出光结构件、光纤、光纤组件、激光间质热疗系统和基于磁共振间质的激光间质热疗系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种出光结构件、光纤、光纤组件、激光间质热疗系统和基于磁共振间质的激光间质热疗系统。


背景技术：

2.激光间质热疗是一种通过光纤将光导入到人体内部，使局部生物组织吸收能量后发生凝结、坏死的治疗技术，它能通过较小的入侵达到清除原位肿瘤或病灶的目的。与传统的外科切除手术相比，该方法具有诸多优点：手术时间短，手术创伤面小，很少出现大量出血，对患者造成的痛苦小，术后恢复效果好，并且具有一定的消炎杀菌作用的特点。在多种疾病治疗中具有良好前景，特别是在肿瘤的治疗研究中，目前已被用于治疗许多类型的肿瘤，例如肝脏、脑、乳腺、视网膜等部位的肿瘤。
3.在激光间质热疗中，为了对不规则的病灶组织进行适形消融，减少对正常组织的附带损伤，采取了侧向出光的光纤，目前的侧向出光的光纤通过一个反射结构来实现，因为反射结构的倾角过大时会变成全反射，所以反射结构相对于轴向的角度受到很大限制，再加上光结构直径的限制，导致单个的反射结构的出光面积有限，使用大功率激光进行治疗时会导致能量密度过高，容易引起局部组织碳化，导致消融效果不及预期；在光纤外设置有冷却套管的情况下，甚至会损毁冷却套管，导致冷却流体流出并接触组织，造成危害。目前尚没有一种光纤可以在光纤轴向上实现大范围侧向大功率出光的功能来满足需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，第一个方面，本实用新型提供了一种出光结构件，其包含n个反射面，n为大于1的自然数，所述n个反射面沿着出光结构件的长轴由近端到远端依次设置，其中至少第1个至第n-1个所述反射面为具有透光性的反射面，所述n个反射面使得从所述出光结构件近端输入的光线经过所述n个反射面的反射后光线的出射方向发生改变。进一步地，出射方向发生改变是指光线从出光结构件的近端的端面输入后从出光结构件的侧向出射。光线从出光结构件的近端输入后由出光结构件的近端至远端传输，进一步地，光线在出光结构件内部沿着出光结构件的长轴方向由出光结构件的近端至远端传输，需要说明的是，沿着出光结构件的长轴方向是指至少一部分光从出光结构件的近端输入后与出光结构件的长轴平行，考虑到第1至第n-1个反射面具有透光性，光线经过这些反射面时会发生折射，折射后的光线与从近端输入的光线相比，光线的传输方向会有一定的偏移，而这种偏移也应属于“光线沿出光结构件的长轴方向传输”的覆盖范围之内。此外，在一些实施例中，有一部分光线从出光结构件近端输入时与出光结构件的长轴并非平行状态，而是存在一定夹角，在本实用新型中，这部分光线也应属于“光线沿出光结构件的长轴方向传输”的覆盖范围之内。另外，n个反射面沿着出光结构件的长轴由近端到远端依次设置是指每个反射面与出光结构的长轴交点在长轴上的位置是依次的1至n，反射面的其他部分有可能并非依次排列，
例如有重叠部分。
5.在本实用新型的优选实施例中，出光结构件采用透明且透光的材质，经过n个反射面的透射或反射的光线均可以从出光结构件的侧向出射。
6.但是，在一些实施例中，出光结构件的结构件本体上设有侧向透光部，除侧向透光部的其余部位可以设置不透光结构予以遮蔽，所述n个反射面使得从出光结构件的近端输入的光线从所述出光结构件的侧向透光部出射。
7.进一步地，在又一些实施例中，侧向透光部可以设置为多个，沿出光结构件的周向布置，在这种情况下，对n个反射面相对于出光结构件的长轴在周向方向进行预期的排布，使得光线经过n个反射面的透射和/或反射后从多向侧向出射，多向侧向出射的光线从预设的多个侧向透光部出射。
8.在一些实施例中，本实用新型的出光结构件中，最靠近远端设置的反射面为全反射面。
9.在又一些实施例中，本实用新型的出光结构件还包括设置在最靠近远端设置的反射面之远端侧的不透光结构，所述不透光结构可以防止光线从所述出光件的远端沿长轴方向出射。
10.在一些实施例中，所述反射面与所述长轴的夹角大于0度，小于90度。优选地，所述反射面与所述长轴的夹角大于等于20度，小于等于70度。
11.在一些实施例中，本实用新型的出光结构件中，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角逐渐减小；在另外一些实施例中，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角相同；在其他一些实施例中，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角中至少一个夹角与其余n-1个夹角不同。
12.在一些实施例中，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面的反射率逐渐增大，通过对所述n个反射面的反射率以及所述n个反射面的间距进行设置，以使光线经所述n个反射面反射从所述出光结构件的侧向出射的光强沿长轴方向的分布基本一致。
