CN114469333B - 消融导管、激光消融系统及血管内激光斑块消融方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于血管消融技术领域，提供了一种消融导管、激光消融系统及血管内激光斑块消融方法。消融导管，包括导管主体以及安装于导管主体内的光纤束，消融导管还包括多个光学相干断层成像探头，多个光学相干断层成像探头沿光纤束的周向间隔分布于光纤束中，以相互配合获取导管主体的前方信号。激光消融系统，包括控制模块、耦合模块，以及与耦合模块连接的上述消融导管。本发明还提供了一种血管内激光斑块消融方法。本发明提供的消融导管、激光消融系统及血管内激光斑块消融方法，可以快速准确完成斑块消融，同时避免对血管壁造成损伤，提高了消融操作的安全性。

Description

消融导管、激光消融系统及血管内激光斑块消融方法

技术领域

本发明属于血管消融技术领域，尤其涉及一种消融导管、激光消融系统及血管内激光斑块消融方法。

背景技术

在现有技术中，激光消融系统一般包括依次连接的激光器、耦合模块和消融导管。其中，导管中具有圆周阵列排布的光纤，上述光纤可接收激光器发出的激光对斑块进行消融处理。

由于不同斑块所需要的激光能量不同，因此在上述技术中，需要先将激光能量调至最低，再根据斑块消融情况，逐渐增加激光能量，直至激光器所发出的能量可以明显的对斑块进行消融。另外，在上述操作中，需注意不能使激光照射至未发生病变的血管壁上，以避免对该血管壁造成损伤。

但目前的消融导管结构简单，消融操作繁琐，且很难辨别激光是否会照射到未发生病变的血管壁上，安全性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消融导管、激光消融系统及血管内激光斑块消融方法，旨在解决现有技术中消融导管结构简单，消融操作繁琐，安全性差的技术问题。

本发明是这样实现的，第一方面，提供了一种消融导管，包括导管主体以及安装于所述导管主体内的光纤束，所述消融导管还包括多个光学相干断层成像探头，多个所述光学相干断层成像探头沿所述光纤束的周向间隔分布于所述光纤束中，以相互配合获取所述导管主体的前方信号。

在一个可选实施例中，所述光学相干断层成像探头包括依次熔接的单模光纤、渐变折射率光纤和无芯光纤；其中，所述单模光纤用于接收外来激光束并将其传输至所述无芯光纤，所述渐变折射率光纤用于接收所述单模光纤输出的激光束并将其放大后输出，所述无芯光纤用于接收所述渐变折射率光纤输出的激光束并对其进行调控后输出至血管的病变部位。

在一个可选实施例中，所述光学相干断层成像探头设有四个且均匀分布于所述光纤束中。

在一个可选实施例中，所述光纤束包括60-100根呈环形设置的紫外多模光纤。

在一个可选实施例中，所述导管主体包括依次连通的连接头、过渡管和外管；所述连接头用于与激光消融系统中的耦合模块连接；所述过渡管具有弹性；所述外管具有导丝腔和光纤腔；所述光纤束安装于所述光纤腔内，并延伸至所述连接头内，用于与所述耦合模块连接。

在一个可选实施例中，所述外管的外壁上印刷有标记，所述标记用于显示所述导管主体进入血管的长度是否达到预设要求。

在一个可选实施例中，所述外管的远端嵌装有显影环，且所述显影环的远端沿所述导管主体的轴向延伸至所述导管主体外。

第二方面，提供了一种激光消融系统，包括控制模块、耦合模块，以及与所述耦合模块连接的上述消融导管；

所述控制模块用于发出第一激光束和第二激光束，并接收所述光学相干断层成像探头获取的信号；

所述耦合模块用于传递并处理所述第二激光束，以及所述光学相干断层成像探头反馈的检测信号；

所述光纤束用于接收所述耦合模块发出的第二激光束，对血管病变部位进行消融处理。

在一个可选实施例中，所述控制模块还用于分析处理所述光学相干断层成像探头获取的信号，得出所述血管病变部位的斑块类型，和/或经所述光纤束发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁的信息；

