CN218636488U - 一种体内组织激光治疗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种体内组织激光治疗装置，所述治疗装置包括激光生成器、传输光纤、光纤耦合器、激光照射器；所述传输光纤一端连接在激光生成器上，另一端设置有光纤接口，与光纤耦合器的一端相连；所述光纤耦合器的另一端设置有一个或多个输出端，将激光生成器发出的激光信号等分地输出给一个或多个激光照射器；所述激光照射器包括一种或多种照明结构，能够提供一个或多个方向的衍射光；所述激光照射器的前端光纤部分包括纤芯、包层，所述激光照射器的光纤部分包括倾斜光栅光纤、无包层光纤。本实用新型扩展性强，生物相容性好，能够提供窦道、瘘管、肠道、疤痕等体内组织的激光治疗功能，弥补现有激光治疗装置仅仅适用于体表皮肤的不足之处。

Description

一种体内组织激光治疗装置

技术领域

本实用新型属于激光治疗仪器技术领域，涉及一种体内组织激光治疗装置。

背景技术

在医学领域经常利用激光来进行治疗，目前已经发展出了多种基于光学照射原理的医疗设备，用于满足患者的需求。激光用于医疗发展始于二十世纪六十年代，之后被用于治疗各种皮肤问题，比如灼伤、牛皮癣和粉刺等。激光在眼科领域也发挥了越来越多的作用，比如治疗近视眼手术。原有的去除皮肤疤痕、皱纹的医疗手段为物理切除、研磨等方法，操作难度大，容易损伤皮肤。近年来发展的激光皮肤医疗美容装置，展现出了良好的应用前景。

在低强度激光疗法中，红色或近红外激光被用于促进细胞生长、组织修复。因此，激光生成器发射的低功率相干单色红光可以用于多种皮肤状况的康复治疗，比如创口愈合、毛发生长、神经再生、粘膜炎的预防和治疗。

现有激光皮肤治疗装置的不足之处在于，激光头体积大，治疗区域局限于体表外部的皮肤疤痕，无法提供体内组织的治疗功能。另一方面，基于内窥镜结构的激光治疗装置，出光口仅仅为光纤端面，治疗区域很小，实用性差。仅适用于体表外部的皮肤疤痕、溃疡，无法提供体内组织的溃疡、窦道、瘘管、疤痕等治疗功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种体内组织激光治疗装置，以解决上述背景技术中提出的现有激光治疗装置的不足之处，满足体内组织，例如疤痕、溃疡、窦道、瘘管、肠道等部位的治疗及组织修复等功能。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种体内组织激光治疗装置，所述治疗装置包括激光生成器、传输光纤、光纤耦合器、激光照射器；

所述传输光纤一端连接在激光生成器上，另一端设置有光纤接口，与光纤耦合器的一端相连；所述光纤耦合器的另一端能够设置有一个或多个输出端，将激光生成器发出的激光信号等分地输出给与输出端连接的一个或多个激光照射器；

所述激光照射器包括一种或多种照明结构，采用复合结构设计，能够提供一个或多个方向的衍射光，本实用新型的激光照射器光纤部分的直径＝1mm；所述激光照射器的前端光纤部分包括纤芯、包层，所述激光照射器的光纤部分包括但不限于倾斜光栅光纤、无包层光纤等。

在上述的一种体内组织激光治疗装置中，激光生成器输出的激光信号，首先耦合进入一根传输光纤，然后经过光纤耦合器，进入激光照射器。激光照射器放置于待治疗的体内组织中。激光照射器采用复合结构设计，能够提供两个或两个以上方向的衍射光。

当激光照射器采用倾斜光栅光纤结构时，治疗用激光先进入纤芯中的第一倾斜光纤光栅，在包层的侧面输出第一衍射光，并照射到待治疗的第一疤痕。剩余的激光信号进入纤芯中的第二倾斜光纤光栅，在包层的侧面输出第二衍射光，并照射到待治疗的第二疤痕。

