CN108309444A - 一种适用于微波消融针的注液与吸液结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于微波消融针的注液与吸液结构，包括金属外导套和有用于注液或/和抽液的毛细管，金属外导套适合套装在位于微波消融针穿刺头后部的同轴电缆上，且具有裸露于消融针针杆的外圆表面，金属外导套具有从后端面通往所述外圆表面的通道，毛细管与该通道密封连接，或者所述毛细管穿过该通道后进行密封固定。当用于微波消融肝、肺等常见实体肿瘤的临床治疗时，其注液功能可有效控制肿瘤组织碳化，扩大消融范围，提高微波消融的高效性和一次性手术的治愈率。当微波消融在诸如“肝包虫病”类的临床治疗时，其吸液功能可提高微波消融的高效性和有效降低开创手术的感染率。

Description

一种适用于微波消融针的注液与吸液结构

技术领域

本发明涉及一种具有注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，适用于肿瘤微波消融治疗的临床手术，属于医用微波技术领域。

背景技术

进入21世纪以来，微波消融已迅速发展成为临床肿瘤治疗中的一种主要手段，在现代影像引导下对肿瘤实施原位灭活，具有微创、精准、高效且无毒副作用小的显著特点。由于微波消融肿瘤升温速度快、瘤内温度高、消融范围大，受碳化和血流影响小等突出优点，在实体肿瘤特别是对较大实体肿瘤的治疗中发挥着越来越重要的作用。

众所周知，微波针（天线）介入肿瘤组织辐射微波能量时，将使之快速发热升温，进而失水变干，蛋白质凝固变成灰白色或黄白色比较坚实的凝固体，致使肿瘤组织凝固性坏死，到达微波消融的目的。为此，临床上一般采用提高微波输出功率和延长微波输出时间，来加大微波消融的范围，以覆盖肿瘤病灶的体量，实施对肿瘤的一次性灭活。在临床手术中，医生会注意到，无论选择微波功率的高低和时间的长短，微波与肿瘤组织相互作用的结果，主要取决其介质损耗因数：当肿瘤组织含水量多时，介电常数较大，介质损耗因数较大，对微波的吸收能力较强，温度将会迅速升高。另外还有一种情形是，当组织内温度过高时，会出现对微波吸收过强，使其局部组织温度急剧上升超过150℃，尤其在靠近微波针前端的针杆区域造成明显的“组织碳化”，甚至出现“组织焦化”现象。这是由于微波“选择性加热”的特性所致。

而现有的微波消融针是无法解决和消除微波消融治疗过程中的心部组织碳化或焦化现象，特别是对大体量的实体肿瘤。因此，如何减小、消除和有效控制肿瘤组织的碳化，扩大肿瘤消融的体积，进而提高肿瘤微波消融的高效性和一次性手术的治愈率，始终成为临床医学专家和微波器械科技工作者的研究课题之一。

此外，随着微波消融技术的纵深普及，诸如对主要流行于我国畜牧畜牧业发达省区干包虫病的消融治疗，手术的原则是清除内囊，消灭外囊残腔，防止囊液外溢，预防感染。因此，除药物注射外，亟待一种对囊液外排或引流等有效实施的器械。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服上述现有产品的质量缺陷和关键技术问题，提出一种适用于微波消融针的注液与吸液结构，以及含有该结构的注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针。

本发明提供的一种适用于微波消融针的注液与吸液结构，包括金属外导套和有用于注液或/和抽液的毛细管，所述金属外导套适合套装固定在位于微波消融针穿刺头后部的同轴电缆上，且具有裸露于微波消融针针杆的外圆表面，其特征在于：所述金属外导套具有从后端面通往所述外圆表面的通道，所述毛细管与该通道直接或间接密封连接，或者所述毛细管穿过该通道后与金属外导套密封固定。

