CN107007350B - 微波消融针及微波消融治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微波消融针及微波消融治疗仪，微波消融针包括针头、针管、同轴电缆、电缆接头和座体，座体内形成有水箱，同轴电缆贯穿针管后，前端与针头连接、后端延伸穿过水箱与电缆接头连接。针头和针管皆采用金属材质。针头包括针尖部、圆毂部和杆接部，圆毂部位于针尖部与杆接部之间，圆毂部包括多根毂辐，每相邻两根毂辐之间形成有微波消融通道，杆接部具有穿设孔。同轴电缆穿过穿设孔，且同轴电缆的前端具有剥离外导体裸露出介质层的裸露段，裸露段与圆毂部对应以便微波通过微波消融通道。针管内形成有环形的进水通道和环形的出水通道。本发明不仅消融效果好，且大大提高了冷却效果。

Description

微波消融针及微波消融治疗仪

技术领域

本发明涉及微波肿瘤消融手术器械，具体地，涉及一种微波消融针、以及具有该微波消融针的微波消融治疗仪。

背景技术

伴随着现代高新科技的发展，微波热疗技术和微波热凝技术在医学研究与临床领域里得到比较广泛地应用，同时其理论研究及临床治疗，在不断深入，逐步提高。微波热凝技术应用于医学临床的微波肿瘤消融，是将直径较小的微波天线介入到肿瘤组织内部，辐射微波能量并直接作用于肿瘤组织，于十数分钟甚至数分钟内，可使微波热效应区( 俗称热场) 的温度达到摄氏几十度，甚至上百度，致使肿瘤凝固、坏死，达到原位灭活肿瘤的治疗目的。微波消融术由于主要利用微波离子加热及偶极子加热的综合效应，故升温效率高、速度快，凝固区组织坏死均匀、彻底，其疗效显著，操作简便，创口小，微波消融术在实体肿瘤的微创治疗中，得以愈加广泛的应用。

目前临床上使用的微波消融针有多种类型，如，有穿刺肿瘤后可打开的平行环型、垂直交叉型，有硬质可直接穿刺的裂隙发射型等。近年来，临床常用的以硬质裂隙水冷型最多，它具有穿刺简便、中心炭化区少、耐高温抗黏及不易损坏等特点。

常用的硬质裂隙水冷型微波消融针，有如公告号为CN 204723177U公开的实用新型专利“腹腔镜专用肾癌微波消融针”，其绝缘套管与金属刺头之间，以及针杆与绝缘套管之间均通过胶粘结，不仅针头不牢固，且由于绝缘套管（即，扼流环）的存在，使得冷却水无法直接接触针头，冷却效果差。

常用的硬质裂隙水冷型微波消融针，还有如公告号为CN 204708984U公开的实用新型专利“一种高强度微波消融针”， 其采用陶瓷作为辐射天线（即，针头）和针杆之间的阻抗匹配和绝缘材料，然而，由于微波会在该结构内形成反射，导致消融区域不是球形，影响消融效果。

常用的硬质裂隙水冷型微波消融针，还有如公告号为CN 101711705A公开的发明专利申请“微波消融针及其微波消融治疗仪”， 针管采用毛细管的方式进行水循环冷却，然而，毛细管的进水量太少，对针头的冷却效果不佳。

因此，有必要提供一种微波消融针、以及具有该微波消融针的微波消融治疗仪，以至少部分地解决消融效果不理想及冷却效果差的问题。

发明内容

为了至少部分地解决现有微波消融针存在的消融效果不理想、冷却效果差的问题，本发明提供一种微波消融针，包括针头、针管、同轴电缆、电缆接头和座体，所述座体内形成有水箱，所述同轴电缆贯穿所述针管后，前端与所述针头连接、后端延伸穿过所述水箱与所述电缆接头连接。所述针头包括针尖部、圆毂部和杆接部，所述圆毂部位于所述针尖部与所述杆接部之间，所述圆毂部包括多根毂辐，每相邻两根所述毂辐之间形成有微波消融通道，所述杆接部具有穿设孔。所述同轴电缆穿过所述穿设孔，且所述同轴电缆的前端具有剥离外导体裸露出介质层的裸露段，所述裸露段与所述圆毂部对应以便微波通过所述微波消融通道。所述针管内形成有环形的进水通道和环形的出水通道，所述水箱包括进水箱和出水箱，所述进水通道联通所述进水箱与所述杆接部，所述出水通道联通所述杆接部与所述出水箱。

