一种可用于胃肠道肿瘤光动力治疗的磁锚定光纤固定装置

1.本发明属于医疗器械技术领域，特别涉及一种可用于胃肠道肿瘤光动力治疗的磁锚定光纤固定装置。


背景技术：

2.光动力疗法(photodynamic therapy，pdt)是一种使用特殊药物(光敏剂)，在特定能量与波长的激光下进行激活，随之发生光化学反应从而杀死靶组织癌细胞的疗法。pdt具有靶向、微创、不良反应少、可重复操作等优点，是肿瘤治疗的有力补充。pdt作为一种近年来不断完善发展、具有独特优势的肿瘤治疗手段，目前已用于胃癌、结直肠癌、肛管鳞癌等胃肠道肿瘤，疗效显著。
3.pdt治疗胃肠道肿瘤时通常在内镜下通过活检孔将光纤导入到肿瘤部位进行治疗。光纤可选择的类型有微透镜扩束光纤、柱形光纤等；对于直径小于3cm且形态相对规则的病灶，通常选用微透镜扩束光纤。对光动力疗效的主要影响因素是照射激光的功率密度和能量密度。在内镜下光纤因呼吸、吞咽、打嗝、胃肠道蠕动等因素与内镜本身形成的相对运动，造成光纤与肿瘤相对位置的变化，随之光斑的直径以及功率密度发生变化，功率密度因位置变化而成倍数的增加或减少，从而导致肿瘤部位光剂量不足或过多，甚至可能对正常部位造成局部损伤。针对这一问题，目前的解决方案是内镜医师反复暂停激光照射调整光纤的位置，一方面严重影响治疗效率，另一方面，对于位置的判断存在很大误差，通常是没有标记点的，常通过印象去判断，未从根本上解决这一局限性。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可用于胃肠道肿瘤光动力治疗的磁锚定光纤固定装置，解决了因呼吸、吞咽、打嗝、胃肠道蠕动等因素与内镜本身造成的相对运动而导致光纤无法固定在某一个位置对病灶进行激光光动力治疗的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种可用于胃肠道肿瘤光动力治疗的磁锚定光纤固定装置，包括体内磁锚定光纤固定装置和至少两个体外锚定磁铁；所述体内磁锚定光纤固定装置包括内鞘管和至少两个电工纯铁，每个电工纯铁连接一根硬质导丝；所述内鞘管的两端开放，激光光纤经内鞘管从其头端伸出并固定；每个所述体外锚定磁铁用于吸引一个电工纯铁并锚定位置。
7.在一个实施例中，所述体内磁锚定光纤固定装置还包括外鞘管，所述内鞘管设置于所述外鞘管中，所述外鞘管的头端与内鞘管的壁面之间封闭并仅留有头端导丝孔，所述外鞘管的尾端与内鞘管壁面之间封闭并仅留有尾端导丝孔，所述硬质导丝沿尾端导丝孔、外鞘管与内鞘管之间的间隙、头端导丝孔穿过，与电工纯铁连接。
8.在一个实施例中，所述尾端导丝孔后方位置处有弹性导丝限位装置，通过缠绕固定硬质导丝。
9.在一个实施例中，所述电工纯铁上设置有用于测量光斑的大小的刻度，所述电工
纯铁上开有凹槽，在凹槽里端有与所述硬质导丝连接的轴线，所述轴线实现电工纯铁与硬质导丝的水平旋转。
10.在一个实施例中，所述电工纯铁以采用遇水可溶解材质的胶囊包裹。
11.在一个实施例中，本发明磁锚定光纤固定装置还包括悬浮磁铁，悬浮磁铁设置在内鞘管头端，其头端磁极与所述体外锚定磁铁靠近皮肤的一端的磁极相同，以在磁力作用下带动激光光纤悬浮于体内。
12.在一个实施例中，所述悬浮磁铁为柱形空心结构，所述激光光纤从所述悬浮磁铁的空心部穿过。
13.在一个实施例中，所述悬浮磁铁固定于内鞘管的头端内壁，所述激光光纤被配置为与内鞘管固定。
14.在一个实施例中，所述悬浮磁铁固定于内鞘管的头端外部，所述激光光纤被配置为与内鞘管固定。
15.在一个实施例中，所述内鞘管的尾端设置用于固定激光光纤的光纤固定器，激光光纤从光纤固定器尾端的光纤入口送入，之后插入内鞘管。
