本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種血管光纖導(dǎo)管。

背景技術(shù)：

目前，seldinger動脈插管技術(shù)已經(jīng)非常成熟。該技術(shù)在臨床影像醫(yī)學(xué)(x-ray、ct、mr、b-us等)引導(dǎo)下，通過經(jīng)皮穿刺血管途徑或人體原有孔道，將特制的導(dǎo)管、導(dǎo)絲等細微器械插至病變部位進行診斷性造影和治療。該技術(shù)采用金屬導(dǎo)管經(jīng)皮穿刺血管途徑進入血管抵達病變部位，該方法操作簡單、損傷小、無需縫合血管，完全替代了以往手術(shù)切開暴露血管的方法，成為現(xiàn)代介入放射學(xué)的基本操作技術(shù)，在腫瘤的供血栓塞與藥物灌注、動脈內(nèi)照射、放射性損傷的預(yù)防、化療、術(shù)前栓塞腫瘤血管、血管作用性藥物及酒精等灌注取得了較好的效果。

但是，由于受限于治療方式的局限性，基本上以栓塞造成組織缺血缺氧壞死或灌注藥物抑止細胞生長或釋放植入醫(yī)療器械改變器官組織形態(tài)為主，無法將光引入血管及體內(nèi)或引出血管及體外。腫瘤光動力療法與手術(shù)、化療、放療等常規(guī)治療手段相比，具有創(chuàng)傷小、毒性低微、靶向性好、適用性好的諸多優(yōu)點，但是光照方式局限于體表或較粗的孔道，由于受到激光發(fā)射機制和光敏劑藥物性能的限制，其光動力僅有幾毫米的作用范圍，大大限制了其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明將光纖和介入導(dǎo)管組成可操縱的多種長度和直徑的血管光纖導(dǎo)管，利用該裝置進入血管，通過光纖芯絲將光引入和引出血管抵近病變部位，更重要的是，能夠同時通過導(dǎo)管輸送藥物的效果，使腫瘤光動力的療法更加便利、精準(zhǔn)，可滿足生物、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)庖牒鸵鲅芡瑫r輸送藥物的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對seldinger動脈插管技術(shù)的導(dǎo)絲無法將光能以及腫瘤光動力學(xué)藥物傳遞至血管病變部位的不足，本發(fā)明的目的是提供一種血管光纖導(dǎo)管。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種血管光纖導(dǎo)管，包括至少一根光纖芯絲、防止藥物和光泄漏的封閉層以及親水涂層，所述光纖芯絲設(shè)置于所述光纖導(dǎo)管的中央軸心處，所述光纖芯與封閉層之間設(shè)有能夠盛放傳輸藥物的空腔體，所述封閉層外圍涂覆有能夠提高體液相容性并減少阻力的親水涂層。

進一步地，所述光纖導(dǎo)管上導(dǎo)入血管一端的端頭設(shè)有能夠釋放藥物的輸送部。

進一步地，所述輸送部的外側(cè)面上設(shè)有連通空腔體的輸送孔。

進一步地，所述光纖導(dǎo)管還包括繞絲層，所述繞絲層由至少一根包裹環(huán)繞于所述光纖芯絲外圍的繞絲構(gòu)成；所述空腔體設(shè)置于繞絲層與封閉層之間或者繞絲層與光纖芯絲之間。

進一步地，所述光纖導(dǎo)管留在體外的一端設(shè)有耦合部，所述耦合部上連接有能夠發(fā)射激光的激光器以及能夠供給藥物的藥物注射裝置。

進一步地，所述耦合部為多通路耦合器。

進一步地，所述輸送部的頂端設(shè)有能夠?qū)⒐怦詈铣?入光纖芯絲的出光部，所述出光部優(yōu)選為微透鏡。

進一步地，所述光纖芯絲包括纖芯以及涂覆于每根所述纖芯外圍的包層，所述包層的光傳導(dǎo)率小于所述纖芯。

進一步地，所述纖芯中還能夠加入一根或多根金屬導(dǎo)絲或聚合物導(dǎo)絲與所述纖芯并行排列以提高其強度。

進一步地，所述封閉層的材料包括不銹鋼、白金、鈦合金、合成纖維、碳纖維、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、硅橡膠、氟碳聚合物以及聚氨酯。

