CN201431510Y - 用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，电极基体前端有射频电极和绝缘层，电极基体中部有绝缘套管，电极基体尖端内灌注导管与进液管相连，电极基体后部连接进气管、进液管、出气管从电极基体内部伸出，气体导管绕在灌注导管上并位于电极基体空腔内，温度传感器贴于电极基体前端空腔内壁上并与射频电极连接在多股导线，两个射频电极在一根射频电极装置上形成回路或者在由两根电装置组成回路。灌注导管是由电极基体的圆柱空心管内壁构成，且其内壁为圆柱空心管腔一部分，气体导管前端环形结构上设有若干个喷气孔。本装置采取多种方式可以有效地调节组织温度、控制消融范围，缩短治疗时间，提高治疗效果。

Description

用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于微创伤治疗腰椎间盘突出或人体软组织疾病的消融探针电极装置，尤其是一种采用气体冷却与液体灌注相结合的射频消融电极，应用气冷却和液体灌注来增大并控制消融范围的单针射频消融电极的消融探针电极装置。

背景技术

对腰椎间盘突出进行射频消融是将电极针插入病变组织，应用电磁波来产生热，电极针通过穿刺或是开腹手术插入病变部位，通过生物组织中离子传导电流所产生焦耳热和生物组织在高频电磁场中因介电损耗而产生的热，而导致病变组织温度升高，从而达到治疗目的。治疗范围和效果与组织所受到的温度有关，而温度是由施加的能量、加热的速率以及组织的热敏特性决定的。通常加热温度为42℃-45℃，时间为30-60min，就可导致不可逆的细胞内的蛋白质(包括膜蛋白)变性。当组织温度升高到60℃时，细胞产生不可逆损伤的时间将大大缩短。在60℃-140℃时，蛋白质变性，细胞片刻间死亡。在这个温度范围内，发现有凝固坏死区间。当温度继续升高到100℃-300℃时，组织内水分气化。除此之外，在300℃-1000℃时，会发生碳化以及产生烟的现象。

近年来，射频消融治疗技术成为研究的热点，但是大多数射频消融是用于治疗肿瘤疾病。由于原理相似，并且随着技术的不断进步，许多方法用于获得理想的治疗效果。

一种是多电极设计，由美国Radio Therapeutics Corp公司率先推出，中国发明专利CN2722849A于2005年09月07日公开的一种新型多极射频肿瘤消融电极，其主要特征是：6-16枚子针的尖端都装有测温热电偶，当子针全部展开时，各子针的尖端与针杆的距离均小于2厘米，从而构成扁球体。在临床中，应用多极射频消融电极可只对实体肿瘤的边缘进行灭活，肿瘤中间的组织将因缺血而凋亡。但是该电极得尺寸较大，且需在体内张开，因而创伤较大，而且增加了损伤邻近重要组织的潜在性危险，而且使用操作比较复杂，难以正确插入至靶组织。

