CN109431595B - 耐低温高压的柔性冷冻消融针装置 - Google Patents

耐低温高压的柔性冷冻消融针装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐低温高压的柔性冷冻消融针装置，其中，由于所述内衬管的外壁设有螺纹部，可提高内衬管与柔性管结构之间的连接强度，由于所述内衬管的外壁设有环形凸起部，保证了泄压时过来的气体不会进一步向外泄露，同时也可提高连接强度。本发明还可通过挤压管的径向挤压，进一步保障气密性与连接强度。同时，本发明利用刀头通气孔、泄压中间腔、内衬通气孔、柔性管通气孔与泄压缝隙，直接对刀头中的内腔进行泄压，其中，在内腔的压力高于或等于压力阈值时，可自动控制泄压的实现，避免刀头内压力过高这种情况的发生，进而避免了导管的爆裂。

Description

耐低温高压的柔性冷冻消融针装置
技术领域
本发明涉及医疗领域，尤其涉及一种耐低温高压的柔性冷冻消融针装置。
背景技术
柔性冷刀用于人体自然腔道（如支气管）中的活检、异物提取、冻切、消融灭活等。一般包含五大部件，刀头、柔性导管、手柄、延长管和快速接头。
常规柔性冷刀可用于活检、异物提取、冻切，采用二氧化碳或一氧化二氮作为气源，其进气工作压力最高900psi，刀头温度-40~-80℃，正常工作条件下，刀头内的背压一般都低于100psi。柔性导管为单层管，由于温度不低，无需做隔热处理。
以用于肿瘤消融的柔性冷刀为例，其为高压低温治疗器械，进气工作压力为1500psi左右，刀头温度可达-140~-170℃，正常工作条件下，刀头内的背压为300~500psi，如此的低温高压环境对金属刀头和塑料柔性导管之间的连接强度和密封性要求极高。若刀头和柔性导管之间的连接断开，则会造成刀头冲出，刺穿人体组织，也会导致漏气，造成额外冻伤或气体栓塞。若刀头和柔性导管的连接气密性不够，漏气则同样会造成额外冻伤或气体栓塞。此外，用于肿瘤消融的柔性冷刀因为温度很低，可能会对人体正常腔道壁造成冻伤。
同样以用于肿瘤消融的柔性冷刀为例，其回气管路发生堵塞（如冰堵），刀头内背压最高可达1500psi，如此高的压力，塑料柔性导管本身无法承受，会造成导管爆裂，若手术中发生导管爆裂，会导致大量气体泄露至自然腔道，有可能对患者造成生命危险。
可见，现有的相关技术中的柔性冷刀具有以下缺陷：刀头与柔性导管的连接强度与气密性不佳，以及刀头内压力过高时易于发生导管爆裂。
发明内容
本发明提供了一种耐低温高压的柔性冷冻消融针装置，以通过自动的泄压解决刀头内压力过高时易于发生导管爆裂的问题，还通过螺纹部、环形凸起部与第一挤压管，有效提高了柔性导管与刀头的连接强度与气密性。
根据本发明的第一方面，提供了一种耐低温高压的柔性冷冻消融针装置，包括：刀头结构与连接于所述刀头结构后端的柔性管结构，所述刀头结构中设有内腔，所述刀头结构包括刀头前段与刀头后段，所述刀头后段的前端连接于所述刀头前段的后端，所述刀头后段的外径小于所述刀头前段的外径，所述的柔性冷冻消融针装置还包括：内衬管、柔性管结构、泄压组件、泄压中间腔与第一挤压管；所述柔性管结构中设有泄压缝隙与柔性管通气孔，所述刀头前段的后端面设有刀头通气孔，所述内衬管设有内衬通气孔；
所述内衬管的前端连接所述刀头前段的后端面，所述泄压中间腔沿所述刀头结构的径向形成于所述内衬管的内侧与所述刀头后段的外侧之间，所述泄压中间腔沿所述刀头结构的轴向形成于所述刀头前段的后端面与固定部之间，所述固定部连接于所述刀头后段外侧与所述内衬管的内侧之间；所述柔性管结构沿所述刀头结构的径向设于所述内衬管的外侧，所述泄压中间腔经所述内衬通气孔与所述柔性管通气孔连通至所述泄压缝隙；所述内腔连接于所述刀头通气孔的一侧，所述泄压中间腔连接于所述刀头通气孔的另一侧；
所述内衬管的至少部分外壁与所述柔性管结构的内壁贴合，所述内衬管的与所述柔性管结构贴合的外壁设有凹凸结构；所述第一挤压管套设于所述柔性管结构外，且位于部分所述凹凸结构的外侧；所述凹凸结构包括螺纹部和/或环形凸起部；
所述泄压组件设于所述泄压中间腔，用于在所述内腔的压力低于压力阈值时封闭所述刀头通气孔，并在所述内腔的压力高于或等于所述压力阈值时，控制所述刀头通气孔、所述柔性管通气孔与所述内衬通气孔均连通，以使得所述刀头结构中的气体能够依次经所述刀头通气孔、泄压中间腔、所述内衬通气孔、所述柔性管通气孔与所述泄压缝隙被排出泄压。
