CN104027169A - 用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，属一种微波消融针，包括针体，所述针体末端安装有手柄，所述针体前端设有刺头，所述刺头的后端安装有辐射器，所述辐射器的外部包覆有辐射窗，所述辐射窗的后端设有聚焦反射环，所述聚焦反射环与针体的端部相接触；所述针体的内部还设有同轴电缆，所述辐射器通过同轴电缆接入射频同轴连接器，通过辐射窗包裹辐射器，再将辐射窗与聚焦反射环连接，进而在消融针尖形成聚焦反射的结构，使辐射器发出的微波聚集在针尖的前端，不会向后反射，有效提高了微波的效能，在实际应用中可在相对短的针尖尺寸下实现肿瘤消融的驻波比，且针体质量轻，增加了消融肿瘤的灵活度，较适宜单人操作。

Description

用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针

技术领域

本发明涉及一种微波消融针，更具体的说，本发明主要涉及一种用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针。

背景技术

随着肿瘤治疗科学的进步, 临床上近年来在肿瘤微波消融技术上取得了长足的进展。微波消融是利用微波能作用组织即刻产生热效应，在数分钟的时间内，形成稳定的类球形热场，中心温度大于100℃，边缘大于60℃，肿瘤组织在高温下瞬间被凝固灭活，进而逐步消融达到治疗目的。由于微波消融技术的安全性高且创伤小并对组织的作用范围大小可控，所以越来越受到医生们的推崇，将来有成为肿瘤消融第一技术选择的趋势。目前市售的微波消融针形天线由于使用时前端辐射器（针尖处）的工作温度高，低效率的水冷却又不能有效作用到前段，目天线使用的制造材料和工艺都不能承受高的微波功率，从而影响微波能的发射，同时存在辐射器击穿损毁的安全风险。此外，天线前端辐射器结构设计存在缺陷，驻波比大（SWR），制约微波功率的输出效率，同时反射功率大会进一步导致天线外表面的温度升高，降低水冷效能；并且如要达到1.2的消融驻波比需要将针尖设置在10毫米以上，然而过长的针尖不适宜对甲状腺肿瘤这类小型的肿瘤进行消融，因此有必要针对微波消融针的结构做进一步的改进。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，以期望解决现有消融针为获得适宜的消融驻波比而增大针尖的长度，从而不适宜对甲状腺这类部位的小型肿瘤进行消融等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，包括针体，所述针体末端安装有手柄，所述针体前端设有刺头，所述刺头的后端安装有辐射器，所述辐射器的外部包覆有辐射窗，所述辐射窗的后端设有聚焦反射环，所述聚焦反射环与针体的端部相接触；所述针体的内部还设有同轴电缆，所述辐射器通过同轴电缆接入射频同轴连接器，用于由射频同轴连接器接入微波发生源，微波发生源产生的微波依次经过射频同轴连接器与同轴电缆传输至辐射器，进而产生辐射。

作为优选，进一步的技术方案是：所述针体的内部还设有进水道与出水道，所述进水道与出水道相互连通，用于在辐射发生过程中对辐射器及针体进行冷却，所述进水道、出水道分别还与针体末端的进水腔、出水腔相连通。

更进一步的技术方案是：所述进水腔、出水腔还分别由入水管、出水管接入。

更进一步的技术方案是：所述针体的内部还安装有进水管，所述进水管套装在同轴电缆的外部，且进水管的内壁与同轴电缆的外壁之间的间隙形成进水道；所述进水管的外部还套装有引水管，所述引水管的外壁与针体的内壁之间的间隙形成出水道。

更进一步的技术方案是：所述聚焦反射环的一端的插入针体的内部，并与针体的内壁紧密接触，且另一端的外径大于插入针体内部一端的外径。

更进一步的技术方案是：所述辐射窗的一端的插入聚焦反射环的内部，并与聚焦反射环的内壁紧密接触，且另一端的外径大于插入聚焦反射环内部一端的外径。

更进一步的技术方案是：所述聚焦反射环的材质为聚酰亚胺。

更进一步的技术方案是：所述刺头的后端、辐射窗、聚焦反射环与针体的横截面均为圆形，且它们的最大直径相等；所述刺头、辐射窗、聚焦反射环的长度之和为3毫米。

更进一步的技术方案是：所述射频同轴连接器设置在手柄的末端。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过辐射窗包裹辐射器，再将辐射窗与聚焦反射环连接，进而在消融针尖形成聚焦反射的结构，使辐射器发出的微波聚集在针尖的前端，不会向后反射，有效提高了微波的效能，在实际应用中可在相对短的针尖尺寸下实现肿瘤消融的驻波比，且针体质量轻，增加了消融肿瘤的灵活度，较适宜单人操作，同时本发明所提供的一种用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针结构简单，适于工业化生产，易于推广。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图中，1为针体、2为手柄、3为刺头、4为辐射器、5为辐射窗、6为聚焦反射环、7为同轴电缆、8为射频同轴连接器、9为进水腔、10为出水腔、11为入水管、12为出水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1、图2所示，本发明的一个实施例是一种用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，包括针体1，所述针体1末端安装有手柄2，所述针体1前端设有刺头3，所述刺头3的后端安装有辐射器4，所述辐射器4的外部包覆有辐射窗5，所述辐射窗5的后端设有聚焦反射环6，所述聚焦反射环6与针体1的端部相接触；所述针体1的内部还设有同轴电缆7，所述辐射器4通过同轴电缆7接入射频同轴连接器8，用于由射频同轴连接器8接入微波发生源，微波发生源产生的微波依次经过射频同轴连接器8与同轴电缆7传输至辐射器4，进而产生辐射。前述的聚焦反射环6优选采用聚酰亚胺（即PI，为主链含有酰亚氨基团（-C-N-C-）的聚合物）或其它同类材料加工制成。