另一种是冷却消融电极。冷却消融电极可以减少由于电阻增加而导致消融停止的几率，研究表明还可以在温度增加不高的情况下增大消融范围。目前应用得冷却方式分为水冷和气冷，如中国发明专利CN1263431C于2006年07月12日授权公告的一种单针水冷式射频消融电极，手柄内的支承框紧配合插入储水框，中间的空腔形成冷却水回流池，内置引水钢管及其内部的测温热电偶插在射频消融电极针内并保持同轴位置。进水软管与内置引水钢管连通，出水软管连通冷却水回流池，射频引线与热电偶引线共同组成专用连接电缆，与射频消融治疗系统的主机相连接，完成信号传输。冷却水从进水软管通过内置引水钢管流入消融电极针内，经热交换后回到冷却水回流池，再由出水软管流回至循环冷却水装置，以达到冷却作用，但由于进水、出水管道尺寸有限，造成冷却溶液流速较慢，流量不大，在电极针温度较高时，流阻较大，导致换热效率不高，冷却效果不佳。再如中国发明专利CN101209217A于2008年07月02日公开的气体节流冷却式射频消融电极，其特征是内置微型螺旋翅片管换热器，换热器前端嵌有微型节流管，后端与高压气体细管相连，高压气体经过高压气体管在电极针顶部节流制冷后，经换热器从针内隔热套管与高压气体管中间的排放腔内排出。射频导线和热电偶从微型螺旋翅片管换热器中间穿出，并分别安装在电极针内顶部。应用气体节流冷却未快速、高效的控制并扩大消融范围，但是高压气体在应用时具有一定的危险系数，且对电极的制作工艺成本要求高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种快速安全有效地针对人体内病变椎间盘进行射频消融治疗的用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，该装置结构简单、操作方便，可以缩短手术时间，提高手术效果。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，包括电极基体、进气管、进液管、出气管，电极基体前端外面设有射频电极和绝缘层，电极基体中部设有绝缘套管，电极基体尖端内灌注导管与进液管相连，电极基体后部连接进气管、进液管、出气管从电极基体内部伸出，气体导管绕在灌注导管上并位于电极基体空腔内，温度传感器贴于电极基体前端空腔内壁上并与射频电极连接在多股导线；其特点是：两个射频电极在一根射频电极装置上形成回路或者在由两根电装置组成回路。灌注导管是由电极基体的圆柱空心管内壁构成，且其内壁为圆柱空心管腔一部分。气体导管前端环形结构上设有若干个喷气孔。

电极基体内的气体导管、温度传感器和射频电极通过多股导线从电线套管引出基体外连接至控制端。电极基体后部外固定连接有手柄。射频电极长度为3mm-20mm，射频电极距离为2mm-10mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置有以下优点：1、冷却气体可以充盈整个基体空腔，不会出现水冷却局部汽化的现象，更有效的避免靶组织因温度过高而碳化，实现最大限度射频能量转化；2、灌注导管置于电极基体内部，可以利用冷却气体防止灌注液体在电极内或电极外汽化；3、双电极在一根射频针上形成回路，通过电极长度和间隔距离调整消融范围，不再需要负极板和复杂的多极探头；4、气冷、灌注、消融集于一体，结构紧凑，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构剖面示意图；

图3为本实用新型的局部剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2所示，用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，包括电极基体1，射频电极2，绝缘层3，气体导管4，灌注导管5，手柄6，进气管7，进液管8，绝缘套管9，电线套管10，出气管11，多股导线12(温度传感器与射频电极导线)，温度传感器13。

电极基体1尖端内灌注导管5与进液管8相连，电极基体1前端设有绝缘层3，电极基体1中部设有绝缘套管9，电极基体1后部连接手柄6、进气管7、进液管8、电线套管10、出气管11从电极基体1内部伸出，气体导管4绕在灌注导管5上并位于电极基体1空腔内，温度传感器13贴于电极基体1前端空腔内壁上并与射频电极2连接在多股导线；电极基体1前端外面设有射频电极2和绝缘层3，电极基体1中部设有绝缘套管9。

两个射频电极2在一根射频电极装置上形成回路或者在由两根电装置组成回路。灌注导管5由电极基体1的圆柱空心管内壁构成，且其内壁为圆柱空心管腔一部分，并由电极基体1尖端进行灌注。如图3所示，气体导管4前端环形结构上设有若干个喷气孔。绝缘层3将射频电极2与隔绝(导热不导电)。绝缘套管9将电极基体中部与外界绝缘。

