CN1666719A - 用于定位能量输送装置的医疗设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于在激光手术中有效热治疗腔管例如曲张静脉的医疗设备和方法。本发明还提供了包括具有光发射段的漫射光纤以及编入了数据的存储装置的能量输送装置。所述光纤包括用于测量治疗位置温度的温度传感器。能量发生器与光纤和定位装置相连。光纤接合定位装置，从而使得定位装置能够可移动地定位光纤的光发射段。因此，光纤可以被直接插入静脉的曲张部分或者静脉的其它需要进行热治疗的腔管中。存储装置和主处理器用来自动控制医疗设备的操作，包括发出能量的强度以及光纤光发射段在被治疗静脉中的移动或定位。

Description

用于定位能量输送装置的医疗设备和方法
发明领域
本发明涉及一种向人体组织施加能量的系统，更具体地说涉及一种用于治疗腔管例如静脉的系统。本发明还涉及一种具有能够测量治疗位置的温度并在治疗各段腔管时控制能量输送的能量输送装置的医疗设备及其使用方法。
发明背景
目前医生在治疗血管例如曲张的静脉时采用血管内技术来以传导的方式输送激光能。2002年6月4日授予Navarro等人的美国专利No.6,398,777就描述了这样一种技术，该专利公开了用具有顶端的激光能量传导管向血管腔内输送激光能，以造成继而纤维化的静脉壁损伤。该方法包括用光纤末端压迫较大隐静脉使光纤末端直接接触静脉壁，同时输送激光能的脉冲，并沿隐静脉逐渐地缩回光纤。
在用传导能量输送装置治疗曲张静脉的过程中，需要准确控制人体组织所达到的温度以确保有效治疗。使用这种典型的光纤技术向静脉壁或腔管壁输送能量的一个困难是，除非光纤能够以基本不变的方式向外辐射地均匀输送能量至腔管壁，否则静脉的收缩和纤维化不会均匀。不均匀的能量分布将导致不良后果。使用漫射光纤可以帮助避免能量的任何不均匀分布。
当椎间盘损伤导致凸出时医生已经用漫射型能量输送装置来治疗损伤的椎间盘，加热椎间盘纤维环将使纤维环中的胶原收缩，帮助减少凸出。2003年1月7日授予Nield等人的美国专利No.6,503,269公开了一种治疗椎间盘的方法，包括将光源插入损伤的椎间盘中，开启光源发射漫射光，以光学方法测量光源附近组织的温度，根据测到的温度修正发射光的强度。一些光纤装置可用来可控地加热椎间盘纤维环，在解剖学差异和所需的治疗结果方面，椎间盘治疗和沿腔管(如曲张静脉)长度的逐段治疗完全不同。在曲张静脉治疗中，在治疗静脉全长时，可以通过测量沿静脉的每个增量节段的温度来监测被静脉吸收的能量的量。即使是在治疗中从一个节段到另一个节段的微小变化也能改变整个治疗的治疗效果。
在医疗操作中当光纤于静脉内逐渐移动时，如果在某一个治疗节段处曝光过度或在另一个治疗节段处曝光不足，就会造成不良后果。准确测量每个治疗节段的组织温度可用来确保沿整个治疗位置的长度给予适宜水平或强度的治疗。特别是，在治疗过程中在具体静脉节段处或沿静脉长度的组织温度的任何不一致或变化都可能提示不希望出现的那些可能导致组织治疗过度或治疗不足的能量输送变化，这导致包括静脉没有达到纤维化以及额外的手术操作的不好的临床效果。
用漫射而不是传导来输送能量将保证能量沿静脉长度更均匀地分布。因此希望使用能够通过自动控制在每个治疗节段的能量输送量来检测和控制在每个治疗节段处以及沿静脉全长温度的漫射光纤装置。由此，还需要能够保证沿腔管(例如隐静脉)的圆柱形表面的全长均匀分布能量的特定医疗设备。还需要在沿腔管长度逐步治疗每个节段的同时监测每个治疗节段的温度的装置。这样的设备和方法将有助于确保患者能够得到他们的医生所提供的最有效治疗。
发明内容
本发明提供了一种医疗设备在激光手术过程中辅助进行有效治疗患者的应用。在一个实施方案中，本发明提供了一种包括能量输送装置的用于热治疗人体组织的医疗设备。该能量输送装置包括在远侧端具有漫射光发射段的光纤。定位装置与光纤接合。定位装置在人体组织内移动和定位光发射段。人体组织可以是血管或静脉等腔管。还包括具有用于控制该医疗设备操作的主处理器的能量发生器。定位装置与能量发生器可操作地连接，主处理器用定位装置控制光发射段的定位。一个治疗位置可以被分成多个治疗节段。光纤的光发射段从一个治疗节段移至另一个治疗节段。光纤的光发射段可以以增量或连续的方式移动。可以用从可见波长标志激光器(marker laser)发出的光来可视性地使光发射段对准治疗节段。光纤可以包括用于以光学方法测量治疗节段处人体组织温度的温度传感器。该能量输送装置还可以包括存储有参数的存储装置。主处理器可以比较以光学方法测量的温度和存储装置中存储的至少一个参数。主处理器可以自动控制光发射段在治疗位置的定位，还可以根据测量的温度自动调节从能量发生器输送至光发射段的能量。
