CN108523991A - 一种高效冷却的多功能微波消融针 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效冷却的多功能微波消融针，包括手柄和消融针杆，消融针杆包括外套筒，外套筒前端设有针头，外套筒内设有从手柄连接到针头的电缆，外套筒和电缆之间形成套筒内腔；套筒内腔内设有邻近电缆的冷却管、石英光纤、以及温度传感器，外套筒对应石英光纤前端设有透光部。本发明提供的消融针可结合3D激光成像技术、光纤温控技术以及智能控制系统，可以精准且有效地控制其消融凝固的形状，满足临床的需求灭活肿瘤；治疗过程中可以通过CT、MRI等影像设备的指导下确认肿瘤凝固的大小，通过该技术可以精准的控制微波的辐射范围并有效的覆盖肿瘤区域确保治疗的彻底，手术后不易复发可更好的提高人们的生活质量。

Description

一种高效冷却的多功能微波消融针
技术领域
本发明涉及一种微波辐射消融针，具体地说涉及一种高效冷却的多功能微波消融针。
背景技术
目前肿瘤治疗手段包含传统的手术、化疗、放疗、消融(氩氦刀、射频、微波)等。在现有的肿瘤临床治疗中，各有特点和优势，但也都有其局限性与缺陷。手术对于一些晚期及不易手术部位是无法进行的；化疗法通过药物进入体内后会分布到全身各处，不仅对实体肿瘤和微小不可见的转移灶有杀灭作用，同时也会“误杀”体内正常组织，造成一些负面影响；放疗是利用放射线杀死癌细胞，效果明显，但放射线也会伤害正常组织；消融(氩氦刀)是通过冷冻疗法进行治疗肿瘤，其疗效不是很好且易复发；消融(射频)是将射频电极插入到肿瘤部位通过射频电流进行凝固组织，其凝固范围较小，不适宜大肿瘤。
现有的微波消融针产品主要存在的问题是消融针的凝固范围偏长且消融针头的温度过高，凝固组织易碳化不易被正常组织吸收；而当前的技术无法实时监测凝固范围，且现有产品冷却效果不好，容易造成患者痛苦。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高效冷却的多功能微波消融针。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种高效冷却的多功能微波消融针，包括手柄和消融针杆，所述消融针杆包括外套筒，外套筒前端设有针头，外套筒内设有从手柄连接到针头的电缆，外套筒和电缆之间形成套筒内腔；所述套筒内腔内设有邻近电缆的冷却管、石英光纤、以及温度传感器，所述外套筒对应石英光纤前端设有透光部。
本发明的消融针经过改进可实现3D激光成像，通过3D激光红外成像技术解决现有技术存在的无法实时监测凝固范围的缺陷，并且通过温控石英光纤专感器控制实际消融针范围；另一方面，通过改良冷却管及其冷却循环方式，使得冷却效果更好，减轻患者治疗的痛苦。
所述套筒内腔位于透光部的近手柄端设有密封隔断，石英光纤与电缆穿过密封隔断，冷却管前端设有出水口，所述出水口位于密封隔断的近手柄端。密封隔断使套筒内腔分离成两个独立空间，位于密封隔断近手柄端的空间形成单向循环水腔，冷却水注入后经冷却管流动，通过热交换方式降低电缆温度，冷却水从出水口流出后经单向循环水腔向手柄方向流动。
作为一种冷却方式，所述电缆容纳于冷却管内。冷却管内径要适当大于电缆外径，使其中空部形成进水腔。该设计的优点在于利用冷却管单向流的水压特点，在蠕动泵的压力下，自动将针头的水压推向出水接口，而形成降低杆温目的，具有较好的冷却效果。
作为另一种冷却方式，所述冷却管为若干平行设于电缆侧面的冷却毛细管。所述冷却毛细管包括但不限于一根毛细管，可根据需要组装多根冷却毛细管。该设计的优点在于多根毛细管可以有效地增加其输出的流量以达到快速冷却的消融针杆的温度，适用于高规格降温效果显著的微波消融针。
所述石英光纤结合光学成像技术，可实现3D显示实时消融的凝固范围，以达到精准治疗的目的。石英光纤前端膨大充盈于外套筒内壁，使其可向四周发散光线。
作为一种实施方式，所述透光部为取代外套筒前端一部分的透明壳体。该设计的优点在于激光可以测试，治疗区域温度。所述透明壳体为陶瓷或有机高分子材料制成的透明壳体。
作为另一种实施方式，所述透光部为沿外简体周围间断或连续开设的若干透光槽。所述透光槽的形状可以是沿周向连续开设的螺旋形槽；可以是沿轴向开设的若干间断的槽孔。该设计的优点在于导光可以沿四周匀均发射，通过光学成像技术，可以实时3D显示其凝固的效果。
所述温度传感器用于实施动态监测肿瘤治疗区的温度，以达到实时调控治疗区的温度。作为一种实施方式，所述温度传感器为热电耦。
作为另一种更为优选的方式，所述石英光纤取代温度传感器包括温度传感石英光纤，又称为光纤温度传感器，例如基于Y型石英温度光纤传道束制成的温度传感器。
进一步地，所述针头形状为圆锥形、三棱椎形、钝圆形的任意一种。
所述外套筒为不锈钢材料或高分子材料制成的外套筒。
有益效果：本发明提供的消融针可结合3D激光成像技术、光纤温控技术以及智能控制系统，可以精准且有效地控制其消融凝固的形状，满足临床的需求灭活肿瘤；治疗过程中可以通过CT、MRI等影像设备的指导下确认肿瘤凝固的大小，通过该技术可以精准的控制微波的辐射范围并有效的覆盖肿瘤区域确保治疗的彻底，手术后不易复发可更好的提高人们的生活质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是实施例1中针尖部的纵切面示意图；
图3是图2中A-A的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例1
如图1、图2所示，一种高效冷却的多功能微波消融针，包括手柄200和消融针杆100，手柄200后设有微波输出接口210和冷却系统接口220。消融针杆100包括不锈钢材料制成的外套筒110，外套筒110前端设有圆锥形针头120，外套筒110内设有从手柄200连接到针头120的电缆130，外套筒110和电缆130之间形成套筒内腔。
套筒内腔内设有邻近电缆130的冷却管140、石英光纤150、以及温度传感器，外套筒对应石英光纤前端设有取代外套筒前端一部分的陶瓷透明壳体111。
套筒内腔位于透光部的近手柄端设有密封隔断112，石英光纤与电缆穿过密封隔断112，冷却管140前端设有出水口141，出水口141位于密封隔断112的近手柄端。密封隔断112使套筒内腔分离成两个独立空间，位于密封隔断近手柄端的空间形成单向循环水腔，冷却水注入后经冷却管流动，通过热交换方式降低电缆温度，冷却水从出水口流出后经单向循环水腔向手柄方向流动。
具体如图2、图3所示，冷却管140为若干平行设于电缆130侧面的冷却毛细管141，142，143，可根据需要组装多根冷却毛细管，有效增加其输出的流量以达到快速冷却的消融针杆的温度，适用于高规格降温效果显著的微波消融针。
石英光纤150结合光学成像技术，可实现3D显示实时消融的凝固范围，以达到精准治疗的目的。石英光纤前端形成膨大部151，充盈于外套筒110内壁，结合透明壳体111，使其可向四周发散光线。
本实施例中，石英光纤150取代温度传感器，温度传感器用于实施动态监测肿瘤治疗区的温度，以达到实时调控治疗区的温度。具有温度传感功能的石英光纤为温度传感石英光纤，又称为光纤温度传感器，例如基于Y型石英温度光纤传道束制成的温度传感器。
实施例2
作为另一种实施方式，一种高效冷却的多功能微波消融针，包括手柄和消融针杆，消融针杆包括高分子材料制成的外套筒，外套筒前端设有三棱椎形针头，外套筒内设有从手柄连接到针头的电缆，外套筒和电缆之间形成套筒内腔；套筒内腔内设有邻近电缆的冷却管、石英光纤、以及温度传感器，外套筒对应石英光纤前端设有透光部。
套筒内腔位于透光部的近手柄端设有密封隔断，石英光纤与电缆穿过密封隔断，冷却管前端设有出水口，出水口位于密封隔断的近手柄端。密封隔断使套筒内腔分离成两个独立空间，位于密封隔断近手柄端的空间形成单向循环水腔，冷却水注入后经冷却管流动，通过热交换方式降低电缆温度，冷却水从出水口流出后经单向循环水腔向手柄方向流动。电缆容纳于冷却管内，冷却管内径适当大于电缆外径，使其中空部形成进水腔，在蠕动泵的压力下，自动将针头的水压推向出水接口，从而降低杆温。
石英光纤前端形成膨大部，充盈于外套筒内壁，使其可向四周发散光线。石英光纤结合光学成像技术，可实现3D显示实时消融的凝固范围，以达到精准治疗的目的。透光部为沿周向连续开设的螺旋形槽，可向四周发射光束。
温度传感器为热电耦，用于实施动态监测肿瘤治疗区的温度，以达到实时调控治疗区的温度。

