拉曼光谱探针、包括拉曼光谱探针的拉曼光谱设备以及细长组件制造技术

本发明专利技术涉及一种拉曼光谱探针，所述拉曼光谱探针包括：细长主体，所述细长主体具有远侧端部和近侧端部；至少一个拉曼光纤，所述至少一个拉曼光纤在所述细长主体内，所述至少一个拉曼光纤用于在所述近侧端部与所述远侧端部之间引导光；以及器械内腔，所述器械内腔在所述细长主体内并且在所述远侧端部与所述近侧端部之间延伸，其中所述器械内腔被配置为接收细长器械，其中所述至少一个拉曼光纤被布置在所述器械内腔的外部。所述器械内腔的外部。所述器械内腔的外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】拉曼光谱探针、包括拉曼光谱探针的拉曼光谱设备以及细长组件


[0001]本专利技术涉及一种拉曼光谱探针，并且更具体地涉及一种拉曼光谱探针，该拉曼光谱探针具有：内腔，该内腔被配置为接收细长器械(例如，相机、外科器械和/或用于递送电磁辐射以进行组织治疗的电外科治疗装置)；以及布置在内腔外部的至少一个拉曼光纤。
[0002]本专利技术还涉及一种包括拉曼光谱探针和分析装置的拉曼光谱设备。
[0003]本专利技术还涉及一种细长组件，该细长组件包括用于传送微波能量的同轴馈电电缆，以及辐射尖端，该辐射尖端设置在同轴馈电电缆的远端处以从中接收微波能量并辐射微波能量以进行组织治疗。同轴馈电电缆和辐射尖端包括通路，该通路被配置为接收细长器械(例如，外科器械、细长相机或细长拉曼光谱器械)。

技术介绍

[0004]拉曼光谱可用于识别人类或哺乳动物的不同类型的组织。另外，已经证明，拉曼光谱可用于识别癌组织或其他形式的组织变性。拉曼光谱的这种能力还可用于组织的内窥镜治疗，例如用于识别要治疗的组织。
[0005]US 8,175,423和US 8,702,321公开了一种内窥镜拉曼探针，该内窥镜拉曼探针包括用于收集拉曼散射光的多个光纤。
[0006]使用CMOS或CCD单元的直接视觉以及来自LED或卤素灯泡的照明用于内窥镜中以通过眼睛来诊断病变组织，通常用于内窥镜检查和支气管镜检查套件中。

