CN212879547U - 一种使用柔性电冷探针的电冷消融系统和柔性电冷探针 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种使用柔性结构的电冷消融系统和柔性电冷探针,系统包括主机和柔性电冷探针,主机包括控制器、电发生模块和冷冻模块,控制器与电发生模块和冷冻模块连通以产生和调控其输出,电冷消融系统包括柔性电冷探针,柔性电冷探针至少为一根且至少部分具有柔性结构,柔性电冷探针包括至少一个电极,电极与电发生模块电连接,冷冻模块可以是与柔性电冷探针中的流体管连通的流体冷源供给装置或电制冷装置。本实用新型利用柔性电冷探针进入生物体腔道和管道,采用电消融与冷冻消融结合的方式对消融靶区组织实行复合消融,通过冷冻的靶区标识和电导率增加作用,达到冷冻消融和电消融复合增效的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗科技领域,尤其是一种使用柔性电冷探针的电冷消融系统和柔性电冷探针。
背景技术
肿瘤消融疗法已逐渐成为恶性肿瘤的主要治疗方法。常用的消融方法有化学消融(如局部酒精或化学药物注射等)、热消融和电消融等。肿瘤热消融主要包括热杀伤的射频消融、微波消融、激光消融、超声波消融等;和冷杀伤的冷冻消融等。电消融包括多种利用电能消融肿瘤的方法,如电解消融(也称电化学消融Electrochemotherapy,简称EchT)、电穿孔(electroporation)消融,分可逆和不可逆电穿孔消融)、电磁波消融等等。
目前的肿瘤消融方法通常采用刚性探针穿刺到人体各组织器官内的肿瘤实施消融。但对人体自然腔道(如食道胃肠等消化道、气道、尿道、膀胱等)和管道(如血管、胆管等)则不能用刚性探针,需要采用柔性的探针进行消融,以尽可能减少探针在进入腔道和管道过程中对组织造成的创伤。柔性探针对于冷冻方面的需求与刚性探针不同,由于柔性探针常用于血管、腔道等部位,对冷冻温度的控制有较强的需求,刚性冷冻探针在治疗过程中通常具有压力高、温度低、功率大、难控制的特点,因此会造成腔道过度冷冻而穿孔的危险,因此简单的将刚性冷冻探针的工作方式简单的套用在柔性冷冻探针上极为不安全。
传统的冷冻消融方式已被实验证明:要达到对肿瘤组织的有效冷冻消融,必须采用两次“冷冻-复温”的循环。而每次循环,需要20~ 30min,冷冻消融的过程耗时较长。冷冻消融技术急需一种彻底消融和耗时更短的改进方法。
电消融是基于直流电场或脉冲电场的消融技术,包括电解消融、电穿孔消融、电磁波消融等。电解消融早在19世纪就已经被用于微创组织消融,也被称之为电化学疗法(EChT),是通过一根插在处理组织中的电融探针将直流电流传递到治疗范围内,引起治疗范围局部的 PH值变化而形成细胞毒素环境,以及在电解过程中形成的一些新的化学物质进而导致细胞死亡的方法。电解消融需要很低的直流电流 (几十到几百毫安)以及很低的电压(几到十几伏)。因此设备既简单又安全,这是其优势所在。但是由于这种细胞死亡方法的时间长短是由组织中产生的电化学产物的扩散速率以及引起细胞凋亡所需要的电解产物的浓度决定的,因此,电解消融的治疗过程耗时较长,从几十分钟到几小时不等,这也是电解消融技术的局限性。
电穿孔消融是通过施加非常短暂的高幅度电场脉冲使细胞膜透化,造成细胞受组织液毒化致死,细胞膜透化程度是电场强度的作用结果。电穿孔分为可逆电穿孔和不可逆电穿孔:可逆电穿孔可用使脂质双分子层产生可逆孔洞,从而允许将诸如基因和药物的分子引入细胞中。不可逆电穿孔术原理是应用电场强度高于500~600V/cm电脉冲作用于击破肿瘤细胞膜,使细胞膜产生大量永久性纳米级微孔,以破坏细胞内稳状态,促进细胞凋亡,最终导致细胞的彻底死亡。它具有不产热、对腔道、血管和神经等不产生损伤的优点;缺点是消融范围不可视及消融不完全的问题。
电磁波消融通过在电极工作端(电极尖端自成闭合回路)输出频率很高的电磁波(例如格瑞朗博公司的RFS-4000KD设备输出的源频率是1.71MHz),集中作用在一个很小的区域。由于细胞内含有大量水分子(水分子为极性分子,受电磁场影响),在这个局部高频电磁场的度作用下,水分子快速振荡,相互摩擦,致使细胞内问水分蒸发,汽化,细胞破裂,打开分子结合答键,使组织分解为碳水化合物和氧化物,从而达到消融的目的。
