本申请提供一种光学功能导丝、探测系统及探测方法。光学功能导丝包括光学纤维和围绕于光学纤维外的套管，光学纤维包括能够发射和收集激光的功能段，功能段设置有至少一个光栅组件，套管包括能够弯曲的塑形段和能够支持功能段前进的支撑段，塑形段与功能段相连，塑形段位于靠近功能段的一端，支撑段位于远离功能段的一端，光学功能导丝上还设置有能够使光学功能导丝定向弯曲的非对称结构。本申请提供的光学功能导丝，光学功能导丝的弯曲性能和可操作性强，使光学功能导丝易于操控易于进入张角较大的腔道，可以实现光学功能导丝在腔道内的自引导和灵活探测，从而提高微创介入治疗的治疗效果。
【技术实现步骤摘要】
一种光学功能导丝、探测系统及探测方法
本申请涉及医疗器械
，特别涉及一种光学功能导丝、探测系统及探测方法。
技术介绍
微创介入治疗是在影像导引下，利用特定的穿刺针、导丝或导管等器械，不用打开人体组织即可准确到达病变部位进行诊断和治疗的医学技术。微创介入治疗以其疗效确切、康复快、靶向性强、防复发、无副作用、创伤少、安全可靠、费用少等的特点越来越受到患者的青睐。其中，导丝在临床上使用十分频繁，比如辅助心脏支架的安装、血栓消融、肿瘤栓塞治疗等都会用到导丝。在介入手术中，导丝的安全性是第一位的。因此，头端柔软、顺应性好、无损伤性、易塑性、可提供低至中度支撑等均为导丝所必需的特性。目前，市场上所售医用导丝通常是一根具有多段不同直径的核心不锈钢丝构成，并在顶端进行绕丝制成的，但是上述方案均会导致导丝直径较粗，难以进入较细的血管中。同时，为了实现在人体腔道内的良好的操纵性能，目前通常采用头部可主动弯曲的导丝，如此可按照腔道的走向改变头部形态，从而易于进入较为细小的分支腔道，目前主要通过多根肌腱驱动、磁场驱动、记忆金属驱动的方式引导导丝在腔道内按照既定路线行进，但上述的方式具有很大的操作局限性。所以，如何提高导丝的操作性能、驱动性能、探测性能成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种光学功能导丝、探测系统及探测方法，以解决现有技术中存在的技术缺陷。本申请提供了一种光学功能导丝，所述光学功能导丝包括光学纤维和围绕于所述光学纤维外的套管，所述光学纤维包括能够发射和收集激光的功能段，所述功能段设置有至少一个光栅组件，所述套管包括能够弯曲的塑形段和能够支持所述功能段前进的支撑段，所述塑形段与所述功能段相连，所述塑形段位于靠近所述功能段的一端，所述支撑段位于远离所述功能段的一端，所述光学功能导丝上还设置有能够使所述光学功能导丝定向弯曲的非对称结构。可选地，所述功能段设置有多个光栅组件，所述光栅组件间隔套设于所述光学功能导丝的功能段外，且沿所述光学纤维纵向排列。可选地，所述光学纤维包括位于轴心位置处的芯层和包裹于所述芯层外的包层，所述光栅组件间隔套设于包层外，每个光栅组件均呈空心棱柱状。可选地，所述光栅组件包括周期不同的多个光栅，每一个所述光栅构成所述光栅组件的一个侧面。可选地，所述支撑段的直径大于所述塑形段的直径。可选地，所述套管还包括过渡段和推送段，所述过渡段位于所述塑形段与所述支撑段之间，且所述过渡段的直径沿塑形段至支撑段的方向逐渐增加，所述推送段的一端与所述支撑段相连，所述推送段的另一端与驱动机构相连。可选地，所述光学纤维的功能段通过螺旋管与所述套管的塑形段相连，所述螺旋管与所述光学纤维之间设置有显影环。可选地，所述非对称结构为所述套管的非对称管壁结构。