CN113413210B - 一种带有注射抽吸功能的消融天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有抽吸注射功能的消融天线，包括辐射针头、天线主体、注射抽吸组件、轴向运动控制机构、手柄五部分组成。天线主体为多管套装结构，依次为：外鞘管、中结构管、内供水管，中心为贯穿天线的射频同轴电缆。外鞘管与中结构管之间的空隙即为组织液抽吸、注射的腔道。外鞘管可在轴向运动控制机构的控制下轴向移动。注射抽吸组件套装固定在外鞘管上，其外接注射器、其他压力器械，用以注射药物或抽吸体内组织液。本发明用于对复杂病灶手术，简化操作步骤、缩短手术时间、降低感染风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种医用微创消融装置，即一种带有注射抽吸功能的医用消融天线。
背景技术
微波消融技术是在医学影像引导下，经皮穿刺或经自然腔道到达病灶部位，对良、恶性肿瘤、结节进行不可逆性灭活的微创治疗技术，因其具有热效率高、微创、风险小等优势，近些年来，在临床上的应用越来越普遍。
目前，微波消融术在临床上的应用主要集中于肝肿瘤，甲状腺结节(肿瘤)、肺结节(肿瘤)的应用近年来也呈现出逐年递增的态势，但在应用中存在一些用现有器械(消融天线)无法解决的病例，比如，肝包虫病患者，肺积液患者。在对包虫病，特别是囊性包虫病进微波消融前，一般需要对内部囊性进行抽吸然后用生理盐水冲洗，然后再进行微波消融治疗，在对一些存在肺部积液情况的患者也经常需要对积液进行术前抽吸。对这些情况，目前临床一般做法是：术前将穿刺鞘刺入病灶，通过鞘管对病灶内的组织液进行抽吸，然后打入生理盐水冲洗，然后再插入消融针进行消融治疗，这样操作最大的缺点就是用到的器械多且操作复杂、手术时间长。所以目前急需要设计一种抽吸、清洗、消融于一体的手术器械，简化手术操作，缩短手术时间。
CN207186687U、CN209377741U分别公开了一种带有外置管道的消融天线装置，该消融天线外部套装有一根可拆卸的鞘管，通过鞘管与消融天线的配合间隙可以实现液体注射，抽出消融针后，可以通过鞘管的内部腔道实现组织液的抽吸，但该装置存在以下问题：1、消融天线外表面一般有涂层或防粘连薄膜，所以鞘管与消融天线配合间隙不能太小，否则会损伤涂层或薄膜，这样插入人体时，鞘管端部与消融针的配合部位会对组织切割，致使插入卡顿，引起较大创伤，甚至根本插不进去。2、抽吸组织液时，消融针需要拔出体外，然后再行抽吸，这个操作需要助手协助，操作复杂且时间长。3、液体注射及组织液抽吸为同一接口，感染风险大，操作不便。
为了解决上述临床问题，在本申请人的专利申请2021105012946和2021209713828《一种医用消融天线》的基础上，本发明提供一种具有注射、抽吸、热消融于一体的微创手术器械，该器械可以实现生理盐水等的注射、组织液(囊液、积液)等的抽吸及微波消融治疗，大大简化手术操作步骤，提高手术安全性。
发明内容
针对一些复杂病症，如需术前对病灶进行注射、抽吸、冲洗临床病例，目前临床上普遍采用分步操作的方式，先抽吸/注射，再抽吸，如此反复完成病灶的冲洗，最后再行消融才能完成整个微创治疗，显然，这样的手术，操作复杂，时间长，感染风险大。
鉴于临床存在的上述状况，本发明提供一种集注射、抽吸、消融于一体的微创手术器械，实现一套器械完成所有手术操作，大大简化操作步骤、缩短手术时间、降低感染风险。
本发明提供的带有注射、抽吸功能的消融天线技术方案如下：
