CN117297762B - 一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统,所述治疗光纤的光路上串联设置有不同的检测结构,各检测结构组成特定的组合,能够反射输入的检测光,用于确定所述治疗光纤是否符合治疗设备的使用需求;所述治疗光纤还能够传输治疗光,用于执行治疗。本发明通过在治疗光纤的光路上串联设置不同的检测结构,在使用时向光纤中输入检测光即可高效检测治疗光纤中的检测结构组合,进而判断光纤类型,确定当前接入的治疗光纤是否与治疗设备匹配,提高了光纤匹配效率,该光纤的匹配不受光纤长度限制,不影响治疗光的传输,保障了治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统。
背景技术
激光被广泛应用于医疗行业,例如皮肤美容(例如激光吸脂术,激光去斑),激光碎石(例如钬激光碎石术),切除(例如前列腺切除术)、消融(例如激光间质热疗)、烧灼组织。
光纤是传输激光或治疗病灶的关键部件,光纤的使用直接关系到手术安全,目前一些光纤的外观极为相似,医生通常需要人工辨识光纤,查询光纤属性,并确认是否与激光治疗设备匹配,该匹配过程效率较低,且存在较高的误匹配风险,当错误地使用光纤时还容易引起医疗事故。
为此,可以在光纤接头处设置电子标签,通过读取电子标签识别光纤类型,确定接入的光纤是否正确。然而,电子标签会增大接头体积,需更换接头标准,并且医疗领域中治疗光纤一般为耗材,其使用量较大,“在光纤接头设置电子标签,并增加读取设备”会导致成本急剧上升,给患者带来较大的经济压力。
通讯领域还有利用光时域反射技术(OTDR)识别光路分支的做法:将纤芯长度L处的折射率改变(该位置与纤芯其他位置折射率不同,会产生菲涅尔反射),在测定时,向纤芯中输入脉冲激光,然后利用瑞利散射和长度L处的菲涅尔反射获取回波信号,根据输入信号到收到回波信号之间的时间差可以测定距离L。为不同的纤芯设定不同的L,从而识别具体的光路分支。这种做法的缺陷在于:①通讯领域中光缆较长,L可以设定的足够远以获得足够的时间差,然而医疗领域中光纤通常在3m以内,输入信号到收到反馈信号之间的时间差极小,该时间差无法测量(或者说OTDR无法达到米级的精度);②长度L处的菲涅尔层会对全波段的光产生菲涅尔反射,因此会干扰到治疗激光的正常传输,降低能量效率,并且还导致难以精确控制激光的剂量,提升了手术难度和手术风险(例如,极大提升了激光消融场景中“精准、适形消融”的难度);③通讯领域将OTDR仅用于识别通讯线路中不同的信号支路,并不能确认信号支路与通讯设备是否适配。
为解决或至少部分解决上述缺陷,本发明提供一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统。
发明内容
本发明提供一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统,用以解决现有技术中光纤匹配效率较低,误匹配风险较高的缺陷。
本发明提供一种快捷匹配的治疗光纤,所述治疗光纤的光路上串联设置有不同的检测结构,各检测结构组成特定的组合,能够反射输入的检测光,用于确定所述治疗光纤是否符合治疗设备的使用需求;
所述治疗光纤还能够传输治疗光,用于执行治疗。
根据本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤,所述治疗光纤中的各检测结构反射不同波长范围的检测光,且每一检测结构的透射波长范围可以覆盖其远端一侧每一检测结构的至少部分反射波长范围。
根据本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤,所述各检测结构对于所述治疗光具有高透射率。
根据本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤,所述各检测结构可以分别设置在以下的任一位置:光纤接头、光纤入射端面、传输段、光纤出射端面、光纤侧壁。