可选的，所述泄压组件包括位于所述泄压中间腔内的滑块与弹簧，所述弹簧沿所述刀头结构的轴向连接所述滑块与所述固定部；所述刀头前段的后端面一侧设有第一密封部件；
所述弹簧被配置为在所述内腔的压力低于所述压力阈值时能够通过弹性力驱动所述第一密封部件被所述滑块与所述刀头前段的后端面夹持，以封闭所述刀头通气孔，以及：在所述内腔的压力高于或等于所述压力阈值时能够在所述内腔的压力的驱动下被压缩，以使得所述刀头通气孔不再被封闭；
以上所涉及的封闭，包含了直接封闭，以及间接封闭的情形，该间接封闭可理解为使之不流通，但并非直接接触的情形。
可选的，所述第一密封部件连接所述滑块的前端；所述第一密封部件被所述滑块与所述刀头前段的后端面夹持时，所述第一密封部件能够直接封闭于所述刀头通气孔；
所述弹簧在所述内腔的压力驱动下被压缩时，所述第一密封部件与所述刀头通气孔分离，以使得所述刀头通气孔不再被封闭。
可选的，所述第一密封部件连接所述刀头前段的后端面，所述滑块的沿所述刀头结构的径向的第一侧设有中间缝隙；所述泄压中间腔包括位于所述滑块的前端一侧的第一泄压分腔与位于所述滑块的后端一侧的第二泄压分腔；
所述第一密封部件被所述滑块与所述刀头前段的后端面夹持时，所述第一密封部件能够封闭所述中间缝隙的前端，以使得所述第一泄压分腔与所述第二泄压分腔被隔断；
所述弹簧在所述内腔的压力驱动下被压缩时，所述刀头通气孔、所述第一泄压分腔、所述中间缝隙、所述第二泄压分腔、所述柔性管通气孔，以及所述泄压缝隙依次连通。
可选的，所述滑块的沿所述刀头结构的径向的第二侧设有第二密封部件，所述第二密封部件用于在所述滑块的第二侧隔断所述第一泄压分腔与所述第二泄压分腔。
可选的，所述滑块的第二侧设有凹槽，所述第二密封部件安装于所述凹槽。
可选的，所述第一密封部件与所述第二密封部件均为密封圈。
可选的，所述柔性管结构包括柔性内导管与设于所述柔性内导管外的柔性外导管，所述柔性外导管包括连接于所述刀头结构的第一外管段与连接于所述第一外管段后端的第二外管段，所述第一外管段的内壁与所述柔性内导管外壁贴合，所述泄压缝隙形成于所述第二外管段与所述柔性内导管之间，所述柔性管通气孔设于所述柔性内导管，所述泄压缝隙连通至抽压组件。
可选的，所述柔性内导管与所述柔性外导管为聚四氟乙烯材料的。
可选的，所述的柔性冷冻消融针装置，还包括第二挤压管，所述第二挤压管套设于所述柔性内导管外侧，且位于部分所述凹凸结构的外侧。
可选的，所述的装置还包括管路结构，所述管路结构沿所述刀头结构的轴向穿设于所述刀头后段，所述管路结构内设有供气体进入所述内腔的进入通道，所述刀头后段内侧与所述通道结构外侧间形成有供所述内腔的气体排出至所述所述刀头后段的后端一侧的回气通道。
本发明提供的耐低温高压的柔性冷冻消融针装置，由于所述内衬管的外壁设有螺纹部，可提高内衬管与柔性管结构之间的连接强度，由于所述内衬管的外壁设有环形凸起部，保证了泄压时过来的气体不会进一步向外泄露，同时也可提高连接强度。本发明还可通过挤压管的径向挤压，进一步保障气密性与连接强度。
同时，本发明利用刀头通气孔、泄压中间腔、内衬通气孔、柔性管通气孔与泄压缝隙，直接对刀头中的内腔进行泄压，其中，在内腔的压力高于或等于压力阈值时，可自动控制泄压的实现，避免刀头内压力过高这种情况的发生，进而避免了导管的爆裂。
本发明也区别于直接在回气通道中直接设置泄压相关部件的方案，若直接在回气通道中设置，其只能在回气通道发生堵塞时实现自动泄压，若柔性冷刀的回气通道内发生堵塞，则无法起到积极的泄压作用。然而，根据对实际的实验和使用过程中堵塞现象的研究，本发明发现实际情况中，在其他任意位置都有可能发生堵塞，如柔性冷刀的柔性导管、延长管段等等；故而，本发明直接对刀头进行泄压，可有效应对多种堵塞情况，可便于应对各种原因引起的刀头内压力过高。
现有相关技术中，为了实现自动泄压，通常的思路是通过压力传感器与电磁阀的结合来实现，本发明可选方案中，针对于空间受限的特定情况，创造性地将滑块、密封部件、弹簧的运动方式结合到柔性冷刀中，以较为简单的结构、较低的成本，以及较少的空间使用，实现了自动泄压。
本发明可选方案中，使用了柔性内导管与柔性外导管的双层管结构，其可有利于实现隔热，避免柔性冷刀因为温度较低而对人体造成损伤。同时，通过泄压缝隙的产生和/或对泄压缝隙的抽真空，在泄压的同时，可进一步提高隔热效果。
