CN116899109A - 一种适用于光治疗的光路调节系统及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于光治疗的光路调节系统及其调节方法，其中，该光路调节系统可以包括：光纤，用于提供光线至被施加含有荧光基质的光敏物的目标组织；可调节的光纤鞘管，部分地包覆光源，以允许光线部分地射出光源鞘管至目标组织；检测部，用于检测目标组织的荧光基质的荧光特性；控制部，基于荧光基质的荧光特性调节光源鞘管，以允许光线射出光源鞘管的出射形态被调节。本发明提供一种适用于光治疗的光路调节系统，包括开口可调的光纤鞘管，该光纤鞘管克服现有光动力技术中存在的缺点，在有效治疗病灶的同时，又能较好地保护周围正常组织，减少治疗副反应的发生，使得光动力治疗在保持原有疗效的情况下更为安全。

Description

一种适用于光治疗的光路调节系统及其调节方法

技术领域

本发明涉及光动力治疗器械技术领域，尤其涉及一种适用于光治疗的光路调节系统及其调节方法。

背景技术

光动力治疗（或PDT）：其包括施予光敏物质，所述光敏物质优先地结合到组织，例如肿瘤细胞，并且之后使用具有合适的波长、能够激活所述光敏物质的光源照射所述组织，所述光敏物质因而在原位释放纯态氧或自由基，所述纯态氧或自由基是高反应性的并且快速氧化邻近组织，从而通过细胞凋亡（程序性细胞死亡）或通过令供给肿瘤细胞的血管缺血（瞄准血管的光动力治疗技术或VTP）而令癌细胞死亡。这样产生的氧自由基种类通常具有低的覆盖和很短的存在时间，这使得它们的毒性效应是非常局域化的。光动力治疗（或PDT）技术能够处置如特定癌症或AMD（老年黄斑变性）的疾病。

在光动力治疗中，经内窥镜将光纤置入体腔内，如口腔、食管、肠道、气管、胆管或膀胱，通过光纤发出的激光照射含有光敏剂的病灶，引起光化学反应杀伤肿瘤细胞从而达到治疗的目的。

为了获得更好的手术效果，通常光纤激光窗口必须贴近或者抵上病灶，以减少因间距导致的激光脉冲能量被生理盐水吸收或者方便激光在病灶表面产生等离子体，因此光纤激光窗口需要在术中不断地被调节以接近病灶。目前基本只有点状光纤能控制激光照射范围。然而由于光敏剂（PS）在光照射下会产生活性氧（ROS），活性氧对正常组织和细胞也会造成不可忽视的氧化损伤，控制与时空选择性相关的照射参数如范围、深度、广度、时间对于精准治疗并降低副作用而言，就构成了不可忽视的重要考虑因素。

CN111494005A公开了一种光纤鞘管，该光纤鞘管通过套在激光传输光纤上的鞘管获得激光窗口的指向性，通过光纤位置调节器进退光纤激光窗口与鞘管端口的相对位置或者与手术病灶的相对位置，其中，该鞘管端口为开口，并在内侧管安装有中空的可反射或透射激光能量的圆柱形元件。

点状光纤由于照射的范围有限也只适用极少数特殊部位小病灶治疗。临床中更常用到的柱状光纤、球状光纤都不能控制照射的范围，激光会同时照射到含有光敏剂的正常组织，同样会引起光化学反应，使得被照射的正常组织受损，引起相应的副作用，如膀胱刺激征（尿频尿急尿痛）、慢性肠黏膜炎等。在目前的光动力治疗中无法做到的是，在治疗病灶的同时，又能较好地保护周围正常组织，减少副反应发生。

此外，在利用如光纤一类的光动力接入件执行光治疗时，每个患者的个体情况是不同的，如病灶组织的个体化差异，因此，为了有效地提高光治疗效力，且避免不必要的身体损伤，有必要为每个患者确定好适应的光动力治疗参数，如光线的照射强度；此外，光动力治疗过程中的典型情况包括：随着光治疗进程的延续，患者的部分病灶部位有了明显的改善，但对于该病灶部位的激光照射仍然按照初始的设定保持不变，如照射点位仍然是固定的，这样会使光线照射至相较正常的组织部位或者可能对已有明显改善的病灶组织再次造成消极影响，这对于其余未改善的病灶部位的治疗也是不利的；或是，对于已经或可能继续恶化的病灶组织，未能及时调整光线照射的位置和/或强度，使得后续仍要再次进行治疗。鉴于此，该技术有待进一步优化，以利于光动力疗法的推广和进步。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种适用于光治疗的光路调节系统及其方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。特别是通过改善光照射的时空选择性，改善光动力治疗（PDT）的可控性。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于光治疗的光路调节系统，包括：