13.在一些实施例中，所述n反射面平行设置，通过对所述反射面与所述长轴夹角以及所述n个反射面的间距进行设置，使得经所述n个反射面反射、从所述出光结构件的侧向出射的光线与所述长轴基本垂直。
14.在一些实施例中，沿所述长轴的近端至远端方向，所述第2个反射面至所述第n个反射面中至少一个反射面为凹面，通过对所述n个反射面与所述长轴的夹角以及所述n个反射面的间距进行设置，使得经所述凹面反射的光线与经其余反射面反射的光线在所述出光结构件的侧向上至少部分重叠或相邻分布。
15.第二方面，本实用新型提供了一种光纤，其包括传输光纤和本实用新型第一方面提供的出光结构件，所述传输光纤的远端和所述出光结构件的近端邻接，所述出光结构件包含n个反射面，n为大于1的自然数，所述n个反射面沿着出光结构件的长轴由近端到远端依次设置，其中至少n-1个所述反射面为具有透光性的反射面，所述n个反射面使得沿所述光纤轴线传输的光线离开传输光纤远端进入出光结构件后，通过所述n个反射面改变方向。
16.进一步地，通过所述n个反射面改变方向是指光线从出光结构件的侧向出射。其中，n个反射面沿着出光结构件的长轴由近端到远端依次设置是指每个反射面与出光结构
的长轴交点在长轴上的位置是依次的1至n，反射面的其他部分有可能并非依次排列，例如有重叠部分。
17.可选地，传输光纤与所述出光结构件可拆卸的连接；
18.可选地，传输光纤与所述出光结构件固定连接。
19.本实用新型的光纤中传输的光线通过所述n个反射面时，光线与反射面相交的光斑完全落入反射面的范围内。
20.本实用新型的光纤中，反射面可以是能够对光线进行折射和/或透射的各种结构，反射面的大小、形状和结构没有限制，只要传输的光线通过n个反射面时，光线与反射面相交的光斑完全落入反射面的范围内即可，例如反射面的结构可以是平面、凸面、凹面、弧面；反射面的形状可以是椭圆、矩形、多边形、圆形等。
21.出光结构件中设置的n个反射面的反射性和/或透光性能根据需求设置，使得离开所述出光结构件的光线实现预期的出射分布。出射分布取决于多个因素，反射面的反射比例，其与光纤长轴的夹角，反射面的结构，不同反射面之间的间隔距离等。
22.预期的分布可以多种多样，即侧向出光强度沿长轴可以形成不同的强度谱，例如：
23.沿光纤轴向延长的均匀侧向出光；
24.对于侧向出光的强度进行局部增强；
25.光线与组织接触面增大较少，而与冷却套管或附近的组织接触面积显著增大。
26.可选地，出光结构件中最靠近远端设置的反射面为全反射结构。
27.可选地，出光结构件中最靠近远端设置的反射面的远端侧还设置有不透光结构，不透光结构可以防止光线沿光纤长轴出射。
28.可选地，在一些实施例中，出光结构件从近端到远端设置的n个反射面的反射性能依次增强；优选地，出光结构件的第n反射面为全反射结构。
29.可选地，在一些实施例中，通过对反射面的反射率，以及与长轴的夹角的设定，使得经传输光纤的光线可以与光纤的长轴基本垂直的方向出射，实现了沿长轴的均匀出射，例如：当n＝2时，第1反射面的反射率为50％，透光性为50％，第2反射面的反射率为100％；当n＝3时，第1反射面的反射率为30％，透光性为70％，第2反射面的反射率为50％，透光性为50％，第3反射面的反射率为100％；当n＝4时，第1反射面的反射率为25％，透光性为75％，第2反射面的反射率为33％，透光性为67％，第3反射面的反射率为50％，透光性为50％，第4反射面的反射率为100％。n个反射面的反射率和透光性的各种其他选择都包含在本实用新型的范围内。
30.可选地，在一些实施例中，出光结构件在第n反射面的远端设置有不透光结构，不透光结构可以防止光线沿光纤的轴线从远端沿长轴方向出射，在这种情况下，第n反射面的透光性不做要求。
31.可选地，在一些实施例中，出光结构件从近端到远端设置的n个反射面的透光性能依次减弱；进一步地，所述出光结构件的第n反射面的透光性为0。
32.在一些实施例中，光线从侧向离开出光结构件时，达到组织时，
33.本实用新型中，光纤传输的光线可以包括消融激光和指示光，指示光可以是可见光，方便使用者确认光纤的可用性；消融激光可以是单一波长，也可以是多种波长激光的混合，例如消融激光可以是980nm激光、1064nm激光、980nm激光和1064nm激光。
34.本实用新型中，传输光纤可以包括纤芯和包层，纤芯可以是单个纤芯或者若干纤芯组成的合束，由玻璃材料和/或聚合材料制成，玻璃包括但不局限于二氧化硅、氟锆酸盐、氟铝酸盐、硫化物和蓝宝石玻璃；聚合材料诸如但不局限于聚甲基丙烯酸甲酯；包层由折射率小于纤芯折射率的材料形成。
35.可选地，传输光纤还包括保护层；包层包封在保护层中，保护层构造成向包层和纤芯提供机械防护和支撑。保护层可以由任何适当材料制成，诸如但不局限于聚氯乙烯(pvc)、聚四氟乙烯(ptfe)等。
