[发明专利]一种可更换探针的光热治疗及温度监测集成系统

说明书

本发明公开了一种可更换探针的光热治疗及温度监测的集成系统，包括计算机、光谱仪、激光光源、耦合器、激光光纤、测温光纤、双束光纤、探针、温度控制器；探针内填充有光热疗复合材料，具备可拆卸结构便于更换不同填充材料的探头；激光通过激光光纤经耦合器与测温光纤耦合起来，再通过双束光纤传输至探针对光热疗复合材料进行激发，激发的荧光通过双束光纤与测温光纤传输至光谱仪进行分光读取两个不同波长的荧光发光强度，计算机通过荧光强度比值法进行实时计算，获得探针的实时温度，通过温度控制器来控制激光器的功率，从而实现实时监测与实时控温的效果。本发明体积小，可实时监测控制，具备模块化特点，可更换激光光源、光纤和探针头。

技术领域

本发明涉及一种可更换探针的光热治疗及温度监测集成系统。

背景技术

随着现代医疗技术的不断进步，激光治疗技术的应用逐渐广泛。激光具有单色性好，相干性好，方向性好和亮度高等特点。方向性好意味着激光相较于日常的光源在传输过程中具有较小的发散角，因此能量可以较好地集中在一处，利用激光的高能量辐照物体，使之快速升温，进而改变结构。因此激光已经成为一种新型加工和治疗手段。通过光纤将激光照射到病患部位，使被照射的生物组织温度升高进而杀死病变细胞，常用于肿瘤治疗。但是传统激光热疗存在温度监控延迟，加热效果差，治疗器件体积过大，间接导热物质有毒性、易残留等问题。

当温度升高到45℃以上时病变细胞便会逐渐被杀死，如果激光的升温速度过快，温度监控存在延迟，可能会对正常体细胞造成伤害，导致不必要的二次伤害。当前的实时监测温度探头体积过大，无法进入人体内的部分部位进行治疗，且更换复杂，维修性低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可更换探针的光热治疗及温度监测集成系统，能够以小体积的探针深入生物组织内部，通过光纤传输激光对光热疗复合材料进行激发，激发后材料所发出的荧光经由另一束光纤传输至光谱仪进行信号分离解调，计算机计算得到实时温度。激光光纤、测温光纤与光谱仪借助耦合器进行耦合，实现模块化组成。本发明具有实时测温、温度检测准确度高、加热探针体积小、加热效果好、加热效果可控、模块化便于维修更换组件等优点。

实现本发明的具体技术方案为：

一种可更换探针的光热治疗及温度监测集成系统，包括计算机、光谱仪、激光光源、耦合器、激光光纤、测温光纤、双束光纤、探针、温度控制器；探针内填充有光热疗复合材料，具备可拆卸结构便于更换不同填充材料的探头；激光光源所发出的激光通过激光光纤经耦合器与测温光纤耦合起来，再通过双束光纤传输至探针对光热疗复合材料进行激发，激发的荧光通过双束光纤与测温光纤传输至光谱仪进行分光读取两个不同波长的荧光发光强度，计算机通过荧光强度比值法进行实时计算，获得探针的实时温度，得到温度后通过温度控制器来控制激光器的功率，从而实现实时监测与实时控温的效果。

所述的光谱仪可探测范围为200 nm-1600 nm；所述的光谱仪在硬件上具备可调谐光栅组成的分光系统，通过两个光路选择性接收特定波长的光，光栅的调节范围为200 nm-1600 nm。

所述的激光光纤传输的激光波长为200 nm-2000 nm，为连续型激光，功率为0.1W-100 W；所述的测温光纤接收波长为：200 nm-1600 nm。

所述的耦合器可将两束光纤合并在同一外包层内，耦合器与两端输入光纤的连接为可拆卸结构，便于更换光谱仪和光纤。

所述的探针长度为20 mm-100 mm，直径为1 mm-4 mm，外壳厚度为0.5 mm-1.5 mm，外壳材质为不锈钢、铂或者金；所述的探针具备子母结构，探针母体具备螺纹结构或锁定结构，探针子端具备与母端匹配的锁定结构。