光纤，用于提供光线至被施加含有荧光基质的光敏物的目标组织；

可调节的光纤鞘管，部分地包覆光纤，允许光线部分地射出光纤鞘管至目标组织；

检测部，用于检测目标组织的荧光基质的荧光特性；

控制部，基于荧光基质的荧光特性调节光源鞘管，使得光线射出光源鞘管的出射形态被调节。

特别地，通过本发明的光路调节系统，在预先知晓荧光特性的前提下，就能够将光敏剂（PS）产生活性氧（ROS）的范围、广度和深度进行选择性调节，使得活性氧对正常组织和细胞造成的氧化损伤尽量最小化。

优选地，基于荧光基质的荧光特性调节光源鞘管包括：

确定荧光基质于目标组织的分布度；

基于分布度调节光源鞘管对应光纤的包覆度。

优选地，控制部还被配置为基于荧光基质的荧光强度调节光纤针对目标组织的输出强度和/或时间。

优选地，光纤鞘管包括可相对活动的第一鞘管和第二鞘管，其中，

第一鞘管具有部分地包覆光纤的内鞘管腔，并具有允许光纤提供的光线部分地射出的第一开口；

第二鞘管具有部分地包覆第一鞘管的外鞘管腔，并具有允许光线部分地射出的第二开口；

其中，

第一开口和第二开口的重合度能够鉴于荧光基质的荧光特性被调节。

优选地，第一鞘管的至少一端设置有封盖，封盖具有允许光纤移动的固定孔。

优选地，第一开口沿轴向形成在第一鞘管的部分侧壁和/或第二开口沿轴向形成在第二鞘管的部分侧壁。

优选地，第一开口和/或第二开口具有两个端面，两个端面中的至少一个形成在与第一鞘管和/或第二鞘管的切向或半径方向并行的方向。

优选地，本发明提供了一种适用于光治疗的光路调节方法，可以包括：

提供光线至被施加含有荧光基质的光敏物的目标组织；

提供部分地包覆光线以允许光线部分地射出的可调节的光纤鞘管；

检测目标组织含有的荧光基质的荧光特性；

基于荧光基质的荧光特性调节光纤鞘管，以允许光线射出光纤鞘管的出射形态被调节。

优选地，光纤鞘管的调节是在时间上与荧光基质于目标组织的分布状态相关联地来执行的。

优选地，本发明提供的光路调节方法还包括基于光线的输出时间与荧光基质的荧光强度的关系调整光线输出至目标组织的强度和/或时间。

本发明提供一种适用于光治疗的光路调节系统，包括开口可调的用于光动力治疗的光纤鞘管，该光纤鞘管克服现有光动力技术中存在的缺点，在有效治疗病灶的同时，又能较好的保护周围正常组织，减少治疗副反应的发生，使得光动力治疗在保持原有疗效的情况下，更为安全；此外，针对于该开口可调的光纤鞘管，本发明根据反映治疗进程的荧光基质的荧光特性来适时地调整光纤鞘管，从而控制治疗光线通过光纤鞘管照射至患者目标组织时的状态，避免不必要的治疗光线照射至与光敏剂的作用区域无关的其他组织部位，降低正常组织部位的受损风险，荧光基质不仅便于对目标组织识别定位，同时也为医护人员定性及定量地查验及评估光敏药剂与肿瘤组织部位之间的作用关系提供便利，尤其是精准地指导光纤鞘管的调节，从而达到治疗光线与目标病灶组织高度贴合的需求。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的光纤鞘管的结构示意图；

图2是本发明提供的一种优选实施方式的光纤鞘管的俯视结构图之一；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的光纤鞘管的俯视结构图之二；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的光纤鞘管的应用场景。

附图标记列表

10：第一鞘管；20：第二鞘管；30：封盖；101：内鞘管腔；102：第一开口；201：外鞘管腔；202：第二开口；301：固定孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

