杆本身的扭力抵抗而造成旋转动作不能精确的传动至光学反射装置300的问题。同时，本方案因取消了长传动轴或导杆，可以使导管管体更柔韧更细，提高了导管的可操作性，方便医生对激光消融系统的引导和操作，也减少了导管本身对患者血管壁的损失。
进一步的，参考图1和图8，所述导管管体100包括管体侧壁110、管体前端130、导管腔体和管体后端140；所述管体侧壁110上设置有透光区120，所述透光区120由透明材料制作而成，其边缘固定于所述管体侧壁110并与所述管体侧壁110形成一体；所述导管管体前端130为密封端；所述管体后端140设置有能够使所述光纤400及导线或信号传输线延伸至所述导管腔体100外部的通孔。所述导管腔体用于容纳所述驱动装置200、所述光学反射装置300、所述光纤400的至少一部分和导线的至少一部分等。
进一步的，参考图2，所述光学反射装置300包括反射镜310，所述反射镜310的反射面311朝向所述光纤400的输出端，用于接收所述光纤400的输出端输出的激光束，并将接收到的激光束沿所述导管管体100的径向反射。进一步的，所述反射镜310的反射面311与所述导管管体110的轴向成45°的夹角，而所述光纤400的输出端则沿所述导管管体110的轴向或与所述导管管体110的轴向平行的方向设置，从而保证光纤400的输出端输出的激光束沿所述导管管体110的轴向或与轴向平行的方向，使反射镜反射的激光束沿所述导管管体100的径向反射。
在一些实施方式中，参照图8，所述光学反射装置300设置在靠近所述导管管体前端130的导管腔体内，所述透光区120设置在所述光学反射装置300对应的管体侧壁110位置，所述透光区120沿导管轴向的宽度不小于所述光学反射装置300反射至管体侧壁110上的激光束的活动范围；所述光学反射装置300同样设置在导管腔体内，并与所述驱动装置200的转轴220固定连接，所述光纤400伸入导管腔体并穿过所述转轴220设置在预设位置，使所述光纤400的输出端面向所述光学反射装置300的反射镜310。
在另一些实施方式中，参照图1，所述驱动装置200设置在靠近所述导管管体前端130的导管腔体内，所述光学反射装置300同样设置在导管腔体内，并与所述驱动装置200的转轴220固定连接，所述光纤400伸入导管腔体并穿过所述光学反射装置300的一部分设置在预设位置，使所述光纤400的输出端面向所述光学反射装置300的反射镜310。
在一些所述光学反射装置300设置在靠近所述导管管体前端130的导管腔体内的实施方式中，参考图8和图9，进一步的，所述光学反射装置300还包括固定部件320，分别与所述反射镜310和所述转轴220固定连接。为了不影响激光束的传输和反射，所述固定部件320的大小和位置的不阻挡光纤输出端传输激光束的路径和所述反射镜310反射激光束的路径。进一步的，所述固定部件320包括凹槽部分，所述反射镜310的一部分置于所述凹槽部分内与凹槽部分固定连接，为了拆装方便，具体固定连接方式可为螺钉固定连接，也可为卡和机构固定连接；进一步的，所述凹槽部分末端沿垂直凹槽部分延伸至转轴220，与转轴220固定连接。进一步的，所述转轴220和所述动力源210设有贯穿所述转轴220和所述动力源210的光纤通道410，所述光纤通道410与所述导管管体100同轴。所述光纤400穿过所述管体后端140的通孔进入所述导管腔体内，再伸入所述光纤通道410内部并从所述光纤通道410延伸至预设位置，使光纤输出端面向所述反射镜310的镜面311，并保持光纤输出端与所述反射镜310的镜面沿所述导管管体100轴向的相对距离不变。在这些实施方式中，动力源导线230能够设置在动力源靠近管体后端140的位置，不会延伸到光学反射装置300所在的区域，因而不会影响激光束的径向反射，同时这种技术方案结构简单，节约成本。
在一些所述驱动装置200设置在靠近所述导管管体前端130的导管腔体内的实施方式中，参考图1和图2，所述光学反射装置300还包括光纤定位装置330，所述光纤定位装置330用于限定所述光纤输出端的方向和位置；所述光纤定位装置330与所述反射镜310通过固定部件320固定连接。进一步的，所述光纤定位装置330内部设置有至少一个光纤通道410和至少一个导线通道331。所述导线通道331与所述导管管体100同轴；所述光纤通道410的入口端与所述导管管体110同轴，所述光纤通道410的出口端设置在所述光纤定位装置330的非导管管体同轴处位置。所述反射镜310设置有与所述导管管体100同轴的反射镜通孔312。
进一步的，参考图3，在一些实施方式中，所述转轴220伸入所述反射镜通孔312且与所述反射镜310固定连接，所述转轴220同样设置有与所述导管管体100同轴的转轴通孔，用于使动力源导线230穿过，并通过所述转轴通孔进入所述反射镜通孔312，进而穿过设置在所述光纤定位装置330内部的导线通道331延伸至所述导管管体100外部。由于动力源导线230设置在转轴通孔、反射镜通孔312及导线通孔331的内部，从而保证所述动力源导线230不会影响到激光束的传输和反射，且由于以上通孔均与所述导管管体100同轴，最大限度避免了因转轴220、光学反射装置300的旋转而造成的动力源导线230的缠绕。
