CN116058961A - 一种可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，涉及一种可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管。其包括用于接收紫外激光能量的受光装置和射出激光能量的调节装置，受光装置和调节装置内设有用于传导激光能量的传导体。本发明中，激光在经过复眼透镜时，复眼透镜对激光进行光束平顶整形将输入的光斑分割，再通过后续聚焦透镜将分割的光斑累加，从而得到匀化光场分布，且双凹透镜能够对经复眼透镜分割的光斑进行进一步的分散，以降低光纤大端即入射端的单位面积所接受的激光能量强度，降低了单位面积接收的激光能量强度从而避免损伤入射端的端面，实现均衡施加能量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，涉及一种可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管。
背景技术
对于血管的慢性闭塞病变、迂曲钙化病变等症状一般通过激光消融进行治疗，激光消融的原理是利用紫外激光的能量消除斑块和增生组织，从而达到治疗血管的效果，具有安全可靠、不损伤血管的优点。
如CN113038898A中涉及用于使用在护套内产生的激光诱导的压力波来破坏脉管系统内的内膜钙和中膜钙的设备和方法，在该激光消融系统中，利用排列成圆轴阵列的光纤传导激光，利用激光诱导产生的压力波来破坏目标组织，然而因为用于消融增生组织所需的紫外激光能量较大，但受到人体血管大小限制，紫外激光消融导管直径较为细小且导管内能够容纳的光纤数量有限，这使得光纤入射端能接受的能量有限且容易损伤光纤入射端面，在应用于消融组织中的使用效果不理想。
为了在确保光纤入射端面不受损伤的前提下，光纤入射端面能够接收足量的紫外激光能量，提出一种变芯径的高效率耦合紫外激光消融导管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明目的在于，提供了一种可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，包括用于接收紫外激光能量的受光装置和射出激光能量的调节装置，所述受光装置和所述调节装置内设有用于传导激光能量的传导体；
所述受光装置包括一端与激光器连接的前端导管，所述前端导管内靠近所述激光器一端设有前端固定环，所述前端固定环内靠近所述激光器一端设有用于接收并将激光能量均化的透镜组；
所述调节装置包括与所述前端导管另一端连接的后端导管，所述后端导管另一端连接有用于插入人体血管的导丝；
所述传导体为由多个光纤组成的光纤束，所述光纤包括入射端、变芯端、中间端和射出端，其中，所述变芯端的两端直径不同，所述变芯端大端接所述入射端，所述变芯端小端接所述中间端，所述中间端接所述射出端，所述入射端、所述变芯端、所述中间端均位于所述前端导管内，所述射出端位于所述后端导管和所述导丝内，所述入射端与所述透镜组表面接触，所述透镜组对激光器射入的激光能量进行均化，由所述入射端对均化后的激光进行接收。
作为本技术方案的进一步改进，所述透镜组包括卡在所述前端固定环内的镜框，所述镜框内靠两端处对称设有两个复眼透镜，两个所述复眼透镜之间设有聚焦透镜。
作为本技术方案的进一步改进，所述聚焦透镜为双凹透镜。
作为本技术方案的进一步改进，所述入射端的排列方式按照光斑形状排列。
作为本技术方案的进一步改进，所述激光器射出的激光为准分子激光。
作为本技术方案的进一步改进，所述传导体还设有护套，所述护套包覆在所述中间端和所述射出端表面，所述后端导管内靠近所述导丝一端开设有贯穿其顶部的半裸槽，所述半裸槽内转动连接有调节旋钮，所述调节旋钮中部开设有贯穿其两侧表面的通槽，所述通槽内表面对称开设有滑槽，所述护套远离所述受光装置一端外表面对称设有滑轴，所述滑轴与所述滑槽滑动连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述前端导管内靠近所述后端导管一端卡接有后端固定环，所述前端固定环与所述前端导管内远离所述后端导管一端卡接，所述前端固定环和所述后端固定环内均开设有多个穿孔，所述穿孔与所述光纤一一对应，所述入射端穿过所述前端固定环的穿孔，所述中间端穿过所述后端固定环的穿孔。
作为本技术方案的进一步改进，所述入射端与所述透镜组接触的端面保持垂直于所述透镜组的轴向。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管中，设有透镜组和变芯径的光纤，激光在经过复眼透镜时，复眼透镜对激光进行光束平顶整形将输入的光斑分割，再通过后续聚焦透镜将分割的光斑累加，从而得到匀化光场分布，且双凹透镜能够对经复眼透镜分割的光斑进行进一步的分散，以降低光纤大端即入射端的单位面积所接受的激光能量强度，激光射入芯径较大的入射端，通过将激光能量分摊均化，并增大用于接收激光的面积，降低了单位面积接收的激光能量强度从而避免损伤入射端的端面，实现均衡施加能量的目的。