一种带有注射抽吸功能的消融天线由辐射针头、天线主体、注射抽吸组件、轴向运动控制机构、手柄五部分组成。
辐射针头尖部为圆锥或棱锥结构，尾部为台阶结构，实心设计，采用医用金属材料。介质套套装在辐射针头的尾端台阶结构上，与辐射针头共同组成消融天线的辐射体；介质套为内部中空的T形结构件，一般采用医用高分子材料或医用陶瓷材料。其耐高温，易加工成型，其大圆端为锥形面。
天线主体为多管套装结构，从外层至内层依次为，外鞘管、中结构管、内供水管，中心为贯穿天线的射频同轴电缆。这里，射频同轴电缆为微波能量的传输组件，要求特性阻抗匹配50Ω，其前端与辐射针头电连接在一起，尾端与手柄内的射频连接头连接在一起。内供水管选用医用金属或医用高分子材料，比如：医用304不锈钢，PEEK(聚醚醚酮)，其前端延伸至介质套的尾部端面附近，距离介质套的尾部端面约1mm，尾端与给水箱体密封连接在一起。由于内供水管完全套装在射频同轴电缆上，所以内供水管与射频同轴电缆之间的间隙形成向针内供水的供水腔道。中结构管作为整个消融天线的结构管，其前端与辐射针头的介质套配合，套装在介质套的台阶面上，尾端与回水箱体密封连接，内部套装有内供水管。这样，内供水管与中结构管之间的间隙形成向针外输水的回水腔道，所以中结构管兼具密封功能，中结构管优先选用医用金属材料。外鞘管是天线主体的最外面的管件，并且可以在轴向运动控制机构的驱使下轴向往复位移。外鞘管的远端端部，即靠近针头一端，其边沿与介质套的锥形面紧密配合，边沿处设计有多个的半圆孔，作为药物注射时的渗出孔。外鞘管与中结构管之间的空隙即为组织液抽吸、注射药物的腔道。通过控制轴向运动控制机构，可以使外鞘管向远离针头的方向，即近端位移一定距离，这时，外鞘管的远端端部边沿与介质套锥形面之间的间隙增大，组织液在很小的外供负压下即可轻松吸出。
注射抽吸组件选用医用塑料材质，如PP(聚丙烯)，其结构类似于互相垂直的四通结构，套装在外鞘管靠近手柄的位置，垂直于轴向的两个腔道外表面为鲁尔接头结构设计，并与外鞘管上的注射、抽吸口相通，同时，两个鲁尔接头结构还各配有一个控制阀，将注射器或其他压力器械通过控制阀连接在鲁尔接头上，即可实现抽吸或注射功能。
轴向运动控制机构，为外鞘管的轴向运动驱动模块。这里，外鞘管朝着远离针头方向即近端的驱动力由嵌在外鞘管与中结构管之间靠近手柄位置的弹簧提供。外鞘管的复位则由旋钮内部的楔形结构挤压外鞘管的楔形结构实现，由于旋钮内部的楔形结构与外鞘管的楔形结构紧密配合，通过使二者相对转动，在楔形结构驱动下，外鞘管向轴向位移远离手柄位置实现复位。弹簧位于外鞘管与中结构管之间，套装在中结构管上，其一端通过中结构管上的外凸结构限位，另一端通过外鞘管上的内压结构限位，同时为了限制外鞘管与中结构管的相对转动，中结构管上设计有压槽与外鞘管内压结构相配合起到导向作用，这样可以解决二者的相对转动问题。
轴向运动控制机构的工作过程如下：刚开始外鞘管远端即靠近针头一端，与介质套的锥形面紧贴，旋钮内部的楔形结构与外鞘管端部的楔形结构处于非咬合状态；当旋转旋钮，旋钮内部的楔形结构与外鞘管端部的楔形结构即转为咬合状态，这时，外鞘管在内部弹簧张力作用下向近端即靠近手柄一端位移，这时，外鞘管与介质套锥形面配合间隙变大，方便组织液的抽吸。再旋转旋钮，在旋钮内部的楔形结构与外鞘管端部的楔形结构楔形面挤压作用下，外鞘管复位至远端，外鞘管远端端部边沿与介质套锥形面紧贴配合。
