CN106037930B - 一种微波消融软杆针 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微波消融软杆针，包括微波针头和冷却水管，所述微波针头连接微波传输电缆，微波传输电缆的近端连接到微波接收接头，所述微波针头后端连接有外管，冷却水管远端经过微波针头和外管内部，冷却水管延伸至微波针头近处，所述外管近端设有冷却水入口和冷却水出口，冷却水管的近端接通冷却水入口，冷却水管远端端口为冷却水管出水口，冷却水从冷却水管出水口流出，充盈软杆针内部，从冷却水出口流出。

Description

一种微波消融软杆针
技术领域
本发明涉及医疗器材领域，特别是一种微波消融软杆针。
背景技术
据最新统计，2015年全球因肺癌死亡人数将上升到640万，我国为211万，占其中的33％，肺癌已跃居成为第一癌症杀手，随着环境的恶化，肺癌有越来越严重的趋势。肺癌的治疗多年来都是我国医疗工作者的重要课题，传统的治疗方法很难对外周小结节引起的肺癌进行治疗，特别是很难通过自然腔道进行治疗，主要原因是肺部外周小结节很多治疗手段器械很难到达。实践证明，射频消融针虽然能抵达外周小结节位置，但因其工作是原理是需要实体肿瘤导电才能进行射频消融，而肺部的通常有很多气孔或肺泡组成，导电性能差或不完全，所以射频消融无法很好的在肺部肿瘤治疗中发挥很好的作用。
微波消融是10余年发展较快的一项用于肿瘤治疗的热消融技术。微波对生物组织的加热机制有两个方面：一是偶极子加热，也是微波加热的主要因素。在频率>900MHz的微波电磁场作用下，肿瘤内的水分子等偶极子电荷极性失衡，随微波电场的交变而迅速改变方向，以超过百万次每秒的频率翻转并相互摩擦碰撞，产生大量的热量使组织变性坏死；另一方面是离子加热，组织内的离子在微波电磁场的作用下，也快速改变方向而产生振动并相互碰撞，使动能转变为热能。可见微波的加热过程是组织在电磁场的作用下主动产热，在短时间内迅速达到高温。与射频和激光消融相比，微波消融具有升温速度快，凝血管能力强，受血流因素影响小，可多天线同时作用，可对肺泡进行消融，正常凝固范围较大且稳定等特点，成为热消融治疗和肺部消融治疗中极具潜力和有良好应用前景的一项治疗手段。也完全可以取代射频消融在肺癌治疗中发挥重要作用。
但现有的肺部微波消融只能够经皮从体外穿刺对肺部外周小结节进行消融，存在的不足是消融不全面，不能在直视下精确消融，对肺内部腔道内的肿瘤无法治疗等缺陷。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种微波消融软杆针。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微波消融软杆针，包括微波针头和冷却水管，所述微波针头连接微波传输电缆，微波传输电缆的近端连接到微波接收接头，所述微波针头后端连接有外管，冷却水管远端经过微波针头和外管内部，冷却水管延伸至微波针头近处，所述外管近端设有冷却水入口和冷却水出口，冷却水管的近端接通冷却水入口，冷却水管远端端口为冷却水管出水口，冷却水从冷却水管出水口流出，充盈软杆针内部，从冷却水出口流出。
本发明中，所述外管上设有定位标识，便于精确到达病灶部位。
本发明中，所述外管上设有定位块，便于精确到达病灶部位。
本发明中，所述微波针头远端为斜面，穿刺力更好，便于精确到达病灶位置。
本发明中，所述微波针头远端为三棱面，穿刺力更好，便于精确到达病灶位置。
本发明中，所述外管为软质结构，便于将微波针头顺利传输到病灶位置。
本发明中，所述外管为高分子材料外管。
本发明中，所述冷却水可直接冷却到微波针头内部，使消融形态更圆。
本发明中，所述冷却水管远端为激光雕刻螺旋状或蛇型状，便于提高冷却水管的过弯性，使产品能达到更远，更偏的病灶位置。
本发明中，冷却水管远段外圈设有PET超薄热缩管，所述PET超薄热缩管将冷却水管远端激光雕刻缝隙热缩包裹住，用于防止冷却水从缝隙泄露出。
本发明中，所述超薄特氟龙涂层或纳米涂层，将冷却水管远端激光雕刻缝隙包裹住，防止冷却水从缝隙中泄露出，用于使冷却水完全高效冷却微波针头。
为了更好的从组织内部(或器官内部)精确治疗，与经皮微波治疗结合，达到内外消融目的，更好的控制病症，提高治疗效果和手术成功率。本发明设计一种新型的外径更小，针尖有水冷机构，经内镜钳道，在内镜的引导下通过人体自然腔道抵达病灶位置，并进行微波消融手术的新型软杆微波针。