2、该可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管中，通过设有调节旋钮，在半裸槽内转动调节旋钮，护套的滑轴沿着滑槽向内移动，护套带动射出端发生扭曲使得射出端的一端向后端导管方向收缩，当需要释放射出端使其沿着导丝进入血管时，反向转动调节旋钮，滑轴沿着滑槽向外移动带动射出端的一端沿着导丝进入血管内即可。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体拆分结构图；
图3为本发明的受光装置截面结构图；
图4为本发明的调节装置截面结构图；
图5为本发明的传导体拆分结构图；
图6为本发明的光纤结构示意图。
图中各个标号意义为：
1、受光装置；11、前端导管；12、前端固定环；13、透镜组；14、后端固定环；
2、调节装置；21、后端导管；22、导丝；23、调节旋钮；
3、传导体；31、光纤；31a、入射端；31b、变芯端；31c、中间端；31d、射出端；32、护套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。
实施例1：
请参阅图1-图6所示，本实施例目的在于，提供了一种可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，包括用于接收紫外激光能量的受光装置1和射出激光能量的调节装置2，受光装置1和调节装置2内设有用于传导激光能量的传导体3；
受光装置1包括一端与激光器连接的前端导管11，前端导管11内靠近激光器一端设有前端固定环12，前端固定环12内靠近激光器一端设有用于接收并将激光能量均化的透镜组13；
调节装置2包括与前端导管11另一端连接的后端导管21，后端导管21另一端连接有用于插入人体血管的导丝22；
传导体3为由多个光纤31组成的光纤束，光纤31包括入射端31a、变芯端31b、中间端31c和射出端31d，其中，变芯端31b的两端直径不同，变芯端31b大端接入射端31a，变芯端31b小端接中间端31c，中间端31c接射出端31d，入射端31a、变芯端31b、中间端31c均位于前端导管11内，射出端31d位于后端导管21和导丝22内，入射端31a与透镜组13表面接触，透镜组13对激光器射入的激光能量进行均化后，以变芯径的光纤31的大端即直径较大的入射端31a进行接收，实现对传导体3的均衡施加能量。
本实施例在具体使用时，手术时将导丝22插入血管内到达目标位置，在半裸槽内转动调节旋钮23，使得射出端31d末端沿着导丝22移向目标组织，将激光器与前端导管11一端连接后，激光器射入的紫外激光首先经过透镜组13，激光在经过复眼透镜时，复眼透镜对激光进行光束平顶整形将输入的光斑分割，再通过后续聚焦透镜将分割的光斑累加，从而得到匀化光场分布，且双凹透镜能够对经复眼透镜分割的光斑进行进一步的分散，以降低光纤31大端的单位面积所接受的激光能量强度，激光射入芯径较大的入射端31a，并沿着变芯端31b进入小芯径的中间端31c，最终由射出端31d射向目标组织，与目标组织发生光化反应，会断裂目标组织中分子之间的结合键，将组织直接分离成挥发性的碎片而消散，通过将激光能量分摊均化，并增大用于接收激光的面积，降低了单位面积接收的激光能量强度从而避免损伤入射端31a的端面，实现均衡施加能量的目的。
本实施例中，为了对激光能量进行接收并均化，透镜组13包括卡在前端固定环12内的镜框，镜框内靠两端处对称设有两个复眼透镜，两个复眼透镜之间设有聚焦透镜，通过设有透镜组13，激光器发出的激光在经过复眼透镜时，复眼透镜对激光进行光束平顶整形将输入的光斑分割，再通过后续聚焦透镜将分割的光斑累加，从而得到匀化光场分布。
为了进一步分散激光，聚焦透镜为双凹透镜，双凹透镜具有对光的发散作用，能够对经复眼透镜分割的光斑进行进一步的分散，以降低光纤31大端的单位面积所接受的激光能量强度，从而避免因接受的激光能量强度过高导致的入射端31a的端面受损。
为了确保对激光能量的接收传递，入射端31a的排列方式按照光斑形状排列，如当复眼透镜中的小眼面为矩形时，会生成对应的矩形光斑，则入射端31a按矩形排列，当复眼透镜中的小眼面为六角形时会生成六角形光斑，则入射端31a按六角形排列，通过将入射端31a按照光斑形状进行排列，有利于激光的接收传递。
为了对生物组织进行消融，激光器射出的激光为准分子激光，准分子激光为超紫外线光波，此波长的激光吸收范围窄，每一个激光脉冲可以切削0.2到0.25um厚度的生物组织，能够实现在细胞下水平的精确切削，能够避免误伤正常组织。
为了便于控制射出端31d在导丝22内的移动，传导体3还设有护套32，护套32包覆在中间端31c和射出端31d表面，后端导管21内靠近导丝22一端开设有贯穿其顶部的半裸槽，半裸槽内转动连接有调节旋钮23，调节旋钮23中部开设有贯穿其两侧表面的通槽，通槽内表面对称开设有滑槽，护套32位于通槽内，护套32远离受光装置1一端外表面对称设有滑轴，滑轴位于滑槽内，滑轴与滑槽滑动连接，需要将射出端31d从导丝22内向内侧移动时，在半裸槽内转动调节旋钮23，护套32的滑轴沿着滑槽向内移动，护套32带动射出端31d发生扭曲使得射出端31d的一端向后端导管21方向收缩，当需要释放射出端31d使其沿着导丝22进入血管时，反向转动调节旋钮23，滑轴沿着滑槽向外移动带动射出端31d的一端沿着导丝22进入血管内即可。