手柄为整个消融天线的握持结构件，其内部集成有给水箱体、回水箱体、射频连接头。内供水管与同轴电缆之间的间隙形成给水腔道，给水箱体内腔与给水腔道相通。中结构管与内供水管之间的间隙形成回水腔道，回水箱体内腔与回水腔道相通。射频连接头安装在给水箱体的端面上并与射频同轴电缆电气连接。这里的给水箱体、回水箱体分别与向针体内部供水的给水管、流出针体的回水管相通。
本发明提供的带有注射抽吸功能的消融天线，可以实现注射、抽吸、消融功能，临床上具体使用步骤如下：
1、医学影像(B超、CT)引导下，将本发明提供的带有注射抽吸功能的消融天线插入患者病灶部位。此时，外鞘管位于远端，即外鞘管与介质套的楔形面紧贴配合。
2、通过注射抽吸组件，向病灶部位注入生理盐水等，稀释组织液；
3、转动旋钮，外鞘管在内部弹簧作用下向近端位移，这时外鞘管与介质套楔形配合面间隙变大，即可通过注射抽吸组件的另一个接口抽吸组织液；
4、重复第2、3步，最后进行消融灭活肿瘤；
5、术后将本消融天线拔出患者体外即可。
从上述步骤可以看出，使用本发明提供的带有注射抽吸功能的消融天线操作大大简化，使用一套器械即可实现注射、抽吸、消融三个手术步骤，手术风险降低，手术时间缩短。
有益效果：
针对一些复杂病症，尤其是需术前对病灶进行注射、抽吸、冲洗临床病例，目前临床上普遍采用分部操作的方式，先抽吸/注射，再抽吸，如此反复实现病灶的冲洗，最后再行消融才能完成整个微创治疗，显然，这样的手术，操作复杂，时间长，感染风险大。
鉴于临床存在的上述状况，本发明提供一种集注射、抽吸、消融于一体的微创手术器械，使用本器械可大大简化手术操作步骤，一套器械完成注射、抽吸、消融三个手术步骤，手术风险降低，手术时间缩短。
附图说明
图1为本发明的轴测图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的辐射针头部位剖切图；
图4为本发明的注射抽吸部位剖切图；
图5为本发明的手柄内部结构图；
图6为本发明的楔形结构非咬合状态的细节图；
图7为本发明的楔形结构咬合状态的细节图；
图8本发明的外鞘管近端即靠近手柄细节图；
图9本发明的中结构管近端即靠近手柄细节图；
图10本发明的外鞘管远离辐射针头后，形成抽吸空隙的结构示意图；
图11本发明的弹簧部位的剖面示意图。
具体实施方式
本发明提供的带有注射抽吸功能的消融天线，结构紧凑，具有抽吸、注射、消融三种功能，为了使本发明阐述更加清楚直白，下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1、2，本发明由辐射针头1、天线主体2、注射抽吸组件3、轴向运动控制机构4、手柄5五部分组成。
如图2，辐射针头1的尖部101为圆锥或棱锥结构，尾部为台阶结构，实心设计，采用医用金属材料，具体的可以选用医用304不锈钢。介质套102套装在辐射针头1的尾端台阶结构上，与辐射针头的尖部101共同组成消融天线的辐射体。介质套102为内部中空的T形结构件，可选用高分子材料，如聚四氟乙烯(PTFE)，医用陶瓷如氧化锆也可以，耐高温，易加工成型，其大圆端为锥形面102-1。
如图2、5，天线主体2为多管套装结构，从外层至内层依次为，外鞘管201、中结构管202、内供水管203，中心为贯穿天线的射频同轴电缆204。这里，射频同轴电缆204为微波能量的传输组件，要求特性阻抗匹配50Ω，其前端与辐射针头1电连接在一起，射频同轴电缆204的内导体套装在辐射针头尾端的盲孔102-2中，尾端与射频连接头503连接在一起。