CN2389630Y - 巨能肿瘤消融刀 - Google Patents

Abstract

一种巨能肿瘤消融刀包括体外电极、肿瘤消融电极,测温与控温装置分别与病人、消融信号发生器连,计算机控制系统又和测温与控温装置连。消融电极分单针与多针电极,此电极能把消融温度信号传给控制系统,依治疗程序来控制信号产生器的输出功率及变化规律。治疗程序的起始温度、升温速度、最高保持温度及维持时间等系列参数,都用程序进行自控,能安全顺利地完成整个治疗过程。本消融刀对肝、肾等脏器及乳房肿瘤尤为适用。

Description

巨能肿瘤消融刀

本实用新型涉及一种治疗内脏与皮下肿瘤的外科器械，尤其涉及一种用多针消融电极直接刺入肿瘤组织内，用超过60℃的高温使肿瘤组织坏死，坏死的组织逐渐被吸收的外科器械。

现在有一种治疗内脏与皮下肿瘤的外科器械，但这种器械没有测温控温的装置，它不能及时了解被消融肿瘤组织内部的温度，只能依经验，按肿瘤大小人工调节功率，无法知道所消除的肿瘤何时何温度能凝固性坏死；另外，由于肿瘤的大小不同，只用一种型号的电极也不适宜；再者，这种器械的信号传输电缆需经常接插，这就容易引起器械电极前端的移位。给治疗带来麻烦。

本实用新型的目的在于：设计一种名为巨能肿瘤消融刀的外科器械，使其既能自动、随时、精确地测温和控温，又能任意选取子针数，以适应不同体积的肿瘤组织，还能在治疗过程中不用再增加信号电缆而造成电极的移位。

本实用新型是这样实现的。

本消融刀的整个系统是由消融信号产生器、体外电极、消融电极、测温与温控装置和计算机控制系统及B超机组成。其中体外电极、消融电极、与患者肿瘤、消融信号产生器相连接，构成导电回路。而计算机分别同测温与控温装置、打印机、键盘及显示器相连，构成控制与显示系统。消融电极又和测温控温装置相连。

肿瘤消融电极分单针消融电极和多针消融电极，单针消融电极依次由针尖、针杆、手柄、信号传输电缆、插头连接而成。多针消融电极依次由母针、绝缘套、手柄相连；手柄又分别与限位环、限位销、子针推拉杆相连；推拉杆通过限位环和限位销能在手柄内沿轴向限位移动，推拉杆末端接有信号传输电缆和插头相连。

巨能肿瘤消融刀的治疗机理是：利用B超对患者肿瘤进行精确定位，而后将肿瘤消融电极经皮直接刺入肿瘤的中心，将体外电极贴于离患者肿瘤较近的表皮部位，在肿瘤消融电极和体外电极之间接入消融信号产生器，这样肿瘤消融电极、体外电极、消融信号产生器和人体组织就构成了信号回路。因肿瘤消融电极与人体组织的接触面积较小，故消融电极周围的电流密度最大，因而产生的焦尔热能使肿瘤组织的温度高达60℃以上，如此高温完全可以使消融电极周围的肿瘤组织产生不可逆转的凝固性坏死，继而逐渐被吸收，达到治疗效果。