進一步地，所述親水涂層由化學(xué)穩(wěn)定的材料制成，所述親水涂層的材料包括聚四氟乙烯、硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、氟碳聚合物和聚氨酯中的至少一種。

進一步地，所述纖芯為單模纖芯或多模纖芯；所述纖芯的材質(zhì)為石英纖芯、聚合物纖芯或金屬空心纖芯中的至少一種。

進一步地，所述光纖導(dǎo)管包括兩根以上的光纖芯絲，該光纖芯絲同時包括能夠?qū)牍獾牡谝焕w芯和能導(dǎo)出光的第二纖芯。

進一步地，所述光纖導(dǎo)管的直徑為90μm～2000μm，優(yōu)選100μm～1000μm；所述光纖導(dǎo)管的長度為1m～2m。

本發(fā)明至少具有以下有益效果：

本發(fā)明中的光纖導(dǎo)管可通過血管等進入體內(nèi)，即該光纖導(dǎo)管在血管內(nèi)進入預(yù)定的病變位置，將光引入和引出病變部位從而起到治療和診斷效果；更重要的是，該光纖導(dǎo)管能夠?qū)⑺幬锿ㄟ^導(dǎo)管中的空腔體輸送，然后通過輸送部的輸送孔釋放至病變部分，因此，該導(dǎo)管具有多重作用，使用方便，為腫瘤光動力學(xué)的治療帶來了極大的便利以及藥物與病變部位結(jié)合的精準(zhǔn)性，具有極其重要的臨床應(yīng)用價值。

此外，該光纖導(dǎo)管的直徑只有幾百微米，最大2毫米左右，但其長度能夠達到1～2米，因此對該光纖導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)要求很高，本發(fā)明通過具體結(jié)構(gòu)的設(shè)置不僅能夠使其完全達到使用強度并且能夠極其通常地刺入皮膚并穿行于血管中。其輸送部的具體結(jié)構(gòu)設(shè)置使其能夠極其便利地釋放藥物以及導(dǎo)出所需要的光。而體外一端的耦合部能夠連接藥物注射裝置將光動力學(xué)腫瘤藥物注入導(dǎo)管內(nèi)輸送至病變部位。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例所述的光纖導(dǎo)管的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例所述的光纖導(dǎo)管的橫截面剖視圖；

圖3是本發(fā)明實施例所述的輸送部的剖面圖；

圖4是本發(fā)明實施例所述的光纖導(dǎo)管導(dǎo)入血管一端的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明另一個實施例所述的輸送部的剖面圖；

圖6是本發(fā)明另一個實施例所述的光纖導(dǎo)管橫切面示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例所述的t0溫度下海波管形狀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例所述的t1溫度下海波管包裹光纖導(dǎo)絲的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例所述的海波管內(nèi)徑與螺圈數(shù)的關(guān)系示意圖。

1、光纖導(dǎo)管，10、光纖芯絲，11、輸送部，12、耦合部，13、纖芯，14、包層，15、繞絲層，16、空腔體，17、封閉層，18、親水涂層，19、輸送孔，20、導(dǎo)光孔，21、出光部。

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通方法人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

一種血管光纖導(dǎo)管，如圖1～3所示，包括至少一根光纖芯絲10、能夠提升強度的繞絲層15、防止藥物和光泄漏的封閉層17以及能夠提高體液相容性并減少阻力的親水涂層18。所述光纖芯絲10設(shè)置于所述光纖導(dǎo)管1的中央軸心處，所述光纖芯絲10的外圍包裹有繞絲層15，繞絲層15纏繞于光纖芯絲10的外圍，可提高其韌性和強度，所述繞絲層15外設(shè)有由所述封閉層17包圍形成的能夠盛放傳輸藥物的空腔體16，即所述繞絲層15與封閉層17之間設(shè)有空腔體16，所述封閉層17外圍涂覆有親水涂層18。所述繞絲層15可由至少一根包裹環(huán)繞于所述光纖芯絲10外圍的繞絲構(gòu)成，即繞絲環(huán)繞成了多個螺旋圈設(shè)置于光纖導(dǎo)管中，該繞絲層15可一體成型。

