CN211094644U - 一种测量冷冻消融针冰球温度分布的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量冷冻消融针冰球温度分布的装置包括数据采集仪，连接所述数据采集仪并对数据进行处理的客户端，与所述数据采集仪电性连接的测温件，所述测温件包括多个第一测温热电偶和多个第二测温热电偶；多个所述第一测温热电偶的测温点沿着冷冻消融针的轴向间隔分布于冷冻消融探针针管的外壁面；多个所述第二测温热电偶的测温点沿着冷冻消融针的径向间隔分布于针管固定架。利用本实用新型中的装置可以采集到冰球内部的温度，配合数据处理软件，进行数据的处理，找出温度和距离的对应关系，计算出冰球尺寸，完成冰球的生成模拟，最终确认治疗有效区的范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷冻消融技术领域，具体地说，涉及一种测量冷冻消融针冰球温度分布的装置。
背景技术
经过多年的发展，冷冻消融术已在医疗上得到了广泛的应用。在冷冻消融手术过程中，针尖区域会形成冰球，从而带走目标组织热量，使目标消融部位温度降低，异常电生理的细胞组织遭到破坏，达到肿瘤治疗目的。
通常利用冷冻消融针治疗之前需要对冷冻消融针进行多次试验与测试，探明冰球内的温度如何分布，方便术者确定最佳的治疗方案，但是目前在多次试验与测试过程中，都很难较精确地获得冰球内部温度。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，在冷冻消融针的测试过程中对形成的冰球进行测温，获得冰球内的温度分布特点。
本实用新型中测量冷冻消融针冰球温度分布的装置包括数据采集仪，连接所述数据采集仪并对数据进行处理的客户端，与所述数据采集仪电性连接的测温件，所述测温件包括多个第一测温热电偶和多个第二测温热电偶；
多个所述第一测温热电偶的测温点沿着冷冻消融针的轴向间隔分布于冷冻消融探针针管的外壁面；
多个所述第二测温热电偶的测温点沿着冷冻消融针的径向间隔分布于针管固定架。
优选地，所述针管固定架垂直安装于冷冻消融探针针管的外壁面，能沿所述冷冻消融探针针管外壁面作上下移动。
优选地，所述针管固定架上并排设置多个空心的金属针管，所述金属针管的一端固定安装于所述针管固定架上，另一端悬空作为穿刺针尖部。
优选地，所述数据采集仪与所述测温件之间设置有快插转接头和/或热电偶集线盒。
优选地，所述第一测温热电偶的测温点以焊接的方式固定在所述冷冻消融探针针管的外壁面。
优选地，所述冷冻消融探针针管包括有从下往上分布的针管换热区、针管过渡区、针管绝热区，所述针管换热区的外壁面上布置有一个第一测温热电偶的测温点，所述针管过渡区布置有一个所述第一测温热电偶的测温点；所述针管绝热区开始往上布置有多个所述第一测温热电偶的测温点。
优选地，所述针管绝热区开始往上等间距的布置有多个所述第一测温热电偶的测温点，相邻两个所述测温点之间的间距为5mm。
优选地，所述冷冻消融探针针管的外壁面固定设有辅助前出针管，所述辅助前出针管在延伸出所述冷冻消融探针针管最底端的部分固定设置有两个或两个以上的测温热电偶的测温点。
优选地，所述第二测温热电偶的测温点焊接固定在所述金属针管穿刺针尖部。
优选地，各所述金属针管平行于所述冷冻消融探针针管设置。
本实用新型中测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，通过针对现有冷冻消融针的冷冻过程特性，设计出的一款可以在试验过程中精确测量冰球内部温度的测温装置，通过该测温装置可以采集到冰球内部的温度，配合数据处理软件，进行数据的处理，探明冰球内部温度分布特点，从而帮助术者确定最佳手术方案。
附图说明
图1是本实用新型实施例中测量冷冻消融针冰球温度分布的装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中测量冷冻消融针冰球温度分布的装置进入冰球内部测温部分的放大结构示意图；
图3是图2中A处的放大示意图；
图4是本实用新型实施例中冷冻消融针针管结构的放大示意图；
图5是本实用新型实施例中测量冷冻消融针冰球温度分布的装置的软件数据处理流程图；
图6是本实用新型实施例中冰球拟合过程示意图；
图7是本实用新型实施例中冰球拟合结果示意图。
附图标记说明
1、数据采集仪，2、热电偶集线盒，3、快插转接头，4、客户端，5、第一测温热电偶，6、测温点，7、冷冻消融探针针管，8、金属针管，9、第二测温热电偶，10、针管固定架，11、辅助前出针管，12、针管换热区，13、针管过渡区，14、针管绝热区
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型中测量冷冻消融针冰球温度分布的装置包括有数据采集仪1，用于连接数据采集仪1并对数据进行处理的客户端4，多个与数据采集仪1电性连接的测温件。本实用新型中的客户端4优选电脑，测温件优选测温热电偶。为了方便测温热电偶与数据采集仪1的快速连接与拆卸，可以将所有测温热电偶连接一个快插转接头3和/或热电偶集线盒2后再与数据采集仪1连接。