36.在一些实施例中，本实用新型的光纤还可以包括用于对光纤进行准直调节的准直部，准直部的近端设置成与传输光纤的远端邻接，准直部的远端设置成与出光结构件的近端邻接，准直部使得所述传输的光线通过所述n个反射面时，光线与反射面相交的光斑完全落入反射面的范围内；即准直部使得传输的光线从准直部输出时基本与光纤的长轴平行。
37.可选地，准直部可以为自聚焦透镜。
38.本实用新型的一些实施例中，出光结构件的n个反射面与光纤轴线具有相同的夹角；进一步地，n个反射面具有相同或不同的形状。
39.本实用新型的又一些实施例中，出光结构件的n个反射面与光纤轴线的夹角各不相同；进一步地，n个反射面具有相同或不同的形状。
40.在一些实施例中，本实用新型的光纤还包括套筒，套筒可以有利于传输光纤、准直部和出光结构件的装配或组成一体结构，优选地，出光结构件和/或传输光纤的一部分设置在套筒中。
41.在一些实施例中，本实用新型的光纤还包括反射镀膜，所述反射镀膜用于防止所述传输的光线从已经安装所述反射镀膜的部分出射。反射镀膜可以设置在任何需要的位置，例如设置在出光结构件的非出光部分，对应于出光结构件的非出光部分的套筒。
42.第二个方面，本实用新型提供了一种光纤组件，其包括冷却套管和前述的光纤。冷却套管可以是单层或双层的，在单层的情况下，在光纤和套管之间设置有分割结构，使得光纤与套管之间的腔体分为两部分，一部分用于冷却液进入，到达远端的出光结构件处带走热量，再从另一部分流出；在双层冷却套管的情况下，光纤与内套管之间形成第一腔体，内套管与外套管之间形成第二腔体，第一腔体和第二腔体在远端连接，冷却液从一个腔体进入，到达远端的出光结构件处带走热量，再从另一个腔体流出；各种冷却套管的结构都可以作为组件，构成本实用新型的光纤组件。
43.第三个方面，本实用新型提供了一种激光间质热疗系统，该系统包括至少一个本实用新型的光纤、电源、激光器、控制器、用户界面。电源构造成将启动能量输送到激光器；激光器可以包括能够提供手术使用的激光能量的任何适当的结构，包括但不局限于co2激光器、准分子激光器、半导体激光器(例如，激光二极管)或者光纤激光器。电源构造成将线路电压转换成适于激光器操作的形式并且可以包括线性电源电路和/或切换模式的电压变换器电路。控制器与用户界面通信并且将一个或者多个控制信号传送到电源和/或激光器，以进行各种操作。例如，激光功率水平、脉冲率、脉冲宽度、工作周期、调制、波长、操作电压等可以经由用户界面直接或者间接建立并且与电源和/或激光器通信。控制器包括存储单元如，非易失性存储器)，所述存储单元构造成存储校准数据、用户偏好数据、治疗参数等。在实施例中，控制器可以构造成实施诊断功能、内置测试功能和加电自检，以识别实施检修
和维护的任何需求，以便更换消耗品等，从而确保激光间质热疗系统执行适当功能。光纤与激光器的输出装置连接并且构造成将激光能量传送到组织。
44.第四个方面，本实用新型提供了一种基于磁共振的激光间质热疗系统，其包括本实用新型的光纤，或者激光间质热疗系统。基于磁共振的激光间质热疗系统的部分内容可以参考本公司的在先申请201810459539.1，其全部内容通过引用并入本文；本实用新型的基于磁共振的激光间质热疗系统系统可以包括：
45.磁共振设备、工作站和本实用新型前文所述的激光间质热疗系统；
46.磁共振设备可以在术前和/或术中进行图像采集；
47.工作站可包括主机、显示器和输入输出设备，在显示器是触摸屏的情况下，显示器也可以作为输入输出设备；工作站可以接收磁共振设备和其他成像设备(例如ct)的术前和术中的医学影像信息，建立三维模型，规划治疗区域，显示术中信息，向激光间质热疗系统发送控制信息，计算温度、预估消融、确认消融结果以及与手术规划进行比价。
48.本实用新型具有至少如下优点：
49.1、本实用新型提供的出光结构件，相比相关技术的出光结构件在侧向出光方面做出较大改进，在相关技术中，侧向出光的光纤通过一个反射结构来实现侧向出光，但是受到光结构件内部空间的限制，单个反射结构的侧向出光面积有限，无法实现轴向大范围侧向出光。若通过增大单个反射结构的倾角来增大侧向出光范围则有可能会出现光线完全无法按照预期方向出射的风险，具体为：由于光结构件内部与光结构件的外壳的折射率存在差异，当反射结构的倾角过大时，输入的光线经过反射结构时有可能会变成全反射导致光线在光结构件内部震荡而集中从光结构件远端的一个角上出射，这与侧向大范围出射的预期背离；此外，由于光芯的散射头的直径很小(1mm左右)，从加工工艺上来说，也无法在这么小的空间内加工出倾斜角特别大的单个的反射面，所以反射结构相对于轴向的角度受到很大限制，再加上光结构直径(小于1mm)的限制，导致单个的反射结构的出光面积有限，使用大功率激光进行治疗时会导致能量密度过高，容易引起局部组织碳化，导致消融效果不及预期；在光纤外设置有冷却套管的情况下，甚至会损毁冷却套管，导致冷却流体流出并接触组织，造成危害。