根据本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤,各检测结构分别选自以下任一:二向色膜、窄带反射膜、光纤光栅、增反膜。
根据本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤,所述治疗光纤为多芯光纤,至少一个纤芯中设置有检测结构组合,用于确定所述多芯光纤是否符合治疗设备的使用需求。
根据本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤,所述治疗光纤为多芯光纤,每一纤芯设置有用于识别该纤芯的检测结构组合,以便根据各个纤芯确定所述多芯光纤是否符合治疗设备的使用需求。
根据本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤,所述多芯光纤的纤芯各自具有预设的出光方向,用于配合执行激光消融。
本发明还提供一种激光治疗系统,包括:
检测光发生模块,用于产生检测光并输出到接入的光纤中;
治疗光发生模块,用于产生治疗光并输出到接入的光纤中;
检测模块,用于检测光纤接口接收到的反射光;
处理模块,用于根据所述检测模块检测到的反射光组合识别接入的光纤类型;
其中,与所述激光治疗系统适配的系列光纤串联设置有不同的检测结构组合,能够反射光信号形成不同的信号组合,用于确定接入的光纤是否符合需求。
根据本发明提供的一种激光治疗系统,系统还包括合束模块,用于将所述检测光与所述治疗光的光路汇合,并从所述光纤接口输出到接入的光纤中。
根据本发明提供的一种激光治疗系统,系统还包括:
收发分路模块,用于获取反射光并输入到所述检测模块。
根据本发明提供的一种激光治疗系统,所述检测光发生模块可以产生不同波长组合的检测光。
根据本发明提供的一种激光治疗系统,所述检测光发生模块产生范围光。
根据本发明提供的一种激光治疗系统,所述处理模块被配置为:
根据所述检测模块检测到的光信号,结合治疗光纤与反射光组合的预设对应关系,确定当前接入的光纤类型;
若当前接入的光纤类型不符合预设参数或不符合手术方案,则输出提示信息和/或阻止所述治疗光发生模块输出治疗光和/或弹出当前接入的光纤。
根据本发明提供的一种激光治疗系统,所述激光治疗系统为激光间质热疗系统,所述激光间质热疗系统还包括冷却循环组件、输入输出模块。
根据本发明提供的一种激光间质热疗系统,冷却循环组件包括:
冷却循环套管,套设在接入的光纤上;
冷却介质容器,通过冷却循环管路与所述冷却循环套管连通,用于存储冷却介质;
蠕动泵,设于所述冷却循环管路上,用于将冷却介质泵入所述冷却循环套管,对光纤降温。
根据本发明提供的一种激光间质热疗系统,系统还包括脚踏开关,用于供用户操作控制所述治疗光发生模块的工作状态。
根据本发明提供的一种激光间质热疗系统,系统还包括磁共振设备,所述磁共振设备采集靶区的磁共振图像数据;
所述处理模块用于根据所述磁共振图像数据生成靶区的温度数据和/或消融预估数据,以引导激光间质热疗过程。
本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统至少具有以下有益效果:
1、对一系列光纤分别设置检测结构组合,各类光纤中串联设置的检测结构组合不同,能够产生不同的反射光组合,在接入光纤后,通过检测反射光组合能够高效率、准确地分辨光纤类型,进而依据其属性确定光纤是否符合激光治疗系统的使用需求,减少了医生的工作负担,提高了安全性,降低了手术风险。
2、通过在光纤中设置检测结构组合,与光纤类型实现了物理绑定,防止损坏/篡改,无需设置电子标签,降低了匹配光纤的成本;光纤的匹配过程不受光纤长度的限制,适用范围较广;检测结构不影响治疗激光的传输,保障了激光治疗操作的顺利实施。
