本技術(shù)涉及醫(yī)療器械，特別是涉及一種激光消融裝置。

背景技術(shù)：

1、激光消融術(shù)是一種利用激光對腫瘤進行消融的技術(shù)。激光消融術(shù)的基本原理是吸收激光并轉(zhuǎn)換為熱能，使得腫瘤溫度上升并形成不可逆的損傷。目前，激光消融術(shù)一般是將光纖插入腫瘤內(nèi)部，通過光纖將光直接照射至腫瘤內(nèi)部，待腫瘤將光能吸收后逐漸升溫至其凝固、氣化或者碳化，達到消除腫瘤的目的。但是這樣做會導(dǎo)致燒焦的腫瘤組織表面變得粗糙，增加了光的散射，光散射的增加進一步造成后續(xù)光被腫瘤吸收的功率降低，影響腫瘤消融效率，手術(shù)時間不得不延長。甚至在一些可能的情況下，因散射出去的光功率過高，導(dǎo)致真正被腫瘤吸收的光功率低至無法使剩余腫瘤組織溫度升高到可以達到消融的程度?？梢娚鲜鰧崿F(xiàn)方式，因光的散射過強，不但影響腫瘤的消融效率，且腫瘤的消融效果不甚理想。

2、并且，由于腫瘤組織對光的吸收較慢，溫度上升速度較慢，導(dǎo)致局部熱量聚集不迅速，而如果局部熱量積聚不夠迅速，就無法快速達到細胞凋亡或壞死的溫度（通常是50-60攝氏度），這會導(dǎo)致周圍組織的溫度也升高。意味著，這將導(dǎo)致熱量逐漸傳遞到健康組織，造成不必要的損傷。此外，由于激光對腫瘤的穿透性過小，因此上述激光消融的方案只適用于對淺表的腫瘤組織進行消融，難以適用對深層的腫瘤組織進行消融。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述問題，本技術(shù)提供了一種激光消融裝置，旨在提高對病灶組織的激光消融效率和激光消融效果，避免消融波及到健康組織，拓寬激光消融裝置的適用范圍，以達到既能適用淺表腫瘤組織又能夠適用深層腫瘤組織的目的。

2、本技術(shù)實施例公開了如下技術(shù)方案：

3、本技術(shù)中提供一種激光消融裝置，該裝置包括：第一光纖和晶體硅；其中，所述第一光纖的第一端用于對接激光光源的輸出端，所述第一光纖的第二端用于與所述晶體硅對接以形成消融探頭；

4、當所述消融探頭進入病灶區(qū)域，所述晶體硅用于將所述第一光纖的第二端傳輸?shù)墓廪D(zhuǎn)化為熱能，并將所述熱能傳導(dǎo)至病灶組織，以對所述病灶組織進行激光消融。

5、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，激光消融裝置還包括：開關(guān)控制元件和n×1結(jié)構(gòu)的光開關(guān)，所述n為大于1的整數(shù)，所述光開關(guān)包括n個第一端和一個第二端，其中，所述n個第一端分別用于對接n個不同類型的激光光源的輸出端，所述光開關(guān)的第二端用于對接所述第一光纖的第一端；

6、所述開關(guān)控制元件用于控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)的一個第一端之間形成光通路。

7、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，所述光開關(guān)為2×1結(jié)構(gòu)，所述光開關(guān)的兩個第一端分別通過兩條第二光纖對接連續(xù)激光器的輸出端和脈沖激光器的輸出端；

8、所述開關(guān)控制元件用于根據(jù)所述病灶組織的剩余待消融區(qū)域的尺寸，和/或，所述剩余待消融區(qū)域與鄰近的健康組織的距離，控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)的一個第一端建立光通路。

9、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，若所述剩余待消融區(qū)域與鄰近的健康組織的距離小于預(yù)設(shè)距離，則所述開關(guān)控制元件用于控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)對接所述連續(xù)激光器的第一端連接；若所述剩余待消融區(qū)域與鄰近的健康組織的距離大于或等于所述預(yù)設(shè)距離，則所述開關(guān)控制元件具體用于根據(jù)所述病灶組織的剩余待消融區(qū)域的尺寸，控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)的一個第一端建立光通路。

