CN112022332A - 一种消融针 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消融针，包括：针尖，设置于消融针的最远端，具有斜面，用于刺入人体组织或动物体内组织；针管，针管为前后贯通的细长的管状，其一端连接针尖，其中，在针管与针尖的连接处，形成有预设空间，冷却液在预设空间转向，其流动方向从朝向针尖转变为背离针尖。本发明提供的消融针，具有更大空间的进水区和回水区，提高冷却液的容量；并且，利用抽吸装置，提高冷却液的流速，因此可以改善冷却效果；结构设计巧妙，使针管更细长，能减少穿刺对人体的损伤。

Description

一种消融针

技术领域

本发明涉及一种用于射频消融系统的消融针，属于介入医疗器械技术领域。

背景技术

消融针是射频消融系统的关键部件，它将直接进入患者体内。因此，除了保证得到最佳疗效外，还必须把它的潜在危险降低到最低限度。

影响射频消融效果的重要因素包括射频电极的功率、针尖温度、针尖阻抗以及电极大小。在相同功率的情况下，消融电极的表面积增大，则电流密度会变低，导致很多能量流失到消融组织附近的血液中，因此消融的深度不足。因此选择较小的电极有利于改善消融效果，并且减小创口。

在阻抗控制方面，针尖阻抗高，射频能量传递范围小，导致消融达不到预期效果。因此，现有技术中的思路是在消融过程中，给消融组织注少量的水，减小阻抗，可以进一步扩大消融面积。

在温度控制方面，在冷却液流量不够的情况下，冷却液带走的热量少，针尖温度高，会因局部过热而造成消融组织炭化，而且也会使射频发生仪的输出功率受温度传感器的反馈抑制，导致消融效果不及预期。因此，现有技术中的思路是增大冷却液的腔体，增加冷却液的流速；进而导致消融电极的管径增大。

如中国发明专利ZL 200310122792.1所述，在射频消融电极针内有与针管同轴的内置引水钢管和热电偶。冷却水从进水软管通过引水钢管进入消融电极针内，再经出水软管流出。这样的内置于消融电极针内部的引水钢管，导致整个针管的直径增加，不仅增加了创口，而且如前述消融电极针表面积增加，导致消融效果降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于射频消融系统的消融针。

为了实现上述目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种消融针，用于在冷却液的作用下进行射频消融，包括：

针尖，设置于消融针的最远端并且与射频电极电连接，具有斜面，用于刺入人体组织或动物体内组织；

针管，针管为前后贯通的细长的管状，其一端连接针尖，

其中，在针管与针尖的连接处，形成有预设空间，

冷却液在预设空间转向，其流动方向从朝向针尖转变为背离针尖。

其中较优地，针尖在轴向设置有开口，贯通针尖和针管，用于在射频消融时被人体组织或动物体内组织封堵，从而使冷却液不会从开口中流出。

其中较优地，针管内部包含有沿针管方向延伸的隔水条，隔水条将针管分成进水区和回水区；

预设空间位于隔水条与针尖之间；

进水区和回水区均与预设空间贯通。

其中较优地，隔水条的远端与斜面的远端具有预设的第一距离，隔水条的远端与斜面的近端之间具有预设第二距离，由隔水条与针尖之间形成预设空间。

其中较优地，隔水条与针尖之间留有3毫米的距离。

其中较优地，隔水条沿垂直于针管长轴方向上呈直线或曲线。

其中较优地，针管呈细长的中空管状，其外径为0.8毫米。

其中较优地，针尖为开口设计或封闭设计。

其中较优地，该消融针还包括手柄，其内部设置金属壳体，

金属壳体与针管固定连接，并且连接回水管、进水管和传导线，

金属壳体外设置有射频电极和多个热电偶，并且热电偶分别设置于回水腔和进水腔附近；

金属壳体内设置有回水腔和进水腔，回水腔贯通回水区和回水管；进水腔，与回水腔相邻隔离设置，并且贯通进水区和进水管。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种射频消融系统，包括上述的消融针。