3、提供多种形式的检测结构(二向色膜、窄带反射膜、光纤光栅、增反膜),检测结构还可以混合使用,满足了治疗光纤差异化的成本、质量需求。
4、通过多个激光器形式的检测光发生模块,提高了识别反射光波长组合的准确率,通过产生范围光的检测光发生模块,降低了产品成本。
5、对当前接入的光纤,结合预设参数或具体的手术方案自动判断光纤是否复合使用需求,在不匹配的情况下进行告警提示/阻止发出治疗光和/或弹出当前接入的光纤,方便医生更正误匹配的光纤,进一步提升了手术安全性和手术过程的智能化程度。
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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是本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤的结构示意图之一;
图2是本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤的结构示意图之二;
图3是本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤的结构示意图之三;
图4是本发明提供的一种多芯治疗光纤的横截面示意图;
图5是本发明提供的一种激光治疗系统的结构示意图之一;
图6是本发明提供的一种激光治疗系统的结构示意图之二。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。
下面结合图1-图6描述本发明的一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统。
图1是本发明提供的一种快捷匹配的治疗光纤的示意图,如图1所示,治疗光纤70的光路上串联设置有不同的检测结构,具体包括第一检测结构701、第二检测结构702和第三检测结构703,每一检测结构能够反射输入的检测光。
不同的检测结构可以是“能够反射不同波长或波段的检测光”,例如第一检测结构701能够反射400nm的检测光,第二检测结构702能够反射460nm的检测光,第三检测结构703能够520nm的检测光;不同的检测结构还可以是“对输入的检测光具有不同的反射率”,例如第一检测结构701具有70%的反射率,第二检测结构702具有80%的反射率,第三检测结构703具有90%的反射率。由于检测结构各不相同,其对检测光给出的反射光信号也各不相同。当治疗设备在接入治疗光纤70后向其中输入检测光,根据各检测结构反射的特定组合的反射光信号可以判断出治疗光纤70中特定组合的检测结构,据此可以确定当前接入的是何种光纤,便于自动依据光纤属性判断其是否符合治疗设备的使用需求。
可以理解的是,上文从“具体光纤”的角度描述了本发明的方案。对于一系列治疗光纤而言,可以为每一类设置特定组合的检测结构,不同类别的治疗光纤具有不同的组合的检测结构,进一步地,还可以为同一类光纤中的“每个治疗光纤个体”分别设置不同的检测结构组合,进一步区分识别不同的“治疗光纤个体”。
作为“治疗光纤的光路上串联设置有不同的检测结构”的一种特例,检测结构可以仅设置一个,即“检测结构组合”中仅包含一个检测结构,一系列光纤中不同的治疗光纤设置不同的检测结构,用于识别匹配不同的光纤。优选地,治疗光纤的光路上串联设置两个或更多个检测结构,可以支持匹配更多数量的检测光纤。
本实施例通过在治疗光纤的光路上串联设置不同的检测结构,在使用时向光纤中输入检测光即可高效检测治疗光纤中的检测结构组合,进而判断光纤类型,确定当前接入的治疗光纤是否与治疗设备匹配,提高了光纤匹配效率。
基于上一实施例,在一个实施例中,治疗光纤70的各检测结构反射不同波长范围的检测光,且每一检测结构的透射波长范围可以覆盖其远端一侧每一检测结构的至少部分反射波长范围。
