CN109528301A - 一种组合式消融电极及电极针表面制作绝缘涂层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械领域，特别是一种组合式消融电极及电极针表面制作绝缘涂层的方法。现有消融电极一次性使用的医疗成本过高，电极针采用热缩管材作绝缘层在应用30KV以上场合会使电极针明显变粗影响穿刺便利并有安全风险，本发明提供一种组合式消融电极及电极针表面制作绝缘涂层的方法，所述消融电极采用可拆卸的分体构造，由一次性的耗材组件和可重复使用的循环组件组合而成，每次消融手术时只需更换耗材组件即可，循环组件可经过符合要求的消毒、灭菌处理后反复使用，进而降低医疗成本，减轻病患负担；电极针表面制作的绝缘涂层可确保轻薄的涂层达到上万伏的绝缘性能要求，继而避免电极针外径明显变粗导致的穿刺不便与安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是一种组合式消融电极及电极针表面制作绝缘涂层的方法。
背景技术
纳秒脉冲电场肿瘤消融法是将电工技术应用于肿瘤治疗的一种新型治疗方法，其对人体深部和浅表的肿瘤破坏性强，且治疗范围能有效控制，不会大面积的损伤正常组织，相对于传统疗法和现有的其他疗法，纳秒脉冲电场治疗肿瘤技术具有治疗效果好、效率高、残余毒性小甚至没有、参数控制容易、对组织周围的重要的血管、管路不产生热伤害，在肿瘤临床治疗中表现出了良好的应用前景。纳秒脉冲电场肿瘤消融法在治疗时通过电极针穿刺入人体组织内部，然后控制针尖对肿瘤实施上万伏的纳秒脉冲电压，消融病灶。现有消融电极为一体结果，由前部的电极针和后部的电极手柄以及内置的电线、底座等组成，一体结构的消融电极在治疗时为一次性使用，使用完毕整个消融电极废弃，消融电极上的底座、电线等部件技术要求高制造成本大，消融电极一次性使用会导致治疗成本提高，增加病人手术成本，不利于纳秒脉冲电场肿瘤消融治疗的普及推广。现有电极针除了针尖部分以外都需绝缘处理，现有电极针的绝缘结构采用热缩或非热缩的高分子管材套置在金属材质的电极针本体外作绝缘，然后对针尖部分管材剥离使针尖露出为穿刺和治疗的工作端，当绝缘性能要求满足30KV高电压时，管材的厚度相对于电极针本体的直径会明显变粗，进而导致电极针外径变粗而影响穿刺的便利性和安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有消融电极一次性使用带来的医疗成本过高给病人增加经济负担，电极针采用热缩管材作绝缘层在应用30KV以上场合会使电极针明显变粗影响穿刺便利和安全性等问题，本发明提供一种组合式消融电极及电极针表面制作绝缘涂层的方法，所述消融电极采用可拆卸的分体构造，由一次性的耗材组件和可重复使用的循环组件组合而成，每次消融手术时只需更换耗材组件即可，循环组件可经过符合要求的消毒、灭菌处理后反复使用，进而降低医疗成本，减轻病患负担；电极针表面制作的绝缘涂层可确保轻薄的涂层达到上万伏的绝缘性能要求，继而避免电极针外径明显变粗导致的穿刺不便与安全隐患。
本发明解决技术问题采用的技术方案：一种组合式消融电极，包括自前向后连接的电极针、电极手柄、底座以及电线，所述电极针和底座分别连接于电极手柄前后两端，底座后端连接电线，其特征是所述电极针表面设绝缘涂层，电极针和电极手柄组成可更换的耗材组件，底座和电线组成可重复使用的循环组件，所述电极手柄和底座之间设有可拆卸的连接结构，电极手柄和底座在各自的连接部内置相匹配的导电结构，所述电极手柄和底座在连接时导电结构使两者电连接。本发明通过在电极手柄和底座之间改为拆卸连接，使得电极手柄和设于其前端的电极针成为可替换的耗材，底座和电线成为可重复使用的循环组件，有效降低医疗成本、减轻病患负担，而且电线和底座在消融治疗时并不会和人体直接接触，可以重复使用而且没有高等级消毒、灭菌要求，由此节省大量资源有利环保；电极手柄和底座之间的连接结构确保两部分可拆卸安装，导电结构确保两者在对接时内部保持通电，以使电极针正常工作；电极针表面通过绝缘涂层替代现有常见热缩管材做绝缘，使用较薄的绝缘涂层就能满足高电压的绝缘要求，同时不会使电极针外径明显变粗，不影响穿刺的便利性和安全性。