本发明提供了一种适用于光治疗的光路调节系统，可以包括：

光源，用于提供治疗光线，尤其是将光线提供至患者的被施加含有荧光基质的光敏物的目标组织。

可调节的光纤鞘管，部分地包覆光源，允许光源的光线部分地射出至目标组织。

检测部，用于检测目标组织的荧光基质的荧光特性。

控制部，能够基于目标组织的荧光基质的荧光特性调节光源鞘管，以调节光源的光线射出光源鞘管至目标组织的目标形态。

特别地，本发明中，光源的一种特例是光纤。应当理解的是，本领域技术人员也可以采用除光纤之外的其他光动力源，只要其目的在于实现光动力治疗。另外，光纤仅是作为非限制性实例的说明，不应视为对本发明的具体限制。

根据一种优选实施方式，基于目标组织的荧光基质的荧光特性调节光源鞘管可以包括如下步骤：

确定光敏物所含荧光基质于患者目标组织中的分布度。

基于荧光基质的分布度调节光源鞘管针对光源的包覆度。

由此，在本发明中通过调整控制光动力治疗（PDT）的与时空选择性相关的照射参数如范围、深度、广度、时间，达成了光动力治疗（PDT）的高精度治疗和副作用降低两个方面。

根据一种优选实施方式，参见图1和图2，光纤鞘管可以包括第一鞘管10和可活动地耦合于第一鞘管10径向外侧的第二鞘管20。或者，该光纤鞘管可以包括可相对地运动并包覆在彼此的径向一侧的第一鞘管10和第二鞘管20，其中，第二鞘管20环附在第一鞘管10的径向外侧。特别地，该光纤鞘管能通过各种内窥镜进入人体的体腔内。或者，在内窥镜无法到达的病变组织，也可通过皮肤穿刺将含有光纤的光纤鞘管递送至目标位置。

根据一种优选实施方式，第一鞘管10和第二鞘管20可以具有相同或不同的材质。进一步地，本发明中，光纤鞘管主体，包括第一鞘管10和第二鞘管20，可以是由刚性的不锈钢金属管、高分子树脂管、尼龙管、陶瓷管、玻璃管或是柔性的高分子树脂管中的一种或多种形成。特别地，上述材料或者包裹该材料的接触人体组织的保护膜层通常可以满足生物相容要求。

根据一种优选实施方式，参见图1和图2，第一鞘管10内部具有中空柱状的内鞘管腔101。第一鞘管10的内鞘管腔101允许提供治疗光线的光纤穿入，并部分或全部地被内鞘管腔101的鞘管壁所包覆。特别地，光纤可以是激光手术设备的激光传输元件。具体而言，光纤可以是柱状光纤或球状光纤。进一步地，光纤通常可由光纤外衣、缓冲层、包层和纤芯构成。

进一步地，参见图1至图3，第一鞘管10的其中一端部分或全部地贯通，形成开放的端口。另一方面，第一鞘管10的另一端则可设置具有固定孔301的封盖30。

具体而言，该封盖30，尤其是封盖30表面的固定孔301可用于引导光纤进入鞘管内部，并且该具有固定孔301的封盖30能够防止光纤在鞘管腔内晃动或者从鞘管腔内脱出。另外，该具有固定孔301的封盖30可以调节光纤头端和鞘管头端的相对位置。特别地，封盖30的一种特例是采用硅胶材料制得。

在一种可选实施方式中，第一鞘管10的两端均可设置该封盖30。进一步地，封盖30表面开设有固定孔301。鉴于此，光纤可以从第一鞘管10第一端（如底端）的封盖30表面的固定孔301穿入内鞘管腔101，并从第一鞘管10的与第一端相对的第二端（如顶端）的封盖30表面的固定孔301穿出，使得容置于内鞘管腔101中的光纤能够经由两端封盖30表面的固定孔301而被固定，同时，内鞘管腔101中的光纤能够经由两端封盖30表面的固定孔301而至少轴向移动并因此被调节。特别地，固定孔301的具体截面形状包括但不限于圆形、方形、三角形、多边形或其他可能的几何形状。

根据一种优选实施方式，封盖30表面的固定孔301周向还可间隙布设多个条形肋槽，这些肋槽可以减少光纤穿过固定孔301并移动时的阻力。另外，在例如硅胶一类的柔性材料作为封盖30主体基材时，这些条形肋槽允许光纤更加容易地在固定孔301内移动，从而便于调节光纤与鞘管的相对位置。较佳地，这些条形肋槽可以与固定孔301一体成型（如通过标准模具构造成型）。