肿瘤电场治疗(TTFields)是利用中等频率(100-300kHz)、低强度(1-3V/cm)交变电场治疗肿瘤的一种物理治疗方法,已在多种肿瘤类型的相关研究中被证实可起到破坏肿瘤细胞有丝分裂、致使细胞周期停滞和诱导细胞凋亡的作用。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提出一种柔性电冷探针系统,以通过电冷结合作用的方式对生物体内自然腔道、血管及部分器官脏器的病灶进行治疗。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种使用柔性电冷探针的电冷消融系统,包括主机和柔性电冷探针,所述主机包括控制器、电发生模块和冷冻模块,所述控制器与所述电发生模块和所述冷冻模块电连接,所述电发生模块包括直流电发生器、脉冲发生器和电磁波发生器的中的至少一种,所述冷冻模块为制冷剂产生、控制和输出装置,所述冷冻模块可输出包括二氧化碳、一氧化二氮、氩气、氮气或液氮作为制冷剂;所述柔性电冷探针至少为一根且至少部分具有柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极,所述电极与所述电发生模块电连接;所述柔性电冷探针包括冷冻机构,所述冷冻机构为流体管,所述流体管置于所述柔性电冷探针内部,近端与所述冷冻模块连通,所述流体管的远端为制冷端。
进一步的,所述电冷消融系统还包括表面电极,所述表面电极独立于所述柔性电冷探针设置并与所述电发生模块电连接。
进一步的,所述电发生模块可输出0.1V/cm~500V/cm、 0.1mA~500mA的直流电和1V/cm~3000V/cm的单个或多个电脉冲。
还包括另一种使用柔性电冷探针的电冷消融系统,包括主机和柔性电冷探针,所述主机包括控制器、电发生模块和冷冻模块,所述控制器与所述电发生模块和所述冷冻模块电连接,所述电发生模块包括直流电发生器、脉冲发生器和电磁波发生器的中的至少一种,所述柔性电冷探针至少为一根且至少部分具有柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极,所述电极与所述电发生模块电连接,所述柔性电冷探针包括冷冻机构,所述冷冻机构为TEC半导体制冷器,所述TEC 半导体制冷器设置于所述柔性电冷探针的远端。
进一步的,所述电冷消融系统还包括表面电极,所述表面电极独立于所述柔性电冷探针设置并与所述电发生模块电连接。
进一步的,所述电发生模块可输出0.1V/cm~500V/cm、 0.1mA~500mA的直流电和1V/cm~3000V/cm的单个或多个电脉冲。
本实用新型还包括一种柔性电冷探针,所述柔性电冷探针至少部分为柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极和至少一个流体管,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端表面,所述流体管设置在所述柔性电冷探针的内部。
进一步的,所述柔性电冷探针包括两个及两个以上的电极,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端,所述电极分为正极和负极且为交替分布,所述电极之间设有电绝缘层。
进一步的,所述柔性电冷探针包括测温电偶,所述测温电偶设置在所述柔性电冷探针的内部。
进一步的,所述柔性电冷探针包括套管,所述套管套接在所述柔性电冷探针的外部并形成可滑动连接结构,所述套管绝缘并绝热。
还包括另一种柔性电冷探针,所述柔性电冷探针至少部分为柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极和至少一个TEC半导体致冷器,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端,所述TEC半导体致冷器设置在所述柔性电冷探针的远端,所述TEC半导体致冷器的制冷侧朝向外设置。
进一步的,所述TEC半导体致冷器包括热管,所述TEC半导体致冷器的散热面与所述热管紧密贴合。