此外，针对于现有相关技术中的橡胶或塑料材料可能会在低温下发生脆化的情况，本发明可选方案中采用了四氟乙烯材料，由于四氟乙烯材料具有良好的机械韧性，即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率，因此选用聚四氟乙烯作为内外层柔性导管的材料，可实现低温下的安全密封。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的结构示意图；
图2是本发明另一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的结构示意图一；
图3是本发明另一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的局部结构示意图一；
图4是图3中A-A截面的结构示意图；
图5是本发明另一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的局部结构示意图二。
附图标记说明：
1-刀头结构；
11-刀头前段；
12-刀头后段；
13-刀头通气孔；
14-内腔；
2-柔性管结构；
21-柔性管通气孔；
22-泄压缝隙；
23-柔性内导管；
24-柔性外导管；
241-第一外管段；
242-第二外管段；
3-泄压中间腔；
4-泄压组件；
41-滑块；
42-弹簧；
43-第一密封部件；
44-第二密封部件；
5-内衬管；
51-内衬通气孔；
52-螺纹部；
53-环形凸起部；
54-焊接点；
6-第一挤压管；
7-管路结构；
8-第二挤压管；
9-固定部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1是本发明一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的结构示意图。
请参考图1，耐低温高压的柔性冷冻消融针装置，包括：刀头结构1与连接于所述刀头结构1后端的柔性管结构2，所述刀头结构1中设有内腔14，所述刀头结构1包括刀头前段11与刀头后段12，所述刀头后段12的前端连接于所述刀头前段11的后端，所述刀头后段12的外径小于所述刀头前段11的外径，所述的柔性冷冻消融针装置还包括：内衬管5、泄压组件4、泄压中间腔3与第一挤压管6。
所述柔性管结构2中设有泄压缝隙22与柔性管通气孔21，所述刀头前段11的后端面设有刀头通气孔13，所述内衬管5设有内衬通气孔51。
所述内衬管5的前端连接所述刀头前段11的后端面，所述泄压中间腔3沿所述刀头结构1的径向形成于所述内衬管5的内侧与所述刀头后段12的外侧之间，所述泄压中间腔3沿所述刀头结构1的轴向形成于所述刀头前段11的后端面与固定部9之间，所述固定部9连接于所述刀头后段12外侧与所述内衬管5的内侧之间；所述柔性管结构2沿所述刀头结构1的径向设于所述内衬管5的外侧，所述泄压中间腔3经所述内衬通气孔51与所述柔性管通气孔21连通至所述泄压缝隙22；所述内腔14连接于所述刀头通气孔13的一侧，其可理解为如图所示刀头通气孔13的左侧，所述泄压中间腔3连接于所述刀头通气孔13的另一侧，其可理解为如图1所示的刀头通气孔13的右侧，此外，所述泄压中间腔3可经内衬通气孔51连接于所述柔性管通气孔21的一侧，其可理解为如图1所示的柔性管通气孔21的下侧，所述泄压缝隙22连接于所述柔性管通气孔21的另一侧，其可理解为如图1所示的柔性管通气孔21的上侧，同时，该柔性管通气孔21也可理解为沿刀头结构1的径向设置的。
其中的刀头通气孔13、柔性管通气孔21的两侧，可以不限于如图1所示的径向与轴向，例如：刀头通气孔13除了可以是沿轴向的，还可以是沿径向的；柔性管通气孔21与内衬通气孔51除了可以是沿径向的，还可以是沿轴向的。此外，刀头通气孔13、柔性通气孔21与内衬通气孔51的数量可以是单个，也可以是多个，若为多个，则该多个刀头通气孔13可以是绕刀头结构1的轴向分布，该多个柔性通气孔21与多个内衬通气孔51可以是绕刀头结构1的轴向分布。
其中的泄压缝隙22可以呈环状的缝隙，也可以为包括多个缝隙部，该缝隙部可环绕刀头结构1的轴向分布的。
