CN117462243B - 一种激光消融探头 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光消融探头，属于医疗器械技术领域，解决了现有技术中的激光消融探头的消融范围有限、消融温度难以把控的问题。激光消融探头包括：消融管，具有管腔；消融头，设于消融管的前端；消融头具有多个透光面，多个透光面围绕消融头的轴线对称布置，且多个透光面围成有安装空间；多组光纤，通过消融管的管腔延伸至安装空间，光纤的组数与透光面的数量相同；光学转化组件，设于安装空间内，与光纤连接；光学转化组件被配置为将光纤传输的激光束由多个透光面射出。本申请的消融范围大，消融效率高。

Description

一种激光消融探头

技术领域

本申请属于医疗器械技术领域，具体而言涉及一种激光消融探头。

背景技术

射频消融技术是一种应用较为广泛的现代微创技术，近年来射频消融被应用于心脏、癌症肿瘤、乃至皮肤等多种病灶组织，它利用射频能量作用于人体组织时温度场在导体附近迅速衰减从而治疗点较为集中的特性对病灶通过细小导管式探头进行微创治疗，目前的射频消融技术大多通过激光消融探头加以完成。

现有的激光消融探头大多采用一个激光头来对肿瘤进行消融处理，而消融时的温度不仅难以把控，当温度高了容易灼伤消融区域，温度低了难以起到消融效果，而且单个激光头的消融范围有限，当需要消融的肿瘤体积较大时，需要花费大量消融时间，肿瘤的消融效率不够高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种激光消融探头，用以解决现有技术中的激光消融探头的消融范围有限、消融温度难以把控的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种激光消融探头，包括：

消融管，具有管腔；

消融头，设于所述消融管的前端；所述消融头具有多个透光面，多个所述透光面围绕所述消融头的轴线对称布置，且多个所述透光面围成有安装空间；

多组光纤，通过消融管的管腔延伸至所述安装空间，所述光纤的组数与所述透光面的数量相同；

光学转化组件，设于所述安装空间内，与所述光纤连接；所述光学转化组件被配置为将所述光纤传输的激光束由多个所述透光面射出。

进一步地，所述光学转化组件包括多个棱镜，所述棱镜能够偏转激光束的光线路径，从所述透光面射出的激光束与所述透光面的夹角为70°-90°。

进一步地，所述消融头为空心的正棱台结构，正棱台结构的每一个侧面均为透光面，正棱台结构的每一个透光面分别与一个所述棱镜相对应，由一个所述棱镜偏转的激光束只通过一个所述透光面。

进一步地，从所述透光面射出的激光束与所述透光面的夹角为90°。

进一步地，所述棱镜的数量为四个，所述正棱台结构具有四个透光面。

进一步地，所述消融头的前端设有抽吸口，所述抽吸口连接有负压管，以备在消融过程中通过抽出含汽化组织的气体，并实现降温。

进一步地，所述消融头的前端还设有温度传感器，所述温度传感器位于所述消融头的轴线延长线上，被配置为监测消融区域温度。

进一步地，还包括控制器，所述控制器被配置为单独控制每一组所述光纤的激光发射功率。

进一步地，所述控制器还被配置为，根据所述消融头的中心点位于待消融组织中的位置、消融时间以及温度传感器监测到的消融温度调整不同透光面对应的所述光纤的激光发射功率。

进一步地，所述消融管的外部活动套设有引导管，引导管为圆管。

进一步地，所述温度传感器通过支架设于所述消融头的前端。

进一步地，所述负压管上设有电磁阀，所述电磁阀与控制器电性控制连接，所述控制器还被配置为控制所述电磁阀的开启和关闭；通过所述电磁阀控制所述负压管的连通状态，进而实现抽吸动作的控制。

进一步地，所述棱镜通过角度调节件设于所述消融头的安装空间内，所述棱镜的出光面与所述安装空间的内壁面之间具有间隙；所述角度调节件被配置为调节所述棱镜的出光面与所述透光面的角度，使得从所述透光面射出的激光束与所述透光面的夹角在70°-90°之间调节。