10、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，若所述剩余待消融區(qū)域與鄰近的健康組織的距離大于或等于所述預(yù)設(shè)距離，且所述剩余待消融區(qū)域的尺寸大于預(yù)設(shè)尺寸閾值，則所述開關(guān)控制元件具體用于控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)對接所述連續(xù)激光器的第一端連接；若所述剩余待消融區(qū)域與鄰近的健康組織的距離大于或等于所述預(yù)設(shè)距離，且所述剩余待消融區(qū)域的尺寸小于或等于所述預(yù)設(shè)尺寸閾值，則所述開關(guān)控制元件用于控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)對接所述脈沖激光器的第一端連接。

11、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，若所述剩余待消融區(qū)域的尺寸大于預(yù)設(shè)尺寸閾值，則所述開關(guān)控制元件用于控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)對接所述連續(xù)激光器的第一端連接；若所述剩余待消融區(qū)域的尺寸小于或等于所述預(yù)設(shè)尺寸閾值，則所述開關(guān)控制元件用于控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)對接所述脈沖激光器的第一端連接。

12、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，激光消融裝置還包括：第一光探測器；

13、所述第一光纖包括第一傳導(dǎo)用光纖區(qū)段和第一探測用光纖區(qū)段；所述第一傳導(dǎo)用光纖區(qū)段的第一端用于對接所述激光光源的輸出端，所述第一傳導(dǎo)用光纖區(qū)段的第二端用于對接所述第一探測用光纖區(qū)段的第一端，所述第一探測用光纖區(qū)段的第二端用于對接所述晶體硅以形成具有溫度探測能力的消融探頭；

14、所述第一探測用光纖區(qū)段連接所述第一光探測器；所述第一探測用光纖區(qū)段用于接收來自所述第一傳導(dǎo)用光纖區(qū)段的第二端的激光，并傳輸至所述晶體硅，以及向所述第一光探測器反射與所述第一探測用光纖區(qū)段的中心波長匹配的激光；

15、所述第一光探測器用于根據(jù)所述第一探測用光纖區(qū)段反射的激光的中心波長的變化，探測所述消融探頭的溫度。

16、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，激光消融裝置還包括：第二光探測器、光耦合器和第三光纖；所述光耦合器包括一個輸入端、第一輸出端和第二輸出端；所述光耦合器的輸入端用于對接所述激光光源的輸出端，所述第一輸出端和所述第二輸出端分別用于對接所述第一傳導(dǎo)用光纖區(qū)段的第一端和所述第三光纖中第二傳導(dǎo)用光纖區(qū)段的第一端；

17、所述第二傳導(dǎo)用光纖區(qū)段的第二端用于對接所述第三光纖中第二探測用光纖區(qū)段的第一端，所述第二探測用光纖區(qū)段的第二端用于接觸所述病灶組織以形成病灶溫度感知探頭；

18、所述第二探測用光纖區(qū)段連接所述第二光探測器；所述第二探測用光纖區(qū)段用于接收來自所述第二傳導(dǎo)用光纖區(qū)段的第二端的激光，并傳輸至所接觸的所述病灶組織，以及向所述第二光探測器反射與所述第二探測用光纖區(qū)段的中心波長匹配的激光；

19、所述第二光探測器用于根據(jù)所述第二探測用光纖區(qū)段反射的激光的中心波長的變化，探測所述病灶組織的溫度。

20、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，激光消融裝置還包括：第一環(huán)形器和第二環(huán)形器；所述第一環(huán)形器和所述第二環(huán)形器上各自設(shè)有第一端口、第二端口和第三端口；

21、所述第一環(huán)形器的第一端口和第二端口設(shè)置在所述第一傳導(dǎo)用光纖區(qū)段上，所述第一環(huán)形器的第三端口連接所述第一光探測器的輸入端；

22、所述第二環(huán)形器的第一端口和第二端口設(shè)置在所述第二傳導(dǎo)用光纖區(qū)段上，所述第二環(huán)形器的第三端口連接所述第二光探測器的輸入端。

23、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，激光消融裝置還包括：2×1結(jié)構(gòu)的光開關(guān)和開關(guān)控制元件；

24、所述光開關(guān)的兩個第一端分別通過兩條第二光纖對接連續(xù)激光器的輸出端和脈沖激光器的輸出端，所述光開關(guān)的第二端連接所述光耦合器的輸入端；