如图2和图3所示，本实用型中的测温件均采用市售的极细测温热电偶，与数据采集仪1连接的测温热电偶包括有两部分，其中一部分测温热电偶的测温点6沿着冷冻消融针的轴向间隔分布于冷冻消融探针针管7的外壁面，以下称第一测温热电偶5，每个第一测温热电偶5的测温点6通过焊接、粘接等方式固定安装在冷冻消融探针针管7的外壁面，所有第一测温热电偶5均紧贴冷冻消融探针针管7的外壁面延伸后连接至数据采集仪1。另一部分测温热电偶的测温点6沿着冷冻消融针的径向间隔分布于针管固定架10上，以下称第二测温热电偶9，具体地，针管固定架10垂直安装于冷冻消融探针针管7的外壁面，在针管固定架10上并排设置多个空心的金属针管8，各金属针管8均与冷冻消融探针针管7平行设置；作为一种实施方式，相邻两根金属针管8的间距相等，并使每个第二测温热电偶9穿过一根对应的金属针管8，每个第二测温热电偶9的测温点6在穿过金属针管8后通过焊接、粘接等方式固定在金属针管8的端部，另一端延伸连接至数据采集仪1。
如图2所示，具体来说，每一根金属针管8的一端可通过插接、卡接或螺纹连接的方式固定安装在一个针管固定架10上，另一端悬空作为穿刺针尖部，方便焊接固定测温点6，同时可以携带测温点6一起插入待测物体(例如水、明胶溶液、牛肝等)内部以测定冰球形成之后冰球内部空间的温度分布。
另，针管固定架10垂直安装于冷冻消融探针针管7的外壁面后，还能沿冷冻消融探针针管7的外壁面作上下移动来调整其固定安装的位置，针管固定架10与冷冻消融探针针管7外壁面的连接，可以是螺纹结构的转动连接，也可以是卡槽结构的连接，在此对于针管固定架10与冷冻消融探针针管7的连接，以及针管固定架10的具体结构不再详细说明，对于本领域的技术人员来说是容易实现的。
所有金属针管8与针管固定架10固定连接后均与冷冻消融探针针管7平行分布，且相邻金属针管8之间为等间距沿针管固定架10直线排列。
优先地，金属针管8的数量可以是6根，当然也可以是其他数量，可以根据所需冰球的直径大小进行设定，并不限于此。第二测温热电偶9穿过针管固定架10后进入金属针管8，再与金属针管8的穿刺针尖部焊接固定。
优选地，如图2、图3和图4所示，第一测温热电偶5的测温点6沿冷冻消融探针针管7外壁面从下往上分布，冷冻消融探针针管7包括有从下往上分布的针管换热区12、针管过渡区13、针管绝热区14，其中针管换热区12的外壁面上分布有一个第一测温热电偶5的测温点6，即针管换热区12布置一个第一测温热电偶5的测温点6即可，因为根据多次试验证明，位于针管换热区12的冰球温度变化不大，无需布置过多的测温点，增加布线的复杂度。冷冻消融探针针管7在针管过渡区13可以布置一个第一测温热电偶5的测温点6，以测量过渡区的温度；从针管绝热区14开始往上可等间距的分布有多个第一测温热电偶5的测温点6，且相邻两个测温点6之间的间距最佳为5mm。如此设置第一测温热电偶5的测温点6，可在满足测量要求的前提下，最大程度的减少测温点的个数，从而减少与测温点对应的导线数，降低布线的复杂度和难度。
优选地，在冷冻消融探针针管7的外壁面固定设有一辅助前出针管11，并使辅助前出针管11的针尖部延伸出冷冻消融探针针管7的针尖部一定距离设置。在辅助前出针管11延伸出冷冻消融探针针管7最底端的部分固定设置有两个或两个以上的测温热电偶的测温点6，可以获取冷冻消融探针针管7端部以下的冰球的内部温度，如此，可解决冷冻消融探针针管7的针尖前端区域的温度无法测量的问题(通常冰球会全部覆盖针尖并向针尖前端延伸一段距离生长)。
试验测试说明：
首先，冷冻消融探针针管7插入待测物体的内部，往冷冻消融探针针管7内输送液氮，需要说明的是，冷冻消融探针针管7属于现有技术，对其内部的结构未示出，液氮由中心管被输送至冷冻消融探针针管7的针尖之后沿中心管的外壁与针管内壁形成的返回通道返回，在此过程中，冰球顺着冷冻消融探针针管7的换热区径向生长，在水中、明胶溶液或是牛肝等待测物体内形成直径不等的冰球，在冰球的形成过程中，冰球逐渐覆盖横向分布的测温点6及纵向分布的测温点6，每一个测温点6将所测的温度数据反馈到数据采集仪1内，数据采集仪1的型号可以采用34970数据采集仪，通过软件保存每一个测温点6传送的温度数据，数据采集仪1一般每隔10秒钟采集一次测温点6传送的数据。
其次，数据采集仪1根据测温点采集到的温度，整理成数据，即对每个测温点所传送的数据分别作整理和利用拟合软件进行拟合处理，如图5所示。
再是，由用户输入处理的数据范围，提取整理后的数据，对数据进行多次筛选和过滤，过滤掉波动或异常值，使用多项式展开去拟合包含数据点的该区域温度值，如图6所示。
最后，根据每个测温点6之间的距离，按不同温度值(例如：0℃、-20℃、-40℃)计算冰球内部该温度下的尺寸，最终生成冰球温度分布图，如图7所示，方便确定最终的治疗方案。