本发明的其它优点和特征将在以下详细描述中清楚地给出，结合附图可以更好地理解本发明。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方案的包括能量发生器、能量输送装置和定位装置的医疗设备的等轴视图；
图2是图1所示能量发生器的等轴视图，其外壳被取下以清楚地显示；
图3是图1所示连接器的等轴视图；
图4是在侧视图中沿图3所示连接器的中心线截取的剖视图；
图5是表示图4所示印刷电路板的相对侧的平面图；
图6是在侧视图中截取的图1所示光纤的剖视图；
图7是图1所示定位装置的一个实施方案的平面图，其面板被取下以清楚地显示；
图8是表示采用根据本发明的医疗设备的方法的示意图；
图9是表示使用根据本发明的光纤的示意性剖视图；
图10是说明采用根据本发明的医疗设备的方法的框图。
发明详述
在本发明的详细说明中，在此涉及的任何专利或非专利文献及其中所披露的内容旨在并特此被引入本文作为参考。此外，在优选实施方案的描述中，除非具体说明，否则“用于产生能量的装置”和“能量发生器”、“能量源”、“发生器”或“生成装置”等可以互换使用，类似的，“输送工具”和“能量输送装置”、“输送装置”等可以互换使用。只要对读者来说清楚，也可以同样的方式使用其它术语。另外，术语“近侧”和“远侧”用于指离医疗设备10的能量输送装置12之连接器28中的套管16(如图1所示)最近和最远的相对位置。采用这些约定只是为了方便起见，而不是限制。
现在参照附图，在附图中的相同的数字代表相同的元件，图1显示用于向人体组织传输漫射光能的医疗设备10，其包括在图中以拆开的形式显示的能量发生器22、定位装置70和能量输送装置12。在所示能量发生器22的优选实施方案中，能量以激光的形式产生。不过，能量发生器22可以是产生能量的任何装置或各种不同类型的能量的发生器，例如激光能、红外线能、射频能、微波能、超声能或其它任何适于治疗人体组织的能量。例如，产生超声能的工具可以是可购得的俄亥俄州辛辛那提Ethicon Endo-Surgery Inc.的UltraCision谐波手术刀(harmonic scalpel)，产生射频能的工具可以是各种外科用发生器中的任一种，例如可购得的乔治亚州玛利埃塔Erbe USA，Inc.的ICC350电子外科用发生器(Electrosurgical Generator)。优选的能量发生器22是便携式基于二极管的激光器，最好的是俄亥俄州辛辛那提Ethicon Endo-Surgery Inc.的Indigo Optima激光系统。外壳17罩住了能量发生器22的内部部件。连接器套36和插孔43位于外壳17的前部。连接器套36和插孔43的前面都暴露在外面。医疗设备10还包括在其近侧端的连接器28以及在其远侧端的光纤13的能量输送装置12。能量输送装置12的光纤13从连接器28延伸至光发射段19。光纤13可以连于能够输送可用能量例如激光能、红外线能、射频能、微波能、超声能或任何其它适于治疗人体组织的能量的任何能量输送装置12。能量输送装置12可以是用于输送能量的任何装置，或能够从能量发生器22输送多种可用能量的任何装置。
能量输送装置12可以通过将连接器28插入连接器套36上的开口42中，将连接器28锁定就位，从而与连接器套36连接。连接器28插入连接器套36，并通过沿纵轴78旋转而锁在连接器套36中。在一个实施方案中，能量输送装置12可以是用于从能量发生器22输送能量至人体组织的使用寿命有限的一次性输送装置，包括以应用参数和特征的形式储存于其中的数据。在这个实施方案中，可以通过与锁住旋转相反的方向沿纵轴78旋转而从连接器套36上解锁连接器28，从而将能量输送装置12从能量发生器22上移除。
定位装置70通过配线47与能量发生器22可操作地连接。通过将插头45的插脚49插入插孔43中使配线47与插孔43连接。定位装置70从向其提供能量的能量发生器22传递和接收能量和数据。其上具有远程屏或触摸屏74的面板77盖住定位装置70在外罩81内的内容物。配线47在其一端具有插头45，并在另一端与外罩81的内部相连。光纤13通过外罩81上的小孔20与定位装置70接合。用定位装置70来连续或增量地移动能量输送装置12的光纤13。这里所用“增量的”或“增量地”指不连续的。