进一步地，所述负压管通过固定筒与所述抽吸口，所述固定筒同轴固定设置在所述消融头的内部，所述固定筒的一端口为所述抽吸口，另一端口与所述负压管连通；所述角度调节件包括连接杆和调控线，所述棱镜与连接杆的第一端固定连接，连接杆的第二端与所述固定筒的外壁转动连接，所述调控线的一端连接所述连接杆靠近所述第一端的位置，所述调控线的另一端通过消融管的管腔延伸至外部操作端，通过驱动所述调控线实现所述棱镜的出光面与所述透光面的角度调节。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

a）本发明提供的激光消融探头，通过设置光学转化组件，使得多组光纤传输的激光束由消融头的多个透光面分散射出，相当于本实施例的激光消融探头同时具备多个激光头，从透光面发射出的激光线束可以对肿瘤进行快速消融，提高了肿瘤的消融效率，而且由于发射出的激光束是沿着消融头的轴线向外发散射出的，增大了激光消融探头的消融范围，提高了肿瘤的消融效率。

b）本发明提供的激光消融探头，采用温控技术，可以实时把控消融温度，控制器能够单独控制每一组光纤的激光发射功率，可以针对不同形状的待消融组织调整消融温度，实现温度的精准调控，使得消融更具有针对性，而且大大提高了肿瘤的消融效率与成功率。

c）本发明提供的激光消融探头，通过设置角度调节件，实现棱镜的出光面与透光面的角度可调节，从透光面射出的激光束与透光面的夹角在70°-90°范围内调节，进而实现消融范围的调节，使得消融过程更加灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的激光消融探头的整体结构示意图；

图2为本发明提供的激光消融探头中引导管的结构示意图；

图3为本发明提供的激光消融探头中消融头的结构示意图；

图4为本发明提供的激光消融探头中消融头的内部结构示意图；

图5为本发明提供的激光消融探头中消融头的俯视示意图。

附图标记：

1-消融管；11-消融头；111-透光面；2-引导管；3-负压管；4-抽吸口；5-支架；6-温度传感器；7-棱镜；71-出光面；8-光纤；9-固定筒；10-角度调节件；101-连接杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合、分离、互换和/或重新布置。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

实施例1

本发明的一个具体实施例，如图1至图5所示，公开了一种激光消融探头，包括：

消融管1，具有管腔；

消融头11，设于所述消融管1的前端；所述消融头11具有多个透光面111，多个所述透光面111围绕所述消融头11的轴线对称布置，且多个所述透光面围成有安装空间；

多组光纤8，通过消融管1的管腔延伸至所述安装空间，所述光纤8的组数与所述透光面111的数量相同；

光学转化组件，设于所述安装空间内，与所述光纤8连接；所述光学转化组件被配置为将所述光纤8传输的激光束由多个所述透光面111分散射出。

本实施例的激光消融探头，通过设置光学转化组件，使得多组光纤传输的激光束由消融头11的多个透光面111分散射出，相当于本实施例的激光消融探头同时具备多个激光头，从透光面111发射出的激光线束可以对肿瘤进行快速消融，提高了肿瘤的消融效率，而且由于发射出的激光束是沿着消融头11的轴线向外发散射出的，增大了激光消融探头的消融范围。

本实施例中，所述光学转化组件包括多个棱镜7，所述棱镜7能够偏转激光束的光线路径，从所述透光面111射出的激光束与所述透光面111的夹角为70°-90°。示例性的，从所述透光面111射出的激光束与所述透光面111的夹角为90°，所述棱镜7的出光面71与所述透光面111平行。

在其中一种可选实施方式中，所述消融头11为空心的正棱台结构，正棱台结构的每一个侧面均为透光面111，正棱台结构的每一个透光面111分别与一个所述棱镜7相对应，由一个所述棱镜7偏转的激光束只通过一个所述透光面111。示例性的，所述棱镜7的数量为四个，所述正棱台结构具有四个透光面111，每个棱镜分别与一个透光面一一对应，这样就相当于本实施例的激光消融探头同时具备四个激光头，利用正棱台的四个倾斜的透光面111发射出的激光线束来对肿瘤进行快速消融，消融范围更大，提高了肿瘤的消融效率。

本实施例中，所述消融头11的前端设有抽吸口4，所述抽吸口4连接有负压管3，由于消融过程中会将组织汽化，通过设置负压管和抽吸口实现在消融过程中通过抽出含汽化组织的气体，而且能够进行降温。具体而言，消融管1和消融头11的内部具有相通的通道，抽吸口4设于消融头11的前端面中心，负压管3位于通道内，负压管3的一端口连通抽吸口4，负压管3的另一端口与负压抽吸设备连接。