根据一种优选实施方式，参见图1和图2，第一鞘管10的周向侧壁开设有第一开口102。可选地，第一开口102大致呈一条形开口。或者，第一开口102的截面形状也可以是梯形（如直角梯形、等腰梯形等）、椭圆形或其他可能的几何形状。

根据一种优选实施方式，参见图1和图2，在第一鞘管10的部分侧壁上，第一开口102基本沿第一鞘管10的轴线方向部分或全部地贯穿第一鞘管10的周向侧壁。具体而言，第一开口102可以是形成在第一鞘管10周向侧壁的二分之一开口、四分之三开口。例如，该开口形成在第一鞘管10的侧壁，且不与第一鞘管10的任意一端相连通。较佳地，该开口可以连通第一鞘管10的其中一端。或者，该开口可以完全连通第一鞘管10的上、下端面。换言之，第一开口102可以是沿第一鞘管10轴向延伸的部分或全部地开放的开口。或者，第一开口102可以是沿第一鞘管10轴向延伸的部分或全部地贯通鞘管侧壁的开口。特别地，根据临床经验，第一开口102的尺寸通常设置在0°～150°范围。

根据一种优选实施方式，第一鞘管10侧壁的第一开口102具有两个侧壁。具体地，第一开口102的两个侧壁可以是基本平行的。较佳地，第一开口102的两个侧壁可以是基本平行且相对的。或者，第一开口102的两个相对的侧壁可以具有预定的夹角。

根据一种优选实施方式，当第一开口102的两个侧壁呈基本平行的形态时，第一开口102的两个侧壁可以是沿与第一鞘管10周向侧壁相切的方向形成。也即，第一开口102两个侧壁相对且平行。由此，在以如图2所示的俯视视角观察时，第一开口102的截面类似一矩形。

根据一种优选实施方式，当第一开口102的两个侧壁形成一夹角时，第一开口102的两个侧壁可以形成在这两个侧壁与第一鞘管10圆心或中心的连线上。由此，在以如图2所示的俯视视角观察时，第一开口102的截面类似一梯形。或者，第一开口102的两个侧壁可以形成在与第一鞘管10的半径或直径并行的方向上。

在一种可选实施方式中，第一开口102的两个侧壁中的其中一个可以是平行的，即沿与第一鞘管10周向侧壁相切的方向形成；而另一个则可以是形成在与第一鞘管10圆心或中心的连线上。

根据一种优选实施方式，第一鞘管10侧壁的第一开口102能够允许内鞘管腔101内光纤的出射激光部分地穿出从而抵达目标位置（如肿瘤病灶组织），而光纤产生的其他光线则被第一鞘管10除第一开口102之外的其他鞘管壁所遮挡。

根据一种优选实施方式，参见图1和图2，第一鞘管10外侧套设有第二鞘管20。具体地，第二鞘管20具有中空柱状的外鞘管腔201。具体地，外鞘管腔201用于容置含有光纤接入件的第一鞘管10，并部分地包覆在第一鞘管10的径向外侧。

进一步地，参见图1和图2，第二鞘管20两端部分或全部地贯通，以在两端形成开放的端口。也即，第二鞘管20的外鞘管腔201具有相互贯通的两个端口。鉴于此，第一鞘管10能够被容置于第二鞘管20的外鞘管腔201，并能够在外鞘管腔201中部分或全部地活动。

在一种可选实施方式中，第二鞘管20可以与第一鞘管10相同或类似，也即，第二鞘管20的其中一端具有完全开放的端口，另一端配置有具有固定孔301的封盖30。鉴于此，第一鞘管10可以沿第二鞘管20的具有开放的端口的一侧移动，而在第二鞘管20的具有封盖30的一端被限制移动。

根据一种优选实施方式，参见图1和图2，第二鞘管20的周向侧壁开设有第二开口202。可选地，第一开口102大致呈一条形开口。或者，第一开口102的截面形状也可以是梯形（如直角梯形、等腰梯形等）、椭圆形或其他可能的几何形状。

根据一种优选实施方式，参见图1和图2，在第二鞘管20的部分侧壁上，第二开口202基本沿第二鞘管20的轴线方向部分或全部地贯穿第二鞘管20的周向侧壁。具体而言，第二开口202可以是形成在第二鞘管20周向侧壁的二分之一开口、四分之三开口。例如，该开口形成在第二鞘管20的侧壁，且不与第二鞘管20的任意一端相连通。较佳地，该开口可以连通第二鞘管20的其中一端。或者，该开口可以完全连通第二鞘管20的上、下端面。换言之，第二开口202可以是沿第二鞘管20轴向延伸的部分或全部地开放的开口。或者，第二开口202可以是沿第二鞘管20轴向延伸的部分或全部地贯通鞘管侧壁的开口。特别地，与第一开口102相同或类似，第二开口202的开口尺寸可以设置在0°～150°范围。