有益效果：本发明设计的微波针头冷却系统，能将循环冷却水直接引到辐射天线，始终将发热体冷却到所需要的温度，保证了内镜钳道的安全，这是传统经皮微波针冷却系统无法做到的。本发明的冷却系统因能直接对发热体微波针头进行冷却，比传统的微波针只能冷却针杆，效果更好，温度控制的精确度更高，减小手术风险，临床有很好的应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是针头结构示意图；
图2是本发明的结构示意图
图3是图2的剖面图；
图4是软杆针横截面示意图；
图5是斜面针头示意图；
图6是冷却水管激光雕刻示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细说明。
实施例：
如图1，本发明包括微波针头1、冷却水堵头2、外管3、微波传输电缆4、冷却水管5和冷却水管出水口，微波针头1与微波传输电缆4相连，冷却水管5经过微波针头1内部，大面积的与微波针头内部区域接触，微波传输电缆4和冷却水管5设置在外管3内部。本实施例中外管3采用高分子材料外管。
如图2，包括定位标识6、定位块7、手柄前部8，手柄前部8的高分子材料外管3外表面设有定位标识6和定位块7，定位块7和定位标识6在电磁导航系统和内镜的引导下引导微波针头精确到达病灶部位，依靠定位块7固定，内镜下微波针可以多次、精确、快速到达病灶部位，可以对病灶进行多次消融手术。
如图3，包括,冷却水接头9、微波接收接头10和手柄尾部11，手柄尾部11设有微波接收接头10，冷却水管5的近端为冷却水接头9，经过过滤的高纯度循环冷却水，经冷却水接头9进入冷却水管5直接传输到微波针头1，对主要发热源微波针头进行循环冷却。微波信号源通过手柄尾部11与微波接收接头10连接，将设备产生的高频微波信号通过微波接收接头10，微波传输电缆4，传输到微波针头1由微波针头向外发射高频微波，在频率>900MHz的微波电磁场作用下，肿瘤内的水分子等偶极子电荷极性失衡，随微波电场的交变而迅速改变方向，以超过百万次每秒的频率翻转并相互摩擦碰撞，产生大量的热量使组织变性坏死。
如图4，包括冷却水接头9和冷却水出口9-1，冷却水从冷却水接头9进入软杆针内，流经冷却水管5，在冷却水管5内的近端流出，充盈冷却水管5内部，流通一圈后从冷却水出口9-1排出。更为具体的是循环冷却水由冷却水接头9处在蠕动泵的作用下压入冷却水管5，回水经冷却水出口9-1排出，在体外形成循环，再在蠕动泵的作用下由冷却水接头9进入冷却水管5。
冷却水管5延伸至微波针头1近处，所述外管3近端设有冷却水入口9和冷却水出口9-1，冷却水管5的近端接通冷却水入口9，冷却水管5远端端口为冷却水管出水口5a，冷却水从冷却水管出水口5a流出，充盈软杆针内部，从冷却水出口9-1流出。
如图5，为应用在微波消融软杆针上的两种微波针头针尖示意图，包括针尖12，目的是为了便于刺入组织内。传统的微波针头为圆锥型，因圆锥型切割面积和深度成平方增加，成抛物线形，如圆锥的切割面积为πR∧2，在达到圆锥顶部时，受力最大，不适合所有临床应用。本发明设计的具有良好穿刺功能的针尖，包含具有更好穿刺力的斜面或三棱面组成微波针头，使穿刺深度和切割面积成线性比例增加，大大减小穿刺力，符合传统介入医生穿刺时的手感，避免因用力过猛穿透其他组织，或不能精确到达病灶位置，有良好应用前景。
如图6，为提高产品的过弯性，使产品能达到更远，更偏的病灶位置，在冷却水管5的远端进行激光雕刻加工，雕刻成螺旋状或蛇型状5-1，同时为防止冷却水从激光雕刻的缝隙中泄露出来，影响微波针头1的冷却效果，在冷却水管5的远端激光雕刻处热缩上PET超薄热缩膜12，或在激光雕刻处喷涂特氟龙涂层或纳米涂层等，防止冷却水泄露同时提高产品的过弯性能。
高分子材料外管3采用高强度电气绝缘材料PEEK(聚醚醚酮)。因外管3不是金属材料，不会阻碍微波的发射，没有传统微波针因使用金属外管而存在的阻抗匹配问题，可以完全有效，安全的向外发射微波，避免了传统微波针存在的能量损耗问题。
本发明内镜下微波产品，因新型微波产品能经内镜钳道到达病灶位置，需要产品具有很好的过弯性，扭力传输性及一定的穿刺刚性等，本发明所使用的高分子材料外管3由医用级材料PEEK(聚醚醚酮)制成，该材料已经在医疗内镜下产品广泛使用，具有优良的过弯性，扭力传输性及一定的刚性，能够将微波系统(微波辐射天线等)顺利传输到病灶位置，甚至病灶是在其他器械无法到达的地方，使手术顺利进行。取代来传统的外科开刀手术，也是对经皮介入微波消融无法到达的病灶和无法在直视下看见的病灶一个有益的补充。