本发明提供的消融针将热电偶和射频电极均固定于手柄内，而不在针尖或针管内，使得针管内部空间可以全部用于进水区和回水区，因此具有更大空间的进水区和回水区，以提高冷却液的容量；并且，使进水区为高压，回水区为负压，以提高冷却液的流速，因此改善冷却效果，更好地消融肿瘤。另外，由于针管内部没有热电偶，使得针管变得更细长，能减少对人体的损伤，也有利于保持良好的穿刺力。

而且，本发明巧妙地利用凝固坏死的组织来封堵针尖，迫使冷却液从进水区在开放的针尖处返回到回水区，形成循环水流，达到降温的目的。这其中有部分水在针尖处渗透到消融的组织中，减少了阻抗。所以针尖的结构可以简化及小型化，既可以实现大电流，又可以改善局部组织气化或过热，从而提高射频效果。本专利未在靠近针尖的针管处设置温度传感器(热电偶)，避免了在针尖设置温度传感器而发生的由温控反馈导致的射频功率抑制。

附图说明

图1是本发明实施例提供的消融针的主视图；

图2是图1中的针尖和针管的局部剖视图；

图3是图1中的针尖和针管的局部放大图；

图4是本发明实施例提供的消融针刺入消融组织时的冷却液的循环路径示意图；

图5是图1中沿着A-A方向的剖面图；

图6是图5所示隔水条的变形例示意图；

图7是图4中针头及针管的局部放大图；

图8是图1中手柄的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本发明实施例提供的消融针100，包括针尖1、针管2、手柄3、进水管41、回水管42和传导线43。如图所示针尖1设置于消融针100的最远端，用于刺入体内。为了与附图中位置保持一致以方便说明，下面将消融针100的最远端称为最左端，近端称为最右端。

如图2～图3所示，针尖1的侧面在图中显示为倾斜的切面，并且斜面朝上，用于刺入待消融组织200(后文将详细说明)。但是，可以理解，本发明实施例提供的消融针100的针尖1还可以根据实际需求采用不同的形状，例如三菱锥针尖、四菱锥针尖、斜面针尖或双斜面针尖。

针尖1设置于消融针的最远端，可以刺入人体组织或动物体内组织。针尖1具有斜面，用于刺入人体组织或动物体内组织。并且，针尖1在轴向设置有开口10，当针尖1刺入人体组织或动物体内组织时，一部分人体组织或动物体内组织200会进入到开口10中(如图4所示)。针尖1与射频电极电连接，用作射频电极。

针管2为前后贯通的中空的细长管状，针管2的左端连接有针尖1。针尖1与针管2一体成型，并且轴向设置有开口(即，在针尖1的远端是开口的，没有封闭)，贯通针尖1和针管2。在射频消融时，开口10会被人体组织或动物体内组织封堵，从而使冷却液不会从开口10中流出。

在针管2的内部，沿针管2的长轴方向Y上设置有隔水条20，所述隔水条20将针管2的内部空间分割出进水区21和回水区22。

如图5所示，隔水条20是一字形。如图6所示，隔水条20’在垂直于所述针管长轴方向的截面上呈现两个半圆连接的S形状。本发明的隔水条沿垂直于所述针管长轴方向上的形状还可以是直角弯折形状，或者是水波纹形状等等，可以根据实际需要设计成不同的形状。

隔水条20一直延伸到针管2的右端，隔水条20的左端与针尖1的左端具有预设的第一距离L1。如图2和图3所示，所述隔水条20沿所述针管2的长轴方向Y平行延伸，但是隔水条20的左端与针尖1的最左端之间有第一距离L1。第一距离L1大于针尖斜面在针管的长轴Y上的投影长度，因此隔水条20与针尖1之间形成预设空间30。冷却液在预设空间转向，其流动方向从朝向针尖(流入)转变为背离针尖(流出)。