根据一种优选实施方式，第二鞘管20侧壁的第二开口202具有两个侧壁。具体地，第二开口202的两个侧壁可以是基本平行的。较佳地，第二开口202的两个侧壁可以是基本平行且相对的。或者，第二开口202的两个相对的侧壁可以具有预定的夹角。

根据一种优选实施方式，当第二开口202的两个侧壁呈基本平行的形态时，第二开口202的两个侧壁可以是沿与第二鞘管20周向侧壁相切的方向形成。也即，第二开口202两个侧壁相对且平行。由此，在以如图2所示的俯视视角观察时，第二开口202的截面类似一矩形。

根据一种优选实施方式，当第二开口202的两个侧壁形成一夹角时，第二开口202的两个侧壁可以形成在这两个侧壁与第二鞘管20圆心或中心的连线上。由此，在以如图2所示的俯视视角观察时，第二开口202的截面类似一梯形。或者，第二开口202的两个侧壁可以形成在与第二鞘管20的半径或直径并行的方向上。

在一种可选实施方式中，第二开口202的两个侧壁中的其中一个可以是平行的，即沿与第二鞘管20周向侧壁相切的方向形成；而另一个则可以是形成在与第二鞘管20圆心或中心的连线上。

根据一种优选实施方式，在第一鞘管10侧壁的第一开口102和第二鞘管20侧壁的第二开口202部分或全部地相对的状态下，第二鞘管20侧壁的第二开口202能够允许内鞘管腔101内容置的光纤的出射激光部分地穿出从而抵达目标位置（如肿瘤病灶组织），而光纤产生的其他光线则被第一鞘管10除第一开口102和/或第二鞘管20除第二开口202之外的其他鞘管壁所遮挡。

在一种可选实施方式中，第一开口102和/或第二开口202也可以沿鞘管的环向延伸。换言之，第一开口102和/或第二开口202也可以沿与鞘管轴向基本垂直的方向延伸。由此，通过旋转或轴向移动第一鞘管10和/或第二鞘管20也可以调整第一开口102和第二开口202对应或重合程度，从而使通过第一开口102和第二开口202的光线的光路被调整。

根据一种优选实施方式，第一开口102和第二开口202的截面形状之设计通常应考虑通过鞘管出射的激光达到目标位置的具体状态，至少包括光线覆盖区域的面积、强度等。特别地，第二鞘管20侧壁的第二开口202和第一鞘管10侧壁的第一开口102可以具有彼此不同的开口截面形状。此外，第一开口102和第二开口202的具体尺寸也可以是相同或不同的，通常这应根据具体的使用场景来确定，例如配合光纤鞘管使用的激光类型、待照射的病灶组织的具体组成以及待照射的病灶组织对光线的吸收或反射状态等。因此，在实际临床应用中，依据设计加工难度及应用方便性考虑，可以设计多种开口角度不同（如30°、60°、90°、120°、150°）的套管，手术时根据需要组合选用。

根据一种优选实施方式，本发明中，第二鞘管20配置为相对于第一鞘管10可活动或可移动的。换言之，第一鞘管10可以是固定的，而第二鞘管20可以是活动的。具体而言，第二鞘管20可以在第一鞘管10的径向外侧以第一鞘管10的中心线为轴旋转/转动。或者，第二鞘管20可以在第一鞘管10的径向外侧沿第一鞘管10轴向移动。鉴于此，第二鞘管20和第一鞘管10的相对位置能够被调节，从而第一鞘管10的第一开口102和第二鞘管20的第二开口202之间的对正或重合程度能够被调节，使得经由第一开口102和第二开口202透出的激光的光路能够得到调整或限制。

优选地，本发明中，第二鞘管20能够在第一鞘管10的径向外侧进行旋转和/或轴向移动。具体而言，第一鞘管10和第二鞘管20可以按照基本抵接的方式相互套接。内、外鞘管之间为滑动摩擦-硬接触连接。或者，互相套接的第一鞘管10和第二鞘管20可以相对彼此具有预设间隔。进一步地，第一鞘管10和第二鞘管20之间的空隙可以用于布设便于第一鞘管10和第二鞘管20相对运动的膜结构或其他结构。