电极基体1内包括气体导管4、温度传感器13和射频电极2通过多股导线12从电线套管10引出基体外连接至控制端。

本实用新型设计的射频消融电极是对现有同类肿瘤消融电极装置的区别之处在于，电极将气体循环冷却与液体灌注集成在一根射频消融电极上，结构紧凑，主要结构为标有刻度的管状空腔电极基体1，电极基体1上前端有两个裸露的射频电极2，射频回路可以在一根电极装置上的前后两个射频电极间形成，也可以由两根电极装置间形成，可以根据治疗的要求进行选择，射频电极2长度为3mm-20mm，射频电极2距离为2mm-10mm，治疗过程中不再需要负极板。电极基体1前端内壁贴有温度传感器13，通过多股导线12将信号传至控制台，配合后台监控以调节气体流速、压强，灌注流速等。气体循环冷却采用常压或低压气体，可以选用空气、氮气等来源方便、价格便宜、安全有效的气体，气体导管盘绕灌注导管，结构稳定，前端采用环形多孔喷射，以防止局部温度过低而达不到治疗目的。灌注方式为前端灌注，灌注导管5为管状空腔电极基体的中空心构成，可以避开气体循环回路，与之形成独立的系统，可以使用生理盐水以减少组织阻抗，并能降低局部温度过高碳化的可能性，同时，灌注导管5位于气冷循环回路的内壁，可以与回路内气体进行热交换，防止因针尖过热而导致液体汽化的现象。为防止电极基体中后部与正常组织进行热交换，或对正常组织造成损伤，电极基体1中后部配有绝缘套管9，与电极基体1紧密配合。

本实施例用射频消融治疗腰椎间盘突出，术前MRI成像确定椎间盘大小选用合适电极长度和间隔距离的电极装置。术中经X线摄影定位插入电极装置。低压气体(本实施例采用氮气)依次经过进气管7、气体导管4并从前端喷口喷出，充盈整个电极基体1空腔后经出气管11排出(本实施例未循环利用气体)，两个射频电极2通过紧密配合安装在电极基体1上，其通过绝缘层3与基体不导联，灌注液体通过进液管8流经灌注导管5从电极装置前端流出进入靶组织。

本实施例的电极装置可以在C形臂X射线摄影下定位。两个射频电极2可形成射频场，也可以用两个电极装置形成射频场，且通过改变其规格对不同形状的椎间盘组织进行消融。同时气体冷却不仅降低电极装置附近温度，而且防止灌注液体汽化，使灌注作用充分发挥，两者配合使用使消融范围更大温度分布更理想，避免了组织碳化，更好地实现射频能量累积。同时，安装在电极基体的温度传感器能够实时反映针壁温度，方便后台监控操作。

工作时，常压或低压气体通过进气管7进入，通过电极基体1内的气体导管4在前端喷射口喷出，迅速充满整个基体腔内，从而使消融电极附近的靶组织得到充分冷却，防止碳化。同时冷却气体还可以冷却电极基体2空心管内的灌注液体，有效地防止灌注液体因温度过高而汽化的现象。采用常压气体或低压气体可以有效地减少电极因密封泄露而造成的危险。灌注液体可以从电极外部控制靶组织的温度，弥补气体冷却的不足。为多重冷却方式，以降低电极表面附近的温度，防止碳化。

Claims (4)

1.一种用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，包括电极基体(1)、进气管(7)、进液管(8)、出气管(11)，电极基体(1)前端外面设有射频电极(2)和绝缘层(3)，电极基体(1)中部设有绝缘套管(9)，电极基体(1)尖端内灌注导管(5)与进液管(8)相连，电极基体(1)后部连接进气管(7)、进液管(8)、出气管(11)从电极基体(1)内部伸出，气体导管(4)绕在灌注导管(5)上并位于电极基体(1)空腔内，温度传感器(13)贴于电极基体(1)前端空腔内壁上并与射频电极(2)连接在多股导线(12)上，其特征在于：两个射频电极(2)在一根射频电极装置上形成回路；灌注导管(5)由电极基体(1)的圆柱空心管内壁构成，且其内壁为圆柱空心管腔一部分，气体导管(4)前端环形结构上设有若干个喷气孔。

2.根据权利要求1所述的用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，其特征在于，所述电极基体(1)内的气体导管(4)、温度传感器(13)和射频电极(2)通过多股导线(12)从电线套管(10)引出电极基体(1)外连接至控制端。

3.根据权利要求1所述的用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，其特征在于，所述电极基体(1)后部外固定连接有手柄(6)。

4.根据权利要求1或2所述的用于椎间盘的气冷与灌注组合式射频消融探针电极装置，其特征在于，所述射频电极(2)长度为3mm-20mm，射频电极(2)距离为2mm-10mm。

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