本发明所述一种微波消融针的金属外导套，适合套装于位于微波消融针穿刺头后部的同轴电缆之上，且具有裸露于针杆的外圆表面，其特征在于：还具有从金属外导套后端面通往所述裸露于针杆的外圆表面的通道，该通道适合与注液或/和抽液用毛细管密封连接，或适合于被注液或/和抽液用毛细管穿过。

本发明金属外导套的外圆上均布有N个注液与吸液用孔（推荐至少开设三个孔，以达到临床上的治疗效果），并分别贯通至金属外导套的尾部，其尾部端面再分别焊接N根毛细管，N 根毛细管从同轴电缆与内水冷套管或针杆内壁之间空隙穿过且并行，在N 根毛细管尾部装焊有通液水嘴，从而组成微波针体前端的注液系统或吸液系统，且形成为针体水冷循环系统各自独立的系统。

本发明针体外部的注液泵元是受微波功率源主机控制的蠕动泵泵水系统或

由人为控制注液系统。本发明针体外部的吸液泵元是受微波功率源主机控制的微型真空吸附系统。这样同一款水冷微波消融针可应用于不同临床治疗，只需接用不同的泵元系统。

此外，本发明还要求保护一种含有所述注液与吸液结构的注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针。

本发明注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，还具有以下进一步的特征：

1、同轴电缆与针杆之间设置有内水冷套管，所述内水冷套管与同轴电缆之间形成进水通道，内水冷套管与针杆之间设置有回水通道，所述毛细管设置于内水冷套管与同轴电缆之间。

2、还具有套装于穿刺头尾部的介质管，同轴电缆穿过介质管的内孔将其内导体装入穿刺头尾部的盲孔内，并予以焊接固定。

3、所述金属外导套的前端套装在介质管上，所述介质管外圆设置有环形凹槽，金属外导套前部与之对应位置通过旋压压入环形凹槽，实现金属外导套与介质管的紧固连接。

本发明中，穿刺头为铜质或不锈钢质材料的T型圆柱体，其前端为圆锥体连接圆柱体或多棱体连接圆柱体，使之具有直接穿刺组织的锋利度，其尾部为圆柱体，其轴心设有盲孔，并在尾部圆柱体上加工有径向孔且与盲孔贯通，其目的是使同轴电缆的内导体与穿刺头盲孔焊接具有足够的强度，而后对穿刺头的尾部外圆施以机械力压铆，形成穿刺头盲孔对同轴电缆内导体的变形紧固。

本发明中，介质管为电子陶瓷或为特种工程塑料聚酰亚胺材料，外圆为阶梯形的管状圆柱体，其在台肩外圆上设有两道环形凹槽，一道环形凹槽为填充高温粘接剂用，一道环形凹槽为机械压铆连接用，以使之与金属外导套装配具有足够高的连接强度。

本发明中，通过内水冷套管内壁与同轴电缆外壁之间空隙形成进水通道，冷却水可直接注入至微波消融针的最前端，利用针杆内壁与内水冷套管之间空隙作为回水通道，由此使单循环的冷却水流对消融针前端部位的热量和同轴电缆因介质损耗产生的热量形成最佳的热交换效果。同时，注液与吸液用N根毛细管布设于进水通道之空隙内。

本发明关键创新在于，金属外导套的外圆表面开设有注液与吸液用通道，其通道的位置处于靠近病灶的中心区域，即微波场源中心附近，从而大大提高了肿瘤微波消融的治疗效果。

当微波消融用于各种原发性或转移性肝癌、肺癌、乳腺癌、子宫肌瘤、前列腺癌、胰腺癌、甲状腺癌、膀胱癌等常见实体肿瘤的临床治疗时，通过主机智能控制程序或人为控制注液量，来平衡微波作用（消融）肿瘤组织时期介质损耗因数的变动量，有效地控制肿瘤组织的碳化，达到扩大肿瘤微波消的范围，进而提高肿瘤微波消融的高效性和一次性手术的治愈率。

