用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统技术方案

本实用新型专利技术提出用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，所述多波长多通道激光系统包含有磁共振引导单元、激光消融单元和光纤导管单元；所述激光消融单元用于在术前生成手术路径和手术方案，在术中实时调控多个激光模块和冷却模块，实现对组织的精准消融，所述光纤导管单元具有多个消融通道，可以实现任意规模肿瘤的消融；本实用新型专利技术既可以采用多波长多通道的治疗方案，又可以使用高功率单波长以单通道方案对规则或非规则肿瘤进行精准适形消融，大大增加了激光热疗的适用范围和使用灵活性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统


[0001]本技术属于激光治疗领域，尤其是指用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统。

技术介绍

[0002]激光医疗技术是将由激光器发出的激光，通过医疗光纤照射在需要治疗的组织上，通过激光产生的热效应或冲击波进行碎石或软组织的热凝、汽化或切割治疗。由于激光医疗技术在细胞热损毁、碎石、软组织切割治疗中手术时间短且创口较小，而被广泛应用。近年来，受到国内外医学工作者关注的磁共振成像(MRI)引导的激光间质热疗(laserinterstitial thermal therapy(LITT)，中文译为“基于激光技术的间质内热疗”，简称激光热疗，以下简称为LITT)就是应用了激光的热效应原理。该激光间质热疗是立体定向磁共振成像引导下的一种经皮微创手术，激光通过光纤传输作用于靶点，从而选择性地消融病变组织。也就是说，术中通过光纤将光能传输到病灶组织进行精准照射，实现光热转换，使得病灶区域温度上升导致病灶组织热凝变性而达到治疗目的。
[0003]与传统开颅手术相比，LITT被认为是一种侵入性较小的技术，在治疗神经胶质瘤、脑转移瘤、放射坏死和癫痫等方面，显示出了令人鼓舞的结果，可以为那些无法通过手术切除病变，不是手术候选者或其他标准治疗方案均无效的患者提供更安全的替代治疗方案。但这项LITT技术具有其特定的适应症，目前其仅适用于小型、规则的病变。换句话说，在使用该LITT技术时，在病变大小和形状上仍然受到一些限制。比如，一般对于直径小于3cm的脑肿瘤可实施单次治疗；而对于直径大于等于 3cm的病灶则需要通过多个轨迹消融整个脑肿瘤。
[0004]这种限制源于现有的LITT设备或系统中，激光消融设备大多仅包含能够发射单一波长的激光器以及一个与该激光器相匹配的光纤，也即现有LITT设备只能发出某一特定波长的激光、光源单一，且只能进行单通道的消融操作。在治疗直径大于等于3cm的病灶或形状不规则病灶时，则需要重复插拔光纤以达到多轨迹消融整个病灶的目的。比如，消融一个直径大于等于3cm且形状不规则的病灶，在术前规划阶段对其规划了2 个消融轨迹，在使用现有的单波长单通道LITT设备对该组织进行消融时，需要先按照第一条消融轨迹进行颅骨打孔、光纤穿刺、激光消融等治疗操作步骤。然而在沿着第二条消融轨迹进行消融时，则必须先中断手术，待医护工作者进入磁共振室内或把病人推回手术室将消融光纤按照新的消融轨迹插入患者颅内后再进行第二次的消融操作，这种中断手术、多次进入无菌手术环境的操作无疑会增加手术的时间和患者的感染风险，是手术中应该极力避免的操作。其次，单波长激光的消融范围十分固定，要想以多轨迹、多次消融的方式完成较大病灶的消融，势必会高度依赖于每一次光纤穿刺位置的精准度，如果光纤穿刺位置稍有偏差就有极大可能造成消融不完全的情况，甚至还额外增加了不必要的补救穿刺和消融步骤。因此，单波长单通道LITT设备在病灶的选择上具有很大的局限性，在手术方案的规划上灵活性低，在较大病灶的消融规划上又过于依赖光纤穿刺的精准度，这些问题都极大的限制了LITT技术的发展
与推广。
[0005]为了解决上述问题，我们研制出了一种多波长多通道的LITT装置或系统，借由不同波长对组织的热损失、消融范围的不同来一次性治疗多种规则的病灶组织。然而由于各种实际应用技术条件的限制，多波长激光器很少有出现。为适应医疗应用的需要，特别是在医疗激光的应用领域中，高功率多波长的激光治疗仪几乎没有厂商可以提供。
[0006]因此，亟待提供一种新的技术方案解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的即在于提供一种可适用于病灶组织的神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其包含有至少两个消融用光纤导管，且每一所述光纤导管分别对应连接有激光发生器，每一所述激光发生器可发射出不同或相同波长的激光。如此，本技术既可以采用多波长多通道的治疗方案，又可以使用高功率单波长以单通道方案对规则或非规则肿瘤的精准适形消融，大大增加了LITT的适用范围和使用灵活性。
[0008]本技术所采用的技术手段如下所述。
[0009]本技术的所述多波长多通道激光系统包含有：
①
磁共振引导单元：其包含MRI设备和MRI控制中心；所述MRI控制中心用于进行以下至少之一的处理：数据采集、数据处理、图像重建、图像显示、图像存储。
[0010]②
，激光消融单元：其与所述磁共振引导单元连接，所述激光消融单元包含一控制主机；所述控制主机根据患者的数字影像信息完成以下至少之一：所述患者的建档、3D建模、生成手术方案；所述控制主机通过MRI温度成像技术将所述数字影像信息融合生成实时温度图像，并将所述实时温度图像显示于人机交互模块。所述激光消融单元还包含有与所述控制主机相连的激光模块，所述激光模块设有N个激光装置；所述控制主机根据所述手术方案和所述实时温度图像同步或异步的调控N 个所述激光装置中的部分或全部的激光工作参数；以及。
[0011]③
，光纤导管单元：其与所述激光消融单元连接，所述光纤导管单元具有用于消融的M个光纤导管。
