CN102949235B - 一种用于肿瘤冷热复合式治疗的探针 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械，具体公开了一种用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，该探针包括依次连接的连接头、连接管、手柄和弹头；所述连接头、连接管、手柄均为套管式结构，三者相互连通形成独立的来流通道和回流通道；所述连接头外管上设置有出口端；所述弹头中设置有隔板将弹头内空腔分隔成两个截面为半圆形的流道；一个流道与来流通道连通，另一流道与回流通道连通，并且两个流道在弹头头部连通。本发明的探针极大地降低了流道阻力，实现弹头的小管径化，一般可做到直径仅为2mm，并且可以把多根弹头同时插入到肿瘤组织，实现大范围的肿瘤杀伤。

Description

一种用于肿瘤冷热复合式治疗的探针

技术领域

本发明涉及医疗设备，尤其涉及一种用于肿瘤冷热复合式治疗的探针。

背景技术

肿瘤冷热复合式治疗技术是一种集低温冷冻和高温加热于一体的新型肿瘤物理疗法。因其安全性高、使用方便、并发症少、疗效确切等诸多优点而广受关注，也因此被誉为“绿色疗法”。肿瘤冷热复合式治疗技术是通过各种交替冷冻和加热手段使肿瘤组织处于高低温剧烈变化中，从而达到杀死肿瘤细胞的目的。研究表明，深低温冷冻治疗和高温热疗的有效结合可以显著增强肿瘤杀伤效果，还可以克服单一冷冻或加热治疗模式的不足。

公开号为CN2503854Y的发明专利公开了一种名称为“交替输运高低温工质以实现温度骤然升降的探针式肿瘤治疗仪”的专利，该治疗仪分别采用高低温工质实施加热和冷冻。公开号为CN101292897A的发明专利公开了一种名称为“冷热探针治疗系统”的专利。上述两个专利中，探针的弹头关键结构之一流道均采用同心套管结构，来流流体从内管流入，在探针头换热后回到内、外套管之间的流道。这种同心套管结构流道往往具有较大阻力从而使弹头难于采用较小的管径。

发明内容

(一)发明目的

本发明旨在克服以上现有技术存在的不足，提供一种流道阻力较小，能够实现弹头小管径化的用于肿瘤冷热复合式治疗的多弹头探针。

(二)技术方案

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明所述的用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，包括依次连接的连接头、连接管、手柄和弹头；所述连接头、连接管、手柄均为套管式结构，三者相互连通形成独立的来流通道和回流通道；所述连接头外管上设置有出口端；所述弹头中设置有隔板将弹头中空腔分隔成两个截面为半圆形的流道；一个流道与来流通道连通，另一个流道与回流通道连通，并且两个通道在弹头头部连通。

进一步地，所述弹头包括中空的探针杆和探针头，所述探针杆的材质为形状记忆合金。

进一步地，所述形状记忆合金为镍钛合金。

进一步地，所述探针的手柄上设置有多个弹头。

进一步地，所述探针头的材质为具有生物相容性的导热金属材料。

进一步地，所述连接头还包括设置在其端部并与内流通道连通的回流通道过渡装置。

进一步地，所述回流通道过渡装置与冷热源流体传输管螺纹连接。

进一步地，所述连接管外管壁材质为隔热材料或者在连接管外管壁外设置隔热层。

进一步地，所述探针杆壁内设置有真空隔热层，所述手柄的外管上设置有与真空隔热层连通的真空接口。

进一步地，所述探针头内壁上均布有多个换热翅片。

(三)有益效果

本发明的有益效果如下：

(1)由于弹头中设置有隔板将弹头中空腔分隔成两个半圆形流道，来流流道中的流体在探针头头部转弯流入回流流道中，与传统的弹头流道采用同心套管结构相比具有较大的水力半径，因此极大地降低了流道阻力，实现弹头的小管径化，一般可做到直径仅为2mm。