所述光纖芯絲10包括用于傳導(dǎo)光的纖芯13(即光纖)以及涂覆于纖芯13外圍的包層14，纖芯13為單模纖芯或多模纖芯。所述纖芯13的材質(zhì)為石英纖芯、聚合物纖芯或和金屬空心纖芯中的至少一種。所述包層14的光傳導(dǎo)率小于所述纖芯13的光傳導(dǎo)率，因此，該包層14對纖芯13中的光有一定的約束力。

所述光纖導(dǎo)管1上導(dǎo)入血管一端的端頭設(shè)有能夠釋放藥物的輸送部11。所述輸送部11的外側(cè)面上設(shè)有連通空腔體16并能夠釋放藥物的輸送孔19，即該輸送孔19貫穿封閉層17和親水涂層18，輸送孔19的數(shù)量可根據(jù)實際情況而定，優(yōu)選輸送端的外周均勻設(shè)置多個輸送孔19，以便藥物釋放更方便、效率更高。輸送孔19的形狀可以為圓形、方形、條形、環(huán)形等等。

所述光纖導(dǎo)管1留在體外的一端設(shè)有耦合部12，所述耦合部12上連接有能夠發(fā)射激光的激光器以及能夠供給藥物的藥物注射裝置。

所述耦合部12優(yōu)選為多通路耦合器，即通過多通路耦合器能夠?qū)⒐饫w導(dǎo)管1與激光器連接，且通過該多通路耦合器能夠?qū)⑺幬镒⑸溲b置中的藥物注射入空腔體16中。

所述輸送部11的頂端(即光纖導(dǎo)管1導(dǎo)入人體血管一端的頂端)設(shè)有能夠?qū)⒐怦詈铣?入光纖芯絲10的出光部21(即能夠耦合出/入光纖導(dǎo)管)，則光纖芯絲10從光纖導(dǎo)管1的主體部分一直延伸至輸送部11，然后光纖芯絲10中傳導(dǎo)的光從微透鏡15處匯聚傳出光纖導(dǎo)管1，并照射在需要光的部位。所述出光部21優(yōu)選為微透鏡。所述微透鏡15為向圓型、半球形等結(jié)構(gòu)，容易匯聚光線或熱量，且該微透鏡15的設(shè)置也進一步減小光纖導(dǎo)管1在血管內(nèi)穿行的阻力。當(dāng)然，微透鏡15也可以為其他結(jié)構(gòu)類型。

所述輸送部11的長度一般為1～4cm，優(yōu)選為2～3cm，則有助于治療以及光纖導(dǎo)管1在血管中的前行。

所述封閉層17的材料包括不銹鋼、白金、鈦合金、合成纖維、碳纖維、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、硅橡膠、氟碳聚合物以及聚氨酯，封閉層17可為這些材料中的任意一種制成。

親水涂層18的設(shè)置能夠提高體液相容性并減少光纖導(dǎo)管1在體內(nèi)穿行的阻力，如提高血液相容性并減少在血液中的阻力，該親水涂層18為采用化學(xué)穩(wěn)定的材料制成。具體地，親水涂層18的材料包括但不限于聚四氟乙烯、硅橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、氟碳聚合物和聚氨酯，親水涂層18可采用上述任何一種材料構(gòu)成也可以為兩種以上的混合物構(gòu)成。親水涂層18可由鍍膜、涂敷或熱縮等方式設(shè)置于繞絲層15外。