如图1所示，能量发生器22可以包括外壳17上用作用户界面和数据输入的键盘92。能量发生器22还可以包括外壳17上用于显示数据、警告或其它信息的显示屏94。定位装置70还可以包括位于面板77上用于远程显示来自能量发生器22的数据、警告或其它信息的远程屏或触摸屏74。因此，医生不用从治疗患者的区域向远处看以读取这些信息。
图2显示除去外壳17以露出其内部的能量发生器22。在这个实施方案中，导线电缆52将连接器套36和插孔43与能量发生器22上的控制器板57电连接。位于控制器板57上的计算机为主处理器25的形式，其接收和处理电信号以控制医疗设备10的操作。主处理器25可以是例如微处理器或微型计算机。能量输送装置12和定位装置70中电子部件的信号通过导线电缆52与控制器板57和主处理器25通信。或者，每一部件可以使用单独的导线电缆52、控制器板57和主处理器25。此外，主处理器25可以与键盘92和显示屏94可操作地连接。
在操作中，如进一步描述的，主处理器25根据使用者通过键盘92输入的指令或编程指令以及来自能量输送装置12和定位装置70的数据来进行施加能量的过程。主处理器25向使用者观察的显示屏94和/或远程屏74传达关于操作的信息。主处理器25也可以用本领域已知的方法以可听到的方式发出信息。如果使用者发现有关操作的信息不符合要求，例如对正在治疗的患者不安全，他或她可以通过键盘92撤销该操作指令。
如图3所示，连接器28有一个手柄部分88，手柄部分的形状让使用者容易握持并在远侧端用保护罩64罩住。光纤13从保护罩64向远侧延伸。管86从手柄部分88向近侧延伸。连接器面56将管86与手柄部分88分开。固定于管86的是从纵轴78径向延伸的凸缘82。凸缘82包括位于其长边的接触焊盘检查孔46。轴向间隙80将凸缘82的远侧端与连接器面56隔开。套管16位于连接器28内，并且套管16的一部分从管86的近侧端伸出。套管16是从能量发生器22向用于治疗的能量输送装置12传输能量的能量转移装置的一种形式。连接器套36上的开口42允许连接器28的管86进入，以将能量输送装置12与能量发生器22可操作地连接。
图4是连接器28的剖视图，显示了连接器28的内部。套管16具有一个穿过其中心的通道60，以便使能量发生器22产生的光能进入光纤13。套管16中的通道60与纵轴78同轴。手柄部分88的内部与套管16的扩大部分18接合，并且保护罩64在光纤13从连接器28的手柄部分88伸出时环绕并夹持光纤13。还显示了凸缘82中印刷电路板66的配合面97。印刷电路板66可以被镶嵌造型于凸缘82中，只留出通过检查孔46向外面敞开的接触焊盘59。连接器28优选用不导电材料例如塑料模铸。
图5是图4所示印刷电路板66的反面。至少一个存储装置58位于印刷电路板66的配合面97的反面，并且与接触焊盘59电通信。存储装置58例如可以是电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)，并能存储用于操作能量输送装置12和医疗设备10的信息。
当连接器28位于锁定位置时，存储装置58可以通过接触焊盘59和导线电缆52与控制器板57上的主处理器25电通信。这时存储装置58中的信息就可以被主处理器25访问，反之亦然。
虽然存储装置58被描述为可以存储大量数据的EEPROM，但它也可以是具有存储能力的各种数字、光学或磁存储装置或者集成电路中的任何非易失型存储器。例如，这样的存储装置58可以包括只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦写编程只读存储器(EPROM)、闪存存储器、非易失性随机读取存储器(RAM)，或最好是EEPROM。当然，不需要将整套数据或信息只存储在一个存储装置58或一种类型的存储装置58中，因为应当理解，根据本发明可以使用多种类型的多个存储器58。此外，虽然描述了存储装置58被安装在镶嵌造型在凸缘82上的印刷电路板66上，应当理解印刷电路板66或存储装置58也可以被安装在外部，或甚至是与能量发生器22或能量输送装置12通过单独电连接或其它一些连接方法而操作性连接的完全分离的组件或装置。此外，存储装置58可以与光纤13在远离能量输送装置12的位置可操作地连接，而不超出本发明范围。这里所用的操作性连接指各元件例如通过每个元件之间电子数据的通信来传输能量或交换数据的能力。此外，虽然存储装置58和能量发生器22之间的数据交换被描述成可以通过电子方式实现，但也可以通过磁、红外线、射频、甚至光学方式完成。本领域普通技术人员不需进行过多试验即可达到的这些可替代方式和其它方式也被认为在本发明范围内。