(2)本发明的用于肿瘤冷热复合式治疗的探针可以设置有多根弹头，通过把多根弹头同时插入到肿瘤组织，实现大范围的肿瘤杀伤。

附图说明

图1为本发明用于肿瘤冷热复合式治疗的探针的主视结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本发明中连接头的主视剖视结构示意图；

图4为图1的B-B剖面图；

图5为本发明中手柄的主视剖视结构示意图；

图6为图5的C-C剖面图；

图7为弹头的主视剖视结构示意图；

图8为图7的D-D剖面图；

图9为图7的E-E剖面图。

附图标记示意为：1：连接头；1a：出口端；1b：回流通道过渡装置；1c：连接头外壁；1d：出口流道；2：连接管；2a：连接管外管壁；3：手柄；4：弹头；4a：探针杆；4b：探针头；5：来流通道；6：回流通道；7：隔板；7a：探针杆隔板；7b：探针头隔板；8：真空隔热层；9：真空接口；10：来流流道；11：回流流道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施方式用于解释本发明，但不用来限制本发明的保护范围。

参见图1～3，一种用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，包括依次连接的连接头1、连接管2、手柄3和弹头4，连接头1、连接管2和手柄3可以采用焊接的方式连接在一起，如激光焊。所述连接头1、连接管2、手柄3均为套管式结构，三者相互连通形成独立的来流通道5和回流通道6。所述连接头1外管上设置有出口端1a，出口端1a的作用是用于排放来自回流通道6中的流体到指定容器中。如图4、图5所示，所述弹头4中设置有隔板7，所述隔板7将弹头4中空腔分隔成两个截面为半圆形的流道，一个为来流流道10，另一个为回流流道11，来流流道10与来流通道5连通，回流流道11与回流通道6连通。如图7所示，所述来流流道10与回流流道11在弹头4头部连通。这样设置，来流流体在弹头4头部转弯流入回流流道11中，转弯阻力小，有利于弹头的小管径化。

如图1、图7所示，本发明所述的弹头4包括中空的探针杆4a和探针头4b，所述探针杆4a和探针头4b以及手柄3均可以采用焊接的方式固定在一起，如通过激光焊固定。所述探针杆4a的材质为形状记忆合金，如镍钛合金。

如图5、图6所示，本发明所述探针的手柄3上可以设置多个弹头4，弹头4的数量及尺寸可以根据所要治疗的肿瘤组织部位的大小和深浅进行设计。在治疗时，通过对探针杆4a加热使弹头4发生形变，多根弹头4缩聚一起，从而减少多弹头4的截面。当插入人体组织后，对其进行降温，由于记忆合金的变形作用，弹头4将恢复原位，增大截面积。采用记忆合金材料能有效的降低对健康组织的穿刺创伤，同时还可根据需要增强对肿瘤组织的杀伤作用。

如图4、图7、图8、图9所示，本发明所述隔板7包括探针杆隔板7a和探针头隔板7b，探针杆隔板7a和探针头隔板7b材质可以为金属或其它材质。探针杆4a中的半圆形的来流流道和回流流道的形成可以采用如下两种方式：一种是在圆形管中设置隔板，另一种是将两个半圆形管焊接。所述探针头4b中的探针头隔板7b可以通过焊接的方式与探针头4b的金属壳连接。

参见图5、图8，为防止探针杆4a内部热量或冷量传至外部对健康组织造成损害，可以在所述探针杆4a的杆壁内设置真空隔热层8，所述手柄3的外管上设置有与真空隔热层8连通的真空接口9，设置真空接口9的目的在于通过真空接口9将所有探针杆9的真空隔热层8中的空气排尽，抽完真空后，应将真空接口9密封住。

所述探针头4b材质为具有生物相容性的导热金属材料。优选高热导率的金属材料，以便将热量更好的传递到肿瘤组织。

本发明中所述的连接头1还包括设置在其端部并与来流通道5连通的回流通道过渡装置1b，所述回流通道过渡装置1b与冷热源流体传输管优选采用螺纹连接。

本发明所述连接管2外管壁材质为隔热材料或者在外管壁外设置隔热层，隔热层中可以采用填充隔热材料的方式实现隔热或者设置为中空结构并进行抽真空处理，形成真空隔热层，以防止连接管中流体的冷量或热量外传。设置连接管2的目的是用于连接头1和手柄3，并作为缓冲段便于医师操作。