内供水管203选用医用金属或医用高分子材料，比如：医用304不锈钢，PEEK(聚醚醚酮)，其前端延伸至介质套102的尾部端面附近，距离介质套102的尾部端面约1mm，尾端与给水箱体502-2密封连接在一起，由于内供水管203完全套装在射频同轴电缆204外，所以内供水管203与射频同轴电缆204之间的间隙2-3形成向针内供水的供水腔道。中结构管202作为整个消融天线的结构管，其前端与辐射针头101的介质套102配合，套装在介质套102的台阶面上，尾端与回水箱体502-1密封连接，内部套装有内供水管203。这样，内供水管203与中结构管202之间的间隙2-2形成向针外输水的回水腔道，所以中结构管202兼具密封功能，中结构管202优先选用医用金属材料，如医用316不锈钢。
外鞘管201是天线主体2的最外面的管件，并且可以在轴向运动控制机构4的控制下轴向往复位移。外鞘管201的端部设计有一定数量的半圆孔201-4，作为药物注射时的渗出孔，与介质套102的锥形面102-1配合，其与中结构管202的空隙2-1即为组织液抽吸、注射的腔道。通过控制轴向运动控制机构4，使外鞘管201向远离辐射针头1的方向即近端位移一定距离，如图10所示，这时，外鞘管201与介质套102锥形面102-1的配合间隙即增大，组织液在很小的外供负压下即可轻松吸出。
如图4，注射抽吸组件3选用医用塑料材质，如PP(聚丙烯)，其结构类似于互相垂直的四通结构，套装在外鞘管201靠近手柄5的位置，径向的两个腔道为鲁尔接头结构设计，并与外鞘管上的注射、抽吸口201-1相通。同时，两个鲁尔接头结构还各配有一个控制阀301、302，将注射器或其他压力器械通过控制阀301、302连接在鲁尔接头上，即可实现抽吸或注射。
如图6，轴向运动控制机构4，为外鞘管201的轴向运动控制模块。这里，外鞘管201朝着远离辐射针头1方向即近端的驱动力由嵌在外鞘管201与中结构管202之间靠近手柄5位置的弹簧401提供。外鞘管201的复位则由轴向运动控制机构4的旋钮内部的楔形结构4-1挤压外鞘管201的楔形结构201-3实现，由于旋钮内部的楔形结构4-1与外鞘管201的楔形结构201-3紧密配合，通过使二者相对转动，在楔形结构4-1、201-3驱动下，外鞘管201即轴向远离旋钮位置实现复位。
如图4，弹簧401位于外鞘管201与中结构管202之间，其一端通过中结构管202上的外凸结构202-1限位，另一端通过外鞘管201上的内压结构201-2限位。同时为了限制外鞘管201与中结构管202的相对转动，中结构管202上与外鞘管201内压结构201-2相配合的位置还设计有压槽202-2，这样可以解决二者的相对转动问题，如图8、9所示。此结构可以有多组，可以分布在中结构管202和外鞘管201的两端，可以分布在径向对称位置。
此外，外鞘管201与中结构管202之间还设计有起密封作用的O型密封圈402，O型密封圈402设置在中结构管的外凸结构202-1处，在外鞘管往复运动时，可起到密封的效果，外凸结构202-1可以是环状结构。
轴向运动控制机构4的工作过程如下：
刚开始外鞘管201远端即靠近辐射针头1端，与介质套102的锥形面102-1紧贴，轴向运动控制机构4内部的楔形结构4-1与外鞘管201端部的楔形结构201-3处于非咬合状态，如图6所示状态。当旋转轴向运动控制机构4的旋钮，轴向运动控制机构4内部的楔形结构4-1与外鞘管201端部的楔形结构201-3即转为咬合状态，如图7所示状态。这时，外鞘管201在内部弹簧401张力作用下向近端即靠近手柄5端位移，外鞘管201与介质套102锥形面102-1配合间隙变大，如图10所示状态，方便组织液的抽吸。再旋转轴向运动控制机构4的旋钮，在轴向运动控制机构4内部的楔形结构4-1与外鞘管201端部的楔形结构201-3楔形面挤压作用下，外鞘管201复位至远端，外鞘管201与介质套102锥形面102-1紧贴配合。
