CN117203560A - 具有保护尖端包封的医疗光纤 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种具有保护尖端的医疗光纤，用于基于医用激光的身体内部器官治疗。医疗光纤在医疗光纤的护套中具有孔，以增加保护尖端和护套之间的粘附力。

Description

具有保护尖端包封的医疗光纤

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年4月25日提交的题为“Medical Optical Fiber withProtective Tip Encapsulation”的美国临时申请序列号63/179,487的权益，该申请通过引用整体并入本文。

背景技术

医疗光纤通常包括光纤和包围光纤的护套(jacket)。光纤可以包括最内部的光学芯和可选地包围光学芯的包层(cladding layer)。一些光纤可以可选地包括包围包层的机械支撑层。此外，医疗光纤通常包括护套(或保护层)，并且许多光纤的护套的一部分在远端被剥离。例如，像电线一样，光纤可以被剥离，以暴露远端的光纤芯。医疗光纤直径在几十微米到几百微米的范围内。由于这种小直径，医疗光纤的远端部分可能是尖锐的或尖头的。

一些医疗光纤包括设置在远端的光滑尖端，用于辅助通过内窥镜。当激光脉冲被激活以暴露光纤芯时，这种尖端附加物被设计成破碎、碎裂、熔化或以其他方式被破坏。一些尖端为医疗光纤提供机械强度。然而，尖端和护套之间的粘附可能导致尖端在制造和使用之间松动或脱落。

发明内容

本公开提供了一种医疗光纤，其包括沿纵轴设置的光纤。医疗光纤还包括设置在医疗光纤远端上的光纤尖端，其中医疗光纤的远端包括具有横向于纵轴的光纤端面的光纤尖端。此外，光纤包括最内部的光学芯，其具有以光纤端面为中心的光学芯端面。医疗光纤还包括包围光纤的护套，其中护套具有横向于纵轴的远端护套面端，并且护套包括至少一个孔。

本文还提供了一种包封光纤端面和护套端面的保护尖端，其与几个孔重叠。在一些实施例中，保护尖端大体上接触多个孔的内表面，以提供保护尖端与医疗光纤的更高粘附力。

对于一些实施例，孔的数量是达到并包括护套的整个深度的任何深度。医疗光纤的孔可以是任何几何形状或体积。医疗光纤的孔数量可以包括孔侧壁，并且孔侧壁可以是任何几何形状。此外，医疗光纤的孔数量可以包括任何几何体积的体积。

在一些实施例中，医疗光纤包括多个孔，并且每个孔在护套中具有不同的深度和/或不同的几何形状。对于一些实施例，多个孔中的孔与纵轴是同向的。医疗光纤的孔可以从护套端面延伸。对于其他实施例，医疗光纤的孔横向于纵轴。

在一些实施例中，保护尖端由吸收激光能量和一个或多个碎片或熔化物的材料制成，其中，在通过医疗光纤输送激光能量时，所述光纤端面前方的所述引导保护尖端表面中的至少一些会碎裂或熔化，用于使激光能量能够通过所述光学芯端面输送到身体内部器官。

附图说明

为了便于识别对任何元件或动作的讨论，参考标记中的一个或多个最高有效数字指的是该元件首次被引入的附图标记。

图1示出了根据至少一个实施例的医疗光纤。

图2A示出了根据至少一个实施例的另一种医疗光纤。

图2B示出了图2A的医疗光纤的替代视图。

图3示出了根据至少一个实施例的另一种医疗光纤。

图4示出了根据至少一个实施例的另一种医疗光纤。

图5示出了根据至少一个实施例的另一种医疗光纤。

图6A示出了根据至少一个实施例的另一种医疗光纤。

图6B示出了根据至少一个实施例的另一种医疗光纤。

图7示出了根据至少一个实施例的制造方法。

具体实施方式

图1示出了具有光纤102和护套104的医疗光纤100。光纤102具有端面108，而护套104具有端面110，每个端面都在医疗光纤100的远端106处。医疗光纤100还包括保护尖端112，其具有设置在医疗光纤100的远端106上的尾部保护尖端表面114。对于一些实施例，保护尖端112在远端106处与护套104的一部分重叠。特别地，保护尖端112覆盖护套104和端面110，并与护套104的一部分重叠以保护端面。