技术实现思路

[0007]本专利技术由独立权利要求限定。从属权利要求描述本专利技术的优选实施方案。
[0008]一种拉曼光谱探针包括具有远侧端部和近侧端部的细长主体、至少一个拉曼光纤以及器械内腔。至少一个拉曼光纤被布置在细长主体内以用于在近侧端部与远侧端部之间引导光。器械内腔被布置在细长主体内并且在远侧端部与近侧端部之间延伸。器械内腔被配置为接收细长器械，例如,器械内腔可用作内窥镜器械/操作/工作通道。至少一个拉曼光纤被布置在器械内腔的外部。
[0009]一种拉曼光谱设备(或拉曼光谱单元)包括上述拉曼光谱探针和分析装置，该分析装置包括用于产生单色光的拉曼光源(诸如以红外光和紫外光之间的EM光谱中的波长发射激光的激光器)和光谱仪，其中至少一个拉曼光纤连接到分析装置(例如，与其光学通信)、特别是连接到单色光源和/或光谱仪(例如，与其光学通信)。在特定布置中，照明光纤还可用于在可见区域中以单个单一波长或多个波长递送光以对组织进行照明，使得可使用CMOS(或CCD)传感器/传感器阵列来将靶组织和眼睛可看到的任何缺陷可视化。
[0010]术语“连接”和“耦合”在本文中以开放的意义使用，因为当一个元件被称为连接/耦合到另一个元件时，应理解，这两个元件可直接连接/耦合在一起而使得没有中间元件，并且这两个元件可间接地连接/耦合在一起而使得存在一个或多个中间元件。然而，当两个
元件被称为“直接连接”或“直接耦合”在一起时，应理解，它们之间没有中间元件。
[0011]当与窥视装置(例如，内窥镜等)一起使用时，拉曼光谱需要确保在远侧和窥视装置处收集到足够的拉曼散射光。这可通过提供至少一个拉曼光纤的与窥视装置的横截面积相比更大的横截面积来实现。通过将至少一个拉曼光纤布置在器械内腔的外部并因此任选地布置在窥视装置的周边上或附近，可使至少一个拉曼光纤的横截面积较大而同时保持器械内腔和窥视装置的直径。收集光纤的直径越大和/或收集光纤的数量越多越好，因为这将能够收集尽可能多的散射光，这将导致收集尽可能高的电信号以便一旦收集到的光子转变为电子就进行处理。
[0012]拉曼光谱是可用于通过确定分子的振动模式来分析组织的光谱技术，但是当入射EM能量处于远红外或甚至微波/毫米波区域时，也可观察到系统的旋转模式和其他低频模式。拉曼光谱提供了结构指纹，通过该结构指纹可识别分子，然后可将这些分子与某种类型的组织和/或例如癌组织所表现出的某种类型的组织变性相关联。
[0013]拉曼光谱依赖于光子的非弹性散射，称为拉曼散射。使用通常来自激光器的在可见光、近红外或近紫外范围内的单色光源。还可优选使用在中红外或远红外区域中的较长波长的光。激光与组织中的分子振动、声子或其他激发相互作用，从而导致激光光子的能量向上或向下移位。能量的移位提供了关于系统中的振动模式的信息。
[0014]用由至少一个拉曼光纤传输的单色光对要分析的组织进行照明。收集来自被照明组织的电磁辐射并且经由至少一个拉曼光纤将其发送到分析装置。可在分析装置中提供单色器。与激光线对应的波长的弹性散射辐射(瑞利散射)被陷波滤波器、边缘通滤波器或带通滤波器滤除，而其余收集到的光被分散到分析装置的检测器上。
[0015]至少一个拉曼光纤可包括用于将光从远侧端部引导到近侧端部的至少一个收集光纤和/或用于将光从近侧端部引导到远侧端部的至少一个照明光纤。照明光纤还可用于递送宽带白光或窄带光以用于直接视觉以及拉曼光谱。在这种布置中，可使用光学开关或光学耦合器来传送用于拉曼的单色激光或来自例如用于直接视觉的卤素灯泡的宽带光。稍后将描述细节。
[0016]拉曼光谱探针可连接到分析装置。分析装置可包括单色拉曼光源，诸如一个或多个激光器，以用于对要分析的组织进行照明。拉曼光源可连接到至少一个拉曼光纤(例如，与其光学通信)、特别是连接到至少一个照明光纤(例如，与其光学通信)。分析装置还可包括用于分析由组织发射的拉曼散射光的部件，该组织受到由拉曼光源发射的光的照明。例如，分析装置可包括滤波器，诸如陷波滤波器、边缘通滤波器或带通滤波器，以用于将瑞利散射光从经由至少一个收集光纤反馈到分析装置光滤出。分析装置可包括用于确定拉曼散射光的强度和/或波长的光谱仪。光谱仪可包括用于分散要分析的光的装置和用于检测光的光学检测器，诸如CCD检测器。用于分散要分析光的装置可根据波长而在空间上分离光并且可包括光栅。
[0017]至少一个收集光纤可耦合到光谱仪(例如，与其光学通信)和/或至少一个照明光纤耦合到拉曼激光光源(例如，与其光学通信)。
[0018]拉曼光谱探针可用作窥视装置或与窥视装置结合使用。例如，拉曼光谱探针可插入导管或其他类型的窥视装置，诸如内窥镜、支气管镜、膀胱镜、肾镜、关节镜、结肠镜或腹腔镜。另外，拉曼光谱探针可用作内窥镜、支气管镜、膀胱镜、肾镜、关节镜、结肠镜或腹腔
镜。
[0019]另外，拉曼光谱探针可与直接视觉系统集成，该直接视觉系统包括微型(例如，0.65mm