为了避免射出端31d扭曲时导致入射端31a的排列发生变化，前端导管11内靠近后端导管21一端卡接有后端固定环14，前端固定环12与前端导管11内远离后端导管21一端卡接，前端固定环12和后端固定环14内均开设有多个穿孔，穿孔与光纤31一一对应，入射端31a穿过前端固定环12的穿孔，中间端31c穿过后端固定环14的穿孔，通过设有前端固定环12和后端固定环14对入射端31a和中间端31c进行固定，能够避免在射出端31d扭曲时导致的入射端31a排列发生变化，确保入射端31a对激光能量的接收。
为了减少激光能量在传输时的损失，入射端31a与透镜组13接触的端面保持垂直于透镜组13的轴向，通过将端面垂直于轴向的方式，使得激光能够垂直射入入射端31a内，避免因为角度折射导致的激光能量损耗。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：包括用于接收紫外激光能量的受光装置（1）和射出激光能量的调节装置（2），所述受光装置（1）和所述调节装置（2）内设有用于传导激光能量的传导体（3）；
所述受光装置（1）包括一端与激光器连接的前端导管（11），所述前端导管（11）内靠近所述激光器一端设有前端固定环（12），所述前端固定环（12）内靠近所述激光器一端设有用于接收并将激光能量均化的透镜组（13）；
所述调节装置（2）包括与所述前端导管（11）另一端连接的后端导管（21），所述后端导管（21）另一端连接有用于插入人体血管的导丝（22）；
所述传导体（3）为由多个光纤（31）组成的光纤束，所述光纤（31）包括入射端（31a）、变芯端（31b）、中间端（31c）和射出端（31d），其中，所述变芯端（31b）的两端直径不同，所述变芯端（31b）大端接所述入射端（31a），所述变芯端（31b）小端接所述中间端（31c），所述中间端（31c）接所述射出端（31d），所述入射端（31a）、所述变芯端（31b）、所述中间端（31c）均位于所述前端导管（11）内，所述射出端（31d）位于所述后端导管（21）和所述导丝（22）内，所述入射端（31a）与所述透镜组（13）表面接触，所述透镜组（13）对激光器射入的激光能量进行均化，由所述入射端（31a）对均化后的激光进行接收。
2.根据权利要求1所述的可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：所述透镜组（13）包括卡在所述前端固定环（12）内的镜框，所述镜框内靠两端处对称设有两个复眼透镜，两个所述复眼透镜之间设有聚焦透镜。
3.根据权利要求2所述的可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：所述聚焦透镜为双凹透镜。
4.根据权利要求2所述的可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：所述入射端（31a）的排列方式按照光斑形状排列。
5.根据权利要求1所述的可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：所述激光器射出的激光为准分子激光。
6.根据权利要求1所述的可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：所述传导体（3）还设有护套（32），所述护套（32）包覆在所述中间端（31c）和所述射出端（31d）表面，所述后端导管（21）内靠近所述导丝（22）一端开设有贯穿其顶部的半裸槽，所述半裸槽内转动连接有调节旋钮（23），所述调节旋钮（23）中部开设有贯穿其两侧表面的通槽，所述通槽内表面对称开设有滑槽，所述护套（32）远离所述受光装置（1）一端外表面对称设有滑轴，所述滑轴与所述滑槽滑动连接。
7.根据权利要求6所述的可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：所述前端导管（11）内靠近所述后端导管（21）一端卡接有后端固定环（14），所述前端固定环（12）与所述前端导管（11）内远离所述后端导管（21）一端卡接，所述前端固定环（12）和所述后端固定环（14）内均开设有多个穿孔，所述穿孔与所述光纤（31）一一对应，所述入射端（31a）穿过所述前端固定环（12）的穿孔，所述中间端（31c）穿过所述后端固定环（14）的穿孔。
8.根据权利要求1所述的可均衡施加能量的耦合紫外激光消融导管，其特征在于：所述入射端（31a）与所述透镜组（13）接触的端面保持垂直于所述透镜组（13）的轴向。
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