[发明专利]中红外医用光纤

说明书

一种适用于中红外医疗用激光的光纤，可满足安全使用于人体内的要求，能传输中红外波长的激光，用于各种治疗、手术目的。

技术领域

用于传输中红外激光的医用光纤，该种医用光纤可安全用于进入人体内的激光治疗与手术。

背景技术

临床应用，将激光照射到所需的体外或体内诊断，治疗手术部位。

激光光纤的输出端可以按需要做成各种形状，如球面状以对发射的激光束发散角做一定的调整，斜面状以使激光向一定的侧向发射，锥形或楔形以便光纤向软组织内进入等。

现通用的二氧化硅石英光纤对1.06微米以下甚至300纳米的紫外光有良好的透光性，且具有足够高的破坏阈值。若对纤芯制造工艺做特别控制，以降低光纤石英材质中的0H根浓度，光纤可在2微米激光波长附近具有足够满意的透光性。

二氧化硅石英光纤材质化学特性稳定、无毒、对人体组织安全、抗光损伤性强，又有足够机械强度和柔韧性，适于各种进入人体内的手术应用。已广泛应用于各种体外和体内的激光治疗和手术，如激光美容、各种软硬组织切除、泌尿系和肝胆系碎石、骨科应用等。

但是，二氧化硅石英光纤对于波长超过2.2微米的中红外光的传输衰减急剧增加，在波长为3微米处的衰减已经高达每米70％以上，无法实际应用于传输波长超过2.2微米的中红外激光作医疗使用。

研发在波长超过2.2微米的中红外波段具有较低衰减率的光纤一直是个颇具挑战的课题。至今较为成熟并可做工业生产的主要有被称为ZBLAN的氟化物。它在3微米波长具有较高的传输透过率，如每米80％以上。但是这种材料的一个严重问题是它不能被直接应用于进入人体的医疗手术治疗，因为这些材料被认为对人体组织会有伤害，或有毒性。

无奈之下，对于波长超过2.2微米的中红外激光，在用作医疗使用时，只能采用4至5个光学反射关节构成的关节臂作为具有一定能动性的激光传输装置。这种关节臂激光传输的损耗主要取决于每个关节臂转动点处(光学反射关节)的激光全反射镜面反射率，整个关节臂的光路调整精度及关节臂内光路空腔尺寸与激光束大小。要实现最终的整个关节臂的激光传输效率超过90％以上，在实践中并非难事。但缺点在于这种关节臂不够灵动，使用不方便，更因其体积及结构的限制，而无法用于进入人体内进行各种中红外激光手术或治疗。

发明内容

用于传输中红外激光的医用光纤，特别是该种医用光纤可以安全用于进入人体内的激光治疗与手术。

附图说明

图1一种现用的激光医疗用激光光纤

图2本发明中红外医用光纤

具体实施方式

图1为现普遍使用的医用光纤示意图。其中01为光纤的通光纤芯，对于低于2.2微米的近红外或可见光和近紫外激光波长，常见的材料为石英(二氧化硅)。02为光纤的护套，一般为塑料材料制成，塑料材料的选用要考虑到其机械强度，柔软性以及应可直接安全应用于人体内部，典型的材料为聚四氟乙烯(Teflon)，或其他聚酯材料。03标示了光纤的端头部位，纤芯01裸露出护套一小段，长度在几个毫米左右。光纤纤芯01的端头一般由专门的切割工具切割成图示直角平面。光纤纤芯01的端头面亦可与纤芯成一定斜角的平面。

图2为本发明中，用于波长长于2.2微米的中红外激光的医用光纤示意图，图中21为可以传输波长超过2.2微米激光的光纤芯，如前述之LAZBN氟化物。22为可由能安全进入人体应用的材料，如聚四氟乙烯材料制成的光纤护套。23为激光输出端头，由对相应中红外激光波长基本透明，且可安全应用于人体内的光学材料制成，例如无掺杂的YAG晶体，蓝宝石等。由于该输出端头的长度很短，在几个毫米范围内，即使输出端头材料对超过2.2微米中红外波长激光透明度不高而造成一定的激光能量损失，若该损失不超过10％以上，仍可以接受。