在本实施例中，通过辐射窗5包裹辐射器4，再将辐射窗5与聚焦反射环6连接，进而在消融针尖形成聚焦反射的结构，使辐射器4发出的微波聚集在针尖的前端，不会向后反射，有效提高了微波的效能，在实际应用中可在相对短的针尖尺寸下实现肿瘤消融1.2以下的驻波比，且针体质量轻，增加了消融肿瘤的灵活度，较适宜单人操作。

在本发明的另一实施例中，为提高消融针的散热性能，避免使用中刺头3和针体1的温度过高，还可在针体1的内部增设进水道与出水道，并使进水道与出水道相互连通，从而形成循环水道，用于在辐射发生过程中对辐射器4及针体1进行冷却，所述进水道、出水道分别还与针体1末端的进水腔9、出水腔10相连通。为进行循环水的流通散热，前述的进水腔9、出水腔10还需分别由入水管11、出水管12接入。

更进一步的，考虑到针体1的直径较小，内部空间有限，因而发明人对其内部的进水道与出水道的结构进行了特别设置，具体为在针体1的内部安装有进水管，将该进水管套装在同轴电缆7的外部，使进水管的内壁与同轴电缆7的外壁之间的间隙形成进水道；再在进水管的外部套装引水管11，使引水管11的外壁与针体1的内壁之间的间隙形成出水道。

除此之外，为增加微波在针尖的聚集度，避免因辐射窗与聚焦反射环的连接结构而发生不必要的损耗，发明人还对上述的聚焦反射结构做了进一步的改进，即在本发明的另一实施例中，将上述聚焦反射环6的一端的插入针体1的内部，并与针体1的内壁紧密接触，且将聚焦反射环6另一端的外径设置为大于插入针体1内部的一端。同理，为与前述的结构相配合，还可将辐射窗5的一端的插入聚焦反射环6的内部，并与聚焦反射环6的内壁紧密接触，且将另一端的外径设置为大于插入聚焦反射环6内部的一端。

本发明上述的实施例在实际应用中可将刺头3的后端、辐射窗5、聚焦反射环6与针体1的横截面均设置为圆形，且它们的最大直径相等；并将刺头3、辐射窗5、聚焦反射环6的长度之和设置为3毫米；同时为方便与微波发生源的连接，最好将上述的射频同轴连接器8设置在手柄2的末端。

上述的手柄上还可设置备用开关，备用开关可控制电缆的通断，与消融装置的脚踏开关交替配合使用；而辐射器4的外壁可采用陶瓷材料加工制成，使其具有强度高，抗折断能力强，耐高温、熔断能力强等优点；刺头3可采用金铜合金制造，既有良好的微波匹配，又有轻松的组织突破力。在中低级别微波功率（35W-45W）的条件下，提供最大化的针尖有效功率，驻波比达到1.2以下，显著小于目前微波消融针形天线的常用值，接近最佳理论值（=1）。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，包括针体（1），所述针体（1）末端安装有手柄（2），其特征在于：所述针体（1）前端设有刺头（3），所述刺头（3）的后端安装有辐射器（4），所述辐射器（4）的外部包覆有辐射窗（5），所述辐射窗（5）的后端设有聚焦反射环（6），所述聚焦反射环（6）与针体（1）的端部相接触；所述针体（1）的内部还设有同轴电缆（7），所述辐射器（4）通过同轴电缆（7）接入射频同轴连接器（8），用于由射频同轴连接器（8）接入微波发生源，微波发生源产生的微波依次经过射频同轴连接器（8）与同轴电缆（7）传输至辐射器（4），进而产生辐射。

2.根据权利要求1所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述针体（1）的内部还设有进水道与出水道，所述进水道与出水道相互连通，用于在辐射发生过程中对辐射器（4）及针体（1）进行冷却，所述进水道、出水道分别还与针体（1）末端的进水腔（9）、出水腔（10）相连通。

3.根据权利要求2所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述进水腔（9）、出水腔（10）还分别由入水管（11）、出水管（12）接入。

4.根据权利要求2或3所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述针体（1）的内部还安装有进水管，所述进水管套装在同轴电缆（7）的外部，且进水管的内壁与同轴电缆（7）的外壁之间的间隙形成进水道；所述进水管的外部还套装有引水管，所述引水管的外壁与针体（1）的内壁之间的间隙形成出水道。

5.根据权利要求1所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述聚焦反射环（6）的一端的插入针体（1）的内部，并与针体（1）的内壁紧密接触，且另一端的外径大于插入针体（1）内部一端的外径。

6.根据权利要求5所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述辐射窗（5）的一端的插入聚焦反射环（6）的内部，并与聚焦反射环（6）的内壁紧密接触，且另一端的外径大于插入聚焦反射环（6）内部一端的外径。

7.根据权利要求1或6所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述聚焦反射环（6）的材质为聚酰亚胺。

8.根据权利要求6所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述刺头（3）的后端、辐射窗（5）、聚焦反射环（6）与针体（1）的横截面均为圆形，且它们的最大直径相等；所述刺头（3）、辐射窗（5）、聚焦反射环（6）的长度之和为3毫米。

9.根据权利要求1或8所述的用于甲状腺肿瘤治疗的微波消融针，其特征在于：所述射频同轴连接器（8）设置在手柄（2）的末端。