若泄压缝隙22包括多个缝隙部，且柔性管通气孔21与内衬通气孔51的数量均为多个，则每个缝隙部可连接至少一个柔性管通气孔21。
此外，以上所涉及通气孔的形状可以是多样的，而不限于圆柱状的孔结构，例如：孔结构可以是一端较大另一端较小的形状，再例如：孔结构的截面除了为圆形，还可以为多边形。
所述泄压组件4设于所述泄压中间腔3，用于在所述内腔14的压力低于压力阈值时封闭所述刀头通气孔13，并在所述内腔14的压力高于或等于所述压力阈值时，控制所述刀头通气孔13、所述柔性管通气孔21与所述内衬通气孔51均连通，以使得所述刀头结构1中的气体能够依次经所述刀头通气孔13、泄压中间腔3、所述内衬通气孔51、所述柔性管通气孔21与所述泄压缝隙22被排出泄压。
以上所涉及的封闭，可理解为使得通气孔两侧无法流通的任意手段。
以上所涉及的控制所述刀头通气孔13、所述柔性管通气孔21与所述内衬通气孔51均连通，可理解为使得控制结果为所述刀头通气孔13、所述内衬通气孔51与所述柔性管通气孔21均连通，具体地，基于所封闭的通气孔的不同，所实现的自动控制的过程也可适应性发生变化，例如：若在封闭时仅封闭了刀头通气孔13，未封闭柔性管通气孔21与内衬通气孔51，则所实施的自动控制可以为控制刀头通气孔13不再封闭；再例如：若在封闭时仅封闭了柔性管通气孔21与内衬通气孔51，未封闭刀头通气孔13，则所实施的自动控制可以为控制柔性管通气孔21与内衬通气孔不再封闭；还例如：若在封闭时同时封闭了刀头通气孔13与柔性管通气孔21，则所实施的自动控制可以为控制刀头通气孔13与柔性管通气孔21均不再封闭。此外，以上所涉及的封闭，包含了直接封闭，以及间接封闭的情形，该间接封闭可理解为使之不流通，但并非直接接触的情形。
本实施例提供的耐低温高压的柔性冷冻消融针装置，利用刀头通气孔、泄压中间腔、柔性管通气孔与泄压缝隙，直接对刀头中的内腔进行泄压，其中，在内腔的压力高于或等于压力阈值时，可自动控制泄压的实现，避免刀头内压力过高这种情况的发生，进而避免了导管的爆裂。
同时，本实施例也区别于直接在回气通道中直接设置泄压相关部件的方案，若直接在回气通道中设置，其只能在回气通道发生堵塞时实现自动泄压，若柔性冷刀的回气通道内发生堵塞，则无法起到积极的泄压作用。然而，根据对实际的实验和使用过程中堵塞现象的研究，本实施例发现实际情况中，在其他任意位置都有可能发生堵塞，如柔性冷刀的柔性导管、延长管段等等；故而，本实施例直接对刀头进行泄压，可有效应对多种堵塞情况，可便于应对各种原因引起的刀头内压力过高。
图2是本发明另一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的结构示意图一；图3是本发明另一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的局部结构示意图一；图4是图3中A-A截面的结构示意图；图5是本发明另一实施例中耐低温高压的柔性冷冻消融针装置的局部结构示意图二。
请参考图2至图5，所述刀头结构1包括刀头前段11与刀头后段12，所述刀头后段12的前端连接于所述刀头前段11的后端，所述刀头后段12的外径小于所述刀头前段11的外径，所述刀头通气孔13设于所述刀头前段11的后端面，且位于所述刀头后段12的外侧，所述泄压中间腔3位于所述刀头前段11的后端一侧。
通过刀头结构1中尺寸的变化，可适于实现与柔性管结构2的连接，保障整体尺寸的均匀匹配。
请参考图2和图3，所述泄压组件4包括位于所述泄压中间腔3内的滑块41与弹簧42，固定部9可以是内衬管5的一部分，或可理解为固定部9与内衬管5是一体的，所述弹簧42沿所述刀头结构1的轴向连接所述滑块41与所述固定部9；所述刀头前段11的后端面一侧设有第一密封部件43。在一种举例中，该弹簧42可以是缠绕于刀头后段12外侧而成型，并与固定部9与滑块41连接的。
所述弹簧42可被配置为在所述内腔14的压力低于所述压力阈值时能够通过弹性力驱动所述第一密封部件43被所述滑块41与所述刀头前段11的后端面夹持，以封闭所述刀头通气孔13。具体地，在压力低于压力阈值时，弹簧42可理解为被压缩，进而产生以上所涉及的弹性力。
所述弹簧42还可被配置为在所述内腔14的压力高于或等于所述压力阈值时能够在所述内腔14的压力的驱动下被压缩，以使得所述刀头通气孔13不再被封闭。具体地，在压力低于压力阈值时，弹簧42可被压缩到一定程度，当压力高于或等于压力阈值时，弹簧42可被进一步压缩。