进一步的,所述柔性电冷探针包括两个及两个以上的电极,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端,所述电极分为正极和负极且为交替分布,所述电极之间设有电绝缘层。
进一步的,所述柔性电冷探针包括测温电偶,所述测温电偶设置在所述柔性电冷探针的内部。
进一步的,所述柔性电冷探针包括套管,所述套管套接在所述柔性电冷探针的外部并形成可滑动连接结构,所述套管绝缘并绝热。
本实用新型具有的优点和积极效果是:(1)通过柔性结构进入生物体内直接接触靶区,通过电与冷结合的方式可以对不同情况的靶区制定针对性的治疗方案进行治疗。
(2)冷冻手段既可以达到一定的冷冻消融效果,也可以通过冷冻的方式标识靶区使CT等扫描仪器可更清晰的识别消融区,并可以分离靶区内电解质使靶区导电率提高增强电消融的效果。
(3)电消融与冷冻消融不同顺序的消融组合的效果不同,适用于不同的靶区。
附图说明
图1是本实用新型中环状双电极流体管式柔性电冷探针的剖面结构示意图
图2是本实用新型中环状双电极流体管式柔性电冷探针的3D结构示意图
图3是本实用新型中环状双电极流体管式柔性电冷探针作用靶区剖面示意图
图4是本实用新型中环状单电极流体管式柔性电冷探针的剖面结构示意图
图5是本实用新型中环状单电极流体管式柔性电冷探针的3D结构示意图
图6是本实用新型中双电极TEC半导体致冷器柔性电冷探针的剖面结构示意图
图7是本实用新型中双电极TEC半导体致冷器柔性电冷探针的 3D结构示意图
图8是本实用新型中点阵式电极流体管式柔性电冷探针的剖面结构示意图
图9是本实用新型中点阵式电极流体管式柔性电冷探针的3D结构示意图
图10是本实用新型中对称双电极流体管式柔性电冷探针的剖面结构示意图
图11是本实用新型中对称双电极流体管式柔性电冷探针的3D 结构示意图
图12是本实用新型中带有套管的双电极流体管式柔性电冷探针的剖面结构示意图
图13是本实用新型中顶端双电极流体管式柔性电冷探针的剖面结构示意图
图14是本实用新型中控制器采用的主机通过控制器控制柔性电冷探针的结构简图
图中:1-环状双电极流体管式柔性电冷探针,101-第一绝热刀杆, 102-第一流体管,103-第一绝缘层,104-第一电极,105-第二电极, 2-环状单电极流体管式柔性电冷探针,201-第二绝热刀杆,202-第二流体管,203-第二绝缘层,204-第三电极,205-温度传感器,3-双电极TEC柔性电冷探针,301-第三绝热刀杆,302-TEC半导体致冷器, 303-第三绝缘层,304-第四电极,305-第五电极,306-热管,4-点阵式电极流体管式柔性电冷探针,401-第四绝热刀杆,402-第三流体管, 403-第四绝缘层,404-第六电极,405-第七电极,5-对称双电极流体管式柔性电冷探针,501-第五绝热刀杆,502-第四流体管,503-第五绝缘层,504-第八电极,505-第九电极,6-血管,601-靶区,7-套管式环状双电极流体管式柔性电冷探针,701-刀杆,702-第五流体管, 703-第六绝缘层,704-第十电极,705-第十一电极,706-套管,8-顶部双电极流体管式柔性电冷探针,801-第七绝热刀杆,802-第六流体管,803-第七绝缘层,804-第十二电极,805-第十三电极
具体实施方式
本实用新型可事实对象以人体举例,但同样可作用于其他生物体。本实用新型中所提出的靶区一般可认定为包括血管、人体自然腔道及器官(例如:心脏、胃、肾、膀胱等)组织在内的人体任何部位。本实用新型中所采用的的术语“低温”可解释为冰点以下至绝对零度的温度,采用-100℃至0℃之间的温度为本实用新型中优选的低温冷冻温度区间,“远端”、“近端”分别指的是柔性电冷探针的刀头和刀柄(刀身),刀柄(刀身)与刀头可以是分体设计或一体成型,本实用新型中所述的流体管可根据使用需求选择不同的形式,所有选用形式均为常用设计,包括利用相变制冷原理所采用的流体管和利用焦耳汤姆逊原理的节流制冷流体管,这两种实施方式均需要配合接入流体管的回流管以将流体排出装置外部或进行回收,流体管也可以是封闭式自循环的,这种流体管适用于流体体积不变且为稳定态的流体,通过热传导使装置制冷。电消融装置中一种常用的实施方式,该实施方式是采用表面电极放置在体表或组织表面作为与进入人体内的电极相互配合对靶区进行电消融,本实用新型中电发生模块可以输出的电脉冲强度为1V/cm~3000V/cm的单个或多个电脉冲或强度为 0.1V/cm~500V/cm、0.1mA~500mA的直流电。