根据一种优选实施方式，第一鞘管10可配置为相对第二鞘管20可活动或可移动的。换言之，第二鞘管20可以是固定的，而第一鞘管10可以是活动的。具体而言，第一鞘管10可以在第二鞘管20的径向内侧以自身中心线为轴旋转/转动。或者，第一鞘管10可以在第二鞘管20的径向内侧沿轴向移动。鉴于此，第一鞘管10和第二鞘管20的相对位置能够被调节，从而，第一鞘管10的第一开口102和第二鞘管20的第二开口202之间的对正或重合程度能够被调节，使得经由第一开口102和第二开口202透出的激光的光路能够得到调整或限制。

根据一种优选实施方式，第一鞘管10和第二鞘管20均配置为可活动的。换言之，第一鞘管10和第二鞘管20是活动的，第一鞘管10和第二鞘管20可以交替或者同时运动。具体而言，容置有光纤的第一鞘管10可以被转动，由此，光纤提供的激光的出射方向能够随第一鞘管10侧壁的第一开口102的旋转而被改变。或者，具有第一开口102的第一鞘管10可以沿其轴向或光纤的长度方向移动，由此，光纤提供的激光的出射面能够随第一鞘管10侧壁的第一开口102的轴向移动而被改变，如激光沿病人上肢移动而分别照射不同的组织部位。

另一方面，具有第二开口202的第二鞘管20可以被转动，由此，在第一鞘管10的第一开口102的方向确定之时，内鞘管腔101中容纳的光纤所提供的激光的出射方向能够随第二鞘管20侧壁的第二开口102的旋转而被改变或限制。或者，具有第二开口202的第二鞘管20可以沿其轴向或光纤的长度方向移动，由此，内鞘管腔101中容纳的光纤所提供的激光的出射面能够随第二鞘管20侧壁的第二开口202的轴向移动而被改变，如激光沿病人上肢移动而分别照射不同的组织部位，并且，在第二开口202和第一开口102至少部分对正的状态下，第二开口202和第一开口102共同形成的、照射面的尺寸也能够随第二开口202和/或第一开口102的轴向移动而改变。

特别地，当第一鞘管10和第二鞘管20能够相对转动和/或轴向移动时，由第一鞘管10的第一开口和第二鞘管20的第二开口202构成的出射光路能够被灵活地调整，包括调节出射光路的照射面积，如通过旋转第一鞘管10和/或第二鞘管20调节彼此形成的出射光路的照射宽度，和/或通过轴向移动第一鞘管10和/或第二鞘管20调节彼此形成的出射光路的照射长度等。同时，在出射光路的照射面积能够被灵活调节的同时，可以辅以激光参数的调节，如调节激光出射强度、周期或频率（如交替或连续地照射）等。由此，能够更加广泛地适应于不同病人的不同病灶组织部位对于激光治疗的需求。

根据一种优选实施方式，为了便于调节，第二鞘管20可以机械耦合至可驱动其运动（如转动和/或轴向移动）的致动器组件（图中未示出）。具体而言，该致动器组件例如是电机，通过驱动电机可以调节第二鞘管20的运动。特别地，手术机器人在当今临床应用中越来越受到重视，医生通过操作控制台给出控制指令，手术机器人的控制中心产生用于驱动机械臂移动的指令，而光纤鞘管可以作为手术机器人的输出部件。因此，本发明中，致动器组件可以机械且电性地耦合至手术机器人或可操作的机械平台。

进一步地，与第二鞘管20相同或类似，第一鞘管10也可以耦合至用于驱动其运动的致动器组件（如电机）。优选地，通过手术机器人或可操作的机械平台可以控制致动器组件运作，从而可以调节第一鞘管10的运动。

根据一种优选实施方式，参见图4，本发明所述的可调节的光纤鞘管用于部分地遮挡提供激光治疗光线的光纤。具体而言，因构成光纤鞘管的内、外鞘管可相对旋转和/或移动，因此通过调节第一鞘管10和第二鞘管20各自开口的对应度可以使通过这些开口输出的光纤的出射光线路径被调节，从而适应不同位置及大小的病灶组织（如肿瘤）的治疗需要，并且避免不必要的激光非预期地照射至正常的组织部位，从而引起损伤。