可见，以上所涉及的配置，可理解为对弹簧42的形变能力、长度，以及泄压中间腔3的适配，满足以上功能的实现。同时，其中的压力阈值可以理解为根据具体情形进行调整的任意数值，该数值可通过对弹簧42的选型，以及制作、成型、安装的工艺等来调整确定。
一种具体实施过程中，所述第一密封部件43连接所述滑块41的前端；所述第一密封部件43被所述滑块41与所述刀头前段11的后端面夹持时，所述第一密封部件43能够封闭于所述刀头通气孔13，即第一密封部件43可实现对刀头通气孔13的直接封闭；所述弹簧42在所述内腔14的压力驱动下被压缩时，所述第一密封部件43与所述刀头通气孔13分离，以使得所述刀头通气孔13不再被封闭。
另一种具体实施过程中，所述第一密封部件43连接所述刀头前段11的后端面，所述滑块41的沿所述刀头结构1的径向的第一侧设有中间缝隙，其可理解为图2和图3所示靠近轴心的一侧设有中间缝隙；所述泄压中间腔3包括位于所述滑块41的前端一侧的第一泄压分腔与位于所述滑块41的后端一侧的第二泄压分腔。其可理解为滑块41沿轴向将泄压中间腔3分为两端侧的分腔。
所述第一密封部件43被所述滑块41与所述刀头前段11的后端面夹持时，所述第一密封部件43能够同时封闭所述中间缝隙的前端，以使得所述第一泄压分腔与所述第二泄压分腔被隔断；此时，第一泄压分腔可理解为刀头通气孔13与滑块41的前端之间的空间，其可与刀头通气孔13连通形成与第二泄压分腔分隔的一个整体。
所述弹簧42在所述内腔14的压力驱动下被压缩时，所述刀头通气孔13、所述第一泄压分腔、所述中间缝隙、所述第二泄压分腔、所述内衬通气孔51、所述柔性管通气孔21，以及所述泄压缝隙22依次连通。
其中一种实施方式中，所述滑块41的沿所述刀头结构1的径向的第二侧设有第二密封部件44，所述第二密封部件44用于在所述滑块41的第二侧隔断所述第一泄压分腔与所述第二泄压分腔。该第二侧指的是沿径向的第二侧。
进一步举例中，该滑块41的第二侧可设有凹槽，第二密封部件44可以安装于所述凹槽。
具体实施过程中，第一密封部件43与第二密封部件44可以为密封圈。
进一步举例中，由于弹簧42的推力向前推动滑块41，并依靠两个密封圈的密封，可防止刀头前段11中的气体进入泄压缝隙22内。若回气发生堵塞，则会造成刀头结构1内部压力升高，若气体压力高于弹簧42提供的推力，则会导致滑块41后移，气体将经刀头通气孔13、泄压中间腔3，而进入泄压缝隙22内。过量的气体可靠着例如抽压组件的组件产生的真空抽吸作用将会迅速排出，达到泄压的目的。
具体使用过程中，刀头后段12上可依次套入例如密封圈的第一密封部件43、带有密封圈2的滑块41、弹簧42，刀头前后段之间的隔板，即刀头前段11的后端面上沿轴向开有4个刀头通气孔13，用于泄压时通气，例如密封圈的第一密封部件43用于刀头后段12和滑块41之间的轴向密封，例如密封圈的第二密封部件44用于内衬管5和滑块41之间的径向活塞密封，滑块41内侧与刀头后段12外侧之间存在一定的间隙，即前文所涉及的中间间隙，用于泄压时通气，弹簧42的选型要同时考虑期望泄压压力P泄、柔性管结构2内即其中柔性内导管23的最高承受压力P管、刀头结构1内的最高正常背压P背、以及泄压缝隙22内的最小真空压力P真（均为绝对压力），参考公式可以为：P管＞P泄＞P背-P真。
内衬管5套在刀头后段12上，内衬管5两端与刀头后段12的接触处有两个焊接点54，前端的焊接点54保证了刀头结构1内的气体不会泄露至刀头结构1以外，后端的焊接点54保证了内层柔性导管23内的气体不会进入泄压缝隙22。
现有相关技术中，为了实现自动泄压，通常的思路是通过压力传感器与电磁阀的结合来实现，本发明并不完全排除该实施方式的应用，同时，针对于空间受限的特定情况，以上实施方式创造性地将滑块、密封部件、弹簧的运动方式结合到柔性冷刀中，以较为简单的结构、较低的成本，以及较少的空间使用，实现了自动泄压。
可见，弹簧42、密封圈，以及泄压缝隙22的抽吸排气，可通过弹簧42的压缩力和密封圈来保证正常工作状态下的气密性，当压力过高时，通过弹簧的压缩来开启排气，通过泄压缝隙22的抽吸能从产品内部将气体快速排出。