当激光照射器采用无包层光纤结构时，光纤上部分包层区域被剥除，仅保留内层的纤芯，当治疗用的激光进入纤芯后，无包层光纤能够提供圆周方向的激光泄露，使得进入纤芯的激光信号以圆周方向从纤芯侧面输出泄露光信号。

优选的，所述的激光生成器包括但不限于红外激光生成器、可见光激光生成器、紫外激光生成器、脉冲激光生成器、连续激光生成器等多种类的激光生成器。

优选的，所述的传输光纤包括但不限于单模光纤、多模光纤、光纤束等多种类的光纤。

优选的，所述的光纤耦合器包括但不限于1×1、1×4、1×32等多种规格的光纤耦合器。

优选的，所述激光照射器光纤部分的材料为聚合物，包括但不限于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、L-丙交酯(PDLLA)、氟化聚合物(CYTOP)、聚苯胺(PANI)等现有聚合物材料。

优选的，所述的体内组织包括但不限于窦道、瘘管、疤痕、肠道等有机体的体内组织结构内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过激光生成器、传输光纤、光纤耦合器、激光照射器的配合，并且在激光照射器中采用复合结构的聚合物光纤光栅，扩展性强，生物相容性好，能够提供疤痕、肠道、窦道、瘘管等体内组织的激光治疗功能，弥补现有激光治疗装置仅仅适用于体表皮肤的不足之处。

附图说明

图1a、1b、1c是本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置的结构简图。

图2是本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置中激光照射器为倾斜光栅光纤的结构简图。

图3是本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置中激光照射器为无包层光纤的结构简图。

图1a-3中，1-激光生成器，2-传输光纤，3-光纤耦合器，4-激光照射器，5-体内组织，6-纤芯，7-包层，8-第一倾斜光纤光栅，9-第一衍射光，10-第一疤痕，11-第二倾斜光纤光栅，12-第二衍射光，13-第二疤痕。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。

图1a、1b、1c是本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置的结构简图。激光生成器1输出的激光信号，首先耦合进入有一定长度的传输光纤2，然后经过光纤耦合器3耦合，进入激光照射器4。激光照射器4放置在待治疗的体内组织5中。

在本实用新型中，一个激光照射器4选用倾斜光栅光纤或者无包层光纤中的其中一种即可，如果有多个激光照射器4，也可以根据实际需要，例如不同的治疗部位可以使用利用不同光纤类型的不同激光照射器4；一个或者多个激光照射器4可以单独或者共同使用，满足实际的治疗需求。

现有的激光照射器虽然也能够提供例如体表外部的皮肤疤痕、溃疡等的治疗，但是出光口仅仅为光纤端面，治疗区域很小，为圆点状小型区域。而本实用新型中的激光照射器能够从光纤的侧面出光，增大了治疗面积。

本实用新型的一种体内组织激光治疗装置包括激光生成器1、传输光纤2、光纤耦合器3、激光照射器4；

传输光纤2一端连接在激光生成器1上，另一端设置有光纤接口，与光纤耦合器3的一端相连。

光纤耦合器3一侧连接传输光纤2，另一侧设置有一个或多个输出端，对应于1×1、1×4、1×32等多种输出结构，能够将激光生成器发出的激光信号等分地输出给一个或多个激光照射器4，用于一个或多个体内组织5的激光治疗。

图2是本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置中激光照射器4为倾斜光栅光纤的结构简图。在使用时，以将倾斜光栅光纤作为照射组件的激光照射器为例，激光生成器1输出的激光信号，首先耦合进入一根传输光纤2，然后经过光纤耦合器3，进入激光照射器4。激光照射器4放置于待治疗的体内组织5中。激光照射器4采用复合结构设计，能够提供两个或两个以上方向的衍射光，分别用于治疗不同位置的疤痕。在激光照射器4中，激光信号先进入纤芯6中的第一倾斜光纤光栅8，在包层7的侧面衍射出第一衍射光9，并照射到待治疗的第一疤痕10。剩余的激光信号进入纤芯6中的第二倾斜光纤光栅11，在包层7的侧面衍射出第二衍射光12，并照射到待治疗的第二疤痕13。