为了增大高温或冷流体与探针头4b的金属壳的换热面积，使之与探针头4b的金属壳进行充分的换热，所述探针头4b的内壁上均布有多个换热翅片，探针头4b上的换热翅片结构可以采用线切割的方式加工。

本发明的探针在具体使用时可以在每根弹头4的探针杆4a和探针头4b上刻上刻度，以便医师在手术操作中掌握弹头4插入肿瘤组织的深度。

本发明的多弹头探针适用于不同类型的制冷和加热方式。对于采用深低温流体(如液氮)和高温流体(如酒精)的流体工质，上述结构无需做任何修改。对于采用节流制冷方式，流体工质为高压气体(如二氧化碳气体)，应在探针杆来流出口端(亦即探针头入口段)进行节流，使流体工质温度急剧下降，形成深低温流体工质。对于采用电加热或射频加热方式，只需在探针头内侧布置相应电阻丝即可实现加热。所有流体工质控制以及治疗过程中控制系统不在本发明之内，应单独设计或购买市场上相关产品。而这些控制系统与本发明之间无直接依赖关系，因此具有较好的兼容性。

本发明的工作原理如下：将连接头1与传输深低温流体或高温流体的传输管连接，流体通过来流通道5进入到弹头4中的来流流道10中，然后在探针头4b中通过探针头4b的导热金属壳将热量或冷量传给肿瘤组织，流体则在探针头4b顶部转弯流入弹头4的回流流道11中，然后流入回流通道6，在出口流道1d中缓冲后，通过出口端1a排出。

本发明的多探针具体临床使用时，方法如下：

1、首先通过影像如核磁或超声成像等，确定肿瘤具体空间位置；

2、将多弹头探针连接头分别与相应传输管连接；

3、预先设计好穿刺途径，在影像设备的配合下将多弹头探针插入肿瘤组织中。

4、启动手术控制系统，对靶向肿瘤组织实施高低温交替处理，达到杀伤肿瘤细胞的目的。

5、治疗结束后，启动加热一段时间以便于将多弹头探针从肿瘤组织取出。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的显而易见的变动，以及其它不脱离本发明实质的改动，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，其特征在于：包括依次连接的连接头(1)、连接管(2)、手柄(3)和弹头(4)；所述连接头(1)、连接管(2)、手柄(3)均为套管式结构，三者相互连通形成独立的来流通道(5)和回流通道(6)；所述连接头(1)外管上设置有出口端(1a)；所述弹头(4)中设置有隔板(7)将弹头(4)中空腔分隔成两个截面为半圆形的流道；一个流道与来流通道(5)连通，另一个流道与回流通道(6)连通，并且两个流道在弹头(4)头部连通；

其中，所述弹头(4)包括中空的探针杆(4a)和探针头(4b)，所述探针杆(4a)的材质为镍钛合金；

其中，所述探针的手柄(3)上设置有多个弹头(4)；

其中，所述探针头(4b)的材质为具有生物相容性的导热金属材料；

其中，所述连接头(1)还包括设置在其端部并与来流通道(5)连通的回流通道过渡装置(1b)。

2.根据权利要求1所述的用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，其特征在于：所述回流通道过渡装置(1b)与冷热源流体传输管螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，其特征在于：所述连接管(2)外管壁材质为隔热材料或者在外管壁外设置隔热层。

4.根据权利要求1所述的用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，其特征在于：所述探针杆(4a)的杆壁内设置有真空隔热层(8)，所述手柄(3)的外管上设置有与真空隔热层(8)连通的真空接口(9)。

5.根据权利要求1所述的用于肿瘤冷热复合式治疗的探针，其特征在于：所述探针头(4b)的内壁上均布有多个换热翅片。