用于这些目的的能量输送装置12通常从连接器28至少向光纤13的远侧端延伸。优选的能量输送装置12在其远侧端或远侧端附近包括从能量输送装置12向人体组织发射能量的装置。特别是具有能量输送装置12的医疗设备10可以用于向人体组织施加激光来治疗性处理人体组织，例如，血管和静脉或其它腔管的热治疗。这里所用的术语“腔管”指管状器官的膛或腔。
参考图6，本发明一个实施方案的能量输送装置12包括在远侧端包含漫射器或光发射段19以及向其近侧端延伸的非漫射或光传输部分34的光纤13。在光纤13的光传输部分34中，覆层32和护套或套管38的近侧部分径向环绕芯线31的近侧部分30。光纤13可以具有在护套32和套管38之间环绕延伸的套层或缓冲层41。用来形成覆层32的材料的折射系数低于用来制造玻璃或芯线31的材料的折射系数，从而在光传输部分34的全长将光保持在芯线31内。在光纤13的光发射段19，芯线31从近侧部分30、经远侧部分33一直延伸至其远侧端39。用于漫射光的芯线31的远侧部分33被光耦合层40和套管38的远侧部分44环绕，从而形成光发射段19，不含光传输部分34的覆层32。箭头98表示从光发射段19在各径向方向均匀向外发出和辐射的漫射光能。
光耦合层40由折射系数高于芯线31的折射系数的材料形成。优选的是，可以购自乔治亚州Alpharetta的Chemence，Incorporated的UV50粘合剂用作生产光耦合层40的粘合剂。其它可以使用的粘合剂包括通用电气公司的XE5844 Silicone和Dymax of Torrington，CT的144-M。
套管38可以经芯线31的远侧端39向远侧延伸，可以成形为顶端50。在一个实施方案中，顶端50可以成形为尖锐的或有尖头的能够刺穿人体组织的顶端50，以进行某些医疗操作。在另一个实施方案中，顶端50可以采取其它形状和构造，例如圆形、球形或钝的顶端50可以在通过插管将光纤13引导到人体组织内的情况下用于曲张静脉治疗。在一个优选的实施方案中，光纤13的套管38构成一个连续部件，最好的是套管38含有浸渍了硫酸钡的全氟烷氧基材料。
充满光散射材料的光散射元件48位于芯线31的远侧端39，能够将光反射回芯线31中，从而提供更均匀或均一的光分布。在一个优选实施方案中，使用变石(alexandrite)颗粒作为光散射元件48的光散射材料。除了其光散射特性，光散射元件48在被光激励时会以温度依赖的方式发荧光。例如，被光散射元件48吸收的一些光能激励光散射元件48，然后光散射元件48以具有更长波长、以及相或时间延迟的温度信号形式产生并释放光能朝向近侧端进入芯线31。光散射元件48吸收的光能和光散射元件48发出的光能之间的频率或时间延迟取决于光散射元件48的温度。主处理器25利用该相差或温度信号计算温度，转化为温度测量值。正是光散射元件48的这种温度依赖性荧光特性使之适合用作温度传感器99。因此，变石颗粒在用适当波长光能激励时的荧光特性使得可以用本领域的已知方法测定光发射段19周围的人体组织温度。在这种闭合环路方式中，以光学方法测量接近光发射段19或顶端50的人体组织的温度指征或值。
各种数据和信息可以被转化成数字形式，然后装载、存储或编入存储装置58中。以数字形式存储这些数据和信息的方法为本领域所熟知。使用或建立与这些特定数据和信息相关的参数。这里所用“参数”一词代表变量、函数、常量和参数方程。