与现有技术相比，本实用新型巨能肿瘤消融刀具有以下明显的优点：

1)本实用新型在子针中心部位装有测温传感器，它能实时而准确地测量被

  消融的肿瘤组织的温度。由于本消融仪的治疗机理是在肿瘤部位局部用高

  温使肿瘤组织发生不可逆转的凝固性坏死，坏死组织逐渐被吸收，从而达

  到肯定的治疗效果，因此，治疗过程中能精确地测温和控温是至关重要的。

2)本实用新型的肿瘤消融电极，其子针数可由5-10针任意选定，子针展

  开后的直径可从2-4公分任意选定(步进为0.5公分)，因而能适应不同

  体积的肿瘤组织。

3)本发明采用电脑自动测温和控温，并能改变加温时间以适应不同体积的

  肿瘤组织。这比现有技术采用人工调节功率更为先进。

4)本发明在肿瘤消融电极的推拉杆的末端与插头之间增加了一段约6公分

  的信号传输电缆，这样就可避免在治疗过程中，由于信号线输出电缆的接

  插而引起的肿瘤消融电极前端的移位。

5)由于本实用新型设计的是一种创伤小、不出血、疗效肯定的肿瘤治疗仪，

  所以，本实用新型最适用于肝肿瘤，因肝脏手术止血困难，采用本实用新

  型治疗时可基本不出血。此外，对肾脏和乳房肿瘤也很适用。下面结合附图进一步对本实用新型的较佳实施例作详细描述：

图1巨能肿瘤消融刀方框图图2单针肿瘤消融电极结构示意图图3单针肿瘤消融电极结构剖示图图4多针肿瘤消融电极结构示意图图5多针肿瘤消融电极结构剖示图图6子针与温度传感器、温度传感器导管、定位环组装剖示图图7母针与绝缘套管及手柄组装剖示图图8推拉杆与定位环堵塞剖示图图9推拉杆剖示图图10堵塞剖示图图11体外电极示意图图12消融信号产生器电路方框图图13消融信号产生器电路图

如图1所示，巨能肿瘤消融刀是由消融信号产生器1所产生的消融信号，通过体外电极和肿瘤消融电极加到患者的肿瘤部位3。患者肿瘤3分别与测温与控温装置5、体外电极2、肿瘤消融电极4相连，计算机6又分别与测温与控温装置5、打印机、键盘及计算机显示器7相连。医生可通过B超对患者的肿瘤部位进行准确地定位，然后将肿瘤消融电极经皮刺入肿瘤部位，对患者进行消融治疗。

如图2所示，单针肿瘤消融由针尖11、针杆12、手柄13、信号传输电缆14、插头15共五部分组成。

在图3中，针尖11为锥形或三棱形结构，基体为不锈钢材料，表面镀铬；温度传感器16的感温端位于针尖，用于测量肿瘤组织内的消融治疗温度，并通过针杆12内的温度传感器导线17，接至八芯插头15上。针杆的外部套有无毒塑料绝缘套管18，其前端与针尖连接，后端封藏于手柄，绝缘套管具有润滑和隔水作用。消融信号依次通过插头15、信号传输电缆14、针杆12连至针尖。

如图4所示多针肿瘤消融电极由母针22、子针19、温度传感器导管21、温度传感器20、手柄24、绝缘套管23等几部分构成，并通过手柄内推拉杆26、限位环25配合动作，以及信号传输电缆27和插头28进行信号传输，它们彼此衔接，共同构成完整的肿瘤消融系统。

在图5所示剖示图中，子针19(针数5-10支)用高频焊接法均匀焊接在温度传感器导管21外周的前端，末推出前，整体置于母针22之内；温度传感器导管21前端保持在子针展开屏面的中心位置；内部装有温度传感器20，并使其感温端略突出于子针展开屏的端面，以便直接测量肿瘤组织的消融温度；手柄24与母针22相连，其内部的推拉杆26在手柄内可沿通过定位环31、定位环堵塞32连接温度传感器导管21，以便使导管上的子针能够在母针内自由移动；推拉杆26与手柄间通过限位环25、限位销30及推拉杆上推拉槽相配合来限定推拉杆在手柄内作轴向移动。温度传感器20通过温度传感器导管21内的传感器连线29及信号传输线缆27接至插头28；母针22针体外部套有无毒塑料绝缘套管23，具有润滑和隔水作用。母针上划有刻度尺，分辩度为1厘米，能准确地判断经皮刺入患者体内的深度。

图6为子针、温度传感器导管、定位环组装剖示图，当子针19推出母针后，其展开面成喇叭花状，温度传感器20位于花蕊部位，子针用弹簧不锈钢制成，尖端锋利似剑，便于穿入肿瘤组织。母针前端的裸露部分和子针(5-10支)以及温度传感器导管前端均作为肿瘤消融时的加热电极。温度传感器20位于温度传感器导管的最前端；定位环32套在温度传感器导管的末端，与温度传感器导管固定在一起，便于用推拉杆将子针推出或收回母针。