25、所述開關(guān)控制元件用于根據(jù)所述病灶組織的剩余待消融區(qū)域的尺寸，和/或，所述剩余待消融區(qū)域與鄰近的健康組織的距離，控制所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)的一個第一端建立光通路。

26、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，激光消融裝置還包括：控制器，所述控制器的輸出端連接所述脈沖激光器的控制端，所述控制器的輸入端連接所述第一光探測器的輸出端；

27、所述控制器用于在所述光開關(guān)的第二端與所述光開關(guān)對接所述脈沖激光器的第一端建立光通路，且所述第一光探測器探測的溫度與目標控制溫度的偏差超出預(yù)設(shè)偏差范圍時，基于光脈沖參數(shù)與熱量的對應(yīng)關(guān)系，調(diào)整所述脈沖激光器當前的光脈沖參數(shù)，以縮小所述偏差。

28、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一探測用光纖區(qū)段和所述第二探測用光纖區(qū)段均為光纖光柵；所述第一光探測器和所述第二光探測器為以下任一種：

29、光纖光柵解調(diào)儀或者光譜儀。

30、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，激光消融裝置包括多個不同截面尺寸的備用晶體硅；與所述第一光纖的第二端對接形成消融探頭的晶體硅，為從多個所述備用晶體硅中基于所述病灶組織的剩余待消融區(qū)域的尺寸選出的。

31、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，若選出的晶體硅的截面尺寸超過第一預(yù)設(shè)尺寸，所述第一光纖為塑料光纖。

32、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，所述消融探頭的工作波段為980nm或980nm以下。

33、在本技術(shù)一種可能的實現(xiàn)方式中，所述晶體硅為柱狀晶體硅，所述柱狀晶體硅的第一端與所述第一光纖的第二端在熔接機電弧放電加熱的作用下融合在一起形成所述消融探頭。

34、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)具有以下有益效果：

35、本技術(shù)中提出的激光消融裝置包括第一光纖和晶體硅。其中，第一光纖的第一端用于對接激光光源的輸出端，第二端用于對接晶體硅以形成消融探頭。當消融探頭進入病灶區(qū)域，由于晶體硅與第一光纖的第二端連接，且第一光纖的第一端能夠?qū)⒓す夤庠摧敵龅墓鈧鬏斨恋谝还饫w的第二端，因此晶體硅可以隨之將第一光纖第二端傳輸?shù)墓廪D(zhuǎn)化為熱能。也就是在晶體硅上完成由光能到熱能的轉(zhuǎn)化。接著，由于晶體硅已探入病灶區(qū)域，因此可以將轉(zhuǎn)化得到的熱能傳導(dǎo)至病灶組織，從而實現(xiàn)對病灶組織進行激光消融。

36、利用光熱效應(yīng)制造的消融探頭能夠?qū)⑺盏墓饽苻D(zhuǎn)化為熱能，通過晶體硅與病灶組織相接觸的方式將晶體硅的溫度直接傳導(dǎo)至病灶組織，而無需依賴于病灶組織本身對光能的轉(zhuǎn)化。因此，病灶消融效率以及病灶消融效果不受光散射的影響。由于晶體硅的熔點在1400攝氏度，消融探頭可耐高溫，最高溫度可達到一千攝氏度以上，可以聚集較高的熱量將病灶組織升溫。例如，通過與激光光源配合，可達到使腫瘤組織的水分瞬間蒸發(fā)，造成腫瘤細胞的細胞膜破裂，從而實現(xiàn)對腫瘤組織的消融，進而大大縮短腫瘤消融手術(shù)的操作時間。此外，借助于連接在第一光纖第二端的晶體硅的光熱轉(zhuǎn)化效果，熱量可以快速傳遞至深層病灶組織，穿透深度比激光在人體組織內(nèi)的穿透深度更大，因此，該裝置不僅可以治療淺表的病灶組織，還可以消融深層的病灶組織。此外，通過與激光光源的配合，因晶體硅在消融探頭中可以達到瞬態(tài)的高溫，加熱時間較短（可達到納秒或者皮納秒量級），這種局部快速升溫的功能可以使病灶組織立即受到破壞，熱量未有充足的時間從腫瘤區(qū)域擴散到周圍健康組織，因此既可以達到預(yù)期的對于病灶組織的消融目標，又大大降低對健康組織的損傷風(fēng)險。