举例来说，与使用相关的参数可以在制造过程中预先设定或者在使用中设定，可以包括或者来自与医疗设备10相关的静态(具有固定值)或动态的(具有可变的或可以更改的值)数据和信息，例如：输送装置的识别；输送装置的终止日期或非终止日期；校准参数；比例和偏移因子；自动加热性状；能量输送类型；操作参数；能量输送参数；监控顺序参数；生成装置的识别；能量输送的量；最大功率；功率范围；能量发送；波长；数据完整性因子；从能量来源最初识别起算的时间；标识号码；批号；终止日期；在先使用记录；能量输送时间；能量输送速度；插入或缩回速度；输送的总焦耳数；治疗位置的数目；治疗位置的量纲特性，如长度、直径、厚度等；治疗的识别、类型、日期或时间；总治疗时间；治疗期间；每个节段的治疗时间；治疗类型；被治疗的人体组织特性；操作模式；消耗时间；所有治疗的总消耗时间；各治疗节段的温度水平；目标温度；最高温度；多种生成装置的识别；达到某些温度水平或功率水平的历史数据；多种能量生成装置使用的历史数据；错误或警告的指示或识别；或者任何异常或过早的治疗终止，包括在任何治疗中引发的任何问题情况；和它们的任何一种或多种组合。这些使用相关的参数还可以包括各种涉及光纤13、能量输送装置12、定位装置70、能量发生器22或医疗设备10的操作的其它数据和信息。
主处理器25可以利用存储在存储装置58中的数据和信息来自动修改能量发生器22的强度或能量输送。主处理器25还可以作出涉及存储装置58中所含信息的决定。例如，当通电开启或供能给定位装置70或能量输送装置12时，基于主处理器25、存储装置58和定位装置70之间通信的特定数据和信息，主处理器25可以增加、减少、禁用或者甚至切断能量发生器22输送的能量。再举例来说，主处理器25可以生成包括关于数据的错误信息的消息，并读出这些信息使之可被听到，或将这些消息显示在能量发生器22的显示屏94上或定位装置70的远程屏74上。主处理器25甚至可以在存储装置58中写入信息并存储在能量输送装置12的存储装置58中。优选的具有连接器28的能量输送装置12是与IndigoOptima激光系统(可购自俄亥俄州辛辛那提Ethicon Endo-Surgery Inc.)相连的光纤系统。能量输送装置12以及能量发生器22在以下专利文献中进一步描述或披露：共同转让的2003年1月7日授予Nield等人的题目为“Method OfTreating Intervertebral Discs Using Optical Energy And OpticalTemperature Feedback”的美国专利号6,503,269；2003年2月18日授予James，IV等人的题目为“Optical Fiber Including A Diffuser PortionAnd Continuous Sleeve For The Transmission Of Light”的美国专利号6,522,806；Yates等人申请的并于2002年12月12日公开的题目为“System And Method Of Measuring And Controlling Temperature OfOptical Fiber Tip In A Laser System”的美国专利申请公开号2002/0186748；Ritchie等人申请并于2001年9月27日公开的题目为“Energy Application System With Ancillary Information ExchangeCapability，Energy Applicator，And Methods Associated Therewith”的美国专利申请公开号2001/0025173；Swayze等人申请并于2002年6月27日公开的题目为“Connector Incorporating A Contact Pad Surface OnA Plane Parallel To A Longitudinal Axis”的美国专利申请公开号2002/0081871；James，IV等人申请并于2003年6月26日公开的题目为“Optical Fiber Including A Diffuser Portion And Continuous SleeveFor The Transmission Of Light”的美国专利申请公开号2003/0118302；2003年11月25日递交的题目为“Energy Delivery Device WithSelf-Heat Calibration”的美国专利申请序列号10/721,111；和2003年11月26日递交的题目为“Method Of Limiting Re-use For EnergyDeliverables”的美国专利申请序列号10/723,799。