50.本实用新型通过将出光结构件连接在传输光纤的远端，利用沿出光结构件的长轴由近端到远端依次设置的n个反射面，其中至少第1个至第n-1个反射面为具有透光性的反射面，通过该n个反射面的作用使得从出光结构件的近端输入的光线从出光结构件的侧向出射，实现了光纤可以在光纤轴向上大范围侧向大功率出光的功能，相比现有技术只有一个反射结构的侧向出光的光纤来说，本实用新型进一步延长了侧向出光在光纤轴线上的距离，使得可以一次消融更大的范围。此外，出光结构件中设置的n个反射面的反射性能可以根据需求设置，使得离开所述出光结构件的光线实现预期的出射分布，例如：沿光纤轴向延长的均匀侧向出光；或者，对于侧向出光的强度进行局部增强；或者，光线与组织接触面增大较少，而与冷却套管或附近的组织接触面积显著增大。再者，通过n个反射面的设置，由于增大了侧向出射范围，因此也会降低光纤侧向出光的光强，在保持总体输出高功率激光的情况下，照射到组织或冷却套管的功率密度减低，降低了组织碳化和冷却套管融穿的可能性。
51.2、本实用新型的光纤可以根据医学影像数据进行光纤的个性化定制。
52.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
53.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.图1为本实用新型一个实施例的出光结构件的示意图；
55.图2为本实用新型又一个实施例的出光结构件的示意图；
56.图3为本实用新型一个实施例的光纤的示意图；
57.图4为图3所示光纤在一个角度的侧视图；
58.图5为本实用新型又一个实施例的光纤的示意图；
59.图6为图5所示光纤在一个角度的侧视图；
60.图7为本实用新型又一个实施例的光纤出光结构件的示意图；
61.图8为本实用新型另一个实施例的光纤出光结构件使用过程中的示意图；
62.图9为本实用新型又一个实施例的光纤出光结构件使用过程中的示意图；
63.图10为本实用新型另一个实施例的光纤出光结构件使用过程中的示意图；
64.图11为本实用新型一个实施例的光纤组件使用过程中的示意图；
65.图12为本实用新型一个实施例的光纤的示意图；
66.图13为本实用新型另一个实施例的光纤的示意图；
67.图14为本实用新型又一个实施例的光纤的示意图；
68.图15为本实用新型另一个实施例的光纤的示意图；
69.图16为本实用新型又一个实施例的光纤的示意图；
70.图17为本实用新型另一个实施例的光纤的示意图；
71.图18为本实用新型一个实施例的激光间质热疗系统的示意图；
72.图标：
73.00-激光间质热疗系统；50-传输光纤；60-出光结构件；601-第1反射面601；602-第2反射面；603-第3反射面；604-第4反射面；605-吸光结构；70-准直部；80-套筒；90-冷却套管；10-光纤；11-电源；12-控制器；13-光源模块；14-用户界面；15-存储单元。
具体实施方式
74.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
75.本实用新型中涉及使用近端和远端描述组件的情况，是指该组件的近端为在使用过程中距离待治疗组织更远的一端，该组件的远端为在使用过程中距离待治疗组织更近的一端。
76.参考图1，示出了本实用新型的一个实例的出光结构件60的侧视图，其中设置有第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603；与长轴(虚线示出)的夹角，∠1大于∠2，∠2大于∠3；反射面的数量和倾斜角度是示例性的，反射面的数量可以有其他选择，例如2个、4个、5个、6个等，不同反射面的倾斜角度也可以相同，出光结构件60的近端为平齐的结构，可用于与传输光纤远端连接。出光结构件的材料可以是各种合适的材料，例如石英玻璃、凝胶固化后形成的结构等。
77.在出光结构件中，反射面与长轴的夹角大于0度，小于90度。在一些实施例中，夹角优选为大于20度，小于70度，例如在图1的示例中，∠1为60度，∠2为45度，∠3为30度。在又一些实施例中，夹角进一步优选为大于40度，小于50度。夹角越小，发生全反射的光线越多，能够通过折射径向出射的光越少，夹角越接近90度，返回到激光器的光纤比例越大，对激光器造成的损害也越大。
78.参考图2，示出了本实用新型的又一个实例的出光结构件60的侧视图，其中设置有第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603；3个反射面与长轴的夹角相同，即三个反射面为平行设置；第一反射面601与传输光纤远端连接，传输光纤远端具有与之相匹配的斜面结构，与平齐的结构相比，可以减少光线在光线传输方向的镜面反射，从而减少激光返回激光器对激光器造成的损害；可以理解，也可以不设置第一反射面601，即仅包含第2反射面602，第3反射面603。