如图5，手柄5为整个消融天线的握持结构件，其内部集成有给水箱体502-2、回水箱体502-1、射频连接头503。给水箱体内腔5-1和内供水管203与同轴电缆204形成的给水腔道2-3相通，回水箱体内腔5-2和中结构管202与内供水管203形成的回水腔道2-2相通。射频连接头503安装在给水箱体502-2的端面上并与射频同轴电缆204电气连接。这里的给水箱体502-2、回水箱体502-1分别与向针体内部供水的给水管、流出针体的回水管相通。
本发明提供的带有注射抽吸功能的消融天线，可以实现注射、抽吸、消融功能，临床上具体使用步骤如下：
1、医学影像(B超、CT)引导下，将本发明提供的带有注射抽吸功能的消融天线插入患者病灶部位，此时，外鞘管201位于远端，即外鞘管201与介质套102的锥形面102-1紧贴配合；
2、通过注射抽吸组件，向病灶部位注入生理盐水等，稀释组织液；
3、转动轴向运动控制机构4旋钮，外鞘管201在内部弹簧401作用下向近端位移，这时外鞘管201与介质套102锥形面102-1间隙变大，如图10中的间隙1-1，即可通过注射抽吸组件的另一个接口抽吸组织液；
4、重复2、3，最后进行消融灭活肿瘤；
5、术后将本消融天线拔出患者体外即可。
Claims (5)
1.一种带有注射抽吸功能的消融天线，包括辐射针头(1)、天线主体(2)、注射抽吸组件(3)、轴向运动控制机构(4)、手柄(5)五部分组成；
辐射针头(1)的尖部(101)为圆锥或棱锥结构，尾部为台阶结构；介质套(102)套装在辐射针头(1)的尾端台阶结构上，与辐射针头(1)共同组成消融天线的辐射体；介质套(102)为内部中空的T形结构件，其大圆端为锥形面(102-1)；
天线主体(2)为多管套装结构，从外至内依次为：外鞘管(201)、中结构管(202)、内供水管(203)，中心为贯穿天线的射频同轴电缆(204)；射频同轴电缆(204)前端内导体与辐射针头(1)的尾端盲孔(102-2)电连接，射频同轴电缆(204)尾端与手柄(5)内射频连接头(503)连接；
内供水管(203)前端延伸至介质套(102)的尾部端面处，之间留有间隙，便于内供水管(203)内的水流出；内供水管(203)尾端与给水箱体(502-2)密封连接，内供水管(203)与射频同轴电缆(204)之间的间隙形成给水腔道(2-3)；
中结构管(202)远端套装在介质套(102)的台阶面上，中结构管(202)尾端与回水箱体(502-1)密封连接，中结构管(202)内部套装有内供水管(203)，内供水管(203)与中结构管(202)之间的间隙形成回水腔道(2-2)；
手柄(5)为整个消融天线的握持结构件，其内部集成有给水箱体(502-2)、回水箱体(502-1)、射频连接头(503)；给水箱体内腔(5-1)与给水腔道(2-3)相通，回水箱体内腔(5-2)与回水腔道(2-2)相通，射频连接头(503)安装在给水箱体(502-2)的端面上并与射频同轴电缆(204)电气连接；给水箱体(502-2)、回水箱体(502-1)分别与向针体内部供水的给水管、流出针体的回水管相通；
其特征在于：