本发明所涉及的柔性冷冻消融针装置，还包括内衬管5，所述内衬管5的前端连接所述刀头前段11的后端面，所述泄压中间腔3沿所述刀头结构1的径向形成于所述内衬管5与所述刀头后段12之间，所述内衬管5设有内衬通气孔51，所述泄压中间腔3经所述内衬通气孔51与所述柔性管通气孔21连通至所述泄压缝隙22，所述柔性管结构2沿所述刀头结构1的径向设于所述内衬管5的外侧，且所述内衬管5的至少部分外壁与所述柔性管结构2的内壁贴合。通过内衬管5，可有利于形成泄压中间腔3。
其中，所述内衬管5的与所述柔性管结构2贴合的外壁可设有凹凸结构，该凹凸结构可包括螺纹部52。通过螺纹部52，可提高内衬管与柔性管结构之间的连接强度。凹凸结构还可包括环形凸起部53，即所述内衬管5的与所述柔性管结构2贴合的外壁还可设有环形凸起部53，通过环形凸起部53，可保证泄压时过来的气体不会进一步向外泄露，同时也可提高连接强度。具体举例中，该环形凸起部53的数量可以为两组，沿刀头结构1的轴向分别位于内衬通气孔51的两侧。
本实施例所涉及的柔性冷冻消融针装置，还包括第一挤压管6，所述第一挤压管6套设于所述柔性管结构2外，且位于部分所述凹凸结构的外侧。具体的，其中的凹凸结构可例如包括一环形凸起部53与螺纹部52。
其中一种实施方式中，还可包括第二挤压管8，所述第二挤压管套设泄压缝隙22的内壁，即套设于柔性管结构2中柔性内导管23外侧，且位于部分所述凹凸结构的外侧。具体的，其中的凹凸结构可例如包括一环形凸起部53。
可见，通过挤压管的径向挤压，进一步保障气密性与连接强度。如图所示，位于柔性管结构2外的挤压管可以理解为第一挤压管6，泄压缝隙22的内壁的挤压管可以理解为第二挤压管8。第一挤压管6与第二挤压管8沿刀头结构1的轴向分别位于内衬通气孔51与柔性管通气孔21的两侧。
可见，以上实施方式针对于塑料的柔性管结构2与金属的刀头结构1之间的连接方式，可同时满足耐高压和耐低温的需求。
其中一种实施方式中，所述柔性管结构2包括柔性内导管23与设于所述柔性内导管23外的柔性外导管24，所述柔性外导管24包括连接于所述刀头结构1的第一外管段241与连接于所述第一外管段241后端的第二外管段242，所述第一外管段241的内壁与所述柔性内导管23外壁贴合，所述泄压缝隙22形成于所述第二外管段242与所述柔性内导管23之间，所述柔性管通气孔21设于所述柔性内导管23，所述泄压缝隙22连通至抽压组件。
其中，所述柔性内导管23与所述柔性外导管24可以为聚四氟乙烯材料的。聚四氟乙烯材料的导管，可在低温下也具有良好的韧性。
以上实施方式中，采用了螺纹部、环形凸起部，以及金属的刀头结构与聚四氟乙烯的导管的挤压，其中，螺纹部提供连接强度，环形凸起部保证气密性，金属的刀头结构与聚四氟乙烯的挤压进一步强化了连接强度和气密性，同时也提高了良好的韧性。
具体举例中，将柔性管结构2旋入螺纹部52，沿径向的螺纹部52的齿牙将会嵌入柔性管结构2的壁内。其中，柔性管结构2中柔性内导管23的壁厚至少不小于齿高的2倍，可用以防止轴向的压力将刀头结构1和柔性管结构2分离开，并且多圈齿牙的嵌入会将轴向的压力均匀分散到每圈齿牙上，但光靠齿牙的嵌入是不够的，因为柔性管结构2还有径向向外扩张的趋势，通过在其外侧再增加挤压管的挤压，这样便可防止其中柔性内导管23的向外扩张，还使得齿牙和柔性管结构2充分的嵌合和接触，因此，螺纹部与挤压管组合的方案还可保证刀头结构1充分的耐压强度。
环形凸起部53加上挤压管的挤压，保证了泄压时过来的气体不会泄露至刀头结构1外部，同时也提供一定的轴向连接强度；环形凸起部53加上挤压管的挤压，保证了柔性内导管23内的气体不会进入泄压缝隙22。
两组环形凸起部的共同作用也可防止柔性内导管23内的气体不会泄露至刀头结构1外部。
绝大多数的常温密封场合，采用的都是具有一定弹性的橡胶材料在硬质密封槽中的发生变形和挤压来完成，由于柔性冷刀的刀头结构1常处于低温的工作环境中，最低温度可达-170℃，而绝大多数橡胶或塑料材料会在如此的低温下发生脆化，导致密封失效。本实施方式中，聚四氟乙烯材料具有良好的机械韧性，即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率，因此选用聚四氟乙烯作为柔性内导管23与柔性外导管24的材料，再加上两组环形凸起部和挤压管的挤压，可实现低温下的安全密封。