16.在一个实施例中，所述光纤入口16为内鞘管8的尾端端口，所述内鞘管8向所述光纤入口16方向外径渐缩，所述光纤固定器15带有与所述内鞘管8尾端渐缩结构匹配的内锥形孔，所述内锥形孔带有内螺纹，光纤通过光纤入口16置入后，通过旋转光纤固定器15压迫光纤内鞘管8尾端渐缩结构进行固定，防止光纤移位。
17.与现有技术相比，本发明通过各部件(如体外锚定磁铁与电工纯铁之间，体外锚定磁铁与悬浮磁铁之间)的相互作用，将激光光纤固定在胃肠壁肿瘤上方某一个位置，实现光动力治疗时对肿瘤局部进行充分、均匀的激光照射，减少胃肠道肿瘤光动力治疗的并发症，提高光动力治疗的疗效。
附图说明
18.图1是本发明结构示意图。
19.图2是本发明使用场景示意图。
20.图3是本发明使用原理示意图。
21.图4是本发明磁力部件作用关系示意图。
22.图5是本发明电工纯铁与其硬质导丝的一种连接方式示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
24.如前所述，现有pdt治疗胃肠道肿瘤时，内窥镜下激光光纤无法固定，且实时定位不准确。
25.基于此，本发明提供了一种可用于胃肠道肿瘤光动力治疗的磁锚定光纤固定装置，如图1所示，其包括体内磁锚定光纤固定装置和至少两个体外锚定磁铁。体内磁锚定光纤固定装置则主要包括内鞘管8和和至少两个电工纯铁，内鞘管8的两端开放，激光光纤25经内鞘管8从其头端伸出并固定。
26.在本发明图1所示的结构中，示出了两个电工纯铁，即电工纯铁一2和电工纯铁二
3。相应地，在图2、图3和图4所示的原理与用法中，示出了两个体外锚定磁铁，即体外锚定磁铁一17和体外锚定磁铁二18。
27.每个电工纯铁连接有一根硬质导丝，以实现其位置的调整，对于图1所示的结构，电工纯铁一2连接硬质导丝一13，电工纯铁二3连接硬质导丝二14。
28.每个体外锚定磁铁用于吸引一个电工纯铁并锚定其在体内的位置。对于图1所示的结构，体外锚定磁铁一17吸引电工纯铁一2，体外锚定磁铁二18吸引电工纯铁二3，将电工纯铁一2和电工纯铁二3分别锚定于肿瘤两侧的胃肠壁26处。
29.利用该结构，参考图2、图3和图4，本发明针对诊断明确，直径小于3cm且形态相对比较规则的胃肠道肿瘤进行光动力诊疗，首先将内镜22通过食管21进入胃23内，确定肿瘤的位置后，通过内镜活检孔将体内磁锚定光纤固定装置置入到肿瘤部位，在体外锚定磁铁一17和体外锚定磁铁二18的吸引力作用下，电工纯铁一2和电工纯铁二3分别锚定于肿瘤两侧的胃肠壁26处。电工纯铁一2和电工纯铁二3之间的间距可根据病灶的大小通过体外锚定磁铁一17和体外锚定磁铁二18来调节。在体外锚定磁铁确定好位置后，激光光纤25从内鞘管8插入，在激光器指示光的指引下，光斑完全覆盖肿瘤并超过边缘0.5cm，开启激光进行治疗。
30.进一步地，继续参考图1，本发明为在一定程度上束缚电工纯铁，在内鞘管8外部还设置了外鞘管24，显然，二者的侧壁之间应该具有间隙，为加工便利以及操作便利性考虑，外鞘管24和内鞘管8宜同轴设置。其中，为提高硬质导丝的可控性，外鞘管24的头端与内鞘管8的壁面之间封闭并仅留有头端导丝孔，外鞘管24的尾端与内鞘管8壁面之间封闭并仅留有尾端导丝孔。硬质导丝沿尾端导丝孔、外鞘管24与内鞘管8之间的间隙9、头端导丝孔穿过，与电工纯铁连接。在本发明图1所示的结构中，外鞘管24的头端与内鞘管8的壁面之间留有头端导丝孔一4和头端导丝孔二5，尾端与内鞘管8壁面之间留有尾端导丝孔一10和尾端导丝孔二12，硬质导丝一13穿过尾端导丝孔一10和头端导丝孔一4，与电工纯铁一2的尾端轴向连接，硬质导丝二14则穿过尾端导丝孔二12和头端导丝孔二5，与电工纯铁二3的尾端轴向连接。
