[發明專利]一種用于介入消融手術的多功能光纖及其制備方法

有效

• 申請號: 202110987934.9
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113671622B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 苑立波;楊世泰
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;A61B18/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的是一種用于介入消融手術的多功能光纖及其制備方法，其特征是：所述光纖包括呈正三角分布的三個單模纖芯、一個中間單模纖芯、三個環形破缺的纖芯、包層以及分布在單模纖芯上的光纖布拉格光柵陣列。其中三個環形破缺的纖芯用于手術激光的光束能量傳輸，四個單模纖芯及其上面分布的光纖布拉格光柵陣列用于形狀傳感。光纖上分布的光柵可用于介入體內不同部位的溫度分布式測量，獲取分布式溫度體征參數。本發明可用于介入式手術3D導航和病變區域的消融，可廣泛用于微創介入手術醫療領域。

技術領域

本發明涉及的是一種用于介入消融手術的多功能光纖，還涉及該光纖的一種制備方法，屬于光纖制備技術領域。

背景技術

心血管疾病是人類最常見的疾病之一，也是世界人口死亡的主要原因之一。我國是該病發病率和死亡率最高的國家之一，因此，心血管疾病的防治對我國人民的生命健康有著十分重要的意義。血管微創介入手術(invasive vascular surgery)是在醫學影像設備的引導下，借助于介入導管沿血管的管腔到達較遠的病變部位(如冠狀動脈、腦部、肝臟和腎臟的血管內)，然后對病變部位實行微創治療的一種新興醫療手術。

光纖具有纖細柔韌、生物兼容、安全可靠等優點，使得光纖型傳感器能夠有效地嵌入針頭、導管、內窺鏡等醫療器械，通過插入人體的各種腔體和通道，達到病患區域，實現微創、精準檢測和治療，有效避免了開刀等危險又痛苦的手術過程，減少手術失血，縮短術后恢復時間。光纖形狀傳感器能夠實時動態地反饋其附著醫療導管在人體內的形狀和位置，這使得其有望在很多微創介入治療手術中替代危險昂貴的X光透視成像技術。

激光已被應用于腫瘤的治療，如原發性腫瘤、轉移性腫瘤和術后復發的腫瘤，尤其是適用于不能耐受再次手術的腫瘤患者。對于肝癌、乳腺癌、腎上腺腺癌、骨樣骨瘤、垂體瘤和前列腺瘤等腫瘤，用激光治療時，在超聲波檢查儀、X射線透視儀、計算機控制核磁共振儀等影像系統定位引導下，將普通穿刺針經皮穿刺到瘤體內，激光光纖通過普通穿刺針針管直插治療部位，即可進行激光治療。由于激光治療具有良好的殺傷分界線，可通過調控完全殺死腫瘤細胞，而使消融區域外的細胞免受損傷。

目前，盡管已有基于多芯光纖的形狀傳感器被提出并有可能可應用于血管內的3D形狀傳感導航(Sonja,et al.Three-dimensional guidance including shapesensing of a stentgraft system for endovascular aneurysm repair.Internationaljournal of computer assisted radiology and surgery,2020,15:1033-1042.)，但是該光纖未能起到激光手術治療的作用。當然，光纖作為手術激光傳導介質已是一種成熟的醫療手段方案，但是現有的光纖手術激光傳到光纖通常也只是簡單的多模的傳能光纖，不具備3D導航功能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于介入消融手術的多功能光纖，還提供該光纖的一種制備方法。

一種用于介入消融手術的多功能光纖，如圖1所示，所述多功能光纖1包括呈正三角分布的三個單模纖芯1-1、一個中間單模纖芯1-2、三個環形破缺的纖芯1-3、包層1-4以及分布在單模纖芯上的光纖布拉格光柵陣列1-5。其中三個環形破缺的纖芯1-3用于手術激光的光束能量傳輸，四個單模纖芯及其上面分布的光纖布拉格光柵陣列1-5用于形狀傳感。

如圖2(a)，所述的三個環形破缺纖芯1-3和呈正三角分布的三個單模纖芯1-1分布在同一個環形上。

如圖2(b)，可選地，所述的四個單模纖芯外有一圈氟摻雜的低折射率層1-6，用于單模纖芯的隔離，防止信號串擾。

優選地，所述的單模纖芯和環形破缺纖芯為鍺元素摻雜纖芯，方便光纖載氫并刻寫光纖布拉格光柵。