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述连接结构包括设于电极手柄尾端的插孔和设于底座前端的插头；所述导电结构包括设于电极手柄内的导电接线柱A和设于底座内的导电接线柱B，接线柱A紧固于电极手柄内且接线柱A后端形成导电插头伸出于插孔内，接线柱A前端固接插入电极手柄内的电极针，所述接线柱B紧固于底座的插头内，插头端面开孔并向内延伸形成孔道对接接线柱B，与孔道对接的接线柱B前端设置和导电插头相配的导电插座，接线柱B后端和插入底座内的电线连接。电极手柄和底座通过插头和插孔配合，实现两者的可拆卸连接；同时两个接线柱对接确保电连接，对电极针供电，当电极手柄和底座插接时，接线柱A后端的导电插头同步插入接线柱B前端的导电插座内。
所述插头包括同轴线的小径段和大径段组成，且大径段与底座相连，小径段长度短于大径段，两者在变径连接处形成圆台，所述插孔的内孔形状和插头相配。插头由小径段和圆台以及大径段连接组成，插孔形状与插头相配，确保电极手柄和底座插接组装后更牢固、紧密。
所述电极手柄和接线柱A通过螺纹连接紧固，底座和接线柱B通过螺纹连接紧固。电极手柄和接线柱A、底座和接线柱B均通过螺纹紧固连接，制造时只需在电极手柄和底座上开设相应螺纹内孔，两个接线柱上加工出外螺纹即可，组装方便，连接后牢固可靠，并且加工方便利于批量生产。
所述导电插头伸出端绕周缘设若干弹性分叉，导电插座的内孔壁绕周缘设置和弹性分叉相配的卡槽。通过弹性分叉和卡槽配合实现导电插头和导电插座连接锁定以保证两者电连接，当导电插头插入导电插座后转动电极手柄，导电插头和弹性分叉随之转动，当弹性分叉转到卡槽位置时弹性卡入，导电插头和导电插座连接锁定，两者之间不能再相对转动。
所述底座上在插头后方位置环绕圆周设置凸楞。通过凸楞增大用手握持底座时的摩擦力，以方便电极手柄和底座之间的拆装。
所述电极手柄为塑料手柄，塑胶手柄上套有硅胶皮。塑料手柄同时具备绝缘性能强和成本低的特点，既能提高电极手柄操作安全性，又能降低一次性使用耗材组件的成本；硅胶皮可以增加手握电极手柄时的摩擦力，便于医生操作。
一种在电极针表面制作绝缘涂层的方法，其特征是通过气相沉积法在电极针本体表面经多次沉积派瑞林覆膜形成绝缘涂层，气相沉积的全过程在室温的真空环境下进行。气相沉积法（CVD）在物体表面沉积覆膜为现有技术，在室温下气相沉积用派瑞林（parylene）覆膜具有以下技术效果：1.派瑞林在真空条件下稀薄的气体中形成并附着在电极针本体表面，每单位厚度有超强屏蔽性能，具有极好的化学惰性及无针孔性，派瑞林薄膜无色透明；2.室温下派瑞林在电极针本体上自发形成覆膜不需要升温固化过程，更不需要对基材施加室温以上的温度和更多的时间来让膜生长，所述自发生长还不需要催化剂，避免催化剂中的离子或离子化合物残留在涂层里参与电荷的迁移而影响涂层的绝缘性能；3.派瑞林涂层具有优异的节电性能，特别是低的介质损耗和高的介电强度，涂层有高的绝缘强度，同时派瑞林涂层还有优良的机械性能，尤其是高机械强度和低摩擦系数，涂层有干膜润滑性能使电极针穿刺顺畅减小摩擦；4.派瑞林涂层通过气相沉积形成，沉积过程中充满气体不存在液态，没有液体涂层引起的边角效应及流挂现象，覆膜电极针表面时高度同形均匀一致，用料更省，由于派瑞林覆膜同形性好，即使在电极针本体表面多次重复覆膜各处仍然能保持一致，全过程都在同一室温下进行，涂层和涂层包裹的电极针内不会因为温度变化引发热膨胀而产生热应力、机械应力或化学固化应力；多次气相沉积的派瑞林涂层在电极针本体上最终形成的涂层厚度相对传统液体涂覆形成的绝缘层厚度大大降低，如改用液体涂覆加工的平均厚度为派瑞林涂层厚度的10倍左右，派瑞林单次镀膜厚度最高不超过80μm，多次镀膜也不会使电极针外径粗细有明显变化，不影响电极针在手术中的穿刺，派瑞林形成的绝缘涂层薄与电极针之间的热膨胀系数几乎没有差别，更不会因为膨胀/收缩发生两者相对变形，绝缘涂层稳定不易破裂。