79.在出光结构件中，沿所述长轴的近端至远端方向，在一些实施例中，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角逐渐减小，例如图1的示例；在又一些实施例中，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角相同，例如图2的示例；在另外的一些实施例中，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角中至少一个夹角与其余n-1个夹角不同，例如当n为3时，∠1为50度，∠2为30度，∠3为50度。
80.参考图3至图4，示出了本实用新型的光纤一个实例的示意图，光纤包括：传输光纤50和出光结构件60，其中：传输光纤包括纤芯、包层和保护层；出光结构件60设置有第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603。该结构仅仅是示例性的，传输光纤的轴向长度远大于治疗端头的轴向长度，省略了近端同质结构；
81.在此基础上的一些实例中，第1反射面601的反射率小于第2反射面602，第2反射面602的反射率小于第3反射面603；
82.在此基础上的一些实例中，第1反射面601的透光性大于第2反射面602，第2反射面602的透光性大于第3反射面603；
83.基于前述内容的另一个实例中，第1反射面的反射率为30％，透光性为70％，第2反射面的反射率为50％，透光性为50％，第3反射面的反射率为100％；从而使得沿光纤长轴侧向出射的光线强度达到预期的分布，即光线照射区域沿长轴基本均匀的光强分布。
84.第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603与长轴l-l的夹角各不相同，再次参考图1。传输光纤50的远端和出光结构件60的近端都垂直于长轴l-l的平面。
85.参见图5和图6，示出了本实用新型的光纤又一个实例的示意图，光纤包括：传输光纤50和出光结构件60，其中：传输光纤包括纤芯、包层和保护层；出光结构件60设置有第1反射面601，第2反射面602；该结构仅仅是示例性的，传输光纤的轴向长度远大于治疗端头的轴向长度，省略了近端同质结构；第1反射面601与第2反射面602平行设置，第1反射面的反
射率为50％，透光性为50％，第2反射面的反射率为100％。
86.传输光纤50的远端面和出光结构件60的近端面为平行且相邻设置的斜面，即与长轴l-l具有相同的夹角。可以理解，出光结构件60的近端也可以设置有反光面以进一步增加出光范围。
87.参考图7，示出了本实用新型的光纤又一个实例的示意图，其中传输光纤未示出，仅示出了出光结构件60，出光结构件60设置有4个反射面：第1反射面601，第2反射面602；第3反射面603，第4反射面604；4个反射面平行设置，且通过角度和间隔的设置，使得光线的出射方向均与光纤长轴基本垂直；
88.进一步地，通过设置4个反射面的透光性和反射率，使得出射光线沿光纤长轴的光强基本相同，例如强度差不超过20％，优选不超过10％，最优选不超过5％。
89.参考图8，示出了本实用新型的光纤又一个实例的示意图，其中传输光纤未示出，仅示出了出光结构件60，出光结构件60设置有2个反射面：第1反射面601，第2反射面602；第1反射面601为平面，第2反射面602为凹面，通过设置2个反射面的间隔距离和倾斜程度，使得经第2反射面602出射的光线与经第1反射面601出射的光线的一部分重叠，实现在与光纤长轴平行的消融组织上的局部侧向出光光强增加(加粗线条示出)，使得适用于治疗(例如消融)图示的带治疗组织区域，其中阴影部分示出了理想的消融结果的示意图。
90.参考图9，示出了本实用新型的光纤又一个实例的示意图，其中传输光纤未示出，仅示出了出光结构件60，出光结构件60设置有2个反射面：第1反射面601，第2反射面602；第1反射面601为第一凹面，第2反射面602为第二凹面，通过设置2个反射面的间隔距离和倾斜程度，使得经第2反射面602出射的光线与经第1反射面601出射的光线相邻分布，由于第2反射面602的汇聚作用更强，使得经第2反射面602出射的光线强度比经第1反射面601出射的光线强度大，加粗线条示出。
91.参考图10，示出了本实用新型的光纤又一个实例的示意图，其中传输光纤未示出，仅示出了出光结构件60，出光结构件60设置有2个平行设置的平面结构的反射面，反射面与长轴的夹角与图7不同：第1反射面601，第2反射面602；图中还示出了光线经反射面离开出光结构件的位置l1和l2，仅经第1反射面601到达组织时沿光纤轴向的距离l3，使用第1反射面601和第2反射面602后，到达组织时沿光纤轴向的距离相对于仅使用第1反射面601增加了l2，由于l2与l1相当，与仅使用单个反射面进行反射相比，该实施例的光纤在使用相同光强的治疗激光的情况下，经出光结构件表面出射时的强度降低了50％；同时，由于l2相对于l3比较小，增加的消融范围有限，在单根光纤输出功率一定的情况下，光强降低较少，在降低临近出光结构件组织碳化风险的同时，仅仅增加少量消融时间即可达到相同效果。