当微波消融用于诸如“肝包虫病”类的临床治疗时，可以通过主机智能控制程序的微型真空吸附系统对肝包虫囊液实施外排，进而提高微波消融治疗的高效性和有效地降低了开创手术的感染率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明实施例一的前端结构示意图。

图2是本发明实施例一的图1 A-A剖面（金属外导套的注液或/和抽液孔位）结构示意图。

图3是本发明实施例一的图4 B-B剖面（针杆部位）结构示意图。

图4是本发明实施例一的尾部结构示意图。

图5是本发明实施例二的前端结构示意图。

图6是本发明实施例二的图7 C-C 剖面（针杆部位）结构示意图

图7是本发明实施例二的尾部结构示意图。

图中的标号示意如下：

1-穿刺头，2-介质管，3-同轴电缆，4-金属外导套，5-针杆，6-注液与吸液用毛细管，7-内水冷套管，8-针杆定位套，9-出水嘴，10-进水嘴，11-水腔套，12-过渡套，13-通液水嘴，14-射频连接器，15-柄座，16-柄壳，17-柄端，18-水冷毛细管。

具体实施方式

实施例一

本实施例一注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，如图1、图2、图3、图4所示，其组成包括：穿刺头1，介质管2，同轴电缆3，金属外导套4，针杆5，注液与吸液用毛细管6，内水冷套管7，针杆定位套8，出水嘴9，进水嘴10，水腔套11，过渡套12，通液水嘴13，射频连接器14，柄座15，柄壳16和柄端17。

图1 所示，同轴电缆3的内导体装入穿刺头1的尾部圆柱体的盲孔内，采用焊接并辅以压铆予以固定。介质管2装配在穿刺头1的尾部圆柱体上，涂以高温粘接剂固定。把3根注液与吸液用毛细管6分别对应插在金属外导套4的尾部端面小孔内，高温锡焊接固定并密封可靠，以组成“外导套注液与吸液组件”。然后将金属外导套4沿同轴电缆3外导体表面对位装套在介质管2的台肩外圆上，以多点机械力压铆并辅以粘接剂与之固定，同时金属外导套4的轴心孔与同轴电缆3的外导体之间采用焊接固定。将内水冷套管7沿着3根注液与吸液用毛细管6的外表面装套至距离金属外导套4的尾端面2-3毫米的位置。最后将针杆5对位装套在金属外导套4的台肩外圆上，二者之间采用高温焊接，且具气密性，不得漏水、不得渗水。图2所示，微波消融针前端金属外导套均布三个注液与吸液用孔的剖面。

图3所示，微波消融针针杆内部的内水冷套管7和三根注液与吸液用毛细管等结构剖面。本例中，毛细管插在金属外导套4的尾部端面小孔内，实现与该通道密封连接。除此，毛细管也可以穿过该通道后与金属外导套密封固定，或者毛细管通过环状过渡件固定于金属外导套的后端。金属外导套4具有从后端面通往外圆表面的通道，如图1轴向剖面所示。

如图2所示，金属外导套的三个通道是互相独立的。除此之外，三个通道在金属外导套内部也可以互相连通。一种可行的方案是，金属外导套内设有腔室，通道具有从该腔室通往金属外导套外圆表面的第一通道和从所述腔室通往金属外导套后端面的第二通道，第一通道在金属外导套外圆表面的孔沿周向均匀分布。

图4所示，同轴电缆3的尾端与射频连接器14对位焊接，组成微波馈能传输线。过渡套12装套至射频连接器14的外圆台肩处，采用焊接固定，水腔套11与过渡套12对位焊接固定，进水嘴10对位在水腔套11的进水孔位上，采用焊接固定，水腔套11内孔与内水冷套管7外壁以焊接固定，以上所述零件组焊起来构成微波消融针的冷却水进水通路。在过渡套12的外柱面上焊接有通液水嘴13,通液水嘴13与注液与吸液用毛细管6焊接，经由通液水嘴13连接针体外部的注液系统或吸液系统。将出水嘴9对位焊接在针杆定位套8的出水孔位上，再沿针杆5轴向装套针杆定位套8，将其对位在水腔套11的前端，以焊接固定，最后将针杆定位套7轴心孔与针杆5外壁焊接牢固，至此组成微波消融针的回水通路。

