CN209696077U - 一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，包括按光传输路径方向依次连接的LED光源模块、光学聚焦组件、光纤以及照射头调节系统；LED光源模块可以输出蓝光和红光，蓝光用来进行喉部疾病的荧光诊断定位，红光用于喉部疾病的光动力治疗。LED光源模块输出的光经光学聚焦组件平行准直后聚焦耦合进入光纤，根据病灶部位和方向旋转光纤照射头调节系统，对病灶可沿任意角度照射从而达到光动力治疗的目的。此光动力治疗仪的光纤照射头能够类似人眼球上下左右转动，可实现腔内病灶组织的充分照射，能有效增强光动力诊断及治疗的效果，可广泛用于喉部疾病及多种腔内肿瘤的光动力治疗。

Description

一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪

技术领域

本实用新型涉及一种光动力治疗仪，特别涉及一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，属于医疗器械领域。

背景技术

光动力疗法(Photodynamic therapy，PDT)的原理是利用肿瘤细胞及正常组织细胞对光敏剂有不同的亲和特性，通过涂抹或者人体静脉注射肿瘤光敏剂后，肿瘤组织摄取和存留的光敏剂较多，经特定波长的光照射，将激活其中的光敏剂分子，在生物组织中氧的参与下发生光化学反应，生成活性很强的单态氧和(或)自由基，破坏组织和细胞中的多种生物大分子，最终引起肿瘤细胞死亡，实现无痛无痕的靶向性治疗。

借助于内窥镜技术，出现了可用于体腔肿瘤诊断与治疗的光动力治疗仪，其原理是使用导光纤维通过内窥镜将特定波长的激光引导至体内器官的腔表面进行光动力治疗。国内外在开展内窥镜与光动力联合应用治疗喉癌、食管癌及肺癌方面已取得了迅速发展。专利号为ZL201120020014.1，公开日为2011年1月21日的中国实用新型专利申请公开了一种荧光诊断及光动力治疗肿瘤的喉镜，该装置提供一种荧光诊断及光动力治疗肿瘤的喉镜，与三维一体荧光诊断及光动力治疗喉镜诊疗系统配套使用。采用白光光源进行普通诊断，采用蓝光光源进行荧光诊断，采用红光光源进行光动力治疗，三个光源能够进行切换。尽管该装置结合了内窥镜系统，然而，由于结构设计存在的缺陷，导光纤维光产生的照射角度通常有限，无法对腔内不同部位的病变组织或器官实施有效治疗，造成光动力治疗效果不佳，患者满意度不高。尤其喉部为有角度的小腔道，仅凭光线的间接或直接传播，仍然受到一定限制而不能准确诊断和治疗某些病变，因此，必须通过特殊的照射方法加以解决。

发明内容

针对现有的光动力治疗仪存在的缺陷，本实用新型的目的是在于提供一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，该光动力治疗仪通过LED光源模块输出光源经光学聚焦组件聚焦耦合进入光纤，同时借助于内窥镜系统，术者可根据病患喉部病变的部位和方向旋转本装置中的照射头调节系统，可对不同方向的病灶进行有针对性地照射，从而提高光动力的治疗效果，扩展了光动力疗法的应用范围。

本实用新型提供了一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其包括LED光源模块、光学聚焦组件、光纤以及照射头调节系统；LED光源模块、光学聚焦组件、光纤和照射头调节系统按光传输路径方向依次连接。