护套104的端面110沿纵轴116与光纤102的护套104间隔开长度L1 118。在一些实施例中，长度L1 118在大约400和500微米(μm)之间。通常，可以使用各种常规制造技术中的任何一种来制造和/或在医疗光纤100上提供保护尖端112，这不会妨碍它们的构造或操作。这种常规制造技术包括但不限于胶合、固化等。

护套104包括一个孔120。孔120可以以各种形状和方向形成。在一些实施例中，孔120包括横向于纵轴116的一个或多个凹槽，或者更确切地说，当从远端106观察时，一个或多个凹槽围绕医疗光纤100径向延伸。在一些示例中，护套104可以包括多个孔120。多个孔120可以是相同或不同的形状或体积。此外，孔120可以在护套104中形成各种深度。

在一些实施例中，护套104中的孔120可以通过包括但不限于化学蚀刻、激光蚀刻、物理剥离或其任何组合的步骤来制备。在一些实施例中，护套104的外围表面被制备(例如，刮擦、打磨等)以呈现具有更高粘附能力的表面。一些护套材料，例如聚四氟乙烯，具有低粘附能力。

对于一些实施例，医疗光纤100还包括包层124和机械支撑层122。在一些实施例中，保护尖端112通过至少一个孔120被安装在医疗光纤100上。也就是说，保护尖端112通过孔120附接并接触机械支撑层122。在一些实施例中，可以使孔120穿过机械支撑层122，使得包层124被暴露。在这样的实施例中，保护尖端112通过孔120附接并接触包层124。保护尖端材料在机械支撑层122和/或包层124上的接触可以具有比单独在护套104上的接触更大的粘合强度。

图2A和图2B示出了医疗光纤200，其可以包括与图1中所示的医疗光纤100的元件类似的元件。然而，医疗光纤200与医疗光纤100的不同之处在于，医疗光纤200包括形成在护套104中的凹槽202。凹槽202从远端106沿着纵轴116延伸。凹槽202可以被布置为暴露机械支撑层122和/或机械支撑包层124。在一些示例中，提供了单个凹槽202。在其他示例中，提供了多个凹槽202。

保护尖端112被设置在医疗光纤200的远端106上，并与护套104的一部分重叠，使得保护尖端112重叠或覆盖凹槽202。例如，图2B示出了从远端106沿着切割线204的剖视图。可以看出，保护尖端112经由凹槽202接触机械支撑层122，以提供保护尖端112与护套104的连接。

图3示出了包括光纤102、包层124和护套104的医疗光纤300。医疗光纤300另外包括沿着护套104在不同位置形成的多个孔120。如上所述，孔120可以围绕医疗光纤300径向形成。此外，孔120可以具有不同的深度。例如，示出了不同的深度D1 302和深度D2 304。对于一些实施例，多个孔120可以具有相同的深度，而另一个孔120或其他孔120可以具有不同的深度。在一些实施例中，孔120中的一个或多个被形成到深度D1 302以到达或接触包层124，而一个或多个其它孔120被形成到不到达或接触包层124的深度D2 304。

对于一些实施例，孔120可以具有不同形状或配置的侧壁。例如，图4示出了医疗光纤400，其包括光纤102、包层124、护套104和形成在护套104中的孔120。孔120具有可以具有各种形状的侧壁402。作为特定示例，侧壁402可以是弯曲的。作为另一示例，侧壁402可以被底切为使得孔120在孔120的底部处比在孔120的顶部处更宽。

图5示出了医疗光纤500，其显示了包围光纤102的护套104。医疗光纤500还包括形成在护套104中的多个孔120。在该示例中，孔120被形成为使得孔具有不同的几何形状。尽管在该图中没有具体描绘，但是孔120可以具有不同的深度或体积。此外，尽管每个孔120被示出为不同的几何形状，但是孔120可以具有相同的几何形状或者相同和不同几何形状的某种组合。

图6A和图6B分别示出了医疗光纤600a和医疗光纤600b。医疗光纤600a和医疗光纤600b被描绘为具有不同细长球形的保护尖端112。通常，保护尖端112可以被形成为具有多种长度中的任何一种。例如，图6A所示的医疗光纤600a示出了具有长度L2 602的保护尖端112，而图6B所示的医疗光纤600b示出了具有长度L3 604的保护尖端112，该长度L3 604长于长度L2 602。