如图7所示，母针22后端与手柄24相连，手柄由硬质塑料做成，表面光滑，中空位置留给推拉杆，手柄24外部套有限位环25，限位环上有限位销，限位环、限位销和手柄24相配合，用于防止推拉杆抽脱，并使推拉杆不能在手柄之内转动。

如图8所示，温度传感器导管经定位环堵塞32固定在推拉杆26内部，并随推拉杆一起移动，治疗时通过推拉杆实现子针的进针和退针。

图9为推拉杆26的A-A截面视图，图10为定位环堵塞32的剖视图。

图11为体外电极示意图，采用常用的带胶合济型更好。

图12的肿瘤消融信号产生器是由电压调节电路38分别与直流电压形成电路37，脉冲形成与脉宽调制器43、开关电路39相连，直流电压形成电路37前面由交流电压220V接入，开关电路39分别与隔离输出电路40，方波产生器42相连，隔离输出电路40直接与负载41相连，脉冲形成与脉宽调制器43前面接入直流输入44。

如图13所示，直流电压形成电路37是由电源变压器T1及与其次级相连的两个全波整流与滤波电路组成。其中一组整流滤波电路的输出电压约为300V，它作为电压调节电路38的输入电压；另一组整流滤波的输出18V经7812和7809稳压电路输出12V和9V的直流电压，分别作为NE555P、LM358和LM311脉冲宽度调制器的直流电源。

电压调节电路38是由高压大功率管2SD1403和其射极RC电路组成。2SD1403的基极由0-150V的可变电压驱动。在其射极快速形成的0-150V直流电压作为开关电路39的输入电压。

开关电路39和隔离输出电路40是由VMOS功率管IRFPG50和隔离输出变压器T2组成。VMOS功率管工作在电流开关状态。T2的初级有较大的脉冲电流，它的次级能有较大的脉冲功率输出，可与50Ω-200Ω的负载匹配。输出的峰值功率为(V/2)²/RL＝75²/50＝112W。由于VMOS管的漏极有较大的电流脉冲，它形成的高反向电压用T2初级的两只电容(值为680PF)阻尼，以保护VMOS管的安全。脉冲形成与脉冲宽度调制器43是由LM311比较器和相连的RC电路组成；由RC电路形成的脉冲重复频率约为30KHZ。脉冲宽度由LM311的2脚直流电压控制，使脉冲的占空比改变。当输入电压由0V变12V时，脉冲占空比大约从0.05变到0.9之间。用LM311脚7的输出去控制BU508的基极，从而实现0-150V的电压变化。

200KHZ脉冲产生器42是由NE555P时钟电路组成，NE555P输出端脚3输出12V峰---峰值的脉冲，经交流耦合去控制VMOS管的栅极，从而输出0-150V峰---峰值的脉冲。

因电压调节电路中的2SD1403管有较大的功率耗损，它与BU508，IRFPG50均安装在一块较大的散热片上，并采用风冷降温。

Claims (3)

1.一种巨能肿瘤消融刀，包括肿瘤消融电极，计算机控制系统，B超机，其特征在于：它还包括消融信号发生器以及与消融电极及计算机系统相连的测温与控温装置，所述电极有体外电极和肿瘤消融电极，均与消融信号发生器相连，所述肿瘤消融电极有单针消融电极和多针消融电极。

2.根据权利要求1所述的巨能肿瘤消融刀，其特征在于：

所述单针肿瘤消融电极依次由针尖(11)、针杆(12)、绝缘套(18)、手柄(13)、插头(15)连接组成；温度传感器(16)的感温端位于针尖，用于测量肿瘤组织内的消融治疗温度，并通过针杆(12)内的温度传感器导线(17)，接至八芯插头(15)上。

3.根据权利要求1所述的巨能肿瘤消融刀，其特征在于：所述的多针肿瘤消融电极依次与母针、绝缘套、手柄相连，手柄又分别与限位环、限位销、子针推拉杆相连；推拉杆通过限位环、限位销的配合，可在手柄内沿轴向移动，通过信号传输电缆和插头进行信号传输。

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