CN116135166A - 一种高效冷循环微波臻圆针 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效冷循环微波臻圆针，涉及医疗器械技术领域，包括：L型微波接头，同轴电缆，冷却水传输组件，所述冷却水组件包括进水箱衬套、进水管接头、进水管、出水箱衬套、出水管接头、不锈钢出水管，所述进水管接头密封焊接在所述进水箱衬套后端圆柱体的侧边圆开孔上，所述进水管用高温胶水粘接在所述进水箱衬套的前端圆柱体上，所述出水管接头密封焊接在所述出水箱衬套后端圆柱体的侧边圆开孔上，所述不锈钢出水管焊接在所述出水箱衬套的前端圆柱体上，所述进水箱衬套与所述出水箱衬套嵌套连接，微波针头与所述不锈钢出水管用高温胶粘接固定连接。本发明具有高效可靠的水冷循环系统，改善微波针的拖尾症，改善微波消融的正圆率。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种高效冷循环微波臻圆针。
背景技术
微波消融作为一种治疗癌症的新技术，具有极大的发展前景和研究意义。微波消融作为一种新型疗法，其在消灭恶性肿瘤又最大限度的保护其他机体是微波消融的核心问题，也就是说，需要保证消融的温度场与肿瘤组织的适形匹配，在保证不对正常组织造成热损伤的情况下实现肿瘤的最大化治疗。对医生而言，如果能在术前模拟消融温度场分布及在预先获知损伤区尺寸，将有助于医生选择最佳的手术路径，缩短手术时间，减少对正常组织的损伤，提高手术的效率及成功率并降低手术的风险。
微波消融针的冷循环设计是微波消融技术在临床上进行广泛推广的关键性技术，流动的冷却水可以冷却消融天线针杆上的高热结构件，并及时将微波能量传输积累起来的热量转移至体外。另外目前的消融场的形态大都以椭球形为主，这种形状的消融范围，与大多数肿瘤成球形生长的形态并不匹配，而对于邻近胆管、胆囊、大动脉和肝包膜等危险区域的肝脏肿瘤，椭球形的消融区可引起严重并发症，如皮肤灼伤、肝包膜损伤、胆管损伤、膈肌损伤、肝脓肿等。高效的水循环能够进一步降低天线的针杆温度，减少热量延针杆蔓延，可在一定程度上提高消融区域的正圆率。然而在实际临床应用过程中，容易出现水冷循环漏水或失效，导致水冷循环不能到达消融针杆前部，一方面导致了烫伤的风险，另一方面降低了消融区域的正圆率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高效冷循环微波臻圆针，具有高效可靠的水冷循环系统，改善微波针的拖尾症，改善微波消融的正圆率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案实现方式如下：
一种高效冷循环微波臻圆针，包括：
L型微波接头；
同轴电缆；
冷却水传输组件，所述冷却水组件包括进水箱衬套、进水管接头、进水管、出水箱衬套、出水管接头、不锈钢出水管，所述进水管接头密封焊接在所述进水箱衬套后端圆柱体的侧边圆开孔上，所述进水管用高温胶水粘接在所述进水箱衬套的前端圆柱体上，所述出水管接头密封焊接在所述出水箱衬套后端圆柱体的侧边圆开孔上，所述不锈钢出水管焊接在所述出水箱衬套的前端圆柱体上，所述进水箱衬套与所述出水箱衬套嵌套连接，所述进水管套装在同轴电缆上，同轴电缆针头端三阶梯剥离，在阶梯剥离的第二层外的进水管外部覆有电磁屏蔽材料；所述同轴电缆针头端阶梯剥离的内芯压接有金属套管，另一端与L型微波接头连接；
微波针头与所述不锈钢出水管用高温胶粘接固定连接。
本发明上述实施例的电极还具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述L型微波接头，同轴电缆通过L型微波接头的侧孔与L型微波接头内芯连接后，进行焊接密封固定。
根据本发明的一个实施例，所述进水管衬套上嵌套在所述L型微波接头，通过定位卡销与所述L型微波接头上的定位销槽嵌位后，进行焊接密封固定；所述出水管衬套嵌套在所述进水管衬套上，通过定位卡销与所述出水管衬套上的定位销槽嵌位后，进行焊接密封固定。
根据本发明的一个实施例，所述进水管为低介电常数的非金属材料；
根据本发明的一个实施例，所述进水管衬套前端圆柱和后端圆柱的直径尺寸比例为65:20，长度尺寸比例为13:25，所述出水管衬套前端圆柱和后端圆柱的直径尺寸比例为65:30，长度尺寸比例为11:21，此直径和长度尺寸可以根据水流量的需求进行比例缩放；