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0.65mm)CMOS传感器阵列和白光源。在这种配置中，对于拉曼光谱，用于白光源的相同光纤也可用于将激光递送到靶组织。还可能希望将集成的拉曼和直接视觉探针引入可操纵导管中，以取代内窥镜或支气管镜的使用。例如，具有1.8mm直径的插入管的3mm可操纵导管可用于将拉曼光谱探针操纵到支气管和支气管树中，例如，到树的第6或第7分支，并且还允许插入柔性微波能量治疗装置和/或集成的拉曼/直接视觉系统探针和/或单独的拉曼探针和具有照明光纤和CMOS/CCD传感器阵列的直接视觉系统探针。拉曼光谱探针可以是内窥镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种拉曼光谱探针，所述拉曼光谱探针包括细长主体，所述细长主体具有远侧端部和近侧端部，至少一个拉曼光纤，所述至少一个拉曼光纤在所述细长主体内，所述至少一个拉曼光纤用于在所述近侧端部与所述远侧端部之间引导光，以及器械内腔，所述器械内腔在所述细长主体内并且在所述远侧端部与所述近侧端部之间延伸，其中所述器械内腔被配置为接收细长器械，其中所述至少一个拉曼光纤被布置在所述器械内腔的外部。2.一种拉曼光谱设备，所述拉曼光谱设备包括根据权利要求1和8至24中任一项所述的拉曼光谱探针，以及分析装置，所述分析装置包括光谱仪和用于产生单色光的拉曼光源，其中所述至少一个拉曼光纤耦合到所述分析装置、特别是耦合到所述拉曼光源和/或所述光谱仪。3.根据权利要求2所述的拉曼光谱设备，所述拉曼光谱设备还包括治疗光源，所述治疗光源被配置为产生具有被配置为修复组织的强度的光，以及所述细长主体内的至少一个治疗光纤，所述至少一个治疗光纤被布置在所述器械内腔的外部，其中所述至少一个治疗光纤的近侧端部耦合到所述治疗光源，并且其中所述至少一个治疗光纤被配置为将来自所述治疗光源的光引导到所述远侧端部。4.根据权利要求2或3所述的拉曼光谱设备，所述拉曼光谱设备还包括治疗光源，所述治疗光源被配置为产生具有被配置为修复组织的强度的光，以及光学耦合器部件，其中所述光学耦合器部件的输入耦合到所述拉曼光源、照明源和/或所述治疗光源，所述光学耦合器部件的输出耦合到所述至少一个拉曼光纤、至少一个成像光纤和/或至少一个相机照明光纤，其中优选地，所述光学耦合器部件被配置为选择性地或永久地将来自所述拉曼光源的所述光和来自所述治疗光源的所述光耦合到所述至少一个拉曼光纤中和/或将来自所述照明源的光和来自所述治疗光源的所述光耦合到所述至少一个相机照明光纤和/或所述至少一个成像光纤中。5.根据权利要求2至4中任一项所述的拉曼光谱设备，其中所述拉曼光源和/或所述照明源被配置为改变所述产生的光的强度，其中优选地，所述拉曼光谱设备还包括控制器以用于控制由所述拉曼光源和/或所述照明源产生的所述光的所述强度。6.根据权利要求2至5中任一项所述的拉曼光谱设备，其中所述分析装置还包括光学照明部件和用于产生非单色光的照明源，所述光学照明部件耦合到所述至少一个拉曼光纤、所述拉曼光源和所述照明源，其中所述光学照明部件被配置为将来自所述拉曼光源的所述单色光和/或来自所述照明源的所述非单色光选择性地和/或永久地耦合到所述至少一个拉曼光纤中。7.根据权利要求2至6中任一项所述的拉曼光谱设备，其中所述分析装置还包括光学检
测部件，所述光学检测部件耦合到所述至少一个拉曼光纤、所述拉曼光源和所述光谱仪，其中所述光学检测部件被配置为将所述拉曼光源的所述单色光输送到所述至少一个拉曼光纤中并且将所述光从所述至少一个拉曼光纤输送到所述光谱仪。8.根据权利要求1所述的拉曼光谱探针，所述拉曼光谱探针还包括多个拉曼光纤，其中在所述细长主体的横截面图中，所述多个拉曼光纤围绕所述器械内腔的圆周分布，其中优选地，所述多个拉曼光纤围绕所述器械内腔的所述圆周的大部分或全部分布，并且其中进一步优选地，所述多个拉曼光纤形成光纤环。9.根据权利要求1或8所述的拉曼光谱探针，所述拉曼光谱探针还包括多个拉曼光纤，所述多个拉曼光纤包括多个照明光纤和多个收集光纤，其中在所述细长主体的横截面图中，所述多个照明光纤被布置成第一光纤环并且所述多个收集光纤被布置成第二光纤环，所述第二光纤环与所述第一光纤环同轴布置。10.根据权利要求1或8所述的拉曼光谱探针，所述拉曼光谱探针还包括多个拉曼光纤，所述多个拉曼光纤包括多个照明光纤和多个收集光纤，其中在所述细长主体的横截面图中，所述照明光纤和所述收集光纤交替地布置成光纤环，或者一组所述多个收集光纤被布置成单个环的第一区段并且一组所述多个照明光纤被布置成所述单个环的第二区段。11.根据权利要求1或8所述的拉曼光谱探针，所述拉曼光谱探针还包括多个拉曼光纤，所述多个拉曼光纤包括多个收集光纤和至少一个照明光纤，其中在所述细长主体的横截面图中，所述多个收集光纤被布置成单个光纤环，其中优选地，所述至少一个照明光纤被布置在单个收集光纤环的径向外部或径向内部。12.根据权利要求1和8至11中任一项所述的拉曼光谱探针，其中所述细长主体的纵向轴线与所述器械内腔的纵向轴线同轴。13.根据权利要求1和8至12中任一项所述的拉曼光谱探针，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：科瑞欧医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：