作為進一步優(yōu)選的實施方式，所述輸送部11還設(shè)有多個貫穿所述繞絲層15、封閉層17以及親水涂層18、并垂直所述光纖芯絲10的導(dǎo)光孔20。通過這些導(dǎo)光孔20可以將光纖芯絲10暴露，即通過這些孔可直接看到光纖芯絲10，纖芯13中的光有一小部分會穿過包層14并從這些導(dǎo)光孔20傳出。導(dǎo)光孔20的形狀可以為圓形、方形、條形、環(huán)形等等。還需要說明的是，除了這些導(dǎo)光孔20，光纖中的光主要從導(dǎo)管進入血管一端的頂端輸出，即沿著光纖軸向方向正常輸出。

作為進一步優(yōu)選的實施方式，所述纖芯13中還能夠加入一根或多根金屬導(dǎo)絲或聚合物導(dǎo)絲與所述纖芯13并行排列以提高其強度。

實施例2

所述實施例1中的光纖導(dǎo)管1的結(jié)構(gòu)還可以為：如圖4～5所示，所述空腔體16設(shè)置于繞絲層15與光纖芯絲10之間，即繞絲層15設(shè)置于封閉層17的內(nèi)壁上。然后在輸送部11處，所述繞絲層15中相鄰兩個螺旋圈之間設(shè)置一定的縫隙可作為輸送孔19進行釋放藥物，該輸送孔19同時也能夠?qū)⒉糠止鈧?cè)面導(dǎo)出，封閉層17和親水涂層18上也設(shè)有或大或小的開口以使空腔體16的藥物能夠從本實施例中的輸送孔19中釋放至病變部位。

在本實施例中，導(dǎo)光孔20可不用設(shè)置，用輸送孔19代替便可。

實施例3

如圖6所示，在實施例1或?qū)嵤├?中，所述光纖芯絲10的數(shù)量可以為兩根以上并排設(shè)置于光纖導(dǎo)管1的軸心處，光纖芯絲10包括纖芯13以及涂覆于每根纖芯13外圍的包層14，繞絲層15中的繞絲纏繞于所有光纖芯絲10的外圍以提高其韌性和強度。

若光纖導(dǎo)管1中含有多根纖芯13，則所述纖芯13中可同時包括能夠?qū)牍獾牡谝焕w芯和能導(dǎo)出光的第二纖芯，即在多根纖芯13情況下，可采用一根/多根纖芯導(dǎo)入光，同時采用一根/多根纖芯導(dǎo)出光，則導(dǎo)出光的纖芯通過將在血管內(nèi)發(fā)生作用后的光導(dǎo)出，便可采用計算機等對導(dǎo)出光的光譜等進行分析，有助于了解治療情況或病情等，并采取相應(yīng)的治療手段進行診治。

實施例4

在實施例1中，所述繞絲層15優(yōu)選為海波管，所述海波管為含有多個螺旋圈的海波管，所述海波管中間處的通孔3可穿插光纖芯絲10，該海波管優(yōu)選為采用形狀記憶合金制成，則海波管在不同溫度下直徑不同從而能夠緊密地裹覆在設(shè)置于海波管內(nèi)的光纖芯絲10外。還有形狀記憶功能的海波管包裹于光纖芯絲10外圍的制備方法如下：

①選擇形狀記憶合金的材料為鎳鈦合金51ni-ti，其馬氏體相變溫度ms為-20℃，逆相變溫度as為-12℃，先采用所述的形狀記憶合金材料制成金屬薄管，然后將該金屬薄管采用激光切割方式制成含有多個螺旋圈的海波管(即螺旋管)，假如海波管內(nèi)徑為300μm，長度h為5cm，螺旋圈圈數(shù)為10圈；

②將步驟①所制得的含有多個螺旋圈的海波管浸泡在干冰-酒精溶液中冷卻到t0＝-40℃，此時溫度低于ms；

③當(dāng)海波管的溫度降至t0＝-40℃，即低于ms時，在海波管兩端施加相反的力矩旋轉(zhuǎn)以使海波管的螺旋圈的圈數(shù)減少且直徑增加，如施加力矩旋轉(zhuǎn)使海波管旋轉(zhuǎn)4圈后(即剩余6圈螺旋)，此時直徑d擴大到500μm，則由于金屬記憶效應(yīng)，海波管1在該低于ms的溫度下的此形狀在t0溫度下得以保存；

