CN112932650A - 微波射频复合式肿瘤消融设备及肿瘤消融方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微波射频复合式肿瘤消融设备及肿瘤消融方法，涉及消融设备技术领域。该微波射频复合式肿瘤消融设备包括电源模块、储槽及消融针，所述储槽内存储液态金属，电源模块与上述液态金属相连以向液态金属提供微波能量和射频能量，储槽设有进口与出口，消融针通过流入管与出口相连，消融针通过回流管与进口相连。本发明提供的微波射频复合式肿瘤消融设备及肿瘤消融方法，流入管和回流管将消融针与储槽连通并形成循环回路，液态金属携带微波能量和射频能量，流动中能有效降低消融针的针尖温度，且可减少微波能量和射频能量的损耗；将微波消融与射频消融集于一体，为减少消融次数提供了可能，有助于降低消融成本。
Description
技术领域
本发明涉及消融设备技术领域，尤其涉及一种微波射频复合式肿瘤消融设备及肿瘤消融方法。
背景技术
肿瘤消融治疗因具有微创、安全、可操作性高及重复性好等优点，在临床治疗中应用越来越广泛。常见的消融手段主要是微波消融、射频消融和冷冻消融。射频消融和微波消融均属于微创术，具有伤口小、住院时间短、保护肝功能、对肿瘤组织具有靶向作用等特点，应用最为广泛。
微波消融升温速度快、穿透力强，在几秒内即可升温至100℃，消融时瘤内温度高、消融时间短且消融范围大，能避免对电生理的影响。但微波消融对于接近胆囊、膈肌、肝表面等部位的肿瘤消融缺乏可靠性，可能出现消融不彻底导致肿瘤复发且并发症的发生率较高。射频消融穿透力差、加热速度慢，消融时瘤内温度低、消融时间长且消融范围小。但在消融邻近危险脏器的肿瘤时，通过调节消融电极，可适形杀灭肿瘤，同时避免邻近脏器受到热损伤。目前多是通过改进射频消融电极以增大消融范围并提高适形性。在实际应用中，针对直径较大的肿瘤，无论是采用微波消融还是射频消融，均需采用多点多针或单针多点次消融以确保消融面积，随着点次的增加导致消融时间和成本增高，间接增加了病人疼痛和术后风险。
发明内容
本发明提供一种微波射频复合式肿瘤消融设备及肿瘤消融方法，用以解决现有技术中微波消融和射频消融成本高，适应范围有限的缺陷。
本发明提供一种微波射频复合式肿瘤消融设备，包括电源模块、储槽及消融针，所述储槽内存储液态金属，所述电源模块与上述液态金属相连以向所述液态金属提供微波能量和射频能量，所述储槽设有进口与出口，所述消融针通过流入管与所述出口相连，所述消融针通过回流管与所述进口相连。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，所述电源模块包括功率电源及转换开关，所述功率电源用于提供射频能量和微波能量，所述转换开关用于切换所述功率电源输出的能量类型。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，还包括驱动泵，所述驱动泵安装于所述流入管；和/或，
所述出口位于所述储槽的底部，所述进口的位置高于所述出口。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，所述消融针为中空管，所述中空管的尾端敞口，所述中空管的尖端封闭，所述中空管在针尖之外的区域设有绝缘外层。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，所述消融针的尾端与三通接头的第一端相连，所述回流管与所述三通接头的第二端相连，所述流入管与所述三通接头的第三端相连。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，所述消融针的内部设有隔层，所述隔层将所述消融针分为两个通道，其中一个通道与所述流入管连通，另一个通道与所述回流管连通。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，所述流入管与所述消融针的尾端直接连通，所述回流管从所述流入管的侧壁插设在所述流入管内。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，所述回流管的底部与所述消融针的封闭端之间的间距不小于0.05mm。
根据本发明提供的一种微波射频复合式肿瘤消融设备，所述流入管的外表面与所述回流管的外表面均设有屏蔽层；和/或，所述消融针采用不锈钢制成。
本发明实施例提供一种肿瘤消融方法，采用如上所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，按照如下步骤进行消融：
开启电源模块，先输出微波能量初步升温至70℃～90℃，然后切换电源模块输出的能量类型以输出射频能量，使消融针的消融温度恒定在70℃～90℃。