光动力治疗（或PDT）是通过向患者的病灶组织施加光敏物质，通过具有合适的波长的治疗光线激活目标组织的光敏物质，使所述光敏物质因光线照射而被激发从而在原位释放纯态氧或自由基以达到杀死病变细胞之目的的一种治疗手段。通常地，在向患者的目标组织施加光敏药剂的同时，光敏药剂中伴随着荧光基质的掺入，该荧光基质一是为了便于识别定位，二是考虑到光敏药剂作用至患者目标组织时，方便医护人员可视化的定性及定量地查验及评估光敏药剂与肿瘤组织部位之间的作用关系。值得注意的是，患者目标组织（如肿瘤组织部位）的荧光基质的感光特性的变化能够直接或间接地反映该组织部位的治疗进程。例如，荧光基质的亮度/强度可能反映了相关光敏药剂的作用效果，如随着荧光基质的亮度/强度的下降，可能表示光敏药剂持续作用使肿瘤组织部位产生积极变化；或者荧光基质的分布度可能与肿瘤组织细胞的扩散性相关，例如荧光基质于肿瘤组织部位的分布区域表明了肿瘤组织细胞的扩散态势，从而反映了肿瘤组织部位的治疗结果。

根据一种优选实施方式，为了解决光动力治疗过程中存在的典型情况，需要根据患者病灶组织部位产生的积极或消极改变及时地调整治疗光线的照射形态。换言之，为了明显地改善光动力治疗，需要根据能够反映治疗效果的荧光基质的荧光特性来适时地调整光纤鞘管，从而控制治疗光线通过光纤鞘管照射至患者目标组织时的状态。鉴于此，本发明中，光纤鞘管的调节是在时间上与被施加至患者目标组织的荧光基质的荧光特性相关联地来执行的。

根据一种优选实施方式，患者的目标组织被施加含有荧光基质的光敏剂，在光纤鞘管的部分包覆下，通过光源（如光纤）向患者的被施加光敏剂的目标组织提供治疗光线。进一步地，检测部（如图像采集设备、摄像头）可以图像处理方式获取患者的目标组织含有治疗光线和/或荧光基质激发光的可见光图像。控制部（可包括中央处理器CPU、存储器）根据检测部获取的可见光图像对其进行分析处理，确定图像中荧光基质于目标组织的分布区域以及荧光基质的亮度等荧光特性。

根据一种优选实施方式，基于检测部获取的可见光图像中荧光基质的分布度，控制部可以根据该分布度信息驱动相应的致动器组件（如前文所述的可传动地耦合至内鞘管和/或外鞘管的电机）动作，或者形成相应的处理结果由人为驱动光纤鞘管，从而调节第一鞘管10和第二鞘管20各自开口的重合程度，以使由第一鞘管10的第一开口102和第二鞘管20的第二开口202共同形成的光线覆盖区能够与可见光图像中荧光基质于患者目标组织的分布程度基本重合，从而，尽可能避免不必要的治疗光线照射至与光敏剂的作用区域无关的其他组织部位，降低正常组织部位的受损风险。特别地，荧光基质的分布度与光纤鞘管的开口状态之间的对应关系能够被形成并保存成预设的控制程序，控制部在基于检测部获取的含有治疗光线和/或荧光基质激发光的可见光图像确定目标组织的荧光基质的分布度之时，可以根据预先保存的控制程序迅速确定并调整双层光纤鞘管的开口分布状态。

进一步地，除根据可见光图像中荧光基质的分布度来调节双层光纤鞘管的开口状态外，为了有效地改善光动力治疗的效果，并且减轻光动力治疗可能带来的副作用或危害，还可以根据可见光图像中荧光基质的荧光强度调整光源提供的治疗光线的强度。具体地，检测部获取患者的目标组织含有治疗光线和/或荧光基质激发光的可见光图像，控制部基于该可见光图像确定荧光基质的荧光强度。特别地，随着荧光基质的荧光强度不断减小，可能预示着光治疗进程的不断推进，光敏剂于病灶组织不断作用生效，因此，当荧光基质的荧光强度低于设定阈值时，控制部可以按照治疗光线输出时间与荧光基质的荧光强度的关系曲线来调整光源的输出功率，例如减小甚至停止治疗光线的输出。或者，基于检测部获取的可见光图像中荧光基质的荧光强度，控制部可以按照治疗光线输出时间与荧光基质的荧光强度的关系曲线来调整光源的输出时间，例如在荧光基质的荧光强度低于设定阈值时，减小治疗光线的输出时间。