本实用新型中所采用的控制器包括多种模块及其子模块的组合,根据不同的实施例将采用不同的实施模块组合,主机主要包括能源供给系统和控制器,控制器具体包括:电发生模块和冷冻模块,其中电发生模块包括直流电发生器、脉冲发生器及电磁波发生器,直流电发生器可以输出不同强度的直流电。脉冲发生器,可输出不同频率波形的脉冲电流,通过不同频率的脉冲可对细胞产生电穿孔,可产生的电穿孔的类型分为可逆电穿孔和不可逆电穿孔,其中与冷冻消融组合的消融手术用到的主要是不可逆电穿孔。电磁波发生器,电磁波发生器可发射肿瘤电场(TTFields)进行治疗。冷冻模块主要由制冷装置构成,制冷装置可以是依靠冷流体冷冻的装置,其可提供利用焦耳汤姆逊原理、热传导原理或相变制冷原理的多中冷流体,例如二氧化碳、一氧化二氮、氩气、氮气、氟利昂或液氮等。制冷装置还可以是电制冷装置,如TEC半导体制冷器,通过电发生模块向TEC半导体制冷器供电也可以达到冷冻的效果,TEC半导体制冷器可能存在散热问题,TEC半导体制冷器的散热端可以用热管进行散热。
系统中冷冻模块和电发生模块通过控制器与柔性电冷探针连通,柔性电冷探针通过控制器对靶区进行多种形式的消融,例如:通过直流电发生器施加单独的电解消融,通过脉冲发生器对靶区细胞产生电穿孔进行的电穿孔消融,通过冷流体对靶区进行冷冻消融。本实用新型的重点在于采用柔性结构直达靶区后可采用多种消融方式组合的方式进行具有增强消融效果的组合消融。当电解和电脉冲配合施加到靶区时,首先通过电解在靶区附近产生电解质,随后通过电脉冲将靶区的细胞膜打开,不论细胞膜打开的形式是否可逆,均会使电解所产生的电解质更容易透化进入细胞内部,电解质对于细胞来说具有毒性,从而杀死细胞完成对靶区的消融,经过实验证明电解及电穿孔两种消融方式进行组合消融效果要远胜于单独电解后再单独进行电穿孔消融消融。当电解和冷冻结合作用时,首先通过冷冻将靶区冻结,使靶区处于低温冷冻状态,靶区会被冷冻标识,采用CT等密度成像设备会更清晰的展示出靶区的具体消融范围,可为后续进行的电消融确定消融区,当靶区处于冷冻状态时电导率会增加,冷冻完成后施加电消融会加快电传导增加电消融的效率和强度,使靶区细胞被更快、更彻底的消融。经过实验我们发现了一种更加优秀的电冷结合的消融方法,首先对靶区进行电脉冲,电脉冲会对靶区的血液流动产生抑制作用,在冷冻消融的过程中血液流动的速度会极大的影响冰球生成的大小从而影响消融效果,冷冻过程中人体受到冷刺激会加速靶区的血液流动,血液流动加快不利于冷冻消融,在电冷消融的过程中冰球的大小会影响消融的范围和电消融的效果,因此冷冻消融前先进行电脉冲对电冷结合消融效果有很大的增益。
为了更好的理解本实用新型,下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。然而,本领域技术人员将清楚,可以在没有这些特定细节的情况下实践本公开的实施例。此外,这里描述的本公开的特定实施例是作为示例提供的,并且不应该用于将本实用新型的范围限制于这些特定实施例。在其他情况下,没有详细描述或示出公知的材料,组件,过程,控制器组件,软件,电路,时序图和/或解剖结构,以避免不必要地模糊实施例。
实施例1:参考系统图13,本实施例中的控制器包括电发生模块和冷冻模块,控制器与环状双电极流体管式柔性电冷探针1连通,参考图1,其中冷冻模块与第一流体管102连通,电发生模块与设置在环状双电极流体管式柔性电冷探针1远端的第一电极104和第二电极 105电连接,第一电极104与第二电极105极性相反,作为优选方案第一电极104和第二电极105选用环状电极,但参考图10的对称双电极流体管式柔性电冷探针5,其采用轴心对称设计的第八电极504 和第九电极505可以获得相似的技术效果,参考图13采用顶端电极第十三电极805可对探针顶部更大范围进行消融,以此说明本实用新型中双电极的分布形式可采取多种不同形式不应局限于本实用新型中所展示的优选实施例,第一电极104和第二电极105之间设置有第一绝缘层103,环状双电极流体管式柔性电冷探针1的近端至第一电极104的为第一绝热刀杆101,本实施例中第一绝热刀杆101设置为整体都由绝热材质组成,但同时也可设置为仅外表面绝热的多层结构构成,同时参考与本实施例结构相似的图12,区别在于图中刀杆701 