本发明提供的微波射频复合式肿瘤消融设备及肿瘤消融方法，储槽内存储液态金属，流入管和回流管将消融针与储槽连通并形成循环回路，液态金属作为微波能量和射频能量的携带介质，在循环流动过程中能有效降低消融针的针尖温度，无需增设冷却设备，另外，液态金属兼具电磁屏蔽作用，可减少微波能量和射频能量的损耗；该微波射频复合式肿瘤消融设备，将微波消融与射频消融集于一体，为减少消融次数提供了可能，有助于降低消融成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的微波射频复合式肿瘤消融设备的结构示意图；
图2是本发明提供的储槽的结构示意图；
图3是本发明提供的流入管或回流管的截面图；
图4是本发明提供的消融针的剖视图；
图5是本发明提供的消融针、回流管和流入管的连接示意图之一；
图6是本发明提供的消融针、回流管和流入管的连接示意图之二；
图7是本发明提供的消融针、回流管和流入管的连接示意图之三；
附图标记：
1：电源模块； 11：功率电源； 12：转换开关；
2：储槽； 3：液态金属； 4：驱动泵；
5：流入管； 6：回流管； 7：消融针；
8：屏蔽层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1-图7描述本发明的微波射频复合式肿瘤消融设备的结构。
如图1所示，本发明实施例提供一种微波射频复合式肿瘤消融设备，其包括电源模块1、储槽2、流入管5、回流管6及消融针7。储槽2内存储液态金属3，电源模块1与液态金属3相连，以便向液态金属3提供微波能量和射频能量。根据实际需要，电源模块1可以输出微波能量，也可以射频能量。如图2所示，储槽2设有出口和进口。流入管5连通出口与消融针7，回流管6连通进口与消融针7。
本发明实施例提供的微波射频复合式肿瘤消融设备，储槽2内存储液态金属3，流入管5和回流管6将消融针7与储槽2连通并形成循环回路，液态金属3作为微波能量和射频能量的携带介质，在循环流动过程中能有效降低消融针7的针尖温度，无需增设冷却设备，另外，液态金属兼具电磁屏蔽作用，可减少微波能量和射频能量的损耗；该微波射频复合式肿瘤消融设备，借助一根消融针7既可以进行射频消融也可以进行微波消融，使两种消融技术优势互补，增加设备的适用范围；当需要复合消融时，无需更换设备，为减少消融次数提供了可能。
具体的，如图1所示，电源模块1是微波消融和射频消融时的能量来源，包括功率电源11和转换开关12。功率电源11可提供频率在10kHz～20MHz、输出功率为0～200W±20％的射频能量，也可提供频率为915MHz±1％和2450MHz±1％、输出功率为0～300W的微波能量，输出的两种能量均连续可调。转换开关12用于在射频能量和微波能量之间切换能量输出模式，通过点击转换开关12可以在射频能量和微波能量之间任意切换。例如，当功率电源11输出射频能量时，点击转换开关12后功率电源11切换输出微波能量，再次点击转换开关12后则又输出射频能量。本发明实施例提供的电源模块1借助同一输出通道，通过转换开关12切换从输出通道输出的能量类型，使电源模块1既可以提供微波能量又可以提供射频能量，集成度高，结构简单。
如图2所示，储槽2的外表面或整个储槽采用绝缘材料制成，用于储存液态金属3。储槽2设有进口和出口，进口用于向储槽2内通入液态金属3，出口用于将液态金属3排出储槽2。其中，进口位于储槽2较上方位置，出口接近储槽2的底部。电源模块1产生的微波能量和射频能量，通过同轴电缆的铜导线接引至储槽2的底部，以使液态金属3在流动时携带微波能量和射频能量。本发明实施例提供的微波射频复合式肿瘤消融设备，采用熔点低室温下可流动的金属材料液态金属3作为流动介质，具有良好导电和导热性的同时还具有电磁屏蔽的作用。
如图1所示，在流入管5上安装有驱动泵4，用于向流体提供动力，使从储槽2内流出的液态金属3携带动力保持良好的循环流动。驱动泵4的进口与储槽2的出口相连，液态金属3从驱动泵4的进口流入，经过驱动泵4后从驱动泵4的出口流出。
参照图3，流入管5与回流管6均为中空软管，两者的截面均为圆环状。流入管5的一端与驱动泵4的出口相连，流入管5的另一端与消融针7的尾端相连。回流管6的一端与消融针7相连，回流管的另一端与储槽2的进口相连。
如图4所示，消融针7为中空的不锈钢管，消融针7的尾端开口，与尾端相对的另一端封闭形成针尖，消融针7除针尖外的外表面作绝缘处理。在本发明一实施例中，参照图5，消融针7内部无隔离层，流入管5连接在三通接头的一端，三通接头的另一端连接在消融针7的尾端，三通接头的剩余一端与回流管6相连。在本发明另一实施例中，如图6所示，流入管5与消融针7的尾端直接对接，回流管6的一端伸入消融针7内并位于消融针7的底部，回流管6的另一端从流入管5的管壁伸出并与储槽2的进口相连。回流管6的外径比消融针7的内径小2mm。当然，回流管6的外径也可以为消融针7的内径小1.5mm或者3mm，只要确保回流管6的外壁与消融针7的内壁之间存在可供液态金属3流动的间隙即可。回流管6的底端与消融针7的封闭部分之间的间距为2mm，以确保液态金属3在消融针7内的循环流动。可以理解的，回流管6与消融针7之间的间距不小于0.05mm即可，对此本发明实施例不做具体限定。在本发明又一实施例中，如图7所示，消融针7的内部有隔层，隔层将消融针7分为两个通道，。流入管5与消融针7内的一个通道相连，回流管6与消融针7内的另一个通道相连。该隔层与消融针7的封闭部分的间距不小于2mm，以使液态金属3沿着流入管5进入消融针7内部后可以顺利从另一通道内经回流管6流出。