[0012]进一步的，N大于等于2。
[0013]进一步的，M大于等于1。
[0014]进一步的，N大于等于2，且M等于N时，每个所述光纤导管与每个所述激光装置一一对应连接，形成N个消融通道；和/或，述激光模块设有N个激光装置，N至少为2个；所述光纤导管单元设有M个所述光纤导管，M至少为1个；N个所述激光装置分别与每个所述光纤导管连接；和/或，所述激光模块设有N个激光装置，N至少为1个；所述光纤导管单元设有M个所述光纤导管，M至少为2个；M个所述光纤导管分别与每个所述激光装置连接。
[0015]进一步的，每个所述激光装置发射出至少一种波长的激光；和/或， N个所述激光装置均发射出相同波长的激光；和/或，N个所述激光装置的一部分所述激光装置发射出第一波长的激光，另一部分所述激光装置发射出第二波长的激光，所述第二波长与所述第一波长不同。
[0016]进一步的，当N等于2时，所述激光模块包含激光装置一和激光装置二；所述控制主机根据所述手术方案和所述实时温度图像同步或异步的调控所述激光装置一和所述激光
装置二的激光工作参数。同时，所述光纤导管单元包含光纤导管一和光纤导管二；所述光纤导管一与所述激光装置一连接，所述光纤导管二与所述激光装置二连接。
[0017]进一步的，所述光纤导管一和所述光纤导管二中的至少之一上设置有测温光纤，所述测温光纤用于检测所在的光纤导管单元以及该光纤导管单元周边组织的实时温度；所述测温光纤与所述激光消融单元内的光纤测温模块连接；所述光纤测温模块与所述控制主机内的温度校正模块连接，所述温度校正模块用于对温度进行校正。
[0018]进一步的，所述温度校正模块将用于至少完成以下处理：将所述光纤测温模块实时采集到的组织的实时温度数值作为所述磁共振引导单元的基准测温数值，向所述控制主机反馈校正温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其特征在于，多波长多通道激光系统包含有：磁共振引导单元(100)：其包含MRI设备(101)和MRI控制中心(102)；所述MRI控制中心(102)用于进行以下至少之一的处理：数据采集、数据处理、图像重建、图像显示、图像存储；激光消融单元(200)：其与所述磁共振引导单元(100)连接，所述激光消融单元(200)包含一控制主机(201)；所述控制主机(201)根据患者的数字影像信息完成以下至少之一：所述患者的建档、3D建模、生成手术方案；所述控制主机(201)通过MRI温度成像技术将所述数字影像信息融合生成实时温度图像，并将所述实时温度图像显示于人机交互模块(203)；所述激光消融单元(200)还包含有与所述控制主机(201)相连的激光模块(202)，所述激光模块(202)设有N个激光装置，N大于等于2；所述控制主机(201)根据所述手术方案和所述实时温度图像同步或异步的调控N个所述激光装置中的部分或全部的激光工作参数；以及，光纤导管单元(300)：其与所述激光消融单元(200)连接，所述光纤导管单元(300)具有M个用于消融的光纤导管。2.如权利要求1所述的用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其特征在于，M大于等于1。3.如权利要求1所述的用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其特征在于，N大于等于2，且M等于N时，每个所述光纤导管与每个所述激光装置一一对应连接，形成N个消融通道；和/或，所述激光模块(202)设有N个激光装置，N至少为2个；所述光纤导管单元(300)设有M个所述光纤导管，M至少为1个；N个所述激光装置分别与每个所述光纤导管连接；和/或，所述激光模块(202)设有N个激光装置，N至少为1个；所述光纤导管单元(300)设有M个所述光纤导管，M至少为2个；M个所述光纤导管分别与每个所述激光装置连接。4.如权利要求1或3所述的用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其特征在于，每个所述激光装置发射出至少一种波长的激光；和/或，N个所述激光装置均发射出相同波长的激光；和/或，N个所述激光装置的一部分所述激光装置发射出第一波长的激光，另一部分所述激光装置发射出第二波长的激光，所述第二波长与所述第一波长不同。5.如权利要求1所述的用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其特征在于，当N等于2时，所述激光模块(202)包含激光装置一(2021)和激光装置二(2022)；所述控制主机(201)根据所述手术方案和所述实时温度图像同步或异步的调控所述激光装置一(2021)和所述激光装置二(2022)的激光工作参数；同时，所述光纤导管单元(300)包含光纤导管一(301)和光纤导管二(302)；所述光纤导管一(301)与所述激光装置一(2021)连接，所述光纤导管二(302)与所述激光装置二(2022)连接。6.如权利要求5所述的用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其特征在于，所述光纤导管一(301)和所述光纤导管二(302)中的至少之一上设置有测温光纤(8)，所述测温光纤(8)用于检测所在的光纤导管单元(300)以及该光纤导管单元(300)周边组织的实时温度；所述测温光纤(8)与所述激光消融单元(200)内的光纤测温模块(206)连接；所述光纤测温模块(206)与所述控制主机(201)内的温度校正模块(2011)连接，所述温度校正模块
(2011)用于对温度进行矫正。7.如权利要求5所述的用于神经外科热消融的多波长多通道激光系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏良道，金慧杰，曹鹏，史鼎盛，
申请(专利权)人：杭州佳量医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：