31.示例地，在内鞘管8上，位于尾端导丝孔后方位置处有弹性导丝限位装置11，通过缠绕可以固定硬质导丝。
32.参考图5，示出了电工纯铁的一种具体结构形式，本发明中，电工纯铁采用长方体结构，以便于能够稳固锚定。图中以电工纯铁一2为例，电工纯铁二3的形状与尺寸与之完全相同。电工纯铁一2上设置有用于测量光斑的大小的刻度27。示例地，在电工纯铁上可开有凹槽20，在凹槽20里端位置设置有与硬质导丝连接的轴线19，利用该轴线19，能够实现电工纯铁与硬质导丝之间的水平旋转。
33.进一步地，继续参考图1，本发明的各个电工纯铁以胶囊1包裹，胶囊1采用遇水可溶解的材质，例如丙烯酸树脂，由此，在将体内磁锚定光纤固定装置置入到肿瘤部位后，在胃内液体的作用下，胶囊1溶解，电工纯铁露出。此方法能够很容易地将电工纯铁送入胃部。示例地，胶囊1能够组合安装于内鞘管8的头端，如此，既方便送入，又在溶解后不影响激光光纤25的通路。
34.进一步地，继续参考图1，本发明的磁锚定光纤固定装置，还包括悬浮磁铁6，悬浮磁铁6设置在内鞘管8头端；其头端磁极与体外锚定磁铁靠近皮肤的一端的磁极相同，并且
二者的磁力满足：在同向斥力作用下能够带动激光光纤25悬浮于体内。
35.悬浮磁铁6可采用多种形状，其核心在于磁极方向和充磁强度。悬浮磁铁6可固定于内鞘管8的头端内壁，也可固定于内鞘管8的头端外部。激光光纤25则需要被配置为与内鞘管8固定。在本发明的一个实施例中，为加工便利和操作方便，悬浮磁铁6采用柱形空心结构，与内鞘管8同轴设置，其出口孔7的内径为2.0mm，激光光纤25从其空心部穿过。根据该结构，在体外锚定磁铁的作用下，悬浮磁铁6能够使得磁锚定光纤固定装置有一定的悬浮力，从而使激光光纤25的位置固定。
36.进一步地，继续参考图1，在内鞘管8的尾端设置用于固定激光光纤25的光纤固定器15，激光光纤25从光纤固定器15尾端的光纤入口16送入，之后插入并通过内鞘管8。根据该结构，在确定好光斑大小后通过旋转光纤固定器15来固定激光光纤25，然后开启激光进行治疗。完成治疗后，松动光纤固定器15的旋钮，退出激光光纤25；移除体外锚定磁铁，体内磁锚定光纤固定装置随着内镜逐步退出。
37.本发明中，光纤固定器15是一个通过压紧光纤内鞘管8实现内部激光光纤25固定的装置。示例地，光纤入口16为光纤内鞘管8的尾端端口，在内鞘管8的外部，向光纤入口16方向(即尾端端口方向)外径渐缩，光纤固定器15带有与该尾端渐缩结构匹配的内锥形孔，并且该内锥形孔带有内螺纹，激光光纤25通过光纤入口16置入后，通过旋转光纤固定器15可压迫光纤内鞘管8尾端渐缩结构，从而实现对内部激光光纤25的固定，防止其移位。
38.在本发明的具体实施中，体内磁锚定光纤固定装置总长为120cm，外径为3.2mm，内外鞘管均由聚氯乙烯制成。电工纯铁为长方体，长宽高为10*3*3mm，刻度27精确到mm，印制在靠肿瘤侧的长轴上。悬浮磁铁6的外径为3.0mm，内径为2.0mm，长度为8mm，体外锚定磁铁直径为6cm，长度为15cm，均由钕铁硼制成。硬质导丝均为不锈钢制成，长度为150cm，直径为0.6mm。
39.综上，本发明通过前端与硬质导丝连接的电工纯铁在体外锚定磁铁的吸引下锚定在胃肠壁病灶的两侧，在另一端通过弹性导丝限位器固定导丝；光纤插入内鞘管从悬浮磁铁伸出在病灶上方进行激光照射，光纤在病灶上方的具体位置根据病灶大小调节，并用内鞘管另一端的光纤固定器固定；悬浮磁铁与体外锚定磁铁的磁极相反，主要作用是在体外锚定磁铁的作用下，悬浮磁铁使得磁锚定光纤固定装置有一定的悬浮力。