本实施例中，激光消融探头还包括控制器，所述控制器被配置为单独控制每一组所述光纤8的激光发射功率，结合温度传感器能够实现消融温度的精准调控。

为了实时监测激光消融时的温度，所述消融头11的前端还设有温度传感器6，所述温度传感器6位于所述消融头11的轴线延长线上，被配置为监测消融区域温度，温度传感器6的输出端与外部控制器的输入端电性连接，能够将监测到的温度值传输至控制器。当激光消融探头开始工作后，光纤发射激光使待消融区域的温度逐渐升高，温度传感器6实时监测消融温度，并将监测到的消融温度传输至控制器；当温度传感器监测到消融温度达到组织的碳化温度后，控制器会控制激光发射功率，使消融处的温度维持在组织的碳化温度，防止消融温度过高对组织造成不可逆的损伤。

在其中一种可选实施方式中，所述温度传感器6通过支架5设于所述消融头11的前端。具体而言，消融头11的端头处固接有四个倾斜分布的支架5，四个支架5的一端固接有温度传感器6，温度传感器6可以通过焊接或其他热接触方式与支架相接，可以是热电偶、热电阻或其他形式的温度传感器。由温度传感器采集到的温度信号可以间接反映周围组织的温度或消融的程度，温度传感器可以向控制器传递温度信号。

进一步的，四个支架5等距分布在抽吸口的外围前端处，抽吸口4的中心点和温度传感器6的中心点位于消融头11的轴线上，便于消融后汽化的肿瘤或异物通过通道吸出。

在其中一种可选实施方式中，所述控制器还被配置为，根据所述消融头11的中心点位于待消融组织中的位置、消融时间以及温度传感器监测到的消融温度调整不同透光面111对应的所述光纤8的激光发射功率。

本实施例中，消融管1的一端固接有消融头11，所述消融管1的外部活动套设有引导管2，引导管2为圆管，通过设置圆形引导管2便于激光消融探头顺利到达目标消融位置。

在其中一种可选实施方式中，所述负压管3上设有电磁阀，所述电磁阀与控制器电性控制连接，所述控制器还被配置为控制所述电磁阀的开启和关闭；通过所述电磁阀控制所述负压管3的连通状态，进而实现抽吸动作的控制。消融时，将电磁阀关闭，消融后，将电磁阀打开，通过负压管将消融产出的异物快速排出。

在其中一种可选实施方式中，所述棱镜7通过角度调节件10设于所述消融头11的安装空间内，所述棱镜7的出光面71与所述安装空间的内壁面之间具有间隙；所述角度调节件10被配置为调节所述棱镜7的出光面71与所述透光面111的角度，使得从所述透光面111射出的激光束与所述透光面111的夹角在70°-90°之间调节。也就是说，通过角度调节件10可以实现棱镜7的出光面71与透光面111的角度调节，出光面71与透光面111的角度调节范围为0°-10°。

具体而言，所述角度调节件10包括连接杆101和调控线；所述负压管3通过固定筒9与所述抽吸口4，所述固定筒9同轴固定设置在所述消融头11的内部，所述固定筒9的一端口为所述抽吸口4，另一端口与所述负压管3连通；所述棱镜7与连接杆101的第一端固定连接，连接杆101的第二端与所述固定筒9的外壁转动连接，所述调控线的一端连接所述连接杆101靠近所述第一端的位置，所述调控线的另一端通过消融管1的管腔延伸至外部操作端，通过拉拽控制所述调控线实现所述棱镜7的出光面71与所述透光面111的角度调节。

进一步地，连接杆101的第二端与所述固定筒9的外壁转动连接处设置扭簧，通过设置扭簧能够使消融探头在正常状态下出光面71与所述透光面111为平行状态；当需要调节激光射出角度时，可以通过拉拽调控线实现出光面71与所述透光面111的角度调节，从而实现激光线束消融范围的调节；当松开调控线后，由于设置了扭簧，能够使棱镜的出光面71复位，恢复至与透光面111平行状态。

工作原理：使用本实施例激光消融探头进行消融时，将引导管2套设在消融头11的外部，然后通过引导管2将该激光消融探头移动至患者体内，并将消融头11对准患者身体上待消融的位置，此时开启激光消融探头，开始消融，激光束通过光学转化组件后，由消融头11的多个透光面111分散射出，对待处理组织如肿瘤进行消融，消融范围大，消融效率高；而且，各组光纤发射激光的功率独立控制，可各自独立调节，消融温度则通过温度传感器6实时监测；当消融温度不达标时，通过控制器控制光纤发射激光功率将消融温度提升，还可以对于局部消融温度进行单独调节，以适应形状复杂的待消融组织，避免因对待消融组织完全采用一种激光消融温度，要么不能完全消融，要么对正常组织进行损伤；消融过程中或消融完成后，通过控制器控制电磁阀打开，利用外部负压抽吸设备通过负压管3将消融后汽化的组织随空气一同吸出，同时实现降温目的。

