[发明专利]环形芯与传像束集成的医用光纤及其制备方法

说明书

本发明提供的是环形芯与传像束集成的医用光纤，其特征是：该医用光纤包含一个环形芯、氟掺杂的环形隔离层、中间密集排布的传像阵列纤芯、石英公共包层以及最外层的硅树脂保护涂覆层。该医疗光纤可介入人体血管内部，其中环形芯能够传输照明光束和手术光束，中间的传像阵列纤芯能够传输血管内的图像。除此之外，本发明还提供了该医用光纤的制备方法。本发明可用于血管内肿瘤或血栓等病变区域的成像及手术，在心血管疾病的治疗领域有广泛应用。

(一)技术领域

本发明涉及的是一种环形芯与传像束集成的医用光纤，还涉及到该光纤的制备方法，属于医疗器械技术领域。

(二)背景技术

目前，动脉插管技术已经非常成熟。该技术在临床影像医学引导下，通过经皮穿刺血管途径或人体原有的孔道，将特制的导管、导丝等细微器械插至病变部位进行诊断性造影和治疗。该技术方法操作简单、损伤小、无需缝合血管，完全替代了以往手术切开暴露血管的方法，成为现代介入治疗的基本操作技术，在肿瘤的供血栓塞与药物灌注、动脉内照射、放射性损伤的预防、化疗等方面取得了良好的效果。但是由于治疗受限于治疗方法的局限性，很少有能将光引入血管内部的手段。因此，对于血管内的介入式治疗，理想的医用器具应包含以下的特点：(1)纤细的直径，方便插入人体的动脉或静脉血管；(2)提供照明光源和治疗激光的传输的通道，为血管内的成像提供照明和治疗；(3)具有血管内图像获取和图像传输的功能。

公开号为201611234625.X的专利提出了一种血管光纤导丝，该光纤导丝可进入人体的动脉血管内，将光引入血管内病变位置进行光动力治疗。但是其结构简单，功能单一，无法对血管内进行成像。中国发明专利CN111552027A公开了一种环绕光波通道的安德森局域光纤，该光纤具有环形的纤芯和中间随机分布的安德森局域纤芯，该光纤的环形芯可以作为照明光束传输通道，中间的安德森局域光波导通道可用于图像传输通道使用。中国发明专利CN111603133A基于该种光纤进一步提出了一种血管内插入式可视化柔光纤手术工具，该医疗器具能够轻易插入血管内部，具有照明光束传输通道和图像传输通道，通过深度学习的解调方法，对血管内进行成像，方便准确寻找并定位病变区域。然后通过激光照射消融，对血管内的血栓、肿瘤等病变区域进行治疗，以满足生物、医疗等领域的诊断和治疗需求。但是该光纤的传像通道为安德森局域波导，此类波导的传像像素点不够，想要得到清晰的图像需要使用复杂的深度学习算法，相对复杂。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种环形芯与传像束集成的医用光纤，涉及到该光纤的制备方法及应用系统，可用于血管内肿瘤或血栓等病变区域的成像及手术，在心血管疾病的治疗领域有广泛应用。

本发明的目的是这样实现的：

如图1所示的环形芯与传像束集成的医用光纤1，该医用光纤1包含一个环形芯1-1、氟掺杂的环形隔离层1-2、中间密集排布的传像阵列纤芯1-3、石英公共包层1-4以及最外层的硅树脂保护涂覆层1-5，插图为传像阵列纤芯单元的局部放大图。

所述的医用光纤1的直径为400～500微米，涂覆层1-5直径为500～600微米。

所述中间的密集排布的传像阵列纤芯1-3的总体直径为350～450微米，阵列纤芯的数量为6000～10000。

所述的中间密集排布的传像阵列纤芯1-3为正六边形分布的密布纤芯，每个纤芯的与其相邻的纤芯的直径不同，每个纤芯的外层为掺氟的包层和石英包层。

所述的氟掺杂的环形隔离层1-2在环形芯1-1和中间传像阵列纤芯1-3的中间，并且三者同轴分布。

环形芯与传像束集成的医用光纤的制备方法，具体描述如下：

步骤1：取一根薄壁石英管2-1，管内依次沉积掺锗的环形芯2-2和掺氟的环形隔离层2-3，形成环形预制套管2，如图2所示的横剖面和折射率分布；