为减少微波能量和射频能量在输送过程中的损耗，如图3所示，在流入管5、回流管6表面均有屏蔽层8，屏蔽层8采用电磁屏蔽材料制成，通过屏蔽层8可以减少能量损耗，提高整个设备的能量利用率。
进行作业时，首先让驱动泵4工作，将储槽2中的液态金属3吸入，使液态金属3携带动力后从驱动泵4的出口流出，流进流入管5。液态金属3沿着流入管5运动至消融针7中，再从回流管6流出至储槽2中，至此液态金属3完成循环。然后，经皮穿刺后，在CT或超声引导下将消融针7针尖插入肿瘤中心位置，开启电源模块1向储槽2输送微波能量，使液态金属3携带微波能量以加热肿瘤区域组织，待消融针7针尖温度升高至70℃～90℃后，点击转换开关12切换输送射频能量，利用射频能量对消融针7升温慢的特性使消融处温度长时间维持在70℃～90℃范围之间。当消融处温度处于70℃～90℃时，既能对肿瘤区域有效灭活，又不易使消融针炭化而降低射频能量的输入，通过长时间的恒温热消融可以有效扩大消融范围。当温度变化时可通过切换转换开关12以调整能量输出类型以调整消融区域温度。其中，温度可以采用其他测温设备监测，如热成像仪。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，包括电源模块、储槽及消融针，所述储槽内存储液态金属，所述电源模块与上述液态金属相连以向所述液态金属提供微波能量和射频能量，所述储槽设有进口与出口，所述消融针通过流入管与所述出口相连，所述消融针通过回流管与所述进口相连。
2.根据权利要求1所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，所述电源模块包括功率电源及转换开关，所述功率电源用于提供射频能量和微波能量，所述转换开关用于切换所述功率电源输出的能量类型。
3.根据权利要求1所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，还包括驱动泵，所述驱动泵安装于所述流入管；和/或，
所述出口位于所述储槽的底部，所述进口的位置高于所述出口。
4.根据权利要求1所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，所述消融针为中空管，所述中空管的尾端敞口，所述中空管的尖端封闭，所述中空管在针尖之外的区域设有绝缘外层。
5.根据权利要求4所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，所述消融针的尾端与三通接头的第一端相连，所述回流管与所述三通接头的第二端相连，所述流入管与所述三通接头的第三端相连。
6.根据权利要求4所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，所述消融针的内部设有隔层，所述隔层将所述消融针分为两个通道，其中一个通道与所述流入管连通，另一个通道与所述回流管连通。
7.根据权利要求4所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，所述流入管与所述消融针的尾端直接连通，所述回流管从所述流入管的侧壁插设在所述流入管内。
8.根据权利要求7所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，所述回流管的底部与所述消融针的封闭端之间的间距不小于0.05mm。
9.根据权利要求1至8任一项所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，其特征在于，所述流入管的外表面与所述回流管的外表面均设有屏蔽层；和/或，所述消融针采用不锈钢制成。
10.一种肿瘤消融方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的微波射频复合式肿瘤消融设备，按照如下步骤进行消融：
开启电源模块，先输出微波能量初步升温至70℃～90℃，然后切换电源模块输出的能量类型以输出射频能量，使消融针的消融温度恒定在70℃～90℃。
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2021
- 2021-01-28 CN CN202110118169.7A patent/CN112932650A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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