92.参考图11，示出了本实用新型的光纤组件的一个实例的示意图，其中光纤的传输光纤未示出，仅示出了光纤的出光结构件60，和冷却套管90，出光结构件60设置有2个平行设置的平面结构的反射面：第1反射面601，第2反射面602；图中还示出了光线经反射面离开出光结构件侧面后，与冷却套管相交的部位沿光纤长轴的距离为l1和l2，仅经第1反射面601到达冷却套管的位置沿光纤长轴的距离为l1，到达组织时沿光纤长轴的距离l3，使用第1反射面601和第2反射面602后，到达冷却套管或组织时沿光纤轴向的距离相对于仅使用第1反射面601增加了l2，由于l2与l1大致相当，与仅使用单个反射面进行反射相比，该实施例的光纤在使用相同光强的治疗激光的情况下，经出冷却套管时的光的强度降低了约50％；
同时，由于l2相对于l3比较小，增加的消融范围有限，在输出功率一定的情况下，光强降低较少，在降低融穿临近出光结构件的冷却套管同时，仅仅增加少量消融时间即可达到相同效果。冷却套管可以是单层或双层的，例如，在单层的情况下，在光纤和套管之间设置有分割结构，使得光纤与套管之间的腔体分为两部分，一部分用于冷却液进入，到达远端的出光结构件处带走热量，再从另一部分流出；例如在双层冷却套管的情况下，光纤与内套管之间形成第一腔体，内套管与外套管之间形成第二腔体，第一腔体和第二腔体在远端连接，冷却液从一个腔体进入，到达远端的出光结构件处带走热量，再从另一个腔体流出；可以理解，各种合适的冷却套管结构都可以作为组件，构成本实用新型的光纤组件。
93.本实用新型的光纤还可以包括准直部，参照图12，示出了本实用新型的光纤组件的一个实例的示意图，光纤包括：传输光纤50、自聚焦透镜70和出光结构件60，其中：传输光纤50包括纤芯、包层和保护层；出光结构件60设置有第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603。该结构仅仅是示例性的，传输光纤的轴向长度远大于治疗端头的轴向长度，省略了近端同质结构；
94.第1反射面601的反射率小于第2反射面602，第2反射面602的反射率小于第3反射面603；
95.第1反射面601的透光性大于第2反射面602，第2反射面602的透光性大于第3反射面603；
96.在一个实例中，第1反射面的反射率为30％，透光性为70％，第2反射面的反射率为50％，透光性为50％，第3反射面的反射率为100％；
97.第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603与长轴l-l的夹角相同。传输光纤50的远端、自聚焦透镜70和出光结构件60的连接面都垂直于长轴l-l。
98.第3反射面603远端还设置有吸光结构605(未示出)，可以防止光纤沿光纤长轴出射。
99.传输光纤50远端出射的激光，通过自聚焦透镜70变得与光纤长轴基本平行，使得激光从自聚焦透镜70出射后，与3个反射面相交时，都落入反射面的范围内。
100.本实用新型对出光结构件的外形和反射面的形状大小不做限制，参考图12和图13，在一个实例中，出光结构件60为长方体的结构，其中设置了3个形状为长方形的反射面，第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603；激光通过传输光纤50进入自聚焦透镜70，然后通过3个反射面出射。参考图14，其示出了横截面为马蹄形的出光结构件60。
101.结合以上任一实施例的本实用新型治疗光纤，还可以包括套筒，参考图14和图15，示出了一个具体实例，套筒80可以有利于传输光纤50、自聚焦透镜70和出光结构件60的装配或组成一体结构。出光结构件的整体结构为去掉部分结构的圆柱体，横截面为马蹄形，第1反射面601，第2反射面602，第3反射面603的形状也近似马蹄形，出光的部分为平面，避免了平行出射的光线因为出射界面的原因再次改变方向，维持侧向出射光线的平行性。
102.制造过程中，首先制成套筒80，然后将出光结构件60置入套筒80中使得出光结构件60的远端与套筒80抵接，然后将自聚焦透镜70置入套筒80中使得自聚焦透镜70的远端与出光结构件60的近端抵接，然后将传输光纤50的远端与自聚焦透镜70的近端抵接，中轴线对齐；传输光纤50、出光结构件60和自聚焦透镜70的外径可以小于或等于套筒80的内径；在传输光纤50的外径小于套筒80，且传输光纤的远端设置在套筒80之中时，还可以设置卡接
结构(未示出)，将传输光纤与自聚焦透镜70抵接，并相对于套筒80固定，中轴线对齐；进一步地，自聚焦透镜70的远端与出光结构件60的近端可以通过粘合剂粘接，传输光纤50的远端与自聚焦透镜70的近端可以通过粘合剂粘接。