可选地，所述非对称管壁结构为开设在所述套管塑形段上的非对称切缝，所述非对称切缝为螺旋型切缝或矩形切缝，在所述非对称切缝为螺旋形切缝的情况下，所述套管两侧的非对称切缝的宽度不相等，在所述非对称切缝为矩形切缝的情况下，所述套管两侧的非对称切缝的深度不相等。可选地，所述非对称管壁结构为所述套管的非对称管壁厚度，所述套管的两侧管壁厚度不相等。可选地，所述非对称管壁结构为套管的形状，所述套管由凸起侧和平面侧构成，或由凸起侧和凹面侧构成，其中，所述凸起侧呈拱形结构。可选地，所述功能段远离所述塑形段的一端设置有能够阻挡激光散射的半球形光学组件，所述光学功能导丝外还设置有聚合物涂层，所述聚合物涂层为亲水涂层或疏水涂层。可选地，所述套管为海波管，所述套管的外径为0.6-0.8mm，所述套管的内径为0.3-0.5mm。本申请还提供一种探测系统，包括：光学功能导丝，所述光学功能导丝为如上所述的光学功能导丝；控制中心，所述控制中心向姿态控制器、多波长脉冲激光器、波形采集器、治疗激光器发送控制信号，以控制姿态控制器、多波长脉冲激光器、波形采集器、治疗激光器的开启、运作或关闭；姿态控制器，所述姿态控制器接收控制中心发出的信号和距离信息，驱动所述光学功能导丝进出腔道或在腔道内移动；多波长脉冲激光器，所述多波长脉冲激光器接收控制中心发出的信号，发出脉冲激光传导至光学功能导丝，并通过光学功能导丝上的光栅组件(8)散射至腔道中；波形采集器，所述波形采集器接收控制中心发出的信号，通过光学功能导丝上的光栅组件分析腔道内散射的激光并确定腔道壁与光学功能导丝之间的位置信息，并将位置信息反馈至控制中心。可选地，所述多波长脉冲激光器、所述波形采集器通过光纤分束耦合器与所述光学纤维耦合。本申请还提供一种探测方法，用于如上所述的探测系统，所述方法包括：控制中心接受控制指令，并基于所述控制指令向姿态控制器和多波长脉冲激光器发送控制信号；所述姿态控制器接收所述控制中心发送的控制信号，并基于所述控制信号驱动光学功能导丝进入腔道；所述脉冲探测器接收所述控制中心发送的控制信号，发出脉冲激光并经由所述光学功能导丝及光栅组件将脉冲激光散射至腔道内；所述光学功能导丝通过光栅组件接收反射的脉冲激光并发送至波形采集器，所述波形采集器基于所述反射的脉冲激光确定所述光学功能导丝在腔道内的位置；所述姿态控制器基于所述光学功能导丝在腔道内的位置控制所述光学功能导丝的下一步移动，直至所述光学功能导丝到达目标区域完成探测后退出腔道。本申请提供的光学功能导丝，包括至少一个光学纤维和围绕于光学纤维外的套管，光学纤维包括能够发射和收集激光的功能段，所述功能段设置有至少一个光栅组件，光栅组件具有发射和收集探测激光的功能，其可以通过发射和收集不同特定波长的激光，并分析其时间波形确定腔道壁与光学纤维之间的距离，以指导光学功能导丝随时进行形状和姿态的改变，进而实现光学功能导丝在腔道内的智能化引导及探测，套管包括依次相连的功能段、导引段和支撑段，并且套管自身或套管周围沿光学纤维设置有非对称结构，以提高光学功能导丝的弯曲性能和可操作性，使光学功能导丝易于操控易于进入张角较大的腔道，并利用激光传导在腔道内进行精确探测和治疗，从而提高微创介入治疗的效果。本申请提供的探测系统，包括光学功能导丝、控制中心、姿态控制器、多波长脉冲激光器和波形采集器，其中，控制中心可以向其他组件发送控制信号，以协调控制各组件之间的相互配合运作，姿态控制器可以控制光学功能导丝进出腔道或在腔道内移动，提高光学功能导丝的使用灵活性，多波长脉冲激光器、波形采集器和光学功能导丝的配合，可以通过激光的延时确定光学功能导丝与腔道壁的相对位置，进而准确判断光学功能导丝下一步的姿态以及行进方向。