④將海波管恢復(fù)為室溫t1，此時溫度高于as，通過在海波管兩端施加相反的力矩以使海波管1內(nèi)徑d縮小到300μm，則由于金屬記憶效應(yīng)，海波管在該t1溫度下的形狀得以保存；

⑤選擇外徑di為300μm的光纖芯絲10，在室溫下軸絲不能穿過內(nèi)徑為300μm的海波管中；將步驟④得到的已輸入形狀記憶功能的海波管浸泡在干冰-酒精溶液中冷卻到t0＝-40℃，則其內(nèi)徑d擴張為500μm，光纖芯絲10便可輕易穿過，如圖7所示。

則將光纖芯絲10插入海波管內(nèi)，然后將插入了光纖芯絲10的海波管的溫度恢復(fù)為室溫，此時海波管內(nèi)徑縮小，由于t1溫度下海波管的內(nèi)徑d與光纖芯絲10的外徑di一致，因此海波管緊密束縛于所述光纖芯絲10的外圍，如圖8所示。

在上述步驟中，當(dāng)在海波管兩端施加反向的力矩時，其直徑會擴大或縮小，這是由于：海波管可簡化為螺旋線結(jié)構(gòu)，假設(shè)螺旋線高度為h，螺旋直徑為d，螺旋圈數(shù)為n，則將其所在的圓柱面展開后為一條直線，根據(jù)勾股定理可計算螺旋線的長度l為：

將上式中的直徑表達為螺旋圈數(shù)n的函數(shù)：

圖9是n與d的關(guān)系，從圖中可看到，當(dāng)在海波管兩端施加力矩時，螺旋圈數(shù)減小，直徑增大。

在本實施例中，干冰和酒精的比例可參見現(xiàn)有技術(shù)，只要能達到本發(fā)明的溫度便可。當(dāng)然，本發(fā)明的冷卻方法還可以選擇現(xiàn)有技術(shù)的其他方法。

具體實施時，例如，在光動力腫瘤治療中，若介入治療的是肝臟腫瘤，需要進入肝臟腫瘤內(nèi)血管。首先則將激光器與光纖導(dǎo)管1通過多通耦合器連接為一體通過血管光，并將連接藥物注射裝置。將光纖導(dǎo)管1設(shè)有微透鏡的一端經(jīng)皮穿刺進入血管，并在臨床影像引導(dǎo)下，旋轉(zhuǎn)手持一端將光纖導(dǎo)管1逐漸旋入肝臟腫瘤內(nèi)血管的病變部位。敏劑藥物通過光纖導(dǎo)管的空腔體輸送，并通過輸送孔引入至腫瘤部位。打開激光器，將激光經(jīng)光纖芯絲10引導(dǎo)，照射在已注射光敏藥物的腫瘤瘤體，使瘤體內(nèi)的光敏藥物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生單態(tài)氧繼而引發(fā)腫瘤瘤體的壞死及凋亡，從而達到治療腫瘤的目的。

具體實施時，本發(fā)明的光纖導(dǎo)管1直徑僅有百微米量級，一般最大直徑約為2mm，最小直徑只有100μm左右，因此，能夠通過血管等穿入人體內(nèi)進行介入治療。該光纖導(dǎo)管1的長度一般為1.5～2m，幾乎可對人體內(nèi)任何的病變部位輸送光源，一般體外預(yù)留0.4～1m。

具體實施時，本實施例中的多通路耦合器可直接使用現(xiàn)有技術(shù)中的耦合器，然后可在耦合器上設(shè)置一個通往空腔體16的孔，然后藥物注射裝置直接通過該孔將藥物輸入空腔體16中，或者直接將藥物注射裝置中的針直接通過耦合器上刺入空腔體16中，無論如何，只要能夠?qū)崿F(xiàn)將該功能便可，本發(fā)明中的藥物注射裝置可為普通的注射器。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。