材质选用非绝热材料,并在刀杆701上套接套管706,套管706的材质组成是既绝热又绝缘的,套管706与刀杆701滑动连接,通过推拉套管706可对环状双电极流体管式柔性电冷探针1的冷冻范围进行精确控制,应注意该套管706不应理解为仅可在本实施例中施行,该结构具有宽松的应用条件以在特定环境下上位代替采用绝缘刀杆的设计,在进行消融工作时参考图3,图3示例是环状双电极流体管式柔性电冷探针1对血管6中的靶区601进行消融,首先将环状双电极流体管式柔性电冷探针1接近或贴合靶区601,随后通过控制器控制冷冻模块,冷冻模块开启冷冻模块向第一流体管102输入冷流体,冷流体从第一流体管102输入到环状双电极流体管式柔性电冷探针1的远端,通过热交换使环状双电极流体管式柔性电冷探针1降至低温进而对靶区601进行冷冻,冷流体通过环状双电极流体管式柔性电冷探针 1向外排出,冷流体可选择直接排出或回收,待靶区被冷冻后,停止向第一流体管102输入冷流体,随后控制器打开电发生模块对第一电极104和第二电极105供电,根据控制器对直流电发生器和电脉冲发生器的控制,第一电极104和第二电极105可输出直流电和不同频率电脉冲的一种或多种组合使用对靶区601进行组合电消融。消融完成后,视需求可以直接取出环状双电极流体管式柔性电冷探针1或增加复温的步骤,第一电极104和第二电极105可发射射频微波对环状双电极流体管式柔性电冷探针1进行复温,也可以通过控制器向第一流体管102输入冰点以上的流体对环状双电极流体管式柔性电冷探针1 进行复温,传统的采用电热丝缠绕在环状双电极流体管式柔性电冷探针1外表面也是可选用的复温方式。
实施例2:参考系统图13,本实施例中的控制器包括电发生模块和冷冻模块,控制器与环状单电极流体管式柔性电冷探针2连通,参考图4,其中冷冻模块与第二流体管202连通,电发生模块与设置在环状单电极流体管式柔性电冷探针2远端的第三电极204电连接,为配合第三电极204完成电回路,在人体或组织器官外表面应设有至少一个的表面电极,该表面电极与第三电极204极性相反,作为优选方案第三电极204选用环状电极,环状单电极流体管式柔性电冷探针2 的远端设有第二绝缘层203,但不应认为第二绝缘层203是必须设置的,环状单电极流体管式柔性电冷探针2的近端至第三电极204的为第二绝热刀杆201,本实施例中第二绝热刀杆201设置为整体都由绝热材质组成,但同时也可设置为仅外表面绝热的多层结构构成,在进行消融工作时,首先将环状单电极流体管式柔性电冷探针2接近或贴合靶区,随后通过控制器控制冷冻模块,冷冻模块开启冷冻模块向第二流体管202输入冷流体,冷流体从第二流体管202输入到环状单电极流体管式柔性电冷探针2的远端,通过热交换使环状单电极流体管式柔性电冷探针2降至低温进而对靶区进行冷冻,冷流体通过环状单电极流体管式柔性电冷探针2向外排出,冷流体可选择直接排出或回收,通过温度传感器205后可以更精确的测量温度是否符合标准并将温度数据反馈到主机中,温度传感器205可以是测温电偶,温度传感器205在手术探针中作为常用可选设计不应理解为仅适用本实施例中,温度降低到既定标准后,停止向第二流体管202输入冷流体,随后控制器打开电发生模块对第三电极204供电,根据控制器对直流电发生器和电脉冲发生器的控制,第三电极204可输出直流电和不同频率电脉冲的一种或多种组合使用对靶区进行组合电消融。消融完成后,视需求可以直接取出环状单电极流体管式柔性电冷探针2或增加复温的步骤,第三电极204可发射射频微波对环状单电极流体管式柔性电冷探针2进行复温,也可以通过控制器向第二流体管202输入冰点以上的流体对环状单电极流体管式柔性电冷探针2进行复温,传统的采用电热丝缠绕在环状单电极流体管式柔性电冷探针2外表面也是可选用的复温方式。