根据本发明的一个实施例，所述进水管外部的电磁屏蔽材料可为金属系损耗材料、碳系损耗材料、导电聚合物损耗材料、二维碳化物MXene损耗材料。
根据本发明的一个实施例，所述电磁屏蔽材料形成的方法可通过原位聚合法、浸涂法、化学沉积法、层层组装法、激光打印法、高温碳化法的方式形成在所述进水管外部。
相较与现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的冷却水传输组件的设计，确保了冷却水传输组件在组装的过程中能进行有效的密封焊接，避免在密封焊接各焊点的过程中工序之间会相互影响，而出现已密封焊接点溶解，引起消融针出现漏水的情况。
2、本发明非金属材料的进水管设计，能有效的抑制电流在进水管外表面回流形成拖尾而导致微波辐射不圆的现象，在进水管外部涂覆的电磁屏蔽材料，能根据需求限定电磁辐射，防止电流耦合到外部导体并沿外表面回流，从而限制功率沉积在微波针头尖端周围区域。
3、本发明在微波电缆内芯上压接的金属套管，使得微波辐射通过金属套管聚焦在针头尖端周围，使尖端电容增加，产生更高的尖端电流，获得聚焦在微波针头附近的加热模式，并最大限度地减少沿天线长度的不必要的加热，获得较圆的组织消融模式，可最大效率的消融肿瘤，减轻手术过程中对人体正常组织的损伤。
4、本发明的结构简单易制，在解决了消融范围不圆，消融针容易漏水的问题外，还有效的降低生产和制造成本，提高了生产的效率和产品的质量。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的微波臻圆针的整体结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的L型微波接头的立体结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的出水管衬套的立体结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的进水管衬套的立体结构示意图；
具体实施方式
在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。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改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
下面是结合具体的附图来描述本发明提出的微波臻圆针。
如图1-4所示，本发明实施例提出的一种高效冷循环微波臻圆针，包括：
L型微波接头1；
同轴电缆2；
冷却水传输组件3，包括进水箱衬套31、进水管接头32、进水管33、出水箱衬套34、出水管接头35、不锈钢出水管36，进水管接头32密封焊接在进水箱衬套31后端圆柱体311的侧边圆开孔312上，进水管33用高温胶水粘接在进水箱衬套的31前端圆柱体311上，出水管接头35密封焊接在出水箱衬套34后端圆柱体342的侧边圆开孔343上，不锈钢出水管36焊接在出水箱衬套34的前端圆柱体341上，进水箱衬套31与出水箱衬套34嵌套连接，进水管33套装在同轴电缆2上，同轴电缆2在针头端三阶梯剥离，在阶梯剥离的第二层外的进水管33外部覆有电磁屏蔽材料331；同轴电缆2针头端阶梯剥离的内芯压接有金属套管21，另端与L型微波接头1连接；
微波针头4与不锈钢出水管36用高温胶粘接固定连接。
具体地，如图2所示，L型微波接头1上设有定位销槽11，与定位销槽持平的固定台阶12，侧孔13，同轴台阶14；同轴电缆2通过侧孔13与L型微波接头1的内芯连接后，进行焊接密封固定，同轴电缆2无折弯的直线连接的方式，避免了同轴电缆折弯后与以前的直型的微波接头连接设计，减少了微波传输的损耗，也减少了在进行微波高能量传输的时候损坏同轴电缆2的内芯的风险。
如图3所示，进水箱衬套31后端圆柱体311上设有定位销槽315，定位卡销314，固定台阶316；后端圆柱体311的内壁嵌套在L型微波接头1的固定台阶12上，定位卡销314嵌套在L型微波接头1的定位销槽11内，嵌套后后端圆柱体311的表面与L型微波接头1的同轴台阶14外表面处于同一平面上，确保了进水箱衬套31与L型微波接头1同轴固定嵌套连接。