当所述控制模块得出血管病变部位的斑块类型时，根据所述斑块类型调整进入所述光纤束的激光束的能量。

第三方面，提供了一种血管内激光斑块消融方法，采用上述激光消融系统，所述血管内激光斑块消融方法包括以下步骤：

获取所述导管主体的前方信号；

分析得出血管病变部位的斑块类型，和/或经所述光纤束发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁的信息；

根据上一步骤得出的信息，调整所述激光消融系统的工况；

所述根据上一步骤得出的信息，调整所述激光消融系统的工况步骤，包括以下步骤：

当上一步骤得出的信息包括血管病变部位的斑块类型时，根据所述斑块类型调整进入所述光纤束的激光束的能量；

当上一步骤得出的信息包括经所述光纤束发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁的信息时，若得出经所述光纤束发出的激光束的照射区域内存在未发生病变的血管壁，则调整所述光纤束输出端的朝向。

本发明相对于现有技术的技术效果是：本发明提供的消融导管、激光消融系统及血管内激光斑块消融方法，在光纤束中添加了多个光学相干断层成像探头，使得消融导管增加了能够获取导管主体的前方信号的功能，进而便于操作人员或激光消融系统在能够在发出激光束之前，根据导管主体的前方信号分析得出血管病变部位的斑块类型，和/或经光纤束发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁等信息，进而根据上述信息调整激光束的能量，和/或导管主体的远端朝向，将诊断与治疗合二为一进行操作，从而无需反复调整激光束能量，进而可以快速准确完成斑块消融，同时避免对血管壁造成损伤，提高了消融操作的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的消融导管的结构示意图；

图2是本发明实施例所采用的光学相干断层成像探头排布方式结构示意图；

图3是本发明实施例所采用的外管的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的激光消融系统的框线结构示意图；

图5是本发明实施例提供的血管内激光斑块消融方法的流程示意图。

附图标记说明：

100、消融导管；110、导管主体；120、光纤束；130、光学相干断层成像探头；111、连接头；112、过渡管；113、外管；114、光纤腔；115、导丝腔；140、标记；150、显影环；200、控制模块；300、耦合模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参照图1及图2所示，在本发明实施例中，提供一种消融导管100，适用于激光消融系统，激光消融系统包括相互电连接的控制模块200和耦合模块300，本发明各实施例提供的消融导管100用于与耦合模块300连接，包括导管主体110以及安装于导管主体110内的光纤束120。除此之外，本发明各实施例提供的消融导管100还包括多个光学相干断层成像探头130。其中，光学相干断层成像探头130又简称OCT探头。多个光学相干断层成像探头130沿光纤束120的周向间隔分布于光纤束120中，以相互配合获取导管主体110的前方信号。

使用时，将导丝安装于导管主体110的远端，并将导管主体110的近端与激光消融系统中的耦合模块300连接，之后控制导丝，使其引导导管主体110的远端进入血管内，待其进入长度调整好后，启动激光消融系统；之后控制模块200发出的激光束(如近红外激光束)，经耦合模块300处理后进入光学相干断层成像探头130，再经光学相干断层成像探头130处理后照射至人体组织上，之后再经光学相干断层成像探头130反射回控制模块200，从而获取导管主体110前方信号。

可选地，根据导管主体110前方信号可以生成图像，之后操作人员或控制模块200对生成的图像进行分析处理，得出血管病变部位的斑块类型，和/或经光纤束120发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁等信息。之后操作人员或控制模块200再根据上述信息对导管主体110的远端朝向或进入光纤束120的激光能量进行调整。如当导管主体110前方信号中存在血管壁时，则确认光纤束120发出的激光束的照射区域内存在未发生病变的血管壁，之后需要控制导丝移动，以带动导管主体110的远端口朝向(也是光纤束120的输出端朝向)改变，以避免经光纤束120发出的激光束照射至血管壁上；当导管主体110前方信号中出现斑块时，根据其形状、大小等分析得出斑块类型，之后调整控制模块200发出的激光束的能量，以使得作用于斑块上的激光束可明显对斑块进行消融。

