本發(fā)明涉及手術(shù)器械，具體為一種側(cè)向出光的醫(yī)用光纖的制作方法及醫(yī)用光纖。
背景技術(shù)：
1、醫(yī)用光纖是一種專為醫(yī)學(xué)診斷和治療設(shè)計(jì)的光學(xué)傳輸元件，通常由折射率較高的纖芯、包覆著低折射率包層以及生物相容性護(hù)套組成。其直徑一般在幾十至數(shù)百微米之間，具備極佳的柔性和微創(chuàng)特性，可通過(guò)細(xì)小導(dǎo)引鞘或內(nèi)窺鏡進(jìn)入人體內(nèi)部。醫(yī)用光纖可將激光、寬譜光或近紅外光安全地傳送至病灶部位，用于腫瘤光動(dòng)力治療、光熱消融、血管造影、內(nèi)鏡檢查等多種應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，可在光纖側(cè)壁或端面集成微光學(xué)結(jié)構(gòu)和溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)精確的光束分布控制與實(shí)時(shí)熱監(jiān)測(cè)，從而提高治療效率、減少組織損傷、優(yōu)化臨床操作流程。
2、然而，傳統(tǒng)端面出光光纖因照射范圍過(guò)小，常需多點(diǎn)穿刺操作，尤其在深部腫瘤治療中面臨光劑量不足的困境。在腫瘤光熱治療（ptt）領(lǐng)域，光纖用于傳導(dǎo)近紅外激光加熱腫瘤組織至凋亡溫度，但熱擴(kuò)散不均易引發(fā)組織碳化，對(duì)大體積腫瘤的治療需依賴復(fù)雜多光纖陣列。此外，在組織熱消融場(chǎng)景，光纖需在彎曲解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)溫控，但現(xiàn)有技術(shù)難以滿足長(zhǎng)段病變的連續(xù)輻照需求。并且，端面出光型光纖因輻射角度狹窄，僅能覆蓋微小治療區(qū)域，嚴(yán)重限制臨床適用范圍；機(jī)械刻槽式側(cè)向光纖雖能實(shí)現(xiàn)側(cè)面散射，但加工過(guò)程導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度大幅衰減，在微彎環(huán)境中易斷裂，且散射過(guò)程伴隨嚴(yán)重能量損失；化學(xué)蝕刻法制備的散射體則因周期控制精度不足，造成軸向光強(qiáng)分布波動(dòng)，導(dǎo)致治療區(qū)域出現(xiàn)冷熱點(diǎn)，顯著增加腫瘤殘留風(fēng)險(xiǎn)。更關(guān)鍵的是，商用側(cè)向光纖的剛性結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足現(xiàn)代微創(chuàng)器械的柔性操作需求，尤其在經(jīng)內(nèi)窺鏡或血管介入治療時(shí)，其過(guò)大的最小彎曲半徑常導(dǎo)致器械通過(guò)失敗，迫使臨床妥協(xié)于治療效果或手術(shù)安全性。這些局限共同制約了光纖技術(shù)在深部組織治療、大范圍消融及高精度溫控場(chǎng)景中的應(yīng)用突破。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種側(cè)向出光的醫(yī)用光纖的制作方法及醫(yī)用光纖，以能夠使光纖中的激光從光纖側(cè)面均勻散射，增大激光的側(cè)向輻射面積，實(shí)現(xiàn)深部組織的大范圍均勻輻照。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種側(cè)向出光的醫(yī)用光纖的制作方法，包括以下步驟：步驟一，醫(yī)用光纖的一端利用具有中空轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)電機(jī)夾住，其另一端插入光纖夾具中，使醫(yī)用光纖、旋轉(zhuǎn)電機(jī)和光纖夾具形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)；步驟二，將該整體結(jié)構(gòu)置于飛秒激光加工系統(tǒng)中，醫(yī)用光纖在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一段區(qū)域中制備環(huán)形啁啾光柵，該環(huán)形啁啾光柵通過(guò)特定的加工條件改變其側(cè)面出光效率。
3、在一些實(shí)施方式中，特定的加工條件包括調(diào)整旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和飛秒激光加工系統(tǒng)中位移臺(tái)的平移時(shí)間間隔來(lái)改變加工環(huán)形結(jié)構(gòu)的重復(fù)次數(shù)。
4、在一些實(shí)施方式中，特定的加工條件包括改變飛秒激光的功率和重復(fù)頻率。