柔性内导管23与柔性外导管24通过挤压管的挤压，保证了刀头结构1外的气体不会被吸入泄压缝隙22内。柔性内导管23沿径向开有内导管气孔部，柔性外导管24沿径向开有外导管气孔部，该内导管气孔部与外导管气孔部可同心对齐，以组合形成以上所涉及的柔性管通气孔。
相较而言，仅采用螺纹连接密封，或者螺纹+胶水连接密封等手段均无法同时满足耐低温和耐高压的要求，因为螺纹（尤其是管螺纹）密封的气密性不高，少量气体会从公母螺纹的配合间隙中泄露。若在该间隙中填入螺纹胶，也只能保证常温或适当低温下的气密性，因为大多数胶水在-140~-170℃的低温下会发生脆裂，无法保证气密性。
其中一种实施方式中，所述的柔性冷冻消融针装置，还包括管路结构7，所述管路结构7沿所述刀头结构1的轴向穿设于所述刀头后段12，所述管路结构7内设有供气体进入所述内腔的进入通道，其中的管路结构7可以例如J-T槽。所述刀头后段12内侧与所述管路结构7外侧间形成有供所述内腔的气体排出至所述内衬管5后端一侧的回气通道。
可见，气体可以从例如J-T槽的管路结构7内侧进入刀头前段11的内腔14，后经刀头后段12与例如J-T槽的管路结构7外侧之间的间隙，即前文所涉及的回气通道返回，然后再经柔性内导管23的内侧返回。
综上所述，本发明提供的耐低温高压的柔性冷冻消融针装置，由于所述内衬管的外壁设有螺纹部，可提高内衬管与柔性管结构之间的连接强度，由于所述内衬管的外壁设有环形凸起部，保证了泄压时过来的气体不会进一步向外泄露，同时也可提高连接强度。同时，本发明还可通过挤压管的径向挤压，进一步保障气密性与连接强度。
同时，本发明利用刀头通气孔、泄压中间腔、内衬通气孔、柔性管通气孔与泄压缝隙，直接对刀头中的内腔进行泄压，其中，在内腔的压力高于或等于压力阈值时，可自动控制泄压的实现，避免刀头内压力过高这种情况的发生，进而避免了导管的爆裂。
本发明也区别于直接在回气通道中直接设置泄压相关部件的方案，若直接在回气通道中设置，其只能在回气通道发生堵塞时实现自动泄压，若柔性冷刀的回气通道内发生堵塞，则无法起到积极的泄压作用。然而，根据对实际的实验和使用过程中堵塞现象的研究，本发明发现实际情况中，在其他任意位置都有可能发生堵塞，如柔性冷刀的柔性导管、延长管段等等；故而，本发明直接对刀头进行泄压，可有效应对多种堵塞情况，可便于应对各种原因引起的刀头内压力过高。
现有相关技术中，为了实现自动泄压，通常的思路是通过压力传感器与电磁阀的结合来实现，本发明可选方案中，针对于空间受限的特定情况，创造性地将滑块、密封部件、弹簧的运动方式结合到柔性冷刀中，以较为简单的结构、较低的成本，以及较少的空间使用，实现了自动泄压。
本发明可选方案中，使用了柔性内导管与柔性外导管的双层管结构，其可有利于实现隔热，避免柔性冷刀因为温度较低而对人体造成损伤。同时，通过泄压缝隙的产生和/或对泄压缝隙的抽真空，在泄压的同时，可进一步提高隔热效果。
此外，针对于现有相关技术中的橡胶或塑料材料可能会在低温下发生脆化的情况，本发明可选方案中采用了四氟乙烯材料，由于四氟乙烯材料具有良好的机械韧性，即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率，因此选用聚四氟乙烯作为内外层柔性导管的材料，可实现低温下的安全密封。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种耐低温高压的柔性冷冻消融针，包括：刀头结构与连接于所述刀头结构后端的柔性管结构，所述刀头结构中设有内腔，所述刀头结构包括刀头前段与刀头后段，所述刀头后段的前端连接于所述刀头前段的后端，所述刀头后段的外径小于所述刀头前段的外径，其特征在于，所述的柔性冷冻消融针还包括：内衬管、泄压组件、泄压中间腔与第一挤压管；所述柔性管结构中设有泄压缝隙与柔性管通气孔，所述刀头前段的后端面设有刀头通气孔，所述内衬管设有内衬通气孔；
所述内衬管的前端连接所述刀头前段的后端面，所述泄压中间腔沿所述刀头结构的径向方向形成于所述内衬管的内侧与所述刀头后段的外侧之间，所述柔性管结构沿所述刀头结构的径向方向设于所述内衬管的外侧，所述泄压中间腔经所述内衬通气孔与所述柔性管通气孔连通至所述泄压缝隙；所述内腔连接于所述刀头通气孔的一侧，所述泄压中间腔连接于所述刀头通气孔的另一侧；