仍参照图1,例如第一检测结构701能够反射315nm波长的检测光,并透射其他波段的光,第二检测结构702能够反射460nm波长的检测光,并透射其他波段的光,第三检测结构703能够反射520nm波长的检测光,并透射其他波段的光。输入的检测光可以是相应的波长的组合,例如315nm、460nm、520nm,也可以是包含上述反射波长的“波段”,例如300-600nm波段;治疗激光使用与检测光不同的波长,也可以是特定波长与波段的组合。
又例如,第一检测结构701能够反射小于500nm的检测光并透射大于500nm的光,第二检测结构702能够反射450~550nm的检测光并透射其他波段的光,第三检测结构703能够反射600~650nm的检测光并透射其他波段的光,检测光可以是波段,例如300-600nm波段;治疗激光使用与检测光不同的波长。
各反射结构具有不同的反射波长范围,使得光纤能够给出不同的反射信号,便于识别光纤中特定的检测结构组合。每一检测结构的透射波长范围可以覆盖其远端一侧每一检测结构的至少部分反射波长范围,使得对应于反射波段(或部分反射波段)的检测光能够透过近端的各个检测结构顺利到达该检测结构,使得该检测结构获得足够的“输入”,然后反射的检测光可以再次通过原光路的反方向将检测信号传出。透过是指检测结构对于非反射的其他波长光具有不低于80%的透过率,例如80%、85%、90%、92%、95%、97%等等,优选地,透过率不低于98%。
基于任一实施例,在一个实施例中,各检测结构对于治疗光具有高透过率,以保证激光治疗效果。本发明的高透过率是指检测结构对于治疗光具有不低于90%的透过率,例如90%、92%、95%、97%等等,优选地,透过率不低于98%。
基于任一实施例,在一个实施例中,各检测结构可以分别设置在以下的任一位置:光纤接头、光纤入射端面、传输段、光纤出射端面、光纤侧壁。
具体地,参照图1,图1示出了检测结构701、702设置在光纤传输段,检测结构703设置在光纤出射端面的状态。参照图2,图2示出了检测结构701设置在光纤入射端面,检测结构702设置在光纤侧壁的状态,该结构的一个典型应用场景例如,激光间质热疗场景中,激光从光纤末端侧壁周向发散出射。参照图3,图3示意了检测结构701设置在光纤传输段,检测结构702设置在光纤侧壁的部分区域的状态,该结构的一个典型应用场景例如,激光间质热疗场景中,激光从光纤末端侧壁定向出射,检测结构702设置在出射的部分侧壁。另外,光纤通过接头与激光设备或其他的传输光纤连接,因此,还可以将检测结构设置在光纤接头中。
可以理解的是,由于光纤损耗、杂质散射、光纤裂纹/断裂等因素的影响,检测结构设置的位置越远,其反射信号被干扰的可能性越高(信号强度也越低)。因此,各检测结构设置的位置离光纤入射端面越近越好,以提高检测“检测结构组合”的准确率。优选地,各检测结构设置靠近光纤入射端面的1/2段中。
本实施例提供了多种设置检测结构的位置,便于依据检测结构物理形式,光纤的使用场景(使用需求)灵活地设计治疗光纤,降低了制造难度,提升了光纤性能。
基于任一实施例,在一个实施例中,各检测结构分别选自以下任一:二向色膜、窄带反射膜、光纤光栅、增反膜。即检测结构包括这些种类中一种或更多种的一个或更多个。
具体地,检测结构可以是二向色膜,二向色膜是一面镀有滤光膜,另一面镀有增透膜的结构,该结构对低于截止波长的光具有高透射性,对高于截止波长的光具有高反射性,或者,对高于截止波长的光具有高透射性,对低于截止波长的光具有高反射性。
检测结构还可以是窄带反射膜,窄带反射膜是一种或多种材料组成的多层膜,每层膜的厚度和折射率都不同,窄带反射膜能够使得特定波长的光在薄膜层之间发生干涉,从而对特定波段范围的光实现选择性反射。
检测结构还可以是光纤光栅,光纤光栅是一种新型的光学结构,它利用光纤材料的光敏性(外界入射光子和纤芯内材料相互作用引起折射率的永久变化)在光纤中建立起一种折射率在空间中周期性分布的层结构(即空间相位光栅),从而改变/控制光在光纤中的传播行为,光纤光栅的反射波长与层结构的厚度有关,因此光纤光栅可以反射特定波长的检测光信号。