优选的方案，LED光源模块设有LED蓝光光源和LED红光光源。

优选的方案，光学聚焦组件包括菲涅尔透镜和自聚焦透镜。

较优选的方案，光学聚焦组件中的菲涅尔透镜设置在与LED光源模块连接端，自聚焦透镜设置在与光纤连接端。

优选的方案，所述光纤的后端与光学聚焦组件连接，前端与照射头调节系统连接。

较优选的方案，所述光纤由蓝光光纤和红光光纤通过合束器耦合成一根光纤；蓝光光纤和红光光纤的耦合比例为1:10～1:50。

较优选的方案，所述光纤的芯径为0.2～1.0cm。

优选的方案，所述照射头调节系统主体包括凸面镜、镜面转动机构、支架和环形转动机构。

较优选的方案，所述凸面镜安装在镜面转动机构上，所述镜面转动机构安装在支架一端，支架另一端连接环形转动机构，所述环形转动机构通过其基座固定在光纤前端。

较优选的方案，所述照射头调节系统外套设有透光罩。

本实用新型中LED光源模块输出的蓝光光源输出的蓝光中心波长范围为400～470nm，红光中心波长范围为630～690nm。采用相应波长蓝光与光敏剂匹配的用于喉部疾病的诊断定位，明确治疗位置及范围；采用与光敏剂匹配的相应波长红光用于喉部疾病的光动力治疗，杀死肿瘤细胞，从而达到治疗目的。

本实用新型中配合使用的光敏剂为苯并卟啉衍生物单酸环A(BPD-MA)、四-(间羟基苯基)二氢卟吩(m-THPC)、5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)等第二代光敏剂药物。

本实用新型中光学聚焦组件主要包括菲涅尔透镜及自聚焦透镜。LED光源模块发出的光束经菲涅尔透镜准直后变为平行光，再经自聚焦透镜将平行光聚焦并耦合进入光纤内。光学聚焦组件起到的作用是将LED光源模块产生的光通过该光学聚焦组件聚焦耦合于光纤中心端面上。

本实用新型中凸面镜通过镜面转动机构和环形转动机构的调节可绕两个相互垂直的方向旋转，光纤导出的光经不同角度的凸面镜反射至病灶，由于在这种情况下可根据应用调节任意希望的旋转角度，所以可实现每个所需要的照射位置。优选地，水平转动机构包括水平电机，所述水平电机为微型脉冲电机。优选地，垂直转动机构包括垂直电机，所述垂直电机为微型脉冲电机。水平转动机及垂直转动机分别用于驱动镜面转动机构及环形转动机构。

本实用新型中照射头调节系统外套设有一透光罩，避免治疗时污染照射头。

本实用新型利用光纤的柔韧性和体积细微特性将光源引导至人体内部病变组织，达到无创或微创治疗的目的。

相较于现有技术，本实用新型带来的有益效果是：此光动力治疗仪的光纤照射头能够类似人眼球上下左右转动，可实现腔内病灶组织的充分照射，克服了导光纤维照射野过小、照射角度单一等缺点。同时，该装置具有结构灵活，可操作性强，患者痛苦小等优点，使光动力治疗能更广泛及有效的应用于喉部疾病及多种腔内肿瘤。

附图说明

【图1】可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪结构示意图；

【图2】为照射头调节系统的结构示意图；

其中，1为LED光源模块，11为LED蓝光光源，12为LED红光光源；2为光学聚焦组件，21为菲涅尔透镜，22为自聚焦透镜；3为光纤；4为照射头调节系统，41为凸面镜，42为镜面转动机构，43为支架，44为环形转动机构，45为透光罩。

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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

由于每种光敏剂都有其特定的吸收光谱，因此治疗光的波长必须与光敏剂的吸收峰一致。本实施例中使用的光敏剂为m-THPC，其荧光的激发波长在416nm附近荧光指示效果最明显，因此，用于诊断作用的蓝光光源的波长确定为416nm；而光敏剂m-THPC的吸收峰为652nm，因此本实施例中的红光治疗波长参数亦随之确定为652nm。

图1是本发明中使用的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪结构示意图。主体包括LED光源模块1、光学聚焦组件2、光纤3以及照射头调节系统4；LED光源模块、光学聚焦组件、光纤和照射头调节系统按光的传输路径方向依次连接。LED光源模块并列设有LED蓝光光源11和LED红光光源12，光学聚焦组件包括菲涅尔透镜21和自聚焦透镜22，光学聚焦组件中的菲涅尔透镜设置在与LED光源模块连接端，自聚焦透镜设置在与光纤连接端。LED光源模块发出的光束经菲涅尔透镜准直后变为平行光，再经自聚焦透镜将平行光聚焦并耦合进入光纤内；光纤芯径为0.2～1.0cm，由蓝光光纤和红光光纤通过合束器耦合成一根光纤，蓝光光纤和红光光纤的耦合比例为1:30。光纤前端与照射头调节系统连接。照射头调节系统主体包括凸面镜41、镜面转动机构42、支架43和环形转动机构44。凸面镜安装在镜面转动机构上，所述镜面转动机构安装在支架一端，支架另一端连接环形转动机构，所述环形转动机构通过其基座固定在光纤前端。凸面镜通过镜面转动机构和环形转动机构的调节可绕两个相互垂直的方向旋转，光纤导出的光经不同角度的凸面镜反射至病灶，由于在这种情况下可根据应用调节任意希望的旋转角度，所以可实现每个所需要的照射位置，镜面转动机构和环形转动机构通过微型脉冲电机驱动。所述照射头调节系统外套设有透光罩45。