5、在一些實(shí)施方式中，特定的加工條件包括改變環(huán)形啁啾光柵中的環(huán)形單元的直徑。
6、在一些實(shí)施方式中，所述醫(yī)用光纖上最靠近光纖端面的一段區(qū)域里具有環(huán)形啁啾光柵結(jié)構(gòu)，該環(huán)形啁啾光柵可實(shí)現(xiàn)光纖中的激光從光纖側(cè)面均勻散射，且在光纖端面是齊平霧面，使光纖的前向輻射分布更分散且均勻。
7、在一些實(shí)施方式中，環(huán)形啁啾光柵上越靠近端面處的光柵周期越小，以提高環(huán)形啁啾光柵側(cè)面散熱的均勻性。
8、在一些實(shí)施方式中，環(huán)形啁啾光柵由環(huán)形單元組成，該環(huán)形單元的直徑大于醫(yī)用光纖的芯層直徑，且環(huán)形單元與醫(yī)用光纖的橫截面同心。
9、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)，具備的有益效果如下：
10、本發(fā)明提供的環(huán)形啁啾光柵側(cè)向出光的醫(yī)用光纖可通過(guò)精確設(shè)計(jì)環(huán)形刻槽的周期、深度和直徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)面出光強(qiáng)度、角度和帶寬的全方位可調(diào)控，從而在腔道內(nèi)對(duì)腫瘤、病變組織或血管壁進(jìn)行360°均勻照射，避免了傳統(tǒng)端面照射的“光斑集中”與“死角”難題，降低局部過(guò)熱導(dǎo)致的組織損傷風(fēng)險(xiǎn)。其次，該光纖本體保有高柔性和微創(chuàng)直徑，可在內(nèi)窺鏡或?qū)Ч苤休p松導(dǎo)航，進(jìn)入人體深部病灶區(qū)域，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)給能和治療，顯著減少手術(shù)創(chuàng)傷、出血量和術(shù)后感染幾率。再次，加工過(guò)程無(wú)需復(fù)雜額外的反射、折射元件，而是通過(guò)飛秒激光在側(cè)壁直接打刻，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、批量化可行、成本可控，且與溫度傳感、光譜監(jiān)測(cè)等微納米傳感功能集成后，可實(shí)現(xiàn)治療過(guò)程的實(shí)時(shí)在線反饋和閉環(huán)調(diào)節(jié)，提高了手術(shù)的安全性與有效性。最后，該光纖兼容多種波長(zhǎng)激光源，既可單波段用于光熱或光動(dòng)力治療，也可多波段聯(lián)合用于造影、診斷和消融，充分滿足臨床個(gè)性化治療需求，為微創(chuàng)精準(zhǔn)醫(yī)療提供了一種高效、安全、靈活且易于集成的光源傳輸解決方案。
1.一種側(cè)向出光的醫(yī)用光纖的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)向出光的醫(yī)用光纖的制作方法，其特征在于，特定的加工條件包括調(diào)整旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和飛秒激光加工系統(tǒng)中位移臺(tái)的平移時(shí)間間隔來(lái)改變加工環(huán)形結(jié)構(gòu)的重復(fù)次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)向出光的醫(yī)用光纖的制作方法，其特征在于，特定的加工條件包括改變飛秒激光的功率和重復(fù)頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)向出光的醫(yī)用光纖的制作方法，其特征在于，特定的加工條件包括改變環(huán)形啁啾光柵中的環(huán)形單元的直徑。
5.一種側(cè)向出光的醫(yī)用光纖，其通過(guò)權(quán)利要求1-4任一所述的方法制作得到，其特征在于，所述醫(yī)用光纖上最靠近光纖端面的一段區(qū)域里具有環(huán)形啁啾光柵結(jié)構(gòu)，該環(huán)形啁啾光柵可實(shí)現(xiàn)光纖中的激光從光纖側(cè)面均勻散射，且在光纖端面是齊平霧面，使光纖的前向輻射分布更分散且均勻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)用光纖，其特征在于，環(huán)形啁啾光柵上越靠近端面處的光柵周期越小，以提高環(huán)形啁啾光柵側(cè)面散熱的均勻性。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)用光纖，其特征在于，環(huán)形啁啾光柵由環(huán)形單元組成，該環(huán)形單元的直徑大于醫(yī)用光纖的芯層直徑，且環(huán)形單元與醫(yī)用光纖的橫截面同心。