可选地，系统可根据前方信号，直接输出斑块类型，之后操作人员或控制模块200再根据斑块信息对导管主体110的远端朝向或进入光纤束120的激光能量进行调整。和/或系统根据前方信号，自动调整激光能量。

需要说明的是，本说明书中出现的远端，是指导管主体110远离耦合模块300的一端，也是激光束的出射端。

本发明实施例提供的消融导管100，在光纤束120中添加了多个光学相干断层成像探头130，使得消融导管100增加了能够获取导管主体110的前方信号的功能，进而便于操作人员或激光消融系统在能够在发出激光束之前，根据导管主体110的前方信号分析得出血管病变部位的斑块类型，和/或经光纤束120发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁等信息，进而根据上述信息调整激光束的能量，和/或导管主体110的远端朝向，将诊断与治疗合二为一进行操作，从而无需反复调整激光束能量，进而可以快速准确完成斑块消融，同时避免对血管壁造成损伤，提高了消融操作的安全性。

上述光学相干断层成像探头130可以采用市场上现有OCT成像光纤，在一个可选的实施例中，光学相干断层成像探头130包括依次熔接的单模光纤、渐变折射率光纤和无芯光纤。其中，单模光纤用于接收外来激光束并将其传输至无芯光纤。渐变折射率光纤用于接收单模光纤输出的激光束并将其放大后输出。无芯光纤用于接收渐变折射率光纤输出的激光束并对其进行调控后输出至血管的病变部位。光学相干断层成像探头130采用本实施例提供的结构，结构简单，获取的图像清晰，符合其使用需要。

上述光学相干断层成像探头130的个数和位置可以根据所需获取的图像的清晰度进行设定，请参阅图2，在一个可选的实施例中，光学相干断层成像探头130设有四个且均匀分布于光纤束120中。采用这一设置方式，既可以保证多个光学相干断层成像探头130相互配合获取的图像足够清晰，且容易组装，同时便于保证不同产品的一致性。

上述光纤束120包括多根光纤，在一个可选的实施例中，光纤束120包括60-100根呈环形设置的紫外多模光纤。光纤束120中光纤数量可根据导管主体110的尺寸、光纤的直径等信息设定，这里不做唯一限定。采用紫外多模光纤，可有效保证其工作性能的稳定性。

请参阅图1，在一个具体的实施例中，导管主体110包括依次连通的连接头111、过渡管112和外管113。连接头111用于与激光消融系统中的耦合模块300连接。过渡管112具有弹性。外管113具有光纤腔114和导丝腔115。光纤束120安装于光纤腔114内，并延伸至连接头111内，用于与耦合模块300连接。

具体的，连接头111包括塑料外壳，位于塑料外壳内用于固定光纤束120和光学相干断层成像探头130的金属固定件、金属压片等。光纤束120延伸至连接头111的中间部分，被塑料外壳和金属固定件环绕。过渡管112可以为胶管、波纹管中的一种或多种组合而成，只要能实现弯折即可。外管113主要作用为保护光纤束120和光学相干断层成像探头130，要求具有足够的硬度以支撑其向血管内推送，同时又有一定的柔顺性能够沿着血管行进。光纤腔114为沿外管113轴向贯穿外管113的通管或远端封闭但透光的腔体。导丝腔115位于光纤腔114所围空间内，或位于光纤腔114的一侧。且导丝腔115为盲孔，位于外管113的远端。过渡管112则可采用软质橡胶管、塑胶管等中的一种，主要作用是起到连接头111和外管113之间的过渡作用，以避免外管113出现弯折。

请参阅图1，在一个具体的实施例中，外管113的外壁上印刷有标记140。标记140用于显示导管主体110进入血管的长度是否达到预设要求。

具体的，上述标记140可印刷于距离外管113的远端一定长度处，这里所说的一定长度可以为用于消融操作时要求伸入人体的最小长度。这样使用时，医护人员可通过观察标记140是否外露，来判断外管113伸入人体长度是否达到最低要求，进而判断消融导管100是否能够正常工作。