实施例3:参考系统图14,本实施例中的控制器包括电发生模块,控制器与双电极TEC柔性电冷探针3连通,参考图6,其中电发生模块与TEC半导体致冷器302电连接,优选结构为TEC半导体致冷器 302嵌接在TEC柔性电冷探针3的内部一体成型,将TEC半导体致冷器外接于TEC柔性电冷探针3的结构也是一种实施方式,TEC半导体致冷器302的制冷端向装置外表面设置,散热面向TEC柔性电冷探针3内部设置,优选的采用热管306与TEC半导体致冷器302 固定辅助散热,电发生模块与设置在双电极TEC柔性电冷探针3远端的第四电极304和第五电极305电连接,第四电极304与第五电极 305极性相反,作为优选方案第四电极304和第五电极305选用环状电极,第四电极304和第五电极305之间设置有第一绝缘层103,双电极TEC柔性电冷探针3的近端至第四电极304的为第三绝热刀杆 301,本实施例中第三绝热刀杆301设置为整体都由绝热材质组成,但同时也可设置为仅外表面绝热的多层结构构成,在进行消融工作时,首先将双电极TEC柔性电冷探针3接近或贴合靶区,控制器打开电发生模块通过TEC半导体致冷器302对靶区进行冷冻随后对第四电极304和第五电极305供电,根据控制器对直流电发生器和电脉冲发生器的控制,第四电极304和第五电极305可输出直流电和不同频率电脉冲的一种或多种组合使用对靶区进行组合电消融。消融完成后,视需求可以直接取出,也可以为双电极TEC柔性电冷探针3或增加复温的步骤,第四电极304和第五电极305可发射射频微波对双电极TEC柔性电冷探针3进行复温,也可以采用电热丝缠绕在双电极TEC柔性电冷探针3外表面对电热丝通电进行电加热的方式复温。
实施例4:参考系统图13,本实施例中的控制器包括电发生模块和冷冻模块,控制器与点阵式电极流体管式柔性电冷探针4连通,参考图8,其中冷冻模块与第三流体管402连通,电发生模块与设置在点阵式电极流体管式柔性电冷探针4远端的若干第六电极404和若干第七电极405电连接,第六电极404与第七电极405极性相反,第六电极404和第七电极405之间设置有第四绝缘层403,作为优选方案第六电极404和第七电极405采用点阵式分布在点阵式电极流体管式柔性电冷探针4的远端,点阵式分布可更高效的进行在靶区均匀的电传导,点阵式电极流体管式柔性电冷探针4的远端设有第四绝缘层 403,点阵式电极流体管式柔性电冷探针4的近端至第六电极404的为第四绝热刀杆401,本实施例中第四绝热刀杆401设置为整体都由绝热材质组成,但同时也可设置为仅外表面绝热的多层结构构成,在进行消融工作时,首先将点阵式电极流体管式柔性电冷探针4接近或贴合靶区,随后通过控制器控制冷冻模块,冷冻模块开启冷冻模块向第三流体管402输入冷流体,冷流体从第三流体管402输入到点阵式电极流体管式柔性电冷探针4的远端,通过热交换使点阵式电极流体管式柔性电冷探针4降至低温进而对靶区进行冷冻,冷流体通过点阵式电极流体管式柔性电冷探针4向外排出,冷流体可选择直接排出或回收,待靶区被冷冻后,停止向第三流体管402输入冷流体,随后控制器打开电发生模块对第六电极404和第七电极405供电,根据控制器对直流电发生器和电脉冲发生器的控制,第六电极404和第七电极 405可输出直流电和不同频率电脉冲的一种或多种组合使用对靶区进行组合电消融。消融完成后,视需求可以直接取出点阵式电极流体管式柔性电冷探针4或增加复温的步骤,第六电极404和第七电极405 可发射射频微波对点阵式电极流体管式柔性电冷探针4进行复温,也可以通过控制器向第三流体管402输入冰点以上的流体对点阵式电极流体管式柔性电冷探针4进行复温,传统的采用电热丝缠绕在点阵式电极流体管式柔性电冷探针4外表面也是可选用的复温方式。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (15)
1.一种使用柔性电冷探针的电冷消融系统,其特征在于:包括主机和柔性电冷探针,所述主机包括控制器、电发生模块和冷冻模块,所述控制器与所述电发生模块和所述冷冻模块电连接,所述电发生模块包括直流电发生器、脉冲发生器和电磁波发生器的中的至少一种,所述冷冻模块为制冷剂产生、控制和输出装置,所述冷冻模块可输出包括二氧化碳、一氧化二氮、氩气、氮气或液氮作为制冷剂;所述柔性电冷探针至少为一根且至少部分具有柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极,所述电极与所述电发生模块电连接;所述柔性电冷探针包括冷冻机构,所述冷冻机构为流体管,所述流体管置于所述柔性电冷探针内部,近端与所述冷冻模块连通,所述流体管的远端为制冷端。