图7是定位装置70，其面板77被移除以更好地露出定位装置70的内部。在所示实施方案中，配线47将远程处理器73与能量发生器22和医疗设备10的其它元件电连接。第一电动机71和第二电动机72与远程处理器73可操作地连接。因此远程处理器73可以接收和处理来自主处理器25的电信号，控制定位装置70的第一电动机71和第二电动机72的操作。第一电动机71可以通过第一驱动83与第一滚筒75直接相连。类似的，第二电动机72可以通过第二驱动84与第二滚筒76直接相连。第一滚筒75和第二滚筒76在空间上分开但彼此紧邻，优选地由橡胶材料制成。在操作中，第一电动机71和第二电动机72将电能转化为机械能，使第一驱动和第二驱动以相反的旋转方向分别转动第一滚筒75和第二滚筒76。第一滚筒75和第二滚筒76之间的间隔使光纤13可以在两滚筒之间通过，并且在通过时与每个滚筒接触。换句话说，由于光纤13被挤压在第一滚筒75和第二滚筒76之间，因此第一滚筒75和第二滚筒76接合光纤13并控制光纤13的移动。如图所示，光纤13被基本为逆时针转动的第一滚筒75接合，也被基本为顺时针转动的第二滚筒76接合，使得光纤13可以在远侧方向移动。当第一滚筒75和第二滚筒76反向旋转时，光纤13就会在近侧方向移动。第一电动机71和第二电动机72以确保第一滚筒75与第二滚筒76的旋转方向相反的方式保持同步。优选第一滚筒75和第二滚筒76的转动在它们的整个运动范围内都平滑。最好第一滚筒75和第二滚筒76的旋转速度可以在很宽速度范围内变化，并且甚至可以在旋转中的任意点停顿一段时间(increment of time)。定位装置70以这种方式在远侧或近侧方向移动光纤13的光发射段19，并且光发射段19可以以连续或增量的方式移动。
根据本发明，能量输送装置12和定位装置70彼此连接并与能量发生器22连接后，能量输送装置12可以随时接受来自能量发生器22的能量，并通过其光纤13的光发射段19将能量输送至人体组织。
在一个可替代的实施方案中，定位装置70具有直接连接电气出线口的配线47。在这个实施方案中，医生可以用远程屏或触摸屏74向定位装置70手动输入指令或者通过使用本领域熟知的其它向操作定位装置70输入指令的方法来控制光纤13的光发射段19在静脉91内的移动。响应这些指令，远程处理器73可以控制第一滚筒75和第二滚筒76的转动以如前所述正确地定位光发射段19。参考图8，能量发生器22与能量输送装置12和定位装置70相连。能量输送装置12包括在远侧端具有光发射段19和以前述闭合环路方式产生温度信号的温度传感器99的光纤13。光纤13经小孔20进入外罩81并经小孔21穿出外罩81的过程中，光纤13接合定位装置70的第一滚筒75和第二滚筒76。光纤13可以直接插入医生确定的人体组织内或患者腿90中的静脉91中，至静脉91曲张部分93的合适位置。优选用支持带79将定位装置70缚在患者腿90上。也可以利用支持架代替支持带79来固定定位装置70，使定位装置70紧靠患者和腿90独立放置。
在本发明的这个实施方案中，医疗设备10包括能量发生器22、定位装置70和能量输送装置12。配线47可操作地连接能量发生器22和定位装置70。用能量发生器22中的主处理器25来控制医疗设备10的操作，包括通过定位装置70在腿90的静脉91中对光纤13的光发射段19进行定位和再定位。在这种配置中，医疗设备10随时可以发出激光能来治疗静脉91。
在医疗设备10的正常操作中，能量发生器22以治疗激光和标志激光的形式产生不同波长光能。该光能沿芯线31移动至光发射段19。在光发射段19，因为光耦合层40的折射指数高于芯线31，因此光能从芯线31经光耦合层40发出。环绕光耦合层40的套管38的远侧部分44优选利用分散在套管38中的硫酸钡颗粒向外径向地漫射光能至人体组织。用光发射段19将该光能散射和漫射至治疗位置从而加热治疗位置。治疗激光是波长在约810nm至约830nm之间的光能，是用于热治疗静脉91的能量。标志激光是波长为约635nm(在可见光谱内)的光能，用于激励温度传感器99。到达光散射元件48的脉冲光能被光散射元件48内的变石颗粒吸收，并以不同于标志激光的波长和相延迟再发射回芯线31。由于透过人体组织可以看到该光能，医生也可以用该标志激光能来确定光发射段19的位置。特别是，光纤13可以在其套管38上具有可见的位置标志。医生可以用这些位置标志来确定光发射段19的位置，以及插入患者腿90中的光纤13的量。