优选地，所述针管包括内针管和外针管，所述内针管具有与所述同轴电缆相配合的轴向通孔，且所述内针管与所述同轴电缆之间具有配合间隙，所述配合间隙形成所述进水通道；所述外针管套设在所述内针管外，且所述外针管的内圆与所述内针管的外圆之间具有环形间隙，所述环形间隙形成所述出水通道。

优选地，所述杆接部设置有第一配合肩和第二配合肩，所述外针管靠近针头的末端部与所述第一配合肩配合且密封焊接，所述内针管靠近针头的末端部与所述第二配合肩相配合。

优选地，所述内针管上邻近所述第二配合肩的位置上具有毂辐部，所述毂辐部包括多根辐，每相邻两根所述辐之间形成联通所述进水通道和所述出水通道的水流通道。

优选地，所述内针管远离所述第二配合肩的一端具有台阶部，所述座体内设置有水箱隔板以分隔出所述进水箱和所述出水箱，所述台阶部与所述水箱隔板密封连接。

优选地，所述台阶部的一部分位于所述进水箱内。

优选地，所述外针管远离所述针头的一端与所述台阶部相配合。

优选地，所述同轴电缆穿设在所述杆接部的部分与所述杆接部密封连接。

优选地，所述进水箱比所述出水箱更远离所述针头。

根据本发明的另一方面，还提供一种微波消融治疗仪，包括上述的微波消融针。

本发明提供的微波消融针，一方面由于采用具有圆毂部的针头，使得微波只能通过毂辐之间形成的微波消融通道进入组织，从而消融区域近似为球形，消融效果好，便于手术医生控制；另一方面，由于针管内形成有环形的进水通道和环形的出水通道，且进水通道和出水通道直接联通针头，相对毛细管而言，增加了进水和出水横截面积，大大提高了冷却效果。

在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明一个实施例的微波消融针的结构图；

图2为图1中的P部的剖面放大图；

图3为图1中的针头的立体图；

图4为图1中的内针管的结构图；

图5为图4中的内针管的毂辐部的局部放大图。

其中，附图标记为

1—针头

11—针尖部

12—圆毂部

121—毂辐

122—微波消融通道

13—杆接部

131—穿设孔

132—第一配合肩

133—过渡肩

134—第二配合肩

2—针管

21—内针管

211—轴向通孔

212—末端部

213—毂辐部

2131—辐

2132—水流通道

214—台阶部

22—外针管

221—出水孔

3—同轴电缆

31—裸露段

32—穿设在杆接部的部分

4—电缆接头

5—座体

51—进水箱

511—进水孔

52—出水箱

521—出水孔

6—圆环介质

7—水箱隔板

8—进水管

9—出水管

102—进水通道

104—出水通道

110—同轴线缆后盖

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本发明的优选实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。

根据本发明的一个方面，提供一种微波消融针。图1-5从各个角度示出了微波消融针的整体以及微波消融针所包含的各个部件或部分，例如针头和内针管等。为了了解这些部件或者部分在微波消融针中的位置和所起的作用，首先对微波消融针进行整体性描述，以便彻底地理解本发明。

如图1所示，微波消融针包括针头1、针管2、同轴电缆3、电缆接头4和座体5。座体5内形成有水箱，同轴电缆3贯穿针管2后，前端与针头1连接、后端延伸穿过水箱与电缆接头4连接。同轴电缆3可采用型号为：SFT50-1半钢同轴RG407金属微波馈线。座体5的尾部焊接有同轴线缆后盖110，电缆接头4设置在同轴线缆后盖110上。