请参阅图1，在一个具体的实施例中，外管113的远端嵌装有显影环150，且显影环150的远端沿导管主体110的轴向延伸至导管主体110外。具体的，显影环150用来在X光下确定外管113在血管中的位置。借助显影环150，可实现外管113远端在血管内位置的实时跟踪，以防止外管113插错血管或破坏未发生病变的血管壁。同时显影环150的设置还可对光纤束120及光学相干断层成像探头130的远端起到保护作用。

进一步地，显影环150可以为钽环，这样显影环150的壁厚可达0.02mm，更适于血管内斑块的消融操作。外管113可以采用聚醚嵌段聚酰胺双腔管。消融导管100还包括套设于外管113外的保护套，以避免外管113或其内光纤束120、光学相干断层成像探头130发生损坏，延长消融导管100的使用寿命。

在一个可选的实施例中，外管113的长度为3m，外径为1mm，导丝腔115的长度为150mm。显影环150的长度为6mm，外径为0.96mm，超出外管113长度为3mm。

请参照图4所示，在本发明的另一实施例中，提供了一种激光消融系统，包括控制模块200、耦合模块300，以及与耦合模块300连接的上述消融导管100。其中，控制模块200用于发出第一激光束和第二激光束，并接收光学相干断层成像探头130获取的信号。具体的，控制模块200包括用于发出第一激光束的第一激光器、用于发出第二激光束的第二激光器，以及用于接收光学相干断层成像探头130反馈信号的控制器。其中，第一激光束为近红外激光束，第二激光束为高能紫外激光束。控制器可采用CPU、单片机等，可具有图像分析功能，或不具有图像分析功能，还可具有人机交互功能，或其他功能，具体可根据使用需要选择具有合适功能的控制器，这里不做唯一限定。使用时，控制模块200先发出第一激光束，用于与光学相干断层成像探头130配合成像，再发出第二激光束，用于消融处理。

耦合模块300用于传递并处理第二激光束，以及光学相干断层成像探头130反馈的检测信号。耦合模块300可采用一般激光消融系统中所用耦合模块300，或根据使用需要灵活设置，以实现所需功能，如要想调整光脉冲，则在耦合模块300中设置能够调整脉冲的装置(如啁啾镜)；要想调整光束的空间相干性，则在耦合模块300中设置散射屏、透镜等能够实现相干性调节的装置。

光纤束120用于接收耦合模块300发出的第二激光束，对血管病变部位进行消融处理。

本发明实施例提供的激光消融系统包括上述各实施例提供的消融导管100。该消融导管100与上述各实施例中的消融导管100具有相同的结构特征，且所起作用相同，此处不赘述。

在一个具体的实施例中，控制模块200还用于分析处理光学相干断层成像探头130获取的信号，得出血管病变部位的斑块类型，和/或经光纤束120发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁的信息。

当控制模块200得出血管病变部位的斑块类型时，根据斑块类型调整进入光纤束120的激光束的能量。

具体的，控制模块200包括用于发射近红外光束的第一激光器、用于发射高能紫外光束的第二激光器和控制器，控制器可采用具有图像分析功能的芯片、集成组件、单片机等中的一种或多种组合，只要能实现上述功能即可。使用时，控制器通过分析处理光学相干断层成像探头130获取的图像，分析得出血管病变部位的斑块类型，之后控制激光器或耦合模块300，将进入光纤束120的激光束的能量控制在与斑块类型相匹配的能量内；或者分析得出经光纤束120发出的激光束的照射区域内存在未发生病变的血管壁，此时医护人员可通过导丝调整导管主体110的远端朝向，进而调整光纤束120发出激光束的照射区域，避免激光束照射至未发生病变的血管壁上。控制模块200采用本实施例提供的方案，可有效增强激光消融系统的自动化程度，降低医护人员的工作强度，提高治疗效率。

请参照图5所示，在本发明的另一实施例中，提供了一种血管内激光斑块消融方法，采用上述各实施例提供的激光消融系统，血管内激光斑块消融方法包括以下步骤：

S1、获取导管主体110的前方信号。

具体的，该步骤可通过上述各实施例提供的激光消融系统扫描并分析获取。其中，分析过程可通过激光消融系统中的控制模块200进行，也可通过人工处理，或者借助其他分析软件得出，这里不做唯一限定。