Claims (10)

1.一种高效冷却的多功能微波消融针，包括手柄和消融针杆，其特征在于：所述消融针杆包括外套筒，外套筒前端设有针头，外套筒内设有从手柄连接到针头的电缆，外套筒和电缆之间形成套筒内腔；所述套筒内腔内设有邻近电缆的冷却管、石英光纤、以及温度传感器，所述外套筒对应石英光纤前端设有透光部。
2.根据权利要求1所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述套筒内腔位于透光部的近手柄端设有密封隔断，石英光纤与电缆穿过密封隔断，冷却管前端设有出水口，所述出水口位于密封隔断的近手柄端。
3.根据权利要求2所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述电缆容纳于冷却管内。
4.根据权利要求2所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述冷却管为若干平行设于电缆侧面的冷却毛细管。
5.根据权利要求3或4所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述透光部为取代外套筒前端一部分的透明壳体。
6.根据权利要求3或4所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述透光部为沿外简体周向间断或连续开设若干透光槽。
7.根据权利要求5所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述透明壳体为陶瓷或高分子材料制成的透明壳体。
8.根据权利要求1所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述温度传感器为热电耦。
9.根据权利要求1所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述石英光纤取代温度传感器包括温度传感石英光纤。
10.根据权利要求1所述的一种高效冷却的多功能微波消融针，其特征在于：所述针头形状为圆锥形、三棱椎形、钝圆形的任意一种。
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