本发明优选实施例中，针头1和针管2皆采用对人体无害的金属材质及各类合金。

座体5采用腔体结构以便座体5形成能承装冷却液的水箱，冷却液可以为水，但并不局限于水，还可以为其它物质。座体5内设置有水箱隔板7以将腔体分隔，进而形成进水箱51和出水箱52。进水箱51上开设进水孔511，于进水孔511位置可连接进水管8。出水箱52上开设出水孔521，于出水孔521位置可连接出水管9。在一个优选实施例中，座体5、水箱隔板7及同轴线缆后盖110焊接密封配合以形成腔体，座体5及同轴线缆后盖110上所接的管线（微波治疗线、进出水管等）自然下垂，这样，管线对微波消融针产生的应力大小稳定，应力方向不变，更加便于工作人员精确稳定的操作。

结合参阅图2和图3，本发明实施例中，针头1采用一体化全金属设计的圆毂状针头结构。

具体来说，针头1包括针尖部11、圆毂部12和杆接部13。圆毂部12位于针尖部11与杆接部13之间，圆毂部12包括多根毂辐121，每相邻两根毂辐121之间形成有微波消融通道122。杆接部13用于同轴电缆3及连接后续文中提及的内针管21、外针管22。杆接部13具有穿设孔131，且杆接部13上设置有第一配合肩132、第二配合肩134和过渡肩133，过渡肩133设置在第一配合肩132与第二配合肩134之间，第一配合肩132、第二配合肩134和过渡肩133整体呈台阶状。同轴电缆3穿过穿设孔131，且同轴电缆3的前端具有剥离外导体裸露出介质层的裸露段31，裸露段31与圆毂部12对应以便微波通过微波消融通道122，更，同轴电缆3穿设在杆接部13的部分32与杆接部13密封，由于穿设孔131的形状主要为了满足同轴线缆3进入后并焊接密封，所以，本发明实施例中，对穿设孔131的大小并无特殊限制。毂辐121外套圆环介质6，毂辐121与圆环介质6通过高强度高耐温的粘性硅胶粘合在一起。

本发明优选实施例中，针尖部11、圆毂部12和杆接部13为一体结构，材质优选不锈钢。

本发明优选实施例中，圆环介质6的材质为聚四氟乙烯PTFE。需要说明的是，微波消融通道122可以为各类孔状，只需保证对称及透出微波的面积大于圆毂部12的圆环面积的一半即可。

本发明基于一体化全金属设计的圆毂针头，一方面，针头1与针管2可以采用焊接方式连接（具体如何焊接将在后文中详细叙述），增加了针头的牢固程度，提高了可靠性；另一方面，保证了微波的透射集中在针尖后的圆毂部12，提高了能量的利用率，更，消融区域将集中在圆毂部12附近，不会影响到针管2内部，且消融区域能近似为球形，便于手术医生控制。

结合参阅图2、图3和图4，针管2内形成有环形的进水通道102和环形的出水通道104，进水通道102联通进水箱51与杆接部13，出水通道104联通杆接部13与出水箱52。为了增加进水和出水横截面积，大大提高冷却效果，本发明实施例中，对针管2进行了特殊设计，以下就对针管2的结构进行详细介绍。

针管2包括内针管21和外针管22，内针管21和外针管22皆采用金属材质，示例性地，采用不锈钢。

内针管21具有与同轴电缆3相配合的轴向通孔211，同轴电缆3穿设于轴向通孔211内，且内针管21与同轴电缆3之间具有配合间隙，该配合间隙形成环形的进水通道102。应当能理解地，为了形成环形的进水通道102，内针管21的内径需要大于同轴电缆3的外径。

内针管21根据其所处的位置及结构，分成末端部212、毂辐部213和台阶部214。末端部212与杆接部13的第二配合肩134相配合，且末端部212通过第二配合肩134与过渡肩133之间形成的台阶实现定位。毂辐部213邻近第二配合肩134设置，结合参阅图5，毂辐部213包括多根辐2131，每相邻两根辐2131之间形成联通进水通道102和出水通道104的水流通道2132。台阶部214与水箱隔板7密封连接，以确保进水箱51和出水箱52的隔绝，台阶部214的一部分位于进水箱51内。