检测结构还可以是增反膜,增反膜含有同层厚的交替介质层,其利用光在层间的干涉实现对特定波长光的高反射率,且增反膜的层厚与反射波长相关,层数越多反射率越高。
可以理解的是,增反膜、窄带反射膜、二向色膜形式的光反射结构优选设置在光纤的端面或外周,光纤光栅形式的光反射结构优选设置在激光传输段内,以降低加工难度。当然增反膜、窄带反射膜、二向色膜形式的光反射结构也可以设置在光纤传输段中,例如,在一段光纤的端面形成上述膜结构,然后与另一段光纤熔接形成一体的光纤。
基于任一实施例,在一个实施例中,治疗光纤70为多芯光纤,至少一个纤芯中设置有检测结构组合,用于确定多芯光纤是否符合治疗设备的使用需求。
具体地,图4示意了一种多芯治疗光纤的横截面示意图,其包括纤芯710、720、730、740,其中至少一个纤芯设置有检测结构组合,例如一个、两个、三个或全部的的纤芯中都设置有检测结构组合,只要检测到特定组合的反射光信号,即可确定复合纤芯的类型,进而自动读取其属性确定是否与治疗设备匹配。
本实施例拓展了治疗纤芯的产品形式和应用场景,例如自动匹配多芯光纤,将多芯光纤应用于激光消融、光动力治疗等场景。
进一步地,在一个实施例中,多芯光纤中的一个纤芯设计成专用于串联设置检测结构;其他纤芯未设置检测结构,用于传输激光执行治疗过程。
本实施例中,专门设置检测结构组合的纤芯仅用于检测复合光纤的类型,验证复合光纤是否与治疗设备匹配,该纤芯不用于传输治疗光,因此该纤芯中的各检测结构对于治疗光的透过率没有硬性要求,可以降低制造过程的工艺难度。
基于任一实施例,在一个实施例中,多芯光纤的纤芯各自具有预设的出光方向,用于配合执行激光消融。
具体地,仍参照图4示意的一种多芯治疗光纤的横截面示意图,图中每一纤芯具有各自的出光方向(图4中花瓣状的区域示意了对应纤芯的出光范围),在激光治疗过程中,可以独立控制各个纤芯的激光功率,满足不同方向上不同的激光功率需求。例如,在对不规则组织进行消融时,治疗光纤的输出端头四周的待消融量不同,对于待消融量多的方向,可以向相应光纤输入较高功率的激光,对于待消融量少的方向,可以向相应光纤输入较低功率的激光,在完成该深度周围的消融后可以调节光纤深度再次进行消融,从而实现“精准、适形消融”,降低光纤的控制难度。
本发明还提供一种激光治疗系统,下文描述的激光治疗系统可以与上文描述的快捷匹配的治疗光纤相互参照。
图5是本发明提供的一种激光治疗系统的结构示意图,如图5所示,本发明提供的一种激光治疗系统,包括:检测光发生模块10、治疗光发生模块20、检测模块30、处理模块40。
具体地,不同类型光纤的属性不同,例如厂家类型、型号、最大传输功率、传输功率损耗、允许弯曲半径、允许侧压力、使用温度范围、外径、纤芯数量等参数存在不同。预先对一系列治疗光纤进行了结构设计,为不同的治疗光纤串联设置不同的检测结构组合,不同的检测结构组合能够反射光信号形成不同的信号组合(即“反射光组合”)。在使用过程中,通过检测光发生模块10产生检测光输入到治疗光纤70中,该检测光被光纤70中的各个检测结构反射,产生相应的反射光组合,检测模块30接收并识别该“反射光组合”后将信号发送给处理模块40,处理模块40结合“反射光组合与具体治疗光纤的对应关系”识别出特定的治疗光纤,从而可以快捷、准确地确定治疗光纤是否与治疗系统匹配。
例如A类光纤仅设置了一个检测结构,可以反射280nm的检测光,B类光纤设置了3个检测结构,分别可以反射390nm,400~420nm,460~480nm的检测光,C类光纤设置了2个检测结构,分别可以反射320~350nm,390nm的检测光。检测光发生模块10输入检测光后,若检测模块30检测到(390nm,400~420nm,460~480nm)组合的反射光信号,处理模块40根据该组合确认接入的是B类光纤,进而读取其属性确定是否符合治疗设备的使用需求,当检测不到反射光信号,或者收到未知组合的反射光信号,则可以确定接入了未知光纤。
