具有放射分布模式的光纤激光手术器械制造技术

一种激光手术系统(10)，其包括：激光能量源(14)；控制器(13)，所述控制器操作联接到所述激光能量源(14)；和激光手术器械。该激光手术器械包括：护套(22，42)，所述护套具有第一折射率；光纤芯部(21，41)，所述光纤芯部同轴布置在所述护套(22，42)内并且具有第二折射率，所述第二折射率高于所述第一折射率，所述光纤芯部(21，41)构造成在近端处与所述激光能量源操作接合；光纤末端(27，47)，所述光纤末端形成在所述光纤芯部(21，41)的远侧部分处并且其中所述光纤末端(27，47)从所述护套(22，42)向外延伸；和多个折射表面(21，41)，其形成在所述光纤末端(27，47)周围，每个折射表面(25，45)均相对于所述光纤末端(27，47)的纵向轴线至少形成一角度并且构造成以放射方式分布激光能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有放射分布模式的光纤激光手术器械
本公开整体涉及一种手术器械，并且更加具体地涉及一种激光消融器械，所述激光消融器械具有光纤输出末端，所述光纤输出末端利用微棱镜结构来输送均匀的放射分布模式。
技术介绍
在医疗领域中基于激光的器械被日益接受而在微创手术(诸如，激光腹腔镜)中使用。例如，激光治疗是一种被广泛接受的用于组织消融手术的模式。已知基于激光的器械利用光缆将激光能量从激光源输送到目标组织。光缆由一根或者多根透明的玻璃或者塑料光纤构成，光在最小损失的情况下被有效地传导通过所述一根或者多根透明的玻璃或者塑料光纤。称作芯部的光导光纤被包封在称作护套层的第二介质中，所述护套层的折射率小于芯部的折射率，以提供通过芯部传播的光线的全内反射。即，行进通过光纤的光以小角度反弹并且完全被保持在光纤内，原因在于光以小于临界角的角度碰到芯部和护套之间的界面。在这些角度处，光不会穿过到第二介质，而是在芯部内继续反射直到其抵达光纤的终端或者端部。使用现有基于激光的器械实施手术的外科医生通常面临非均匀温度分布的挑战，原因在于通过光纤终端的激光分布呈大体圆锥模式从器械末端处的点源辐射，从而致使末端处的温度快速增加至800℃-1300℃，而与此同时温度随着距末端的距离增加而快速减小。这种大幅度温度变化可能具有缺陷。例如，温度随着距光纤末端的距离增加而降低的趋势可能不必要地使得血管消融手术复杂化。
技术实现思路
在一个方面中，本公开涉及一种用于激光手术的器械。在实施例中，公开的器械包括：护套，所述护套具有第一折射率；和光纤芯部，所述光纤芯部同轴布置在护套内并且具有第二折射率，所述第二折射率高于第一折射率。光纤芯部构造成在光纤芯部的近端处与激光能量源操作接合。器械包括光纤末端，所述光纤末端形成在光纤芯部的远端上并且构造成从护套向外延伸。该器械还包括形成在光纤末端周围的多个折射表面。每个折射表面相对于光纤末端的纵向轴线至少形成一个角度并且构造成以放射模式分布激光能量。在一些实施例中，该器械还包括限定在光纤末端周围的多个环形棱镜。在一些实施例中，多个折射表面中的每一个均布置在多个环形棱镜中的对应一个上。在一些实施例中，多个环形棱镜中的每一个的直径随着每一个环形棱镜距光纤末端的远端的距离减小而减小。在一些实施例中，在每个折射表面和光纤芯部的纵向轴线之间的角度根据在每个折射表面和光纤末端的远端之间的距离而发生变化。在一些实施例中，第一折射表面的角度大于第二折射表面的角度，所述第二折射表面距光纤末端的远端的距离远于第一折射表面距光纤末端的远端的距离。在一些实施例中，每个折射表面的角度随着每个折射表面距光纤末端的远端的距离减小而减小。在一些实施例中，多个折射表面中的每一个均包括限定在光纤末端中的凹透镜。