如图2所示，本发明中的隔水条20的左端与所述针尖1斜面之间具有预设第二距离L2，因此在针管2的靠近针尖的位置，形成预设空间30。换言之，第一距离L1和第二距离L2的差值为针尖1的长度。从进水区21流进来的冷却液，在预设空间30内折回，向回水区22流去(后文详述)。隔水条20与所述针尖1之间的第二距离L2可以优选设置为3毫米。但是也可以根据实际需求设计成不同的距离。但是，一定要留有一定的距离，不能直接与针尖相连接。换言之，在针管与针尖的连接处，形成预设空间，使冷却液在预设空间内转向，其流动方向从朝向针尖的方向(朝向远端的方向)，转变为背离针尖(朝向近端的方向)。

结合图4和图7，在射频消融的时候，针尖1刺入需要消融的人体组织200，例如肿瘤组织。将射频仪产生射频信号，针头1作为电极，在与针头1接触的组织表面产生高温。高温导致人体组织脱水，蛋白质变性，发生凝固性坏死。坏死的人体组织堵塞针尖，使得针管2内形成封闭空间。由于隔水条20与针尖1之间存在第一距离L1和第二距离L2，因此坏死的组织虽然封堵了针尖整个斜面，却不会与隔水条20接触。换言之，预设空间30不会被坏死的组织填充满。

此时，从进水腔22进入的冷却液300，正常流入预设空间30内，由于被坏死的组织封堵了，所以只能折回，从回水区22流出。在坏死的组织封堵针尖之前，从进水腔22进入的冷却液300至少有一部分通过针尖1的斜面开口流出到人体组织内。但是，随着坏死的组织越来越多，针尖1会被完全堵死，迫使冷却液300全部从回水区22流出，而不是从针尖1流出。

为了加快冷却液300的流动速度，以加快带走热量，回水区22内设置为负压状态(例如，在回水管42外连接抽吸装置)，促使冷却液向外流动(或者说是被吸出到针管2之外)。可见，本发明通过增加冷却液的流动速度来改善冷却效果。

在这里，本发明实施例提供的消融针100，由于针管2内部只设置隔水条20，没有其他的部件，因此与现有的针管相比，在相同的针管直径的前提下，进水区和回水区的空间更大，使得本发明中的冷却液的流量也更大。本发明中的冷却液的流量可以达到20毫升/分钟，而现有的消融针的流量只能达到1毫升/分钟。

在冷却液流量不够的情况下，冷却液带走的热量少，针尖温度高，会因局部过热而造成消融组织炭化，而且也会使射频发生仪的输出功率受温度传感器的反馈抑制，导致消融效果不及预期。因此，本发明是不增大消融电极的管径的前提下，增大了冷却液的腔体，增加冷却液的流速。

另外，由于本发明中的针管2中只有隔水条20，在实现相同的冷却液流量的前提下，本发明中的针管可以比现有针管更细，外径可以达到0.8毫米(相当于21G的规格)；现有技术的针管只能达到2.0毫米左右(相当于14G的规格)。

重新回到图1～图3，手柄3的左端插设有所述针管2，从右端引出进水管41、回水管42和连接射频仪与针尖1的传导线43。

如图8所示，针管2、手柄3的长轴在同一条直线上。在所述手柄3内设置金属壳体30，与金属的针管2固定连接。金属壳体30内设置回水腔32和进水腔31，两者从左端到右端的方向排列，两者之间隔离。在金属壳体30外表面，在所述回水腔32上设置热电偶33；类似地，在进水腔31上设置有热电偶33。通过设置在回水腔32和进水腔31上的热电偶，可以分别用于监控回水腔32和进水腔31的水温。并且，在金属壳体30外表面上设置有一个射频电极34。射频电极34将射频电流传导给金属壳体30，金属壳体30再将射频电流传导给针管2。热电偶线331和射频电极线341固定一起作为传导线43与射频消融治疗的主机连接(未图示)。

进一步地，如图8所示，手柄内有封闭的进水腔31和封闭的回水腔32。所述针管2的回水区22与回水腔32贯通；进水区21与进水腔31贯通。回水腔32与回水管42连通，使得冷却液从回水区22流入回水腔32内，再在负压作用下，通过回水管42吸出。进水管41与针管2对准，使得加压的冷却液，可以从进水管41流入到进水腔31内，并在压力作用下注入至针管2的进水区21。