本实施例通过在光纤产品中设置光反射结构,并利用检测模块检测反射光信号的波长,从而高效、快捷地将光纤与治疗设备匹配,降低了误匹配风险,减少了医生的工作负担。
参照图6,基于上一实施例,在一个实施例中,激光治疗系统还包括合束模块50,用于将检测光与治疗光的光路汇合,并从光纤接口输出到接入的光纤70中。
具体地,合束模块50(即合束器,也称为合波器)能够将不同的光路合并,一种典型的合束器结构是:将一束光透过薄膜,并在薄膜的另一面输入并反射另一束光,该反射光和前述透射光汇合输出;一种典型的合束器结构是将多束光纤汇入直径更大的另一束光纤,直接将多条支路光纤的光束汇合到主光纤中。更多合束器的结构可以参照现有技术,本实施例对此不作限制,合束模块还可以是波分复用器,具体可以是棱镜色散型、熔锥光纤型、衍射光栅型等形式的波分复用器,用于将多个波长的光的合并。
当然,可以理解的是,“检测光与治疗光合束共用光路”并不意味着二者一定同时存在,例如,可以先输出检测光,在确认接入光纤类型后,关闭检测光,输出治疗光。
本实施例通过合束器将检测光与治疗光的光路汇合,使得检测光与治疗光能够共用同一光路,从而进入治疗光纤。
仍参照图6,基于任一实施例,在一个实施例中,系统还包括:
收发分路模块60,用于获取反射光并输入到检测模块30。
具体地,检测光经过光反射结构反射后,其反射光路与检测光的出射光路重叠,通过收发分路模块60可以将该反射光分离出来,并输出到检测模块30中进行检测。检测模块30可以分析出该反射光的光学参数。在判断反射光组合时可以仅依据波长进行判断,同时还可以根据输入的检测光信号和反射光信号的强度进行辅助判断。例如,在检测到某个波长且该波长的光信号具有足够强度时才将其纳入“光信号组合中”,以此避免噪声信号对检测“反射光信号组合”的过程造成干扰,提升匹配的准确性。
基于任一实施例,在一个实施例中,检测光发生模块10可以产生不同波长组合的检测光。
具体地,这里的不同波长组合的是指不同的单波长形成的组合,例如检测光发生模块10包括多个激光器,每一激光器产生一个波长,从而形成该组合。又例如检测光发生模块10包括一个或更多个调谐激光器,调谐激光器可以调节输出的激光波长,从而可以输出不同波长组合的检测光。
进一步地,在一个实施例中,检测光发生模块10在同一时间产生不同波长组合的检测光并输出到接入的光纤中,此时检测光发生模块10需要包括多个激光器。在另一个实施例中,检测光发生模块10分时产生不同波长组合的检测光并输出到接入的光纤中,例如先产生并输出第一波长的检测光进行检测,在检测完成后再产生并输出第二波长的检测光进行检测,依次类推,直至组合中的所有波长都检测完成,本实施例中通过单一的调谐激光器即可产生不同波长组合的检测光,另外,在进行反射光信号检测时,由于单一时刻输出的是单波长的检测光,可以将光功率检测模块(例如PD功率检测器)作为检测模块30直接检测功率,若检测到足够功率的光信号,则说明存在相应波长的反射光,或者,采用光谱仪或解波分复用器作为检测模块30,直接获取反射光信号的波长。作为上一实施例的进一步地实施例,该调谐激光器在输出检测光完成光纤匹配后,还通过该调谐激光器输出所需波长的治疗激光,即检测光发生模块10和治疗光发生模块20可以共用同一实体模块,二者是同一光发生模块的不同工作状态。
本实施例中通过输出不同波长组合的检测光,方便检测治疗光纤中的检测结构组合,另外,单波长的检测光信号功率比较集中,可以提升检测准确性。
基于任一实施例,在一个实施例中,检测光发生模块10产生范围光。
具体地,检测光发生模块10可以产生覆盖一个或更多个波段的范围光,然后,通过光谱仪分析反射光的波长范围,以确定具体的“反射光组合”。检测光发生模块10的实现方式例如,采用覆盖一个或更多个波段的光源产生该范围光,进一步地,还可以配合滤光器件滤除不需要的波段,以尽可能地减少噪声信号的干扰。
上述覆盖一个或更多个波段的光源可以根据需求灵活选择,例如:
白炽灯:白炽灯利用钨丝通电后发热、发光,其产生连续的光谱,显色指数高。
荧光灯:荧光灯的灯丝放电使汞蒸气发出紫外线,激发内侧表面的磷质荧光漆,使其释放出较低波长的可见光,发出的光线颜色由磷质成分的比例控制,其产生多段不连续的光谱。
LED灯:蓝光芯片发出蓝光照射一种或者多种荧光粉,产生由蓝光和荧光粉发出的光混合而成的白光,其产生多段不连续的光谱。
卤素灯/卤钨灯:卤素灯的本质也是钨丝灯,也利用了热发光原理,但是具有更高的能效和使用寿命,其产生连续的光谱。
本实施例通过检测光发生模块产生覆盖一个或更多个波段的光,并通过光谱仪分析反射光的波长确定光纤类型,低成本的输出了各类检测结构对应的检测光,提高了识别光纤的效率。
另外,可以理解的是,检测光发生模块10输出的检测光波长形式与检测结构的反射波长形式可以任意组合,二者没有特殊对应要求,例如检测光发生模块10输出离散波长的光(即,不同波长的激光),检测结构是“能够反射某个波段范围的结构(如二向色膜)”,又例如,检测光发生模块10输出范围光,检测结构是“能够反射特定波长的结构(例如增反膜、光纤光栅)”。上一实施例中的范围光也并不是必须覆盖某个检测结构的整个反射波长范围。例如某个检测结构的反射波长范围是250~300nm,输入的范围光可以是290~700nm,该范围光仅包含检测结构的至少部分波段,该检测结构仍然可以反射290~300nm的检测光。
基于上一实施例,在一个实施例中,治疗光发生模块20为波长可调的激光器,或治疗光发生模块20可以设置多组,或者治疗光发生模块20包括多个激光器,以分时或者同时产生不同波长的治疗光。
具体地,本实施例中治疗光发生模块20可以输出不同波长的治疗光,支持更多可选的手术操作。例如,治疗光发生模块20是波长可调的激光器,能通过调整治疗光发生器的工作参数可以输出不同波长的激光。又例如,治疗光发生模块20包含1064nm激光器和980nm激光器,1064nm的激光对于对于组织的穿透性较好,但是消融效率稍差,980nm的激光对组织的穿透性稍差,但是消融效率较好,通过切换使用或组合使用1064nm、980nm激光器输出治疗光,能够为医生提供更多可选的消融操作,提升手术效果。可以理解的是,当治疗光发生器包括多组时,还需要配合合束器将治疗光汇合输出到接入的光纤中。
基于任一实施例,在一个实施例中,处理模块40被配置为:
根据检测模块20检测到的反射光组合,结合治疗光纤与反射光组合的预设对应关系,确定当前接入的光纤类型;
若当前接入的光纤类型不符合预设参数或不符合手术方案,则输出提示信息和/或阻止治疗光发生模块输出治疗光和/或弹出当前接入的光纤。
具体地,检测光发生模块10可以是遍历输出各类检测结构对应的检测光,也可以同时输出各类检测结构对应的检测光(或者分组输出各类检测结构对应的检测光)。检测模块20根据反射光信号组合确定检测结构组合,从而确定当前接入的是何种光纤,若当前接入的光纤类型不符合预设参数或不符合手术方案,则可以输出提示信息,提示信息可以是文字显示(例如闪烁或深色的文字、图片等),也可以是声光报警(例如蜂鸣器、扬声器、闪烁灯)等形式的提示信息,或者输出控制指令,阻止治疗光发生模块20输出治疗光,或者输出控制指令,控制光纤接口弹出当前接入的光纤,从而降低误匹配光纤的风险。
本实施例自动确定了光纤是否与治疗设备匹配,并通过输出提示信息、阻止治疗光发生模块输出治疗光、弹出当前接入的光纤,提升了手术安全性,也提升了智能化程度,降低了医生的工作负担。
基于前述任一实施例的激光治疗系统,系统用于激光间质热疗,系统还包括冷却循环组件、输入输出模块。
具体地,激光间质热疗系统连接的光纤将光能导入到病灶,对病灶进行加热消融,冷却循环组件用于对植入靶区的光纤周围降温,避免局部过热,用户可以通过输入模块输入控制指令,输出模块能够输出手术相关信息,供用户了解手术状态。
基于上一实施例,在一个实施例中,冷却循环组件包括:
冷却循环套管,套设在接入的光纤上;
