[發(fā)明專利]一種具有3D導(dǎo)航功能的介入式血管癌栓消融醫(yī)療系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110987935.3
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN113662657A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苑立波;楊世泰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B18/22
• 分類號(hào): A61B18/22;A61B34/20;A61B34/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供的是一種具有3D導(dǎo)航功能的介入式血管癌栓消融醫(yī)療系統(tǒng)，其特征是：所述醫(yī)療系統(tǒng)包括具有3D形狀傳感功能的多芯光纖、多芯光纖連接器、手術(shù)激光光源、光纖光柵解調(diào)儀、光纖套管、計(jì)算機(jī)；其中多芯光纖包括三個(gè)環(huán)形破缺的傳能纖芯、四個(gè)單模纖芯以及分布于四個(gè)單模纖芯上的FBG單元陣列；多芯光纖連接器的輸出端有七個(gè)纖芯，分別與多芯光纖的單模芯和環(huán)形破缺纖芯對(duì)應(yīng)連接，其中四個(gè)對(duì)應(yīng)單模纖芯的輸入端與光纖光柵解調(diào)儀連接；另外三個(gè)對(duì)應(yīng)環(huán)形破缺傳能纖芯的輸入端與手術(shù)光源連接；光纖光柵解調(diào)儀得到的光信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后實(shí)時(shí)反演多芯光纖形狀，確定光纖探針在血管內(nèi)的位置，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)血管3D導(dǎo)航。本發(fā)明可用于微創(chuàng)介入式手術(shù)治療。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種具有3D導(dǎo)航功能的介入式血管癌栓消融醫(yī)療系統(tǒng)， 屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

血管癌栓是腫瘤發(fā)展過(guò)程中各階段均可出現(xiàn)的常見病癥。例如，門靜脈 癌栓是肝癌發(fā)展過(guò)程中的一種常見的病癥，是肝癌患者死亡的直接原因之一，因 此，盡早發(fā)現(xiàn)并去除血管癌栓，就顯得尤為重要。

光纖具有纖細(xì)柔韌、生物兼容、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，使得光纖型傳感器能 夠有效地嵌入針頭、導(dǎo)管、內(nèi)窺鏡等醫(yī)療器械，通過(guò)插入人體的各種腔體和通道， 達(dá)到病患區(qū)域，實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)、精準(zhǔn)檢測(cè)和治療，有效避免了開刀等危險(xiǎn)又痛苦的手 術(shù)過(guò)程，減少手術(shù)失血，縮短術(shù)后恢復(fù)時(shí)間。光纖形狀傳感器能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地反 饋其附著醫(yī)療導(dǎo)管在人體內(nèi)的形狀和位置，這使得其有望在很多微創(chuàng)介入治療手 術(shù)中替代危險(xiǎn)昂貴的X光透視成像技術(shù)。

激光已被應(yīng)用于腫瘤的治療，如原發(fā)性腫瘤、轉(zhuǎn)移性腫瘤和術(shù)后復(fù)發(fā)的 腫瘤，尤其是適用于不能耐受再次手術(shù)的腫瘤患者。對(duì)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(shí)，在超聲波檢查儀、 X射線透視儀、計(jì)算機(jī)控制核磁共振儀等影像系統(tǒng)定位引導(dǎo)下，將普通穿刺針經(jīng) 皮穿刺到瘤體內(nèi)，激光光纖通過(guò)普通穿刺針針管直插治療部位，即可進(jìn)行激光治 療。由于激光治療具有良好的殺傷分界線，可通過(guò)調(diào)控完全殺死腫瘤細(xì)胞，而使 消融區(qū)域外的細(xì)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(yīng)用于血 管內(nèi)的3D形狀傳感導(dǎo)航(Sonja,et al.Three-dimensional guidance including shapesensing of a stentgraft system for endovascular aneurysm repair.International journal of computer assisted radiology and surgery,2020,15:1033-1042.)，但是該光纖未能起到激光手術(shù)治療的作用。當(dāng)然，光纖作為手術(shù) 激光傳導(dǎo)介質(zhì)已是一種成熟的醫(yī)療手段方案，但是現(xiàn)有的光纖手術(shù)激光傳導(dǎo)光纖 通常也只是簡(jiǎn)單的多模的傳能光纖，不具備3D導(dǎo)航功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有3D導(dǎo)航功能的介入式血管癌栓消融醫(yī) 療系統(tǒng)。

一種具有3D導(dǎo)航功能的介入式血管癌栓消融醫(yī)療系統(tǒng)。如圖1，所述醫(yī) 療系統(tǒng)包括具有3D形狀傳感功能的多芯光纖1、多芯光纖連接器4、手術(shù)激光光 源6、光纖光柵解調(diào)儀5、光纖套管3、計(jì)算機(jī)9；其中多芯光纖包括三個(gè)環(huán)形破 缺的傳能纖芯1-3、四個(gè)單模纖芯1-1和1-2、包層1-4以及分布于四個(gè)單模纖芯 上的FBG單元陣列2；多芯光纖連接器4的輸出端有七個(gè)纖芯分別與多芯光纖的 單模芯和環(huán)形破缺纖芯對(duì)應(yīng)連接，多芯光纖連接器4的四個(gè)對(duì)應(yīng)單模纖芯的輸入 端與光纖光柵解調(diào)儀5連接，用于多芯光纖1的形狀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；多芯光纖連接器 4的另外三個(gè)對(duì)應(yīng)環(huán)形破缺纖芯的輸入端與手術(shù)激光光源6連接，輸出的手術(shù)激光經(jīng)環(huán)形破缺的傳能纖芯傳輸至纖端，用于癌栓的消融。光纖光柵解調(diào)儀得到的 光信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后能夠?qū)崟r(shí)反演多芯光纖1形狀，確定光纖探針在血管內(nèi) 的位置，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)血管3D導(dǎo)航。

如圖2和圖3(a)所示，所述的多芯光纖1的四個(gè)單模纖芯中的三個(gè)纖 芯1-1呈正三角形分布，另外一個(gè)纖芯1-2位于光纖中間。三個(gè)環(huán)形破缺纖芯1-3 和三個(gè)正三角分布的單模纖芯1-1分布在同一個(gè)環(huán)形上。