在一些示例中，保护尖端112的长度可以被布置为使得保护尖端112从远端106向近端延伸，足以覆盖护套104中的孔120或与之重叠。

图7示出了医疗光纤700。医疗光纤700包括形成在医疗光纤700的远端106处的保护尖端112。此外，保护尖端112包括钝的远端部分702。在一些实施例中，保护尖端112的远端106可以被平坦化或钝化以形成702。对于一些特定实施例，钝的远端部分702被平坦化为距离光纤102的端面108在100和150微米之间。钝的远端部分702的优点是增加了来自光纤102的端面108的激光辐射输出的可预测性。例如，对于本文讨论的其他实施例，激光辐射的前几个脉冲打开或形成穿过保护尖端112的通道，而对于钝的远端部分702，通道在较短的时间内被打开，其中打开通道所需的激光辐射较少。

图8示出了制造医疗光纤的方法800。方法800可以被实施以制造医疗光纤，如本文所示的医疗光纤100、医疗光纤200、医疗光纤300、医疗光纤400、医疗光纤500、医疗光纤600a和医疗光纤600b。方法800可以在框802处开始。在框802“提供医疗光纤”处，医疗光纤可以被提供。对于一些示例，所提供的医疗光纤可以具有由护套104包围或封闭的光纤102。所提供的医疗光纤还可以具有机械支撑层122和/或包层124。光纤102和护套104具有在所提供的医疗光纤的远端106处形成的端面(例如，分别为端面108和端面110)。

继续到框804“在医疗光纤的护套中形成孔”，孔被形成在所提供的医疗光纤的护套中。例如，孔120可以被形成在靠近端面110或远端106的护套104中。孔120可以通过激光蚀刻、酸蚀刻、切割、研磨等形成。

继续到框806“将保护尖端附接到医疗光纤上，使得保护尖端与孔重叠”，与孔重叠的保护尖端可以被附接到医疗光纤上。例如，保护尖端112可以被附接到医疗光纤的远端106，使得保护尖端112重叠或覆盖孔120。对于一些实施例，保护尖端112完全覆盖并填充孔120。

在讨论中，除非另有说明，否则形容词诸如“大体上”和“大约”修饰本公开实施例的一个或多个特征的条件或关系特性，被理解为意味着条件或特性被定义为在公差内，该公差对于实施例用于其预期应用的操作是可接受的。除非另有指示，否则描述和权利要求书中的词语“或”被视认为是包容性的“或”，而不是排他性的“或”，并表示其结合的项目中的至少一个或任何组合。

虽然已经针对有限数量的实施例描述了所提出的概念，但应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以实施本公开的许多变型、修改和其他应用。

Claims (15)

1.一种制造医疗光纤的方法，包括：

提供医疗光纤，所述医疗光纤包括光纤芯和包围所述光纤芯的护套，所述光纤芯的端面暴露在所述医疗光纤的远端；

在所述护套中形成至少一个孔；以及

将保护尖端附接到所述医疗光纤的远端，所述保护尖端与所述至少一个孔重叠并覆盖所述光纤芯的端面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述保护尖端大体上接触所述至少一个孔的内表面，以增加所述保护尖端与所述护套之间的粘附力。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述医疗光纤包括设置在所述光纤芯和所述护套之间的包层。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述至少一个孔包括大于或等于所述护套的宽度的深度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述至少一个孔包括围绕所述护套的径向环。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述至少一个孔包括在所述护套中纵向形成的凹槽。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述凹槽从所述医疗光纤的远端延伸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述至少一个孔在第一深度处的宽度不同于所述至少一个孔在第二深度处的宽度。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述至少一个孔是几何形状。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述至少一个孔包括第一孔和第二孔。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一孔包括第一体积，并且所述第二孔包括第二体积，并且其中，所述第一体积不同于所述第二体积。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，包括蚀刻或切割所述至少一个孔以形成所述至少一个孔。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，包括将所述保护尖端胶合到所述医疗光纤上。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，包括在所述医疗光纤的远端上形成所述保护尖端。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法制造的医疗光纤。