关于软件拟合过程，由数据采集仪1和客户端4中的软件完成，具体的详细过程属于现有技术，在此不再详细描述。
综上所述，本实用新型中测量冷冻消融针冰球温度分布的装置具有以下优点：
1、采用多个极细的测温热电偶，伸入到空心金属针管内部，再通过医用空心金属针管伸入至待测物体内部，以构建多个待测物体的空间预测点，根据各预测点的测量结果可反映出冰球内部的温度分布特点，从而便于治疗方案的确定；
2、由于金属针管为空心结构，质量较小，对冰球的生成干扰可以降到最小；
3、极细的第一测温热电偶焊接在冷冻消融探针针管的外壁面，不会影响冰球的生成，同时还能测得冰球中心的温度；
4、测温点非常细小，测温灵敏度较高；
5、测温点伴随测温电偶布置于金属针管的内部，不易被剐蹭而影响测量精度，且不影响金属针管的针尖穿刺。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，包括数据采集仪(1)，连接所述数据采集仪(1)并对数据进行处理的客户端(4)，与所述数据采集仪(1)电性连接的测温件，其特征在于，所述测温件包括多个第一测温热电偶(5)和多个第二测温热电偶(9)；
多个所述第一测温热电偶(5)的测温点(6)沿着冷冻消融针的轴向间隔分布于冷冻消融探针针管(7)的外壁面；
多个所述第二测温热电偶(9)的测温点(6)沿着冷冻消融针的径向间隔分布于针管固定架(10)。
2.根据权利要求1所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述针管固定架(10)垂直安装于冷冻消融探针针管(7)的外壁面，能沿所述冷冻消融探针针管(7)外壁面作上下移动。
3.根据权利要求2所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述针管固定架(10)上并排设置多个空心的金属针管(8)，所述金属针管(8)的一端固定安装于所述针管固定架(10)上，另一端悬空作为穿刺针尖部。
4.根据权利要求1所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述数据采集仪(1)与所述测温件之间设置有快插转接头(3)和/或热电偶集线盒(2)。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述第一测温热电偶(5)的测温点(6)以焊接的方式固定在所述冷冻消融探针针管(7)的外壁面。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述冷冻消融探针针管(7)包括有从下往上分布的针管换热区(12)、针管过渡区(13)、针管绝热区(14)，所述针管换热区(12)的外壁面上布置有一个第一测温热电偶(5)的测温点(6)，所述针管过渡区(13)布置有一个所述第一测温热电偶(5)的测温点(6)；所述针管绝热区(14)开始往上布置有多个所述第一测温热电偶(5)的测温点(6)。
7.根据权利要求6所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述针管绝热区(14)开始往上等间距的布置有多个所述第一测温热电偶(5)的测温点(6)，相邻两个所述测温点(6)之间的间距为5mm。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述冷冻消融探针针管(7)的外壁面固定设有辅助前出针管(11)，所述辅助前出针管(11)在延伸出所述冷冻消融探针针管(7)最底端的部分固定设置有两个或两个以上的测温热电偶的测温点(6)。
9.根据权利要求3所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，所述第二测温热电偶(9)的测温点(6)焊接固定在所述金属针管(8)的穿刺针尖部。
10.根据权利要求3所述的测量冷冻消融针冰球温度分布的装置，其特征在于，各所述金属针管(8)平行于所述冷冻消融探针针管(7)设置。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114983562B (zh) * | 2022-06-01 | 2023-04-07 | 南京诺源医疗器械有限公司 | 一种支架调节方法、装置、系统、电子设备和存储介质 |
| US11633224B2 (en) | 2020-02-10 | 2023-04-25 | Icecure Medical Ltd. | Cryogen pump |
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2019
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