图9显示位于静脉91曲张部分93内的光纤13和其光发射段19。多个相邻的治疗节段用长度Da至Dz表示。图中显示治疗节段Dm正在被箭头98所指的从光发射段19向外径向发出的光能治疗。静脉91的整个曲张部分93可以是长度L所示的治疗位置。从Da到Dz的每个治疗节段都是整个治疗位置L的一部分。也就是说，治疗位置L包括治疗节段Da+...+Dl+Dm+...+Dz。从Da至Dz的多个治疗节段可以用激光能98逐步地治疗。当治疗节段Dm的热治疗结束时，光纤13可以以增量或连续的方式被定位装置70移动或重新定位在治疗位置L内或沿其全长的下一个或相邻的治疗节段Dl。提供激光能98的能量发生器22可以用一致的增量方式向能量输送装置12供能，治疗每个新的治疗节段Dl。该过程可以重复直到静脉91的整个治疗位置L都被激光能98治疗。
在一个优选实施方案中，存储装置58中存储的数据可以直接涉及具体治疗位置L的长度、热能和治疗温度。因此，存储装置可以将信息发送至主处理器25，随后主处理器25会指导光纤13的移动以及光发射段19发射至治疗位置L内每个特定治疗节段D的激光能的强度。当在治疗节段D处检测到预期或目标温度时，主处理器25可以用定位装置70使光纤13缩回或前进，使光发射段19对准下一个或相邻的治疗节段D。另外，编入存储装置58中的信息和数据可以涉及静脉91曲张部分93的量纲特性，使得光纤13的逐步缩回和相应静脉91的热治疗能够自动进行。以这种方式，光纤13可以以恒定或基本连续的速度缩回，使得可以获得具体治疗节段D处的温度，或者通过治疗每个独立的治疗节段D而逐段地缩回，沿长度L自动缩回至下一个增量治疗节段D。由于静脉91曲张部分93的相关特性以及患者腿90的任何具体特征以及包括优选温度和缩回速度在内的多个其它治疗参数都可以被编入存储装置58中，医疗设备10可以被编程从而在光纤13在沿静脉91的曲张部分93缩回或移动时以增量的方式自动地治疗患者。定位装置70优选以确保光能98在每个治疗节段D适当分布的速度移动和缩回光发射段19。光发射段19的这种移动可以按照存储在存储装置58中的数据预先设定的进程来进行，更优选可以以约2.54cm/分钟至约25.4cm/分钟的速度移动。
参考图10，对本领域普通技术人员而言非常清楚，前述数据和信息可以用本领域普通技术人员所知的多种方式存储在存储装置58中[205]。在本发明的这个实施方案中，能量输送装置12和定位装置70与能量发生器22可操作地连接的优选方式是直接电连接[210]。接合能量输送装置12的存储装置58后，能量发生器22的主处理器25和定位装置70的远程处理器73可以从存储装置58中读取数据和信息，或者向存储装置58中写入数据和信息[215]。医生也可以将患者的具体数据编程或输入。例如，通过存储静脉91待治疗的治疗位置L的长度(包括治疗节段D的任何具体长度)，医生可以对医疗器械10或存储装置58进行编程。可以从显示屏94和远程屏74中读取任何错误消息或其它提示[220]。在发生错误消息的情况下，医生可以停止操作，并在继续治疗前解决任何这样的错误或问题[225]。医生可以在插入人体组织后开启医疗设备10来观察标志激光[230]。光纤13和光发射段19可以被定位在治疗位置L的适当治疗节段D处[240]。然后治疗开始。医生启动治疗，主处理器25将唤起能量发生器22，使得适宜强度的能量通过光发射段19被发射出去[245]。启动后，温度传感器99可以将对应于治疗节段D处温度的温度信号传回主处理器25[250]。适当时还能够识别和测量除温度之外的参数。然后将测到的温度与存储在存储装置58中的目标温度比较[255]。治疗位置L中治疗节段Da至治疗节段Dz的目标温度可以不同。如果还没有达到目标温度，主处理器25可以经由光发射段19增加能量输送，或者根据测量到的温度调整光发射段19的移动速度[260]。治疗可以以这种方式持续进行，直到测量到的具体参数与目标参数相等[265]。
主处理器25可以调节光纤13的定位、复位，使光发射段19移至腔管内的下一个治疗节段D[270]。特别是，主处理器25可以与远程处理器73通信，启动接合第一电动机71和第二电动机72的定位装置70，基于医生预先编入医疗设备10中或已经存储在存储装置58中的静脉91内治疗节段D的长度使光纤13移动一段特定距离。通过以主处理器25确定的强度向特定治疗节段D发射光能，医疗设备10执行治疗，该过程可以自动重复直到静脉91治疗位置L的全长都已被治疗[275]。