所述内衬管的至少部分外壁与所述柔性管结构的内壁贴合，所述内衬管的与所述柔性管结构贴合的外壁设有凹凸结构；所述第一挤压管套设于所述柔性管结构外，且位于部分所述凹凸结构的外侧；所述凹凸结构包括螺纹部和环形凸起部；
所述泄压组件设于所述泄压中间腔，用于在所述内腔的压力低于压力阈值时封闭所述刀头通气孔、所述柔性管通气孔与所述内衬通气孔中至少之一，并在所述内腔的压力高于或等于所述压力阈值时，控制所述刀头通气孔、所述柔性管通气孔与所述内衬通气孔均连通，以使得所述刀头结构中的气体能够依次经所述刀头通气孔、泄压中间腔、所述内衬通气孔、所述柔性管通气孔与所述泄压缝隙被排出泄压。
2.根据权利要求1所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，所述泄压组件包括位于所述泄压中间腔内的滑块与弹簧，以及连接于所述刀头后段外侧的固定部，所述泄压中间腔沿所述刀头结构的轴向方向形成于所述固定部与所述刀头前段的后端面之间，所述弹簧沿所述刀头结构的轴向方向连接所述滑块与所述固定部；所述刀头前段的后端面设有第一密封部件；
所述弹簧被配置为在所述内腔的压力低于所述压力阈值时能够通过弹性力驱动所述第一密封部件被所述滑块与所述刀头前段的后端面夹持，以封闭所述刀头通气孔，以及：在所述内腔的压力高于或等于所述压力阈值时能够在所述内腔的压力的驱动下被压缩或拉伸，以使得所述刀头通气孔不再被封闭。
3.根据权利要求2所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，所述滑块的沿所述刀头结构的径向方向的第一侧设有中间缝隙；所述泄压中间腔包括位于所述滑块的前端一侧的第一泄压分腔与位于所述滑块的后端一侧的第二泄压分腔；
所述第一密封部件被所述滑块与所述刀头前段的后端面夹持时，所述第一密封部件能够同时封闭所述中间缝隙的前端，以使得所述第一泄压分腔与所述第二泄压分腔被隔断；
所述弹簧在所述内腔的压力驱动下被压缩或拉伸时，所述刀头通气孔、所述第一泄压分腔、所述中间缝隙、所述第二泄压分腔、所述柔性管通气孔，以及所述泄压缝隙依次连通。
4.根据权利要求3所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，所述滑块的沿所述刀头结构的径向方向的第二侧设有第二密封部件，所述第二密封部件用于在所述滑块的第二侧隔断所述第一泄压分腔与所述第二泄压分腔。
5.根据权利要求4所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，所述滑块的第二侧设有凹槽，所述第二密封部件安装于所述凹槽。
6.根据权利要求4所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，所述第一密封部件与所述第二密封部件均为密封圈。
7.根据权利要求1至6任一项所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，所述柔性管结构包括柔性内导管与设于所述柔性内导管外的柔性外导管，所述柔性外导管包括连接于所述刀头结构的第一外管段与连接于所述第一外管段后端的第二外管段，所述第一外管段的内壁与所述柔性内导管外壁贴合，所述泄压缝隙形成于所述第二外管段与所述柔性内导管之间，所述柔性管通气孔设于所述柔性内导管，所述泄压缝隙连通至抽压组件。
8.根据权利要求7所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，所述柔性内导管与所述柔性外导管为聚四氟乙烯材料的。
9.根据权利要求7所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，还包括第二挤压管，所述第二挤压管套设于所述柔性内导管外侧，且位于部分所述凹凸结构的外侧。
10.根据权利要求1至6任一项所述的柔性冷冻消融针，其特征在于，还包括管路结构，所述管路结构沿所述刀头结构的轴向方向穿设于所述刀头后段，所述管路结构内设有供气体进入所述内腔的进入通道，所述刀头后段内侧与所述管路结构外侧间形成有供所述内腔的气体排出至所述刀头后段的后端一侧的回气通道。
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