所述电极针本体表面经2～3次沉积派瑞林覆膜形成绝缘涂层。气相沉积法镀派瑞林覆膜时每次的镀膜厚度最高不超过80μm，在此厚度下无法达到30KV高电压绝缘性能，通过2～3次重复涂覆就可以达到预定的均匀绝缘厚度满足30KV高电压绝缘需要，并且绝缘涂层厚度也很有限，不会造成电极针外径明显变粗，避免了电极针外径明显扩大带来的穿刺不便和安全隐患。电极针直径在1～1.5mm，通过多次镀膜可以有效改变电极针本体表面派瑞林纳米粉末的流动，使电极针表面的涂层厚度更加均匀。
本发明提供一种组合式消融电极及电极针表面制作绝缘涂层的方法，所述消融电极采用可拆卸的分体构造，由一次性的耗材组件和可重复使用的循环组件组合而成，每次消融手术时只需更换耗材组件即可，循环组件可经过符合要求的消毒、灭菌处理后反复使用，进而降低医疗成本，减轻病患负担；电极针表面制作绝缘涂层的方法可确保轻薄的涂层达到上万伏的绝缘性能要求，并能避免电极针外径明显变粗导致的穿刺不便与安全隐患。
附图说明
图1：本发明分拆示意图。
图2：图1的剖视图。
图中：1.电极针、2.电极手柄、3.底座、4.电线、5.插孔、6.插头、61.小径段、62.圆台、63.大径段、7.接线柱A、71.导电插头、72.弹性分叉、8.接线柱B、81.导电插座、82.卡槽、9.硅胶皮、10.凸楞。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
如图1～2所示，一种组合式消融电极，包括自前向后连接的电极针1、电极手柄2、底座3以及电线4，所述电极针1和底座3分别连接于电极手柄2前后两端，底座3后端连接电线4，所述电极针1表面设绝缘涂层，电极针1和电极手柄2组成可更换的耗材组件，底座3和电线4组成可重复使用的循环组件，电极手柄2和底座3之间设有可拆卸的连接结构，电极手柄2和底座3在各自的连接部内置相匹配的导电结构，所述电极手柄2和底座3在连接时导电结构使两者电连接；所述连接结构包括设于电极手柄2尾端的插孔5和设于底座3前端的插头6，导电结构包括设于电极手柄2内的导电接线柱A7和设于底座3内的导电接线柱B8，接线柱A7紧固于电极手柄2内且接线柱A7后端形成导电插头71伸出于插孔5内，接线柱A7前端固接插入电极手柄2内的电极针1，所述接线柱B8紧固于底座3的插头6内，插头6端面开孔并向内延伸形成孔道对接接线柱B8，与孔道对接的接线柱B8前端设置和导电插头71相配的导电插座81，接线柱B8后端和插入底座3内的电线4连接。
本发明通过在电极手柄和底座之间改为拆卸连接，使得电极手柄和设于其前端的电极针成为可替换的耗材，底座和电线成为可重复使用的循环组件，有效降低医疗成本、减轻病患负担；电极手柄和底座之间的连接结构确保两部分可拆卸安装，导电结构确保两者在对接时内部保持通电，以使电极针正常工作。电极手柄和底座通过插头和插孔配合，实现两者可拆卸连接，同时两个接线柱对接确保电连接，对电极针供电，当电极手柄和底座插接时，接线柱A后端的导电插头同步插入接线柱B前端的导电插座内；电极针表面通过绝缘涂层替代现有常见热缩管材做绝缘，使用较薄的绝缘涂层就能满足高电压的绝缘要求，同时不会使电极针外径明显变粗，不影响穿刺的便利性和安全性。
所述插头6包括同轴线的小径段61和大径段63组成，且大径段63与底座3相连，小径段61长度短于大径段63，两者在变径连接处形成圆台62，所述插孔5的内孔形状和插头6相配。插头由小径段和圆台以及大径段连接组成，插孔形状与插头相配，确保电极手柄和底座插接组装后更牢固、紧密。
所述电极手柄2和接线柱A7通过螺纹连接紧固，底座3和接线柱B8通过螺纹连接紧固。只需在电极手柄和底座上开设相应螺纹内孔，两个接线柱上加工出外螺纹即可，组装方便，连接后牢固可靠，并且加工方便利于批量生产。
所述导电插头71伸出端绕周缘设若干弹性分叉72，导电插座81的内孔壁绕周缘设置和弹性分叉72相配的卡槽82。当导电插头插入导电插座后转动电极手柄，导电插头和弹性分叉随之转动，当弹性分叉转到卡槽位置时弹性卡入，导电插头和导电插座连接锁定，两者之间不能再相对转动。