103.在本实用新型的实施例中，传输光纤的远端与准直部或出光结构件的连接可以是固定的，例如通过粘合剂连接、熔接等，也可以是可拆卸的，例如插接等。
104.基于以上任一实施例的基础，本实用新型的光纤还可以包括反射镀膜。
105.参照图16，示出了本实用新型一个实施例的光纤远端部分的侧视图和截面图，反射镀膜设置在出光结构件60的外表面或者套筒80的内表面，在截面图上显示了允许光线出射的角度范围，例如60度。
106.参照图17，示出了本实用新型一个实施例的光纤远端部分的侧视图和截面图，反射镀膜设置在者套筒80的外表面，在截面图上显示了允许光线出射的角度范围，例如90度。
107.可以理解，出射的角度范围可以根据需求确定，例如120度，150度，180度等。
108.参见图18，示出了本实用新型的激光间质热疗系统的示意图，该系统包括：至少一个本实用新型的光纤10、电源11、控制器12、光源模块13、用户界面14。电源11构造成将能量输送到光源模块13。光源模块13可以包括一个或多个激光器，激光器是能够提供手术使用的激光能量的任何适当的结构，包括但不局限于co2激光器、准分子激光器、半导体激光器(例如，激光二极管)或者光纤激光器。电源11构造成将线路电压转换成适于光源模块13操作的形式并且可以包括线性电源电路和/或切换模式的电压变换器电路。控制器13与用户界面14通信并且将一个或者多个控制信号传送到电源11和/或激光器14，以有助于激光间质热疗系统00操作。例如，激光功率水平、脉冲率、脉冲宽度、工作周期、调制、波长、操作电压等可以经由用户界面14直接或者间接建立并且与电源11和/或激光器14通信。控制器13包括存储单元15(如，非易失性存储器)，所述存储单元15构造成存储校准数据、用户偏好数据、治疗参数等。控制器13可以构造成实施诊断功能、内置测试(bi t)功能和加电自检(post)，以识别实施检修和维护的任何需求，以便更换消耗品等，从而确保激光间质热疗系统00实施适当功能。光纤10与光源模块13的输出装置16可操作通信并且构造成将激光能量传送到组织。
109.光源模块13包括一组或更多组激光器，可以产生适合用于治疗的任意波长的激光。光源模块13包括两组或更多组激光器的情况下，各组的治疗激光器可以相同或者不同，两组或更多组激光器产生的激光可以在合束器进行整合；在一些实例中，包括两个产生相同波长激光的激光器，在另一些实例中，包括两个产生不同波长的激光器，例如其中一个激光器可以产生980nm波长的激光，另一激光器可以产生1064nm波长的激光；在使用过程中可以根据需要通过控制激光器进行调控，例如可以同时分别调控每个激光器的光功率、出光时间、出光模式；两个激光器的组合使用模式可以有多种，可以同步或者不同步，交替等；例如控制产生980nm波长激光的第一激光器在第一时间段工作，再控制产生1064nm波长激光的第二激光器在随后的第二时间段工作；或者可以控制产生980nm波长激光的第一激光器和产生1064nm波长激光的第二激光器同时在第一阶段工作，然后关闭第一激光器，仅第二激光器继续在第二时间段工作。
110.本实用新型的激光间质热疗系统还可以包括冷却循环装置，其包括蠕动泵、冷却流体和冷却套管，冷却套管与光纤组合使用，即每个光纤均可以与对应的冷却套管一同使
用，蠕动泵可以同时给两个或更多个冷却套管泵送冷却流体，冷却流体可以是任何适合用于冷却的流体，优选地包括双蒸水、医用生理盐水等；
111.冷却循环装置还可以设置有一个或更多个监测传感器，用于测量冷却套管中的压力，冷却流体的流速等，检测是否发生了阻塞，冷却套管破裂等问题。
112.参照图11，示出本实用新型的基于磁共振的激光间质热疗系统的示意图，基于磁共振的激光间质热疗系统的部分内容可以参考本公司的在先申请201810459539.1，其全部内容通过引用并入本文；本实用新型的基于磁共振的激光间质热疗系统系统包括：
113.磁共振设备、工作站和本实用新型前文所述的激光间质热疗系统；
114.磁共振设备可以在术前和术中进行图像采集；
115.工作站包括主机、显示器和输入输出设备，在显示器是触摸屏的情况下，显示器也可以作为输入输出设备；工作站可以接收磁共振设备和其他成像设备(例如ct)的术前和术中的医学影像信息，建立三维模型，规划治疗区域，显示术中信息，向激光间质热疗系统发送控制信息，计算温度和预估消融。
116.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
117.另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