外鞘管(201)与中结构管(202)之间的空隙(2-1)即为组织液抽吸、注射的腔道；外鞘管(201)的远端边沿与介质套(102)的锥形面(102-1)密闭配合，外鞘管(201)的远端边沿处设有多个通孔，作为药物注射时的渗出孔；外鞘管(201)可以在轴向运动控制机构(4)的控制下轴向位移，通过控制轴向运动控制机构(4)，使外鞘管(201)向远离辐射针头(1)的方向移动一定距离，使外鞘管(201)与介质套(102)锥形面(102-1)的配合间隙即增大，组织液在很小的外供负压下即可轻松吸出；
注射抽吸组件(3)套装固定在外鞘管(201)靠近手柄(5)的位置，注射抽吸组件(3)内部为轴向和径向互通的四通结构；注射抽吸组件(3)在径向设有两个鲁尔接头(3-1)，鲁尔接头与外鞘管(201)上的注射、抽吸口(201-1)相通，一个鲁尔接头(3-1)外接注射器，另一个外接其他压力器械，用以注射药物或抽吸体内组织液；
弹簧(401)位于外鞘管(201)与中结构管(202)之间，其一端通过中结构管(202)上的外凸结构(202-1)限位，另一端通过外鞘管(201)上的内压结构(201-2)限位，弹簧(401)处于压缩状态，并产生使外鞘管(201)向手柄(5)方向位移的张力；中结构管(202)上设有压槽(202-2)与外鞘管(201)内压结构(201-2)相配合，使中结构管(202)与外鞘管(201)仅沿轴向相对位移；中结构管(202)上的外凸结构(202-1)处设有O型密封圈(402)，封堵近端中结构管(202)与外鞘管(201)之间的间隙；
轴向运动控制机构(4)内设有楔形结构(4-1)，外鞘管(201)近端也设有与之相配合的楔形结构(201-3)，两楔形结构的位置配合有非咬合状态和咬合状态；
在非咬合状态时，外鞘管(201)处于复位状态，即外鞘管(201)的远端端部边沿与介质套(102)的锥形面(102-1)紧贴配合，两楔形结构的楔形面在弹簧(401)张力作用下相互挤压；
在咬合状态时，鞘管(201)脱离复位状态，在弹簧(401)张力作用下，外鞘管(201)的远端边沿与介质套(102)的锥形面(102-1)的间隙增大并因两楔形结构咬合而被限位；
旋转轴向运动控制机构(4)旋钮，用来转换非咬合状态和咬合状态；或者轴向运动控制机构(4)内楔形结构(4-1)的楔形面挤压外鞘管(201)楔形结构(201-3)的楔形面，而脱离咬合状态；或者轴向运动控制机构(4)内楔形结构(4-1)的楔形面退让，外鞘管(201)楔形结构(201-3)的楔形面挤入形成咬合状态；
外鞘管(201)远端边沿与介质套(102)的锥形面(102-1)紧贴配合时为外鞘管(201)的复位状态，外鞘管(201)的远端边沿设有多个半圆孔(201-4)，作为药物注射时的渗出孔；
鲁尔接头各配有一个控制阀(301、302)，通过控制阀(301、302)与外界连通。
2.根据权利要求1所述的一种带有注射抽吸功能的消融天线，其特征在于：内供水管(203)远端与介质套(102)的尾部端面处留有间隙1mm。
3.根据权利要求1所述的一种带有注射抽吸功能的消融天线，其特征在于：弹簧(401)套装在中结构管(202)上。
4.根据权利要求1所述的一种带有注射抽吸功能的消融天线，其特征在于：中结构管(202)上设有压槽(202-2)与外鞘管(201)内压结构(201-2)有多组，分布在中结构管(202)和外鞘管(201)的远、近端和径向对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种带有注射抽吸功能的消融天线，其特征在于：中结构管(202)上的外凸结构(202-1)为环状结构。
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