针对喉部疾病如喉癌等肿瘤行光动力治疗的具体操作步骤为：首先将光敏剂m-THPC加入葡萄糖注射液内静脉滴注，其浓度为2.5g/L。静脉输入光敏剂后患者严格避光，以防皮肤过敏。给药48h后下喉镜，通过喉镜活检孔导入光纤3。打开LED光源模块1的蓝光光源11，LED蓝光发射的光线通过装置中的光学聚焦组件2中菲涅尔透镜21准直，再经自聚焦透镜22聚焦耦合进光纤3中，在光纤3的前端输出，输出的蓝光通过旋转照射头调节系统4的镜面转动机构42和环形转动机构44确定病变部位，在计算机辅助系统的协助下，诊断并定位病灶位置及确定治疗范围。定位确定后关闭LED蓝光光源11，启用LED光源模块中的红光治疗光源12，红光光源12通过装置中的光学聚焦组件2准直后聚焦耦合进同一根光纤3中，根据病灶所处部位和方向旋转照射头调节系统4的镜面转动机构42和环形转动机构44进行相应的照射治疗。如病灶位于垂直面时，只需旋转镜面转动机构42调节凸面镜41角度；如病灶位于水平面时，可先旋转环形转动机构44，再通过调节镜面转动机构42使凸面镜41偏转，光纤导出的光经不同角度的凸面镜反射至病灶组织，从而达到光动力治疗的目的。所述照射头调节系统可绕两个相互垂直的方向旋转，由于在这种情况下可根据应用调节任意希望的旋转角度，所以可实现每个所需要的照射位置，镜面转向机构和环形转向机构之间可连续转换，这种灵活调节照射角度的结构使不同部位的病灶得以充分照射，达到精确靶位治疗、避免正常组织受损的作用，同时缩短了治疗时间，增加了治疗效果。

根据本发明的装置可应用于体内空腔，包括咽喉、肠道、食道、阴道以及其他内窥镜可到达的身体部位。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所做的任何修饰及等同替换等，皆应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：包括LED光源模块(1)、光学聚焦组件(2)、光纤(3)以及照射头调节系统(4)；LED光源模块、光学聚焦组件、光纤和照射头调节系统按光传输路径方向依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述LED光源模块设有LED蓝光光源(11)和LED红光光源(12)。

3.根据权利要求1所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述光学聚焦组件包括菲涅尔透镜(21)和自聚焦透镜(22)。

4.根据权利要求3所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：光学聚焦组件中的菲涅尔透镜设置在与LED光源模块连接端，自聚焦透镜设置在与光纤连接端。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述光纤的后端与光学聚焦组件连接，前端与照射头调节系统连接。

6.根据权利要求5所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述光纤由蓝光光纤和红光光纤通过合束器耦合成一根光纤；蓝光光纤和红光光纤的耦合比例为1:10～1:50。

7.根据权利要求6所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述光纤的芯径为0.2～1.0cm。

8.根据权利要求5所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述照射头调节系统主体包括凸面镜(41)、镜面转动机构(42)、支架(43)和环形转动机构(44)。

9.根据权利要求8所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述凸面镜安装在镜面转动机构上，所述镜面转动机构安装在支架一端，支架另一端连接环形转动机构，所述环形转动机构通过其基座固定在光纤前端。

10.根据权利要求9所述的一种可调节光纤照射头的喉部光动力治疗仪，其特征在于：所述照射头调节系统外套设有透光罩(45)。