在一些实施例中，光纤末端的限定有凹透镜的远侧部分限定成锥形。在另一个方面中，本公开涉及一种激光手术系统。该激光手术系统包括激光能量源、操作联接到激光能量源的控制器和激光手术器械。该激光手术系统的激光手术器械包括：护套，所述护套具有第一折射率；和第一光纤芯部，所述第一光纤芯部由护套包围并且具有第二折射率，所述第二折射率高于第一折射率。该光纤芯部构造成在光纤芯部的近端处与激光能量源操作接合。该器械包括形成在光纤芯部的远端上的光纤末端和形成在光纤末端周围的多个折射表面。每个折射表面均与光纤末端的纵向轴线形成至少一个角度并且构造成以放射模式分布激光能量。在一些实施例中，该器械包括限定在光纤末端周围的多个环形棱镜。在一些实施例中，多个折射表面中的每一个均布置在多个环形棱镜中的对应一个上。在一些实施例中，多个环形棱镜中的每一个的直径均随着环形棱镜中的每一个距光纤末端的远端的距离减小而减小。在一些实施例中，在折射表面和光纤芯部的纵向轴线之间的角度根据在每个折射表面和光纤末端的远端之间的距离而发生变化。在一些实施例中，第一折射表面的角度大于第二折射表面的角度，所述第二折射表面距光纤末端的远端的距离大于第一折射表面距光纤末端的远端的距离。在一些实施例中，每个折射表面的角度均随着每个折射表面距光纤末端的远端的距离减小而减小。在一些实施例中，多个折射表面中的每一个均包括限定在光纤末端中的凹透镜。在一些实施例中，光纤末端的限定有凹透镜的远侧部分成锥形。在一些实施例中，激光手术系统包括电源，所述电源操作联接到控制器和/或激光能量源。在又一个实施例中，本公开涉及一种使用激光治疗组织的方法。在实施例中，该方法包括提供具有光纤芯部的器械，所述光纤芯部在光纤芯部的远端处具有多个折射表面，所述多个折射表面构造成以放射模式分布激光能量。该方法包括：将光纤芯部的远端放置在目标组织附近；将激光能量传输通过光纤芯部；和将激光能量经由多个折射表面以放射模式输送到组织。附图说明当结合附图时根据以下详细描述，本公开的上述和其它方面、特征和优势将变得更加显而易见，其中：图1是根据本公开的实施例的激光手术系统的示意图；图2A是现有激光手术器械的现有光纤终端的截面图；图2B是现有激光手术器械的辐射模式的透视示意图；图3A是根据本公开的实施例的具有径向辐射模式的激光手术器械的光纤径向终端的截面图；图3B是根据本公开的图3A中的激光手术器械的光纤径向终端的透视图；图3C是图3A的激光手术器械的热辐射的辐射模式的透视示意图；图3D是图3A的光纤径向终端的一部分的放大截面图；图4A是根据本公开的实施例的激光手术器械的截面图，所述激光手术器械包括锥形光纤终端，以产生锥形辐射模式；图4B是根据本公开的图4A的激光手术器械的锥形光纤终端的透视图；图4C是包括图4A的激光手术器械的热辐射的锥形模式的图示的透视示意图；图5A是根据本公开的另一个实施例的光纤径向末端的截面图；图5B是图5A的光纤径向末端的透视示意图；图5C是图5A的光纤径向末端的一部分的放大截面图；图5D是包括图5A的光纤径向末端的辐射模式的图示的示意图；图6A是根据本公开的又一个实施例的锥形光纤末端的截面图；并且图6B是图6A的锥形光纤终端的透视示意图。具体实施方式本公开涉及一种光纤探头，所述光纤探头通过从暴露出的光纤末端的表面以360°的放射模式辐射激光能量而消除了极端末端温度。根据本公开，公开的探头的温度分布是可控均匀的，并且可以调制成以任何可以适于实现预期目的的所需模式辐射激光能量。在一个方面中，本公开的实施例使得外科医生能够使用“逐段”方法而非现有装置所需的“逐点”方法来治疗血管结构。以这种方式，可以缩短手术时间，继而可以提高治疗成效并且缩短恢复时间。