本发明实施例提供的消融针，将热电偶33设置于紧邻进水腔31和回水腔32的位置，而远离进水区21和回水区22，即，热电偶不会进入体内，可以减少针管开口，减少创口面积。由于针管2内除了隔水条20之外没有其他部件，在相同针管管径的条件下，可以实现最大的容量；反之，在提供相同冷却液容量的条件下，使得针管变得细长，能减少对人体的损伤，也有利于保持良好的穿刺力。并且，利用回水管42的负压和进水管41的高压，可以提高冷却液300的流速，因此改善冷却效果，更好地消融肿瘤。

而且，本发明巧妙地利用坏死的组织200来封堵针尖，利用坏死的组织200来迫使流入针管2的冷却液300从回水区22流出针管近端。正因为有此巧妙设计，所以针尖的结构可以简化及小型化，但却可以实现大电流，改善局部组织气化或过热，从而提高射频效果。

在靠近针尖的针管位置，没有温度传感器，因此避免了在针尖设置温度传感器而发生的由温控反馈导致的射频功率抑制。

在上述消融针的基础上，本发明进一步提供一种射频消融系统。该射频消融系统除了包括上述的消融针之外，还可以包括电发生器、皮肤电极及相应的测控单元，其中电发生器、消融针及皮肤电极可以组成闭合环路。上述电发生器、皮肤电极及测控单元均可以由现有的成熟技术实现，在此就不赘述了。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消融针，用于在冷却液的作用下进行射频消融，其特征在于包括：

针尖，设置于所述消融针的最远端并且与射频电极电连接，具有斜面，用于刺入人体组织或动物体内组织；

针管，所述针管为前后贯通的细长的管状，其一端连接所述针尖，

其中，在所述针管与所述针尖的连接处，形成有预设空间，

所述冷却液在所述预设空间转向，其流动方向从朝向所述针尖转变为背离所述针尖。

2.如权利要求1所述的消融针，其特征在于：

所述针尖在轴向设置有开口，贯通所述针尖和所述针管，用于在射频消融时被人体组织或动物体内组织封堵，从而使所述冷却液不会从所述开口中流出。

3.如权利要求1所述的消融针，其特征在于：

所述针管内部包含有沿所述针管方向延伸的隔水条，所述隔水条将所述针管分成进水区和回水区；

所述预设空间位于所述隔水条与所述针尖之间；

所述进水区和所述回水区均与所述预设空间贯通。

4.如权利要求3所述的消融针，其特征在于：

所述隔水条的远端与所述斜面的远端具有预设的第一距离，所述隔水条的远端与所述斜面的近端之间具有预设第二距离，由所述隔水条与所述针尖之间形成所述预设空间。

5.如权利要求3或4所述的消融针，其特征在于：

所述隔水条与所述针尖之间留有3毫米的距离。

6.如权利要求3或4所述的消融针，其特征在于：

所述隔水条沿垂直于所述针管长轴方向上呈直线或曲线。

7.如权利要求1所述的消融针，其特征在于：

所述针管呈细长的中空管状，其外径为0.8毫米。

8.如权利要求1所述的消融针，其特征在于：

所述针尖为开口设计或封闭设计。

9.如权利要求1所述的消融针，其特征在于还包括手柄，其内部设置金属壳体，

所述金属壳体与所述针管固定连接，并且连接回水管、进水管和传导线，

所述金属壳体外设置有射频电极和多个热电偶，并且所述热电偶分别设置于所述回水腔和进水腔附近；

所述金属壳体内设置有回水腔和进水腔，所述回水腔贯通所述回水区和所述回水管；所述进水腔，与所述回水腔相邻隔离设置，并且贯通所述进水区和所述进水管。

10.一种射频消融系统，其特征在于包括权利要求1～9中任意一项所述的消融针。

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