冷却介质容器,通过冷却循环管路与冷却循环套管连通,用于存储冷却介质;
蠕动泵,设于冷却循环管路上,用于将冷却介质泵入冷却循环套管,对光纤降温。
基于任一实施例,在一个实施例中,激光间质热疗系统还包括脚踏开关,用于供用户操作控制治疗光发生模块20的工作状态。
基于任一实施例,在一个实施例中,激光间质热疗系统还包括磁共振设备,磁共振设备采集靶区的磁共振图像数据;
处理模块用于根据磁共振图像数据生成靶区的温度数据和/或消融预估数据,以引导激光间质热疗过程。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种快捷匹配的治疗光纤,其特征在于,
所述治疗光纤的光路上串联设置有不同的检测结构,各检测结构组成特定的组合,能够反射输入的检测光形成反射光组合,以用于确定所述治疗光纤的类型,并确定所述治疗光纤是否符合治疗设备的使用需求;其中,不同类型的治疗光纤中设置有不同的检测结构组合;
所述治疗光纤还能够传输治疗光,用于执行治疗;
所述治疗光纤中的各检测结构反射不同波长范围的所述检测光,且每一检测结构的透射波长范围覆盖其远端一侧每一检测结构的至少部分反射波长范围。
2.根据权利要求1所述的治疗光纤,其特征在于,所述各检测结构对于所述治疗光具有高透射率。
3.根据权利要求1所述的治疗光纤,其特征在于,所述各检测结构的设置位置分别选自以下的任一位置:光纤接头、光纤入射端面、传输段、光纤出射端面、光纤侧壁。
4.根据权利要求1所述的治疗光纤,其特征在于,各检测结构分别选自以下任一:二向色膜、窄带反射膜、光纤光栅、增反膜。
5.根据权利要求1所述的治疗光纤,其特征在于,所述治疗光纤为多芯光纤,至少一个纤芯中设置有检测结构组合,用于确定所述多芯光纤是否符合治疗设备的使用需求。
6.根据权利要求1所述的治疗光纤,其特征在于,所述治疗光纤为多芯光纤,每一纤芯设置有用于识别该纤芯的检测结构组合,以便根据各个纤芯确定所述多芯光纤是否符合治疗设备的使用需求。
7.根据权利要求5或6所述的治疗光纤,其特征在于,所述多芯光纤的纤芯各自具有预设的出光方向,用于配合执行激光消融。
8.一种激光治疗系统,其特征在于,包括:
检测光发生模块,用于产生检测光并输出到接入的光纤中;
治疗光发生模块,用于产生治疗光并输出到接入的光纤中;
检测模块,用于检测光纤接口接收到的反射光;
处理模块,用于根据所述检测模块检测到的反射光组合结合治疗光纤与反射光组合的预设对应关系识别接入的光纤类型;
其中,与所述激光治疗系统适配的系列光纤串联设置有不同的检测结构组合,每一检测结构组合中的各检测结构反射不同波长范围的所述检测光,且每一检测结构的透射波长范围覆盖其远端一侧每一检测结构的至少部分反射波长范围;不同的检测结构组合能够反射检测光信号形成不同的反射光组合,以用于确定接入的光纤类型,以及光纤是否符合需求。
9.根据权利要求8所述的激光治疗系统,其特征在于,系统还包括合束模块,用于将所述检测光与所述治疗光的光路汇合,并从所述光纤接口输出到接入的光纤中。
10.根据权利要求8所述的激光治疗系统,其特征在于,系统还包括:
收发分路模块,用于获取反射光并输入到所述检测模块。
11.根据权利要求8所述的激光治疗系统,其特征在于,所述检测光发生模块产生不同波长组合的所述检测光。
12.根据权利要求8所述的激光治疗系统,其特征在于,所述检测光发生模块产生范围光。
13.根据权利要求8所述的激光治疗系统,其特征在于,所述处理模块被配置为:
若当前接入的光纤类型不符合预设参数或不符合手术方案,则输出提示信息和/或阻止所述治疗光发生模块输出治疗光和/或弹出当前接入的光纤。
14.根据权利要求8所述的激光治疗系统,其特征在于,所述激光治疗系统为激光间质热疗系统,所述激光间质热疗系统还包括冷却循环组件、输入输出模块。
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