另外，使用根据本公开的实施例可以使得外科医生能够避免因极端温度和突变的温度梯度而导致的并发症，极端温度和突变温度梯度是现有装置的特征。在另一个方面中，所述探头可以按照各种长度和/或辐射模式制造而成，以适应具体介入方案。例如，可以针对血管手术提供细长圆筒轮廓，而可以针对肿瘤消融手术提供更长的锥形轮廓。参照附图在下文描述了本公开的特定图解实施例；然而，公开的实施例仅仅为以各种形式实施的示例。没有详细描述众所周知的功能或者构造以及重复事项，以避免本公开在不必要或者冗余的细节中变得模糊。因此，在本公开中描述的具体结构和功能细节不应理解为限制，而仅仅作为权利要求的基础以及作为教导本领域技术人员在实质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于激光手术的器械，其包括：护套，所述护套具有第一折射率；光纤芯部，所述光纤芯部同轴布置在所述护套内并且具有第二折射率，所述第二折射率高于所述第一折射率，所述光纤芯部构造成在近端处与激光能量源操作接合；光纤末端，所述光纤末端形成在所述光纤芯部的远侧部分处并且构造成从所述护套向外延伸；和多个折射表面，其形成在所述光纤末端周围，每个折射表面均相对于所述光纤末端的纵向轴线至少形成一角度，并且构造成以放射模式分布激光能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于激光手术的器械，其包括：护套，所述护套具有第一折射率；光纤芯部，所述光纤芯部同轴布置在所述护套内并且具有第二折射率，所述第二折射率高于所述第一折射率，所述光纤芯部构造成在近端处与激光能量源操作接合；光纤末端，所述光纤末端形成在所述光纤芯部的远侧部分处并且构造成从所述护套向外延伸；和多个折射表面，其形成在所述光纤末端周围，每个折射表面均相对于所述光纤末端的纵向轴线至少形成一角度，并且构造成以放射模式分布激光能量。2.根据权利要求1所述的用于激光手术的器械，还包括限定在所述光纤末端周围的多个环形棱镜。3.根据权利要求2所述的用于激光手术的器械，其中，所述多个折射表面中的每一个均布置在所述多个环形棱镜中的对应一个上。4.根据权利要求2所述的用于激光手术的器械，其中，所述多个环形棱镜中的每一个的直径随着所述环形棱镜中的每一个距所述光纤末端的远端的距离减小而减小。5.根据权利要求1所述的用于激光手术的器械，其中，在每个折射表面和所述光纤芯部的纵向轴线之间的角度根据在每个折射表面和所述光纤末端的远端之间的距离而变化。6.根据权利要求5所述的用于激光手术的器械，其中，第一折射表面的角度大于第二折射表面的角度，所述第二折射表面距所述光纤末端的所述远端的距离大于所述第一折射表面距所述光纤末端的所述远端的距离。7.根据权利要求5所述的用于激光手术的器械，其中，每个折射表面的角度均随着每个折射表面距所述光纤末端的远端的距离减小而减小。8.根据权利要求1所述的用于激光手术的器械，其中，所述多个折射表面中的每一个均包括限定在所述光纤末端中的凹透镜。9.根据权利要求8所述的用于激光手术的器械，其中，所述光纤末端的限定有所述凹透镜的远侧部分成锥形。10.一种激光手术系统，其包括：激光能量源；控制器，所述控制器操作联接到所述激光能量源；和激光手术器械，其包括：护套，所述护套具有第一折射率；光纤芯部，所述光纤芯部同轴布置在所述护套内并且具有第二折射率，所述第二折射率高于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新民，罗忠池，解荡，孙若曦，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国,US