实施例二

本实施例二注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，如图5、图6、图7所示，其组成包括：穿刺头1，介质管2，同轴电缆3，金属外导套4，针杆5，注液与吸液用毛细管6，针杆定位套8，出水嘴9，进水嘴10，水腔套11，过渡套12，通液水嘴13，射频连接器14，柄座15，柄壳16，柄端17和水冷毛细管18。

本实施例二与实施例一的区别在于：微波消融针体内的水冷循环结构不同，即由实施例二的3根水冷毛细管18替代实施例一的内水冷套管7，且3根并行直接焊接于进水嘴10上，冷却水直通至微波针前端，如图5、图6和图7所示。

由实施例一、二的样件装配和测试结果表明，本发明注液与吸液两用型高性能水冷微波消融天线在其性能和主要特性参数方面，具有比较稳定的特点，通过对离体猪肝的负载实验表明，在微波功率源不同的输出参数下，可有效控制消融肝组织的碳化，同时有助于扩大微波消融灶的体积。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于微波消融针的注液与吸液结构，包括金属外导套和有用于注液或/和抽液的毛细管，所述金属外导套适合套装固定在位于微波消融针穿刺头后部的同轴电缆上，且具有裸露于微波消融针针杆的外圆表面，其特征在于：所述金属外导套具有从后端面通往所述外圆表面的通道，所述毛细管与该通道直接或间接密封连接，或者所述毛细管穿过该通道后与金属外导套密封固定。

2.根据权利要求1所述的用于微波消融针的注液与吸液结构，其特征在于：所述毛细管尾部装焊有通液水嘴，适合与抽液装置或注液装置相连接。

3.根据权利要求1所述的适用于微波消融针的注液与吸液结构，其特征在于：所述毛细管和所述通道数量相等且一一对应，当设置有多个通道时，通道之间相互独立，通道在金属外导套外圆表面的孔沿周向均匀布置。

4.根据权利要求1所述的适用于微波消融针的注液与吸液结构，其特征在于：所述毛细管通过环状过渡件固定于金属外导套的后端。

5.根据权利要求1所述的适用于微波消融针的注液与吸液结构，其特征在于：所述金属外导套内设有腔室，所述通道具有从该腔室通往金属外导套外圆表面的第一通道和从所述腔室通往金属外导套后端面的第二通道，所述第一通道在金属外导套外圆表面的孔沿周向均匀分布。

6.一种注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，其特征在于：具有如权利要求1-5任一项所述的注液与吸液结构。

7.根据权利要求6所述的注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，其特征在于：具有穿刺头、针杆、同轴电缆，所述同轴电缆外套设有内水冷套管，所述内水冷套管与同轴电缆之间形成进水通道，引水管与针杆之间设置有回水通道，所述毛细管设置于内水冷套管与同轴电缆之间。

8.根据权利要求6所述的注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，其特征在于：其特征在于：具有穿刺头、针杆、同轴电缆和数根位于同轴电缆与针杆之间的进水管，所述进水管与同轴电缆和针杆之间的间隙形成回水通道。

9.根据权利要求8所述的注液与吸液两用型高性能水冷微波消融针，其特征在于：其特征在于：所述进水管与毛细管沿同轴电缆周向间隔均匀布置。

10.一种微波消融针的金属外导套，适合套装于位于消融针穿刺头后部的同轴电缆之上，且具有裸露于针杆的外圆表面，其特征在于：还具有从金属外导套后端面通往所述裸露于针杆的外圆表面的通道，该通道适合与注液或/和抽液用毛细管密封连接，或适合于被注液或/和抽液用毛细管穿过。