此外，医生也可以将静脉91治疗位置L的全长编入存储装置58和医疗设备10中，设定目标温度，然后如前所述开始治疗。能量发生器通过光纤13发送光能，经光发射段19将光能发射至静脉91的曲张部分93，直到温度传感器99在治疗节段D测量到的温度达到预定的目标温度。用前述闭合环路方式中的温度传感器99测定治疗节段D处的温度。主处理器25可以启动定位装置70，在静脉91中连续缩回或移动光纤13。光纤13缩回的速度和/或能量水平和功率强度由主处理器25基于存储在存储装置58中的数据来控制，以在每个治疗节段D保持所需目标温度。在静脉91治疗位置L的全长，缩回的速度以及发射能量的强度可以被自动和连续地调节。在整个治疗周期中，医疗设备10以这种方式确保最有效地治疗静脉91。另外，光纤13从静脉91的回缩可以以小的增量步长或位置(如治疗节段D所表示的)进行，可以以恒定或可变的速度在增量步长之间移动。光发射段19在每个增量步长之间甚至可以有预先确定的停顿时间。
在本发明的一个可替代实施方案中，没有定位装置70也可以操作医疗设备10。通过用标志激光和定位标志正确地定位光发射段19，医生可以在静脉91中手动插入、移动和缩回光纤91。医生可以握住光纤13，推或拉光纤13定位光发射段19或使光发射段19对准静脉91的曲张部分93。开始治疗后，根据远程屏74或显示屏94上显示的温度传感器99测量的温度(作为医生从治疗节段D将光发射段19移至治疗位置L中另一个治疗节段的移动速度的可视提示)，医生可以沿静脉91纵向手动缩回光纤13。
将能量施加于人体组织完成医疗操作后，治疗就可以终止[280]。医疗操作的相关数据或医疗设备10使用的任何信息可以在存储装置58中更新[285]。光纤13可以从腔管中移走，关闭医疗设备10。使用者可以从插孔43上取下插头45，从连接器套36上取下连接器28以方便保管这些组件。从插孔43简单拔下插头45即可取下，而为了取下连接器28，使用者需要从锁定位置旋转连接器28至开锁位置。旋转连接器28后，使用者可以拔手柄部分88从而容易地从能量发生器22上取下连接器28。
虽然本发明是用几个实施方案来说明的，但申请人无意于用这些细节来限制或约束本申请所附权利要求的精神和范围。对本领域普通技术人员来说存在许多不超出本发明范围的其它改变、差异和替换。例如本发明装置和方法的说明涉及曲张静脉，但应当理解本发明有更广泛的应用。此外，定位装置70也可以包括步进电机或固定到保持装置如筒夹等上的棘齿机构。这种保持装置可以可动地接合光纤13，在治疗位置L内定位光发射段19。另外，配线47可以与能量输送装置12的连接器28直接连接，而不是与能量发生器22的插孔43连接。而且，本发明涉及的每个元件的结构也可以描述为提供该元件功能的机构。应该理解以上描述是通过实例的方式进行，本领域普通技术人员还可以想到不超出所附权利要求范围和精神的其他变化。

Claims (8)

1.一种用于热治疗人体组织的医疗设备，包括：
能量输送装置，它包括在其远侧端具有光发射段的光纤；以及
定位装置，它接合所述光纤以移动所述光发射段。
2.根据权利要求1的用于热治疗人体组织的医疗设备，还包括与所述能量输送装置连接的能量发生器，所示能量发生器包括主处理器。
3.根据权利要求2的用于热治疗人体组织的医疗设备，其特征在于，所述能量发生器是经所述能量输送装置的所述光发射段所输送激光的光源。
4.根据权利要求3的用于热治疗人体组织的医疗设备，其特征在于，所述定位装置与所述能量发生器可操作地连接，并由所述主处理器控制。
5.根据权利要求4的用于热治疗人体组织的医疗设备，其特征在于，所述光纤包括邻近所述光发射段的用于以光学方法测量温度的温度传感器。
6.根据权利要求5的用于热治疗人体组织的医疗设备，其特征在于，所述能量输送装置包括存储装置。
7.根据权利要求6的用于热治疗人体组织的医疗设备，其特征在于，所述存储装置具有至少一个存储于其中的参数，并且所述主处理器将温度测量值与至少一个所述参数比较。
8.根据权利要求7的用于热治疗人体组织的医疗设备，其特征在于，所述主处理器可自动控制所述光发射段在治疗位置中的移动，并且还可以根据温度测量值调节从所述能量发生器输送至所述光发射段的能量。
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