所述底座3上在插头6后方位置环绕圆周设置凸楞10；所述电极手柄2为塑料手柄，塑胶手柄上套有硅胶皮9。凸楞可以增大用手握持底座时的摩擦力，以方便电极手柄和底座之间的拆装；塑料手柄同时具备绝缘性能强和成本低的特点，提高电极手柄操作安全性，降低一次性使用耗材组件的成本；硅胶皮可以增加手握电极手柄时的摩擦力，便于医生操作。
一种在电极针表面制作绝缘涂层的方法，通过气相沉积法在电极针本体表面经2～3次沉积派瑞林覆膜形成绝缘涂层，本实施例中优选3次沉积派瑞林覆膜，气相沉积的全过程都在室温的真空环境下进行。在广泛使用的气相沉积（CVD）基础上，使用派瑞林材料在室温的真空环境下经过3次重复涂覆达到预定的绝缘厚度以满足30KV高电压绝缘需要；最终形成的绝缘涂层厚度有限，约200μm，不会造成电极针外径明显变粗，避免了电极针外径明显扩大带来的穿刺不便和安全隐患，同时派瑞林涂层薄不会相对电极针膨胀/收缩发生相对变形，绝缘涂层稳定不易破裂；派瑞林绝缘涂层具有优良的机械性能如高机械强度和低摩擦系数，并具有良好的干膜润滑性减小摩擦以确保电极针穿刺顺畅，适合穿刺使用。
Claims (9)
1.一种组合式消融电极，包括自前向后连接的电极针（1）、电极手柄（2）、底座（3）以及电线（4），电极针（1）和底座（3）分别连接于电极手柄（2）前后两端，底座（3）后端连接电线（4），其特征是所述电极针（1）表面设绝缘涂层，电极针（1）和电极手柄（2）组成可更换的耗材组件，底座（3）和电线（4）组成可重复使用的循环组件，所述电极手柄（2）和底座（3）之间设有可拆卸的连接结构，电极手柄（2）和底座（3）在各自的连接部内置相匹配的导电结构，所述电极手柄（2）和底座（3）在连接时导电结构使两者电连接。
2.根据权利要求1所述的组合式消融电极，其特征是所述连接结构包括设于电极手柄（2）尾端的插孔（5）和设于底座（3）前端的插头（6）；所述导电结构包括设于电极手柄（2）内的导电接线柱A（7）和设于底座（3）内的导电接线柱B（8），接线柱A（7）紧固于电极手柄（2）内且接线柱A（7）后端形成导电插头（71）伸出于插孔（5）内，接线柱A（7）前端固接插入电极手柄（2）内的电极针（1），所述接线柱B（8）紧固于底座（3）的插头（6）内，插头（6）端面开孔并向内延伸形成孔道对接接线柱B（8），与孔道对接的接线柱B（8）前端设置和导电插头（71）相配的导电插座（81），接线柱B（8）后端和插入底座（3）内的电线（4）连接。
3.根据权利要求2所述的组合式消融电极，其特征是所述插头（6）包括同轴线的小径段（61）和大径段（63）组成，且大径段（63）与底座（3）相连，小径段（61）长度短于大径段（63），两者在变径连接处形成圆台（62），所述插孔（5）的内孔形状和插头（6）相配。
4.根据权利要求2所述的组合式消融电极，其特征是所述电极手柄（2）和接线柱A（7）通过螺纹连接紧固，底座（3）和接线柱B（8）通过螺纹连接紧固。
5.根据权利要求2所述的组合式消融电极，其特征是所述导电插头（71）伸出端绕周缘设若干弹性分叉（72），导电插座（81）的内孔壁绕周缘设置和弹性分叉（72）相配的卡槽（82）。
6.根据权利要求2所述的组合式消融电极，其特征是所述底座（3）上在插头（6）后方位置环绕圆周设置凸楞（10）。
7.根据权利要求1至6之一所述的组合式消融电极，其特征是所述电极手柄（2）为塑料手柄，塑胶手柄上套有硅胶皮（9）。
8.一种在电极针表面制作绝缘涂层的方法，其特征是通过气相沉积法在电极针本体表面经多次沉积派瑞林覆膜形成绝缘涂层，所述气相沉积的全过程在室温的真空环境下进行。
9.根据权利要求8所述在电极针表面制作绝缘涂层的方法，其特征是所述电极针本体表面经2～3次沉积派瑞林覆膜形成绝缘涂层。
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