特别地，荧光基质的选用应当与作用至目标组织的光敏剂/药物的具体类型相关，本发明对其不做具体限定。另外，治疗光线的种类通常也与具体需治疗的病灶组织部位及其类型相关，本发明对其不做具体限定。例如，光纤提供的治疗光线可以是近红外光。

实施例2

本实施例是对实施例1内容的进一步改进，重复的内容不再赘述。

本实施例提供了一种适用于光治疗的光路调节方法，可以利用如实施例1所述的光路调节系统。具体地，本实施例提供的光路调节方法可以包括如下步骤：

提供光线至被施加含有荧光基质的光敏物的目标组织。

提供部分地包覆光线以允许光线部分地射出的可调节的光纤鞘管。

检测患者目标组织含有的荧光基质的荧光特性。

基于荧光基质的荧光特性调节光纤鞘管以调整光线射出至目标组织的出射形态。

根据一种优选实施方式，本发明中，光纤鞘管的调节是在时间上与荧光基质于目标组织的分布状态相关联地来执行的。

根据一种优选实施方式，本实施例所述的光路调节方法还可包括：

基于光线的输出时间与荧光基质的荧光强度的关系调整所述光线输出至目标组织的强度和/或时间。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种适用于光治疗的光路调节系统，其特征在于，包括：

光纤，用于提供光线至被施加含有荧光基质的光敏物的目标组织；

可调节的光纤鞘管，部分地包覆所述光纤，允许所述光线部分地射出至所述目标组织；

检测部，用于检测所述目标组织的所述荧光基质的荧光特性；

控制部，基于所述荧光基质的荧光特性调节所述光源鞘管，使得所述光线射出所述光源鞘管的出射形态被调节。

2.根据权利要求1所述的光路调节系统，其特征在于，所述基于所述荧光基质的荧光特性调节所述光源鞘管包括：

确定所述荧光基质于所述目标组织的分布度；

基于所述分布度调节所述光源鞘管对应所述光纤的包覆度。

3.根据权利要求1或2所述的光路调节系统，其特征在于，所述控制部还被配置为基于所述荧光基质的荧光强度调节所述光纤针对所述目标组织的输出强度和/或时间。

4.根据权利要求1所述的光路调节系统，其特征在于，所述光纤鞘管包括可相对活动的第一鞘管（10）和第二鞘管（20），其中，

所述第一鞘管（10）具有部分地包覆光纤的内鞘管腔（101），并具有允许所述光纤提供的光线部分地射出的第一开口（102）；

所述第二鞘管（20）具有部分地包覆所述第一鞘管（10）的外鞘管腔（201），并具有允许所述光线部分地射出的第二开口（202）；

其中，

所述第一开口（102）和第二开口（202）的重合度能够鉴于所述荧光基质的荧光特性被调节。

5.根据权利要求4所述的光路调节系统，其特征在于，所述第一鞘管（10）的至少一端设置有封盖（30），所述封盖（30）具有允许所述光纤移动的固定孔（301）。

6.根据权利要求4所述的光路调节系统，其特征在于，所述第一开口（102）沿轴向形成在所述第一鞘管（10）的部分侧壁和/或所述第二开口（202）沿轴向形成在所述第二鞘管（20）的部分侧壁。

7.根据权利要求4所述的光路调节系统，其特征在于，所述第一开口（102）和/或第二开口（202）具有两个端面，所述两个端面中的至少一个形成在与所述第一鞘管（10）和/或第二鞘管（20）的切向或半径方向并行的方向上。

8.一种适用于光治疗的光路调节方法，其特征在于，包括：

提供光线至被施加含有荧光基质的光敏物的目标组织；

提供部分地包覆所述光线以允许所述光线部分地射出的可调节的光纤鞘管；

检测所述目标组织含有的所述荧光基质的荧光特性；

基于所述荧光基质的荧光特性调节所述光纤鞘管以调整所述光线射出所述光纤鞘管的出射形态。

9.根据权利要求8所述的光路调节方法，其特征在于，所述光纤鞘管的调节是在时间上与所述荧光基质于目标组织的分布状态相关联地来执行的。

10.根据权利要求8或9所述的光路调节方法，其特征在于，还包括基于光线的输出时间与荧光基质的荧光强度的关系调整所述光线输出至目标组织的强度和/或时间。