在另一些实施方式中，参考图4、图5和图6，所述驱动装置200还包括滑环组件250；所述滑环组件250包括内环251和外环252，所述内环251的一个端面上设置内环臂253，所述外环252的一个端面上设置外环臂254，所述内环臂253和所述外环臂254分别连接滑环导线240。进一步的，所述内环251和所述外环252分别与所述反射镜310固定连接，从而使所述内环251和所述外环252能够同所述反射镜一起旋转，且所述设置内环臂253的内环端面和所述设置外环臂254的外环端面位于朝向所述管体后端140的方向，而内环251的另一个端面和所述外环252的另一个端面沿所述导管管体100轴向平齐，所述转轴220穿过所述内环孔与所述反射镜310固定连接。进一步的，所述动力源导线230分别与所述内环251的端面和所述外环252的端面以滑动接触的方式接触，用于给所述动力源230提供电源或控制信号。
参考图7和图10，在一些实施方式中，所述激光消融系统还包括球囊500，所述球囊500设置在所述导管管体100上，将所述导管管体的一部分包裹。进一步的，所述球囊500包括球囊主体510，球囊管件520，所述球囊管件520伸入导管腔体内，所述球囊管件520的一端设置球囊管件分支521，所述球囊管件分支521伸入所述球囊主体510内部，用于向球囊主体510内部冲入液体或气体，使球囊主体510膨胀。
在一些实施方式中，所述激光消融系统还包括照明成像部件，所述照明成像部件设置在所述导管腔体中，用于将治疗部位的实时视频或静态图像传输至激光消融系统外部的显示装置，以帮助医生实时的获得治疗部位的影像或图像信息。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种激光消融系统，其特征在于，包括：
导管管体、光学反射装置、光纤和驱动装置；
所述导管管体包括管体侧壁、管体前端、导管腔体和管体后端；所述管体侧壁上设置有透光区；所述导管管体前端为密封端；所述管体后端设置有通孔；
所述驱动装置、所述光学反射装置和所述光纤的至少一部分设置于所述导管管体内部；
所述光学反射装置靠近所述光纤的输出端，用于接收所述输出端输出的激光束，并将接收到的激光束沿所述导管管体的径向反射；
所述驱动装置连接所述光学反射装置，用于驱动所述光学反射装置绕所述导管管体的轴向旋转，使沿所述导管管体径向反射的激光束绕所述导管管体的轴向旋转。
2.根据权利要求1所述的激光消融系统，其特征在于：所述驱动装置包括动力源和转轴，所述转轴设置在所述动力源上并与所述光学反射装置固定连接，且所述转轴与所述导管管体同轴。
3.根据权利要求2所述的激光消融系统，其特征在于：所述光学反射装置包括反射镜，所述反射镜的反射面朝向所述光纤的输出端，用于接收所述输出端输出的激光束，并将接收到的激光束沿所述导管管体的径向反射。
4.根据权利要求3所述的激光消融系统，其特征在于：所述反射镜的反射面与所述导管管体的轴向成45°的夹角，所述光纤的输出端输出激光的方向与所述导管管体的轴向重合或平行。
5.根据权利要求3所述的激光消融系统，其特征在于：所述光学反射装置还包括固定部件，所述固定部件分别与所述反射镜和所述转轴固定连接；所述转轴和所述动力源设有贯穿所述转轴和所述动力源的光纤通孔，所述光纤通孔与所述导管管体同轴。
6.根据权利要求3所述的激光消融系统，其特征在于：所述光学反射装置还包括用于限定所述光纤输出端方向和位置的光纤定位装置；所述光纤定位装置与所述反射镜固定连接；所述光纤定位装置内部设置有至少一个光纤通道和至少一个导线通道；所述导线通道与所述导管管体同轴；所述光纤通道的入口端与所述导管管体同轴，所述光纤通道的出口端设置在所述光纤定位装置的非导管管体同轴处位置。
7.根据权利要求6所述的激光消融系统，其特征在于：所述反射镜和所述转轴设置有与所述导管管体同轴的通孔；所述转轴伸入所述通孔且与所述反射镜固定连接。
8.根据权利要求6所述的激光消融系统，其特征在于：所述驱动装置还包括滑环组件；所述滑环组件包括内环和外环，所述内环沿轴向设置内环臂，所述外环沿轴向设置外环臂，所述内环臂和外环臂分别连接滑环导线。
9.根据权利要求8所述的激光消融系统，其特征在于：所述内环和外环分别与所述反射镜固定连接，所述转轴穿过所述内环孔与所述反射镜固定连接；动力源导线分别与所述内环和所述外环以滑动接触的方式接触。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的激光消融系统，其特征在于：所述激光消融系统还包括球囊，所述球囊设置在所述导管管体上，将所导管管体的一部分包裹。
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