激光照射器4中第一倾斜光纤光栅8和第二倾斜光纤光栅11的长度是固定的。如果需要更长的照射部位，可以设计并加工定制更长的、光栅数量更多的倾斜光纤光栅结构。所述第一倾斜光纤光栅8和第二倾斜光纤光栅11为通过曝光刻蚀方法在聚合物光纤的纤芯6中加工刻蚀出的条纹结构，即光纤光栅；所述条纹结构用于提供激光信号的衍射功能，从而在倾斜光栅光纤的侧面实现激光信号的部分输出功能。倾斜光栅光纤包括里层的纤芯6和外层的包层7。纤芯6的直径为Φ980um，包层7的外径为Φ1000um。纤芯6的折射率大于包层7的折射率，保证了激光信号在纤芯中的稳定传输。倾斜光纤光栅的衍射效应能够提供固定角度的光线出射，例如6°，使得进入纤芯6的激光信号按与倾斜光纤光栅对应的角度从包层7侧面输出衍射光信号。倾斜光纤光栅的衍射效率通过光栅的刻蚀深度、刻蚀区域的长度等参数控制，本方案中将第一光纤光栅8、第二光纤光栅11的衍射效率均设计为20％。

由于倾斜光纤光栅的包层外径为Φ1000um，因此从其侧面输出的衍射光可以理解为一系列串联的点光源，具有一定的发散性和照射区域。为了对准需要治疗的体内组织的待治疗部位，需要在插入之前确定待治疗部位的方向，并且在插入过程中保持光纤光栅的侧面输出衍射光的方向不变。

本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置的工作步骤如下：1)将激光照射器4放置到待治疗的体内组织5中。2)打开激光生成器1，使激光生成器1输出的激光信号经过传输光纤2、光纤耦合器3、进入激光照射器4。3)激光照射器4输出的第一衍射光9和第二衍射光12，分别照射在体内组织5的第一疤痕10、第二疤痕13位置，用于疤痕治疗、组织修复。4)治疗结束之后，关闭激光生成器1。5)从体内组织5中取出激光照射器4。

图3是本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置中激光照射器4为无包层光纤的结构简图。所述的无包层光纤，是一种剥除部分或者全部聚合物光纤的包层7，仅保留纤芯6结构的光纤。无包层光纤的结构可以提供激光信号的侧面漏光功能，从而在聚合物光纤的纤芯6的侧面实现激光信号的部分输出。通过控制包层7的剥除区域大小可以调节侧面漏光的效率，本实用新型中，侧面漏光的效率可以设计为20％。无包层光纤仅包括内层的纤芯6，不包括或仅包括部分外层的包层7。纤芯6的直径为Φ980um。无包层光纤能够提供圆周方向的激光泄露，使得进入纤芯6的激光信号以圆周方向从纤芯6侧面输出泄露光信号。

因此，本实用新型提出的一种体内组织激光治疗装置，通过激光生成器1、传输光纤2、光纤耦合器3、激光照射器4的配合，并且在激光照射器4中采用倾斜光栅光纤、无包层光纤等结构，扩展性强。传统光纤为石英材料，类似玻璃，硬且脆，容易划伤生物组织。而本实用新型使用的激光照射器的光纤使用的是高分子聚合物材料，其结构和性能相较于常见的二氧化硅(石英)光纤来说，更接近于天然高分子，硬度不大，柔韧性好，不容易划伤生物组织，因此生物相容性更好，能够提供窦道、瘘管、疤痕、肠道等体内组织的激光治疗、组织修复等功能，弥补现有激光治疗装置仅仅适用于体表皮肤的不足之处。本实用新型使用过程中，例如当处理部位为组织结构内侧的疤痕处时，当激光照射器插入到需要治疗的组织结构处时，光线从光线的侧面射出，照射到组织结构内侧的疤痕上进行治疗；而窦道、瘘管位于组织结构内侧，常在皮下潜行空腔，其本身就有和皮肤相通的外口，因此可以直接将激光照射器通过外口放入到窦道、瘘管内部，对窦道、瘘管进行治疗；同样的，也可以对肠道的溃疡进行治疗修复；即使是对体表疤痕进行治疗，也可以通过对周围皮肤注射少量麻药，并用注射器对疤痕部位进行戳孔，也能够将本实用新型的激光照射器放入，对疤痕进行治疗。