S2、分析得出血管病变部位的斑块类型，和/或经光纤束120发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁的信息。

具体的，本步骤主要包括两种情况：

第一种情况、上述导管主体110的前方信号中显示出了血管病变部位的斑块图像，医护人员或控制模块200根据该图像中斑块的形状、大小，分析得出斑块类型；

第二种情况，上述导管主体110的前方信号中显示出了正常的血管壁，此时光纤束120发出的激光束会照射至血管壁上，为避免血管壁发生损伤，分析得出导管主体110的远端所需偏移方向、角度等信息。

S3、根据上一步骤得出的信息，调整激光消融系统的工况。

具体的，本步骤包括以下步骤：

当上一步骤得出的信息包括血管病变部位的斑块类型时，即对应S2步骤中的第一种情况，根据斑块类型调整进入光纤束120的激光束的能量；

当上一步骤得出的信息包括经光纤束120发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁的信息时，即对应S2步骤中的第二种情况，若得出经光纤束120发出的激光束的照射区域内存在未发生病变的血管壁，则调整光纤束120输出端的朝向。

本发明实施例提供的血管内激光斑块消融方法采用了上述各实施例提供的激光消融系统，便于操作人员或激光消融系统在能够在发出激光束之前，根据导管主体110的前方信号分析得出血管病变部位的斑块类型，和/或经光纤束120发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁等信息，进而根据上述信息调整激光束的能量，和/或导管主体110的远端朝向，将诊断与治疗合二为一进行操作，从而无需反复调整激光束能量，进而可以快速准确完成斑块消融，同时避免对血管壁造成损伤，提高了消融操作的安全性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，仅具体描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种消融导管，包括导管主体以及安装于所述导管主体内的光纤束，其特征在于，所述消融导管还包括多个光学相干断层成像探头，多个所述光学相干断层成像探头沿所述光纤束的周向间隔分布于所述光纤束中，以相互配合获取所述导管主体的前方信号，所述导管主体包括依次连通的连接头、过渡管和外管；所述连接头用于与激光消融系统中的耦合模块连接；所述过渡管具有弹性；所述外管具有导丝腔和光纤腔；所述光纤束安装于所述光纤腔内，并延伸至所述连接头内，用于与耦合模块连接；所述外管的远端嵌装有显影环，且所述显影环的远端沿所述导管主体的轴向延伸至所述导管主体外。

2.如权利要求1所述的消融导管，其特征在于，所述光学相干断层成像探头包括依次熔接的单模光纤、渐变折射率光纤和无芯光纤；其中，所述单模光纤用于接收外来激光束并将其传输至所述无芯光纤，所述渐变折射率光纤用于接收所述单模光纤输出的激光束并将其放大后输出，所述无芯光纤用于接收所述渐变折射率光纤输出的激光束并对其进行调控后输出至血管的病变部位。

3.如权利要求1所述的消融导管，其特征在于，所述光学相干断层成像探头设有四个且均匀分布于所述光纤束中。

4.如权利要求1所述的消融导管，其特征在于，所述光纤束包括60-100根呈环形设置的紫外多模光纤。

5.如权利要求1所述的消融导管，其特征在于，所述外管的外壁上印刷有标记，所述标记用于显示所述导管主体进入血管的长度是否达到预设要求。

6.一种激光消融系统，其特征在于，包括控制模块、耦合模块，以及与所述耦合模块连接的权利要求1-5任一项所述消融导管；

所述控制模块用于发出第一激光束和第二激光束，并接收所述光学相干断层成像探头获取的信号；

所述耦合模块用于传递并处理所述第二激光束，以及所述光学相干断层成像探头反馈的检测信号；

所述光纤束用于接收所述耦合模块发出的第二激光束，对血管病变部位进行消融处理。

7.如权利要求6所述的激光消融系统，其特征在于，所述控制模块还用于分析处理所述光学相干断层成像探头获取的信号，得出所述血管病变部位的斑块类型，和/或经所述光纤束发出的激光束的照射区域内是否存在未发生病变的血管壁的信息；

当所述控制模块得出血管病变部位的斑块类型时，根据所述斑块类型调整进入所述光纤束的激光束的能量。