同时，新型内镜下微波产品为防止损坏由高分子材料构成的内镜钳道，对新型微波针的温度严格控制，这点在实际使用和推广过程中尤为重要。本发明设计的微波针头冷却系统，能将循环冷却水直接引到微波针头，始终将发热体冷却到所需要的温度，保证了内镜钳道的安全，这是传统经皮微波针冷却系统无法做到的。
另根据医疗报道，实际上癌症的局部灭活只是治疗的第一步，真正的“治愈”还依靠患者本身免疫功能的提高。通过深入研究微波消融后机体及肺癌，肝癌治疗区免疫反应的规律，发现微波消融对激活并增强患者的体液免疫和局部细胞的免疫有明显作用。癌灶被原位灭活并留置之后，外周血中CD3，CD4，CD8，NK细胞及巨噬细胞均增加，更重要的是肝癌癌灶内外T细胞，NK细胞及巨噬细胞的浸润均明显增加。为进一步提高局部免疫力，保持良好的免疫状态，我们深入探索了微波消融后局部定期注射高聚金葡素的治疗方法，经过5年的临床对照研究结果表明局部注射高聚金葡素组肿瘤的转移复发率明显低于未注射高聚金葡素组，两者有明显的统计学差异。在随访长达10年的288例微波消融肝癌的病例中，局部复发和肝内新生病灶的发生率仅为35％。经研究表明当温度到达54℃(3分钟)或60℃(即刻)其细胞中的蛋白质即发生变性凝固导致肿瘤坏死，为了完成消融不同大小，形状及血供状态的肝肿瘤，需做到治疗前的预设，治疗中的温度监测和能量调控，以达到一次治疗完全灭活的目的。本发明的冷却系统因能直接对发热体微波针头进行冷却，比传统的微波针只能冷却针杆，效果更好，温度控制的精确度更高，减小手术风险，临床有很好的应用前景。
本发明提供了一种微波消融软杆针，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种微波消融软杆针，其特征在于，包括微波针头(1)和冷却水管(5)，所述微波针头(1)连接微波传输电缆(4)，微波传输电缆(4)的近端连接到微波接收接头(10)，所述微波针头(1)后端连接有外管(3)，冷却水管(5)远端经过微波针头(1)和外管(3)内部，冷却水管(5)延伸至微波针头(1)近处，所述外管(3)近端设有冷却水入口(9)和冷却水出口(9-1)，冷却水管(5)的近端接通冷却水入口(9)，冷却水管(5)远端端口为冷却水管出水口(5a)，冷却水从冷却水管出水口(5a)流出，充盈软杆针内部，从冷却水出口(9-1)流出，所述冷却水管(5)为304不锈钢毛细管，远段用激光雕刻成螺旋状或蛇型状，用于提高冷却水管(5)的过弯性；为了防止冷却水漏出，冷却水管(5)远段外圈设有PET超薄热缩管(12)，PET超薄热缩管(12)对远端激光雕刻后的焊缝进行热缩和密封；或在冷却水管(5)远端喷涂特氟龙超薄涂层或超薄纳米涂层。
2.根据权利要求1所述的一种微波消融软杆针，其特征在于，外管(3)上设有定位标识(6)。
3.根据权利要求1所述的一种微波消融软杆针，其特征在于，所述外管(3)上设有定位块(7)。
4.根据权利要求1所述的一种微波消融软杆针，其特征在于，所述微波针头(1)远端为斜面。
5.根据权利要求1所述的一种微波消融软杆针，其特征在于，所述微波针头(1)远端为三棱面。
6.根据权利要求1所述的一种微波消融软杆针，其特征在于，所述外管(3)为软质结构。
7.根据权利要求1所述的一种微波消融软杆针，其特征在于，所述冷却水管(5)直接冷却微波针头(1)的内部，从而使消融的形态更圆。
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Address before: 210061 No. 10, No. 3 Gaoke Road, Pukou District, Nanjing City, Jiangsu Province, High-tech Industrial Development Zone

Applicant before: Micro-Tech (Nanjing) Co., Ltd.

GR01 Patent grant
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