本实用新型中，激光生成器的激光输出功率为5mW，可以穿透人体组织，达到治疗作用，且不伤害人体的正常组织细胞。

根据疤痕体积、窦道、瘘管的长度、肠道溃疡的面积，照射时间一般在30-60秒之间。

当然，实施本实用新型的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (9)

1.一种体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述治疗装置包括激光生成器(1)、传输光纤(2)、光纤耦合器(3)和激光照射器(4)；

所述传输光纤(2)一端连接在所述激光生成器(1)上，另一端设置有光纤接口并与所述光纤耦合器(3)的一端相连；所述光纤耦合器(3)的另一端设置有一个或多个输出端，将所述激光生成器(1)发出的激光信号等分地输出给与所述输出端连接的一个或多个激光照射器(4)；

所述激光照射器(4)包括一种或多种照明结构，所述照明结构采用复合结构设计，能够提供一个或多个方向的衍射光；所述激光照射器(4)的光纤部分包括倾斜光栅光纤、无包层光纤。

2.如权利要求1所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述倾斜光栅光纤采用基于聚合物材料的第一倾斜光纤光栅(8)和第二倾斜光纤光栅(11)组合而成的复合结构；

所述第一倾斜光纤光栅(8)和第二倾斜光纤光栅(11)为通过曝光刻蚀方法在聚合物光纤的纤芯(6)中加工刻蚀出的条纹结构，即光纤光栅；所述条纹结构用于提供激光信号的衍射功能，从而在倾斜光纤光栅的侧面实现激光信号的部分输出功能；所述激光信号的衍射效率通过控制倾斜光纤光栅的包括刻蚀深度、刻蚀区域的长度在内的参数控制。

3.如权利要求2所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述倾斜光栅光纤包括内层的纤芯(6)和外层的包层(7)；所述纤芯(6)的直径为Φ980um，所述包层(7)的外径为Φ1000um；所述纤芯(6)内部设计有一个或多个倾斜光纤光栅，所述倾斜光纤光栅能够提供固定角度的激光衍射，使得进入所述纤芯(6)的激光信号按与倾斜光纤光栅对应的角度从包层(7)侧面输出衍射光信号。

4.如权利要求1所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述无包层光纤为剥除部分或全部聚合物光纤的包层(7)、保留纤芯(6)结构的光纤，用于提供激光信号的侧面漏光功能，从而在聚合物光纤的纤芯(6)的侧面实现激光信号的部分输出功能；所述侧面漏光效率通过控制包层(7)的剥除区域大小控制。

5.如权利要求4所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述无包层光纤仅包括内层的纤芯(6)，不包括或仅包括部分外层的包层(7)；所述纤芯(6)的直径为Φ980um，所述无包层光纤能够提供圆周方向的激光泄露，使得进入纤芯(6)的激光信号以圆周方向从纤芯(6)侧面输出泄露光信号。

6.如权利要求1所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述激光照射器(4)光纤部分的材料为聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、L-丙交酯PDLLA、氟化聚合物CYTOP、聚苯胺PANI。

7.如权利要求1所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述激光生成器(1)包括红外激光生成器、可见光激光生成器、紫外激光生成器、脉冲激光生成器或连续激光生成器。

8.如权利要求1所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述传输光纤(2)包括单模光纤、多模光纤或光纤束。

9.如权利要求1所述的体内组织激光治疗装置，其特征在于，所述光纤耦合器(3)包括1×1、1×4或1×32规格的光纤耦合器。

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