118.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种出光结构件，其特征在于，适于连接于传输光纤的远端，所述出光结构件包含n个反射面，n为大于1的自然数，所述n个反射面沿着所述出光结构件的长轴由近端到远端依次设置，其中至少第1个至第n-1个所述反射面为具有透光性的反射面，所述n个反射面使得从所述出光结构件的近端输入的光线从所述出光结构件的侧向出射。2.根据权利要求1所述的出光结构件，其特征在于，最靠近远端设置的反射面为全反射面。3.根据权利要求1所述的出光结构件，其特征在于，还包括设置在最靠近远端设置的反射面之远端侧的不透光结构，所述不透光结构用于防止所述光线从所述出光结构件的远端沿长轴方向出射。4.根据权利要求1所述的出光结构件，其特征在于，所述反射面与所述长轴的夹角大于0度，小于90度。5.根据权利要求4所述的出光结构件，其特征在于，所述反射面与所述长轴的夹角大于等于20度，小于等于70度。6.根据权利要求1所述的出光结构件，其特征在于，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角逐渐减小；或者，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角相同；或者，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面与所述长轴的n个夹角中至少一个夹角与其余n-1个夹角不同。7.根据权利要求1所述的出光结构件，其特征在于，沿所述长轴的近端至远端方向，所述n个反射面的反射率逐渐增大，通过对所述n个反射面的反射率以及所述n个反射面的间距进行设置，以使光线经所述n个反射面反射从所述出光结构件的侧向出射的光强沿长轴方向的分布基本一致。8.根据权利要求1所述的出光结构件，其特征在于，所述n个反射面平行设置，通过对所述反射面与所述长轴夹角以及所述n个反射面的间距进行设置，使得经所述n个反射面反射、从所述出光结构件的侧向出射的光线与所述长轴基本垂直。9.根据权利要求1所述的出光结构件，其特征在于，沿所述长轴的近端至远端方向，第2个反射面至第n个反射面中至少一个反射面为凹面，通过对所述n个反射面与所述长轴的夹角以及所述n个反射面的间距进行设置，使得经所述凹面反射的光线与经其余反射面反射的光线在所述出光结构件的侧向上至少部分重叠或相邻分布。10.一种光纤，其特征在于，包括传输光纤和权利要求1-9中任一项所述的出光结构件，所述传输光纤的远端和所述出光结构件的近端邻接。11.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于，所述传输光纤与所述出光结构件可拆卸地连接。12.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于，通过对所述n个反射面与所述出光结构件的所述长轴的夹角、所述n个反射面的间距以及所述n个反射面的反射率进行设置，以使经所述n个反射面离开所述出光结构件侧向的n部分光线可以沿轴线形成特定的强度分布，即侧向出光强度沿长轴可以形成不同的强度谱。13.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于，经所述传输光纤传输的所述光线通过所述n个反射面时，所述光线与所述反射面相交的光斑边界完全落入所述反射面的范围内。14.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于，还包括用于对所述光线进行准直调节的
准直部，所述准直部的近端设置成与传输光纤的远端邻接，所述准直部的远端设置成与所述出光结构件的近端邻接。15.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于，还包括反射镀膜，所述反射镀膜用于防止所述传输的光线从已经安装所述反射镀膜的部分出射。16.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于，还包括套筒，所述出光结构件和/或所述传输光纤的一部分设置在所述套筒中。17.一种光纤组件，其特征在于，包括冷却套管和权利要求10至16中任一项所述的光纤。18.一种激光间质热疗系统，其特征在于，包括权利要求10至16中任一项所述的光纤或者权利要求17所述的光纤组件。19.一种基于磁共振间质的激光间质热疗系统，其特征在于，包括权利要求10至16中任一项所述的光纤或者权利要求17所述的光纤组件。

技术总结
本实用新型提供了一种出光结构件、光纤、光纤组件、激光间质热疗系统和基于磁共振间质的激光间质热疗系统，该出光结构件适于连接于传输光纤的远端，出光结构件包含n个反射面，n为大于1的自然数，n个反射面沿着出光结构件的长轴由近端到远端依次设置，其中至少第1个至第n-1个反射面为具有透光性的反射面，n个反射面使得从出光结构件的近端输入的光线从出光结构件的侧向出射。结构件的侧向出射。结构件的侧向出射。


技术研发人员：贾旺 薛湛 管修东
受保护的技术使用者：华科精准（北京）医疗科技有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/7/12