与现有技术相比，本实施例提供的激光消融探头，至少具有如下有益效果之一：

1、通过设置光学转化组件，使得多组光纤传输的激光束由消融头的多个透光面分散射出，相当于本实施例的激光消融探头同时具备多个激光头，从透光面发射出的激光线束可以对肿瘤进行快速消融，提高了肿瘤的消融效率，而且由于发射出的激光束是沿着消融头的轴线向外发散射出的，增大了激光消融探头的消融范围，提高了肿瘤的消融效率。

2、采用温控技术，可以实时把控消融温度，控制器能够单独控制每一组光纤的激光发射功率，可以针对不同形状的待消融组织调整消融温度，实现消融温度的精准调控，使得消融更具有针对性，而且大大提高了肿瘤的消融效率与成功率。

3、通过设置角度调节件，实现棱镜的出光面与透光面的角度可调节，从透光面射出的激光束与透光面的夹角在70°-90°范围内调节，进而实现消融范围的调节，使得消融过程更加灵活。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光消融探头，其特征在于，包括：

消融管（1），具有管腔；

消融头（11），设于所述消融管（1）的前端；所述消融头（11）具有多个透光面（111），多个所述透光面（111）围绕所述消融头（11）的轴线对称布置，且多个所述透光面（111）围成有安装空间；

多组光纤（8），通过消融管（1）的管腔延伸至所述安装空间，所述光纤（8）的组数与所述透光面（111）的数量相同；

光学转化组件，设于所述安装空间内，与所述光纤（8）连接；所述光学转化组件被配置为将所述光纤（8）传输的激光束由多个所述透光面（111）射出；

所述光学转化组件包括多个棱镜（7），所述棱镜（7）能够偏转激光束的光线路径，从所述透光面（111）射出的激光束与所述透光面（111）的夹角为70°-90°；

所述消融头（11）为空心的正棱台结构，正棱台结构的每一个侧面均为透光面（111），正棱台结构的每一个透光面（111）分别与一个所述棱镜（7）相对应，由一个所述棱镜（7）偏转的激光束只通过一个所述透光面（111）；

所述消融头（11）的前端设有抽吸口（4），所述抽吸口（4）连接有负压管（3），以备在消融过程中通过抽出含汽化组织的气体，并实现降温；

所述棱镜（7）通过角度调节件（10）设于所述消融头（11）的安装空间内，所述棱镜（7）的出光面（71）与所述安装空间的内壁面之间具有间隙；所述角度调节件（10）被配置为调节所述棱镜（7）的出光面（71）与所述透光面（111）的角度，使得从所述透光面（111）射出的激光束与所述透光面（111）的夹角在70°-90°之间调节；

所述角度调节件（10）包括连接杆（101）和调控线，所述棱镜（7）与连接杆（101）的第一端固定连接，连接杆（101）的第二端与设于所述消融头（11）内部的固定筒（9）的外壁转动连接，所述调控线的一端连接所述连接杆（101）靠近所述第一端的位置，所述调控线的另一端通过消融管（1）的管腔延伸至外部操作端，通过驱动所述调控线实现所述棱镜（7）的出光面（71）与所述透光面（111）的角度调节。

2.根据权利要求1所述的激光消融探头，其特征在于，所述负压管（3）通过固定筒（9）与所述抽吸口（4）连通，所述固定筒（9）同轴固定设置在所述消融头（11）的内部，所述固定筒（9）的一端口为所述抽吸口（4），另一端口与所述负压管（3）连通。

3.根据权利要求1或2所述的激光消融探头，其特征在于，所述消融头（11）的前端还设有温度传感器（6），所述温度传感器（6）位于所述消融头（11）的轴线延长线上，被配置为监测消融区域温度。

4.根据权利要求3所述的激光消融探头，其特征在于，还包括控制器，所述控制器被配置为单独控制每一组所述光纤（8）的激光发射功率。

5.根据权利要求4所述的激光消融探头，其特征在于，所述控制器还被配置为，根据所述消融头（11）的中心点位于待消融组织中的位置、消融时间以及温度传感器监测到的消融温度调整不同透光面（111）对应的所述光纤（8）的激光发射功率。

6.根据权利要求5所述的激光消融探头，其特征在于，所述负压管（3）上设有电磁阀，所述电磁阀与控制器电性控制连接，所述控制器还被配置为控制所述电磁阀的开启和关闭；通过所述电磁阀控制所述负压管（3）的连通状态，进而实现抽吸动作的控制。