专利名称：实体肿瘤锥形散射激光治疗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属医疗器械，尤其涉及实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，适用于所有浅表、深部实体肿瘤。如原发性肝癌、继发性肝癌、肺癌、肾癌、胰腺癌、子宫癌、乳房癌等良恶性肿瘤。
NdYAG激光局部热消融实体肿瘤的原理把光纤治疗头在B超或CT引导下植入肿瘤中心，然后激光辐照，把光能转化为热能。技术关键是既要使治疗范围达到治疗温度以上，引起肿瘤凝固坏死。又要避免局部温度过高，使组织汽化和碳化而影响激光在肿瘤组织的穿越，从而影响热量传导，才能有效扩大治疗范围和避免损伤机体。热疗系统主要由激光器、传输光纤和激光治疗头等基本部件组成，其中激光及输出头是影响系统性能和治疗效果的二个重要技术参素。产商提供成品激光器和光纤，而经光纤输出的激光为直线型高能量密度的聚集激光光强分布，不能直接用于热消融实体肿瘤。治疗实体肿瘤必须把这种高能量的激光光强通过技术处理，转化为低能量的激光光强分布。目前国外应用化学腐蚀法研制的有裸光纤治疗头和柱型发散光纤治疗头。前者传输热量集中在尖端，易导致局部温度过高而碳化，进一步阻止激光的穿越而影响疗效。后者应用适当的激光功率和暴露时间，发散光纤可均匀破坏较大的肿瘤而避免碳化，但激光的光强不易控制，不适合治疗脏器浅表的实体肿瘤。
本实用新型研制的实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，适用于所有浅表、深部实体肿瘤的治疗，如原发性肝癌、继发性肝癌、肺癌、肾癌、胰腺癌、子宫癌、乳房癌等良恶性肿瘤。具有以下优点(1)光强分布均匀，形态易控制，不同的锥角可以获得不同空间范围的光强分布，从而治疗不同横径大小的肿瘤；(2)散射头有效的使光纤输出的直线状激光变化为尖端朝上的锥型，好似“灯罩”一样辐照实体肿瘤组织，应用时，光纤头无需刺入肿瘤深部，仅照射于边缘，可降低肿瘤组织侵袭性；(3)通过散射光纤治疗头散射，使功率高的聚集光强的分布均匀弥散(低功率)，不仅可扩大热疗范围，缩短辐照时间，还可避免热疗区外的血管等重要结构的损伤。(4)散射光纤治疗头制作简便，经济，无污染；(5)激光光纤本身是灭菌的，可反复使用，价格低廉(100元/米)，合乎经济原则，利于推广使用；(6)本实用新型的激光治疗头使用时套外套，不仅可避免治疗头直接接触肿瘤组织，防止污染激光治疗头被污染，还可避免与治疗头接触的组织表面出现炭化从而影响治疗效果。
图2为锥形散射光纤治疗头结构示意图。
图3为锥形散射激光光纤治疗头热消融肝组织横断面图。
实施例2把长度为10-15mm锥形激光散射治疗头(3)的一端与激光器(2)输出光纤连接，激光器(2)使用英国产DioMED30型GaAIAs半导体激光器，波长810nm，功率0.5-30w，体积175mm×390mm×387mm，净重12kg。当激光器功率6.0w，用测能器(Huttinger，Umkirch，Germany)测得散射头输出功率为2.1w。为隔离光纤治疗头(3)与生物组织直接接触，在散射光纤治疗头(3)上装上玻璃套管(4)。用16只健康家兔的肝组织作为受测生物组织，当热凝固10分钟健康家兔16只肝组织时，测得光纤中心温度96.39±3.97℃，距光纤10mm肝组织温度46.10±4.58℃。术后1个月热凝固肝组织坏死横径31.0mm，且坏死区无残留活组织(参见图3)。效果明显优于国内外NdYAG报道NdYAG激光，2-6W作用时间15-40分钟，家犬肝组织凝固坏死直径15mm。
激光热消融实体肿瘤与消融健康生物组织有何区别？根据生物组织与激光相互作用研究，如转移性肝癌、肝细胞性肝癌的激光穿透率比正常肝组织强，670nmYAG的激光在正常肝、硬化肝、肝细胞癌、转移肝癌的组织穿透率分别为0.75mm、0.97mm、1.43mm、2.78mm。激光穿透率是消融实体肿瘤体积的重要技术参数，穿透率越强，消融直径越大。因此，半导体散射激光热凝固肝癌的效果可能比肝组织更好。当消融更大体积的实体肿瘤时，可根据肿瘤长径，调换相应长度的治疗头，根据肿瘤横径，可应用分光技术或2根以上的光纤同时作用，热场互补。使用本实用新型技术对机体影响小、并发症少，可反复进行，适用于局部热疗消融肝癌、肺癌等实体肿瘤，最终达到切除目的。
权利要求1.实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，由激光器1、传输光纤2和激光治疗头3组成，其特征是激光治疗头3为裸露的纤芯，其表面磨砂并呈锥形。
2.根据权利要求1所述的实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，其特征是锥形的角度为10°＜α＜90°。
3.根据权利要求1所述的实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，其特征是激光器1采用波长为810nm的半导体激光作为输出激光。
4.根据权利要求1所述的实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，其特征是传输光纤2与激光治疗头3为活动连接。
5.根据权利要求1所述的实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，其特征是激光治疗头3外套有套管4。
专利摘要一种实体肿瘤锥形散射激光治疗系统，主要由激光器(1)、传输光纤(2)、锥形散射激光治疗头(3)和套管(4)组成，激光治疗头(3)为裸露的纤芯，其表面磨砂并呈锥形。本实用新型可有效的使光纤输出的直线状激光变化为尖端朝上的锥型，好似“灯罩”一样辐照实体肿瘤组织，治疗头无需刺入肿瘤深部，仅照射于边缘，可降低肿瘤组织侵袭性。使用本实用新型不仅可扩大热疗范围，缩短辐照时间，还可避免热疗区外的血管等重要结构的损伤。本实用新型结构设计合理、新颖。适用于所有浅表、深部实体肿瘤的治疗。
文档编号A61B18/20GK2559324SQ0221772
公开日2003年7月9日 申请日期2002年5月26日 优先权日2002年5月26日
发明者洪德飞, 童利民, 彭淑牖 申请人:浙江大学医学院附属邵逸夫医院