本申请提供的探测系统创新的以光来引导导丝的行进，探测效率高，探测效果好。本申请提供的探测方法，通过控制中心、姿态控制器、脉冲探测器、光学功能导丝以及波形采集器的相互配合实现光学功能导丝在腔道内的智能化和自动化导引，操作简便，大大提高了光学功能导丝的探测效率和探测效果。此本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光学功能导丝，其特征在于，所述光学功能导丝包括光学纤维(1)和围绕于所述光学纤维(1)外的套管(2)，所述光学纤维(1)包括能够发射和收集激光的功能段(3)，所述功能段(3)设置有至少一个光栅组件(8)，所述套管(2)包括能够弯曲的塑形段(4)和能够支持所述功能段(3)前进的支撑段(5)，所述塑形段(4)与所述功能段(3)相连，所述塑形段(4)位于靠近所述功能段(3)的一端，所述支撑段(5)位于远离所述功能段(3)的一端，所述光学功能导丝上还设置有能够使所述光学功能导丝定向弯曲的非对称结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种光学功能导丝，其特征在于，所述光学功能导丝包括光学纤维(1)和围绕于所述光学纤维(1)外的套管(2)，所述光学纤维(1)包括能够发射和收集激光的功能段(3)，所述功能段(3)设置有至少一个光栅组件(8)，所述套管(2)包括能够弯曲的塑形段(4)和能够支持所述功能段(3)前进的支撑段(5)，所述塑形段(4)与所述功能段(3)相连，所述塑形段(4)位于靠近所述功能段(3)的一端，所述支撑段(5)位于远离所述功能段(3)的一端，所述光学功能导丝上还设置有能够使所述光学功能导丝定向弯曲的非对称结构。
2.根据权利要求1所述的光学功能导丝，其特征在于，所述功能段(3)设置有多个光栅组件(8)，所述光栅组件(8)间隔套设于所述光学功能导丝的功能段(3)外，且沿所述光学纤维(1)纵向排列。
3.根据权利要求2所述的光学功能导丝，其特征在于，所述光学纤维(1)包括位于轴心位置处的芯层(9)和包裹于所述芯层(9)外的包层(10)，所述光栅组件(8)间隔套设于包层(10)外，每个光栅组件(8)均呈空心棱柱状。
4.根据权利要求3所述的光学功能导丝，其特征在于，所述光栅组件(8)包括周期不同的多个光栅，每一个所述光栅构成所述光栅组件(8)的一个侧面。
5.根据权利要求1所述的光学功能导丝，其特征在于，所述支撑段(5)的直径大于所述塑形段(4)的直径；
优选地，所述套管(2)还包括过渡段(6)和推送段(7)，所述过渡段(6)位于所述塑形段(4)与所述支撑段(5)之间，且所述过渡段(6)的直径沿塑形段(4)至支撑段(5)的方向逐渐增加，所述推送段(7)的一端与所述支撑段(5)相连，所述推送段(7)的另一端与驱动机构相连。
6.根据权利要求1所述的光学功能导丝，其特征在于，所述光学纤维(1)的功能段(3)通过螺旋管(11)与所述套管(2)的塑形段(4)相连，所述螺旋管(11)与所述光学纤维(1)之间设置有显影环(12)。
7.根据权利要求1所述的光学功能导丝，其特征在于，所述非对称结构为所述套管(2)的非对称管壁结构；
【专利技术属性】
技术研发人员：尚华，
申请(专利权)人：尚华，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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