2.根据权利要求1所述的电冷消融系统,其特征在于:所述电冷消融系统还包括表面电极,所述表面电极独立于所述柔性电冷探针设置并与所述电发生模块电连接。
3.根据权利要求1所述的电冷消融系统,其特征在于:所述电发生模块可输出0.1V/cm~500V/cm、0.1mA~500mA的直流电和1V/cm~3000V/cm的单个或多个电脉冲。
4.一种使用柔性电冷探针的电冷消融系统,其特征在于:包括主机和柔性电冷探针,所述主机包括控制器、电发生模块和冷冻模块,所述控制器与所述电发生模块和所述冷冻模块电连接,所述电发生模块包括直流电发生器、脉冲发生器和电磁波发生器的中的至少一种,所述柔性电冷探针至少为一根且至少部分具有柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极,所述电极与所述电发生模块电连接,所述柔性电冷探针包括冷冻机构,所述冷冻机构为TEC半导体制冷器,所述TEC半导体制冷器设置于所述柔性电冷探针的远端。
5.根据权利要求4所述的电冷消融系统,其特征在于:所述电冷消融系统还包括表面电极,所述表面电极独立于所述柔性电冷探针设置并与所述电发生模块电连接。
6.根据权利要求4所述的电冷消融系统,其特征在于:所述电发生模块可输出0.1V/cm~500V/cm、0.1mA~500mA的直流电和1V/cm~3000V/cm的单个或多个电脉冲。
7.一种柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针至少部分为柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极和至少一个流体管,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端表面,所述流体管设置在所述柔性电冷探针的内部。
8.根据权利要求7所述的柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针包括两个及两个以上的电极,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端,所述电极分为正极和负极且为交替分布,所述电极之间设有电绝缘层。
9.根据权利要求7所述的柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针包括测温电偶,所述测温电偶设置在所述柔性电冷探针的内部。
10.根据权利要求7所述的柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针包括套管,所述套管套接在所述柔性电冷探针的外部并形成可滑动连接结构,所述套管绝缘并绝热。
11.一种柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针至少部分为柔性结构,所述柔性电冷探针包括至少一个电极和至少一个TEC半导体制冷器,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端,所述TEC半导体制冷器设置在所述柔性电冷探针的远端,所述TEC半导体制冷器的制冷侧朝向外设置。
12.根据权利要求11所述的柔性电冷探针,其特征在于:所述TEC半导体制冷器包括热管,所述TEC半导体制冷器的散热面与所述热管紧密贴合。
13.根据权利要求11所述的柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针包括两个及两个以上的电极,所述电极设置在所述柔性电冷探针的远端,所述电极分为正极和负极且为交替分布,所述电极之间设有电绝缘层。
14.根据权利要求11所述的柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针包括测温电偶,所述测温电偶设置在所述柔性电冷探针的内部。
15.根据权利要求11所述的柔性电冷探针,其特征在于:所述柔性电冷探针包括套管,所述套管套接在所述柔性电冷探针的外部并形成可滑动连接结构,所述套管绝缘并绝热。
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