需要说明的是，内针管21的毂辐部213上的水流通道2132可以为各类孔状，只需保证对称及出水的面积大于毂辐部213的圆环面积的一半即可。

外针管22套设在内针管21外，基于杆接部13的过渡肩133的设置，外针管22的内圆与内针管21的外圆之间具有环形间隙，该环形间隙形成环形的出水通道104。外针管22靠近针头的末端部与圆环介质6衔接，并，与杆接部13的第一配合肩132配合且密封焊接，外针管22远离针头的一端与内针管21的台阶部214相配合，配合位置处无需密封处理。外针管22的位于出水箱52的部位上设置有出水孔221，出水孔221的个数并不局限于一个，可为两个，三个，甚至多个。

基于上述结构设置，循环水经由进水管8进入进水箱51，经环形的进水通道102到达杆接部13，从而冷却环形的进水通道102内的同轴电缆3，循环水再由水流通道2132流入出水通道104内，经由出水通道104回流至出水箱52，最后由出水箱52流进出水管9，完成整个循环过程。

为了增长冷却路径，进水箱51比出水箱52更远离针头1，相比进水箱51比出水箱52更靠近针头1的结构而言，本发明具有更佳的冷却效果。

本发明的微波消融针采用环形结构的进水通道和出水通道，相比毛细管式的进出水循环冷却来说，大大增加了进水和出水横截面积，从而能大大提高冷却效果。

本发明优选实施例中，针尖1及外针管22均涂有聚四氟乙烯PTFE, 以能保证微波消融针进入人体进行微创手术时减少摩擦阻力。

根据本发明的另一方面，还提供一种微波消融治疗仪。该微波消融治疗仪包括上文所提到的微波消融针。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种微波消融针，包括针头、针管、同轴电缆、电缆接头和座体，所述座体内形成有水箱，所述同轴电缆贯穿所述针管后，前端与所述针头连接、后端延伸穿过所述水箱与所述电缆接头连接，其特征在于：

所述针头包括针尖部、圆毂部和杆接部，所述圆毂部位于所述针尖部与所述杆接部之间，所述圆毂部包括多根毂辐，每相邻两根所述毂辐之间形成有微波消融通道，所述杆接部具有穿设孔；

所述同轴电缆穿过所述穿设孔，且所述同轴电缆的前端具有剥离外导体裸露出介质层的裸露段，所述裸露段与所述圆毂部对应以便微波通过所述微波消融通道；

所述针管内形成有环形的进水通道和环形的出水通道，所述水箱包括进水箱和出水箱，所述进水通道联通所述进水箱与所述杆接部，所述出水通道联通所述杆接部与所述出水箱。

2.根据权利要求1所述的微波消融针，其特征在于，所述针管包括内针管和外针管，所述内针管具有与所述同轴电缆相配合的轴向通孔，且所述内针管与所述同轴电缆之间具有配合间隙，所述配合间隙形成所述进水通道；所述外针管套设在所述内针管外，且所述外针管的内圆与所述内针管的外圆之间具有环形间隙，所述环形间隙形成所述出水通道。

3.根据权利要求2所述的微波消融针，其特征在于，所述杆接部设置有第一配合肩和第二配合肩，所述外针管靠近针头的末端部与所述第一配合肩配合且密封焊接，所述内针管靠近针头的末端部与所述第二配合肩相配合。

4.根据权利要求3所述的微波消融针，其特征在于，所述内针管上邻近所述第二配合肩的位置上具有毂辐部，所述毂辐部包括多根辐，每相邻两根所述辐之间形成联通所述进水通道和所述出水通道的水流通道。

5.根据权利要求4所述的微波消融针，其特征在于，所述内针管远离所述第二配合肩的一端具有台阶部，所述座体内设置有水箱隔板以分隔出所述进水箱和所述出水箱，所述台阶部与所述水箱隔板密封连接。

6.根据权利要求5所述的微波消融针，其特征在于，所述台阶部的一部分位于所述进水箱内。

7.根据权利要求5所述的微波消融针，其特征在于，所述外针管远离所述针头的一端与所述台阶部相配合。

8.根据权利要求2所述的微波消融针，其特征在于，所述同轴电缆穿设在所述杆接部的部分与所述杆接部密封连接。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的微波消融针，其特征在于，所述进水箱比所述出水箱更远离所述针头。

10.一种微波消融治疗仪，包括权利要求1-9中任意一项所述的微波消融针。

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