如图4所示，出水箱衬套34上设置的定位销槽344与进水箱衬套31的定位销槽315固定嵌套，出水箱衬套34后端圆柱体342内壁嵌套在进水箱衬套31的固定台阶316上，出水箱衬套34外壁与进水箱衬套31外表面处于同一平面上，确保了出水箱衬套34与进水箱衬套31同轴固定嵌套连接。
其中，进水箱衬套31嵌套在L型微波接头1上后，通过焊锡密封固定连接，出水箱衬套34嵌套在进水箱衬套31上后，通过焊锡密封固定连接；进水管衬套前端圆柱和后端圆柱的直径尺寸比例为65:20，长度尺寸比例为13:25，出水管衬套前端圆柱和后端圆柱的直径尺寸比例为65:30，长度尺寸比例为11:21，此直径和长度尺寸可以根据流水量的需求进行比例缩放；两个水箱衬套的前端和后端的比例设计，一方面可以控制水流量，另一方面在生产加工过程中，通过工序的控制，可以减少出现焊接后一工序而影响前一工序焊点，而出现前一焊点融化密封不严而出现漏水的问题，避免了焊点之间相互影响而无法从下一焊点工序发现，大大减少了在成品检测时发现漏水进行返工维修的问题，在一定程度上降低生产和制造成本，提高了生产的效率和产品的质量。
综上，根据本发明的微波臻圆针，冷却水从进水管接头32流入进水箱衬套31，然后进入进水管33，从针头端流出后，冷却水沿进水管33和不锈钢出水管36中间的空隙回流入出水箱衬套34，然后从出水管接头35流出，这样冷却水沿着这个水路不停的循环，降低天线的针杆温度，减少热量延针杆蔓延，此冷却水路循环设计，确保了冷却水的高效传输，在一定程度上提高消融区域的正圆率。同时非金属材料的进水管设计，在进水管外部涂覆的电磁屏蔽材料，也能有效的抑制电流在进水管外表面回流形成拖尾而导致微波辐射不圆的现象，能根据需求限定电磁辐射，防止电流耦合到外部导体并沿外表面回流，从而限制功率沉积在微波针头尖端周围区域。这样的设计对消融区域的正圆率进行了双重保障，具有高效可靠的水冷循环系统的同时，改善微波针的拖尾症，改善微波消融的正圆率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明专利的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种高效冷循环微波臻圆针，其特征在于，包括：
L型微波接头；
同轴电缆；
冷却水传输组件，所述冷却水组件包括进水箱衬套、进水管接头、进水管、出水箱衬套、出水管接头、不锈钢出水管，所述进水管接头密封焊接在所述进水箱衬套后端圆柱体的侧边圆开孔上，所述进水管用高温胶水粘接在所述进水箱衬套的前端圆柱体上，所述出水管接头密封焊接在所述出水箱衬套后端圆柱体的侧边圆开孔上，所述不锈钢出水管焊接在所述出水箱衬套的前端圆柱体上，所述进水箱衬套与所述出水箱衬套嵌套连接，所述进水管套装在同轴电缆上，同轴电缆针头端三阶梯剥离，在阶梯剥离的第二层外的进水管外部覆有电磁屏蔽材料；所述同轴电缆针头端阶梯剥离的内芯压接有金属套管，另一端与L型微波接头连接；
微波针头与所述不锈钢出水管用高温胶粘接固定连接。
2.根据权利要求1所述的微波臻圆针，其特征在于，所述L型微波接头，同轴电缆通过L型微波接头的侧孔与L型微波接头内芯连接后，进行焊接密封固定。
3.根据权利要求1所述的微波臻圆针，其特征在于，所述进水管衬套上嵌套在所述L型微波接头，通过定位卡销与所述L型微波接头上的定位销槽嵌位后，进行焊接密封固定；所述出水管衬套嵌套在所述进水管衬套上，通过定位卡销与所述出水管衬套上的定位销槽嵌位后，进行焊接密封固定。
4.根据权利要求1所述的微波臻圆针，其特征在于，所述进水管为低介电常数的非金属材料。
5.根据权利要求1所述的微波臻圆针，其特征在于，所述进水管衬套前端圆柱和后端圆柱的直径尺寸比例为65:20，长度尺寸比例为13:25，所述出水管衬套前端圆柱和后端圆柱的直径尺寸比例为65:30，长度尺寸比例为11:21，此直径和长度尺寸可以根据水流量的需求进行比例缩放。
6.根据权利要求1所述的微波臻圆针，其特征在于，所述进水管外部的电磁屏蔽材料可为金属系损耗材料、碳系损耗材料、导电聚合物损耗材料、二维碳化物MXene损耗材料。
7.根据权利要求1所述的微波臻圆针，其特征在于，所述电磁屏蔽材料形成的方法可通过原位聚合法、浸涂法、化学沉积法、层层组装法、激光打印法、高温碳化法的方式形成在所述进水管外部。
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