WO2023087671A1 - 冷热消融针系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种冷热消融针系统，用于降低冷热消融针系统的成本。该冷热消融针系统包括消融针和传输装置，消融针通过快速连接接口组件与传输装置转动连接，消融针包括可更换的针头组件、进回流组件以及被进回流组件贯穿的真空层组件，可更换的针头组件与真空层组件为可拆卸地连接，因此在一次治疗结束后，将可更换的针头组件拆卸下来进行报废处理，进回流组件和真空层组件可重复消毒使用。

Description

冷热消融针系统

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2021年11月19日提交的名称为“冷热消融针系统”的中国专利申请CN202111402205.9的优先权，其全部内容通过引用并入本申请中。

技术领域

本公开涉及冷热消融手术技术领域，特别地涉及一种冷热消融针系统。

背景技术

冷热消融术是一种应用冷媒和热媒消除靶组织的外科医疗技术，术中需利用传输装置将低温冷冻手术系统与消融针连接起来，向患者的病灶部输送低温介质(本文以液氮为例)，以通过液态制冷剂的蒸发吸热，带走病灶组织的热量，使目标消融部位温度降低，从而破坏病变细胞组织达到治疗目的。冷冻完成后，通过控制高温热媒蒸汽到达消融针治疗部位，瞬间释放大量的热量，使治疗区域快速复温。上述低温和高温介质需要在规定的时间内到达要求的温度，以使其尽快达到治疗目的。

现有的冷热消融针为一次性使用器械，各部件无法更换，一次使用后消融针需整体进行报废处理，因此成本较高。

发明内容

本公开提供一种冷热消融针系统，用于降低冷热消融针系统的成本。

本公开提供一种冷热消融针系统，包括消融针和传输装置，所述消融针通过快速连接接口组件与所述传输装置转动连接，所述消融针包括可更换的针头组件、进回流组件以及被所述进回流组件贯穿的真空层组件。所述进回流组件的第一端伸入所述可更换的针头组件中，所述进回流组件的第二端伸入所述通过快速连接接口组件中并与所述传输装置相连通。所述可更换的针头组件与所述真空层组件可拆卸地连接。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本公开进行更详细的描述。

图1是本公开的实施例中冷热消融针系统的轴向剖视图；

图2是图1所示的消融针的轴向剖视图；

图3是本公开的其中一个实施例中更换的针头组件的结构示意图；

图4是本公开的另一个实施例中更换的针头组件的结构示意图；

图5是本公开的又一个实施例中更换的针头组件的结构示意图；

图6是图3和图7在I处的放大图；

图7为图3所示的更换的针头组件的治疗区管段中最初形成的冰球的示意图；

图8为图3所示的更换的针头组件的治疗区管段中长大后的冰球的示意图；

图9为图1所示的消融针的轴向剖视图，其中隐藏了更换的针头组件；

图10为图9中进回流组件的部分结构示意图；

图11为图9中真空层组件的结构示意图；

图12为图11中第一封接板的俯视图；

图13为图11中第二封接板的俯视图；

图14为图11中第一封接板的主视图；

图15为消融针1通过快速连接接口组件与传输装置相连的示意图；

图16是通过指示位置和第二对准位置调整进针角度的示意图；

图17是图15从C-C处观测的示意图；

图18是图15从D-D处观测的示意图；

图19是快速连接接口组件的轴向剖视图；

图20是图1在E处的放大图；

图21是图1所示的传输装置的轴向剖视图；

图22是图21所示的第二输送管的轴向剖视图；

图23是图2所示的换热装置的剖视图；

图24是本公开的其中一个实施例中螺旋路径的立体结构示意图；

图25是本公开的另一个实施例中螺旋路径的立体结构示意图；

图26是图22所示的汇流装置的剖视图；

图27是图22所示的分流装置的剖视图。

附图标记：

1-消融针；

10-可更换的针头组件；101-外管；102-测温元件；103-固定管；104-三棱柱状针尖；105-密封圈；106-连接套；107-治疗区管段；108-圆柱状针尖；109-冰球；

11-进回流组件；110-直针管体；111-进流管；112-内管；113-外管；144-衬套；115-真空层；116-连接体；117-直角针管体；118-转接套；

12-真空层组件；122-真空转接套；123-吸气剂；124-封接结构；125-快速连接轴管；126-封接口；1241-抽真空口；1242-第一封接板，1243-第二封接板；1243a-固定柱；1242a-第一焊料孔，1243b-第二焊料孔；

2-传输装置；

21-第一输送管；211-第一导管；212-柔性套管；213-转接头；

24-第二输送管；241-输送套管；242-第二导管；243-固定管；

27-连接管；

22-汇流装置；221-汇流管；221a-第一连接孔；221b-第二连接孔；

23-分流装置；231-密封体；232-第一通孔；233-凸起部；234-第二通孔；

25-换热装置；251-路径；252-螺旋翅片；253-柱体；254-螺旋管；

224-插针；226-前端面；

26-快速连接接口组件；261-快速连接接口；2611-第一对准位置；2612-指示位置；

262-第一弹簧；

263-锁紧套；2631-第二对准位置；

264-挡圈；267-槽体；261a-台阶轴；261b-挡圈槽；261c-第一级台阶；261d-第二级台阶；263a-配合凸起；

266-第一平面；128-第二平面；

28-轴向锁紧结构；281-开口；282-凹槽；13-轴向卡合部；131-凸块；

29-周向锁紧结构；291-弹簧柱塞；292-第二弹簧；14-周向卡合部；141-容纳槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开作进一步说明。

本公开提供一种冷热消融针系统，包括消融针1和传输装置2，消融针1通过快速连接接口组件26与传输装置2转动连接。消融针1可以是直针或者具有直角的消融针。

以下将以具有直角的消融针为例对本公开进行详细地说明。

消融针1包括可更换的针头组件10、进回流组件11以及被进回流组件11贯穿的真空层组件12。其中，进回流组件11为具有直角的管体。进回流组件11的第一端(前端)从真空层组件12的下侧伸出并伸入可更换的针头组件10中，进回流组件11的第二端(后端)从真空层组件12的左侧伸出并通过快速连接接口组件26中与传输装置2相连通。其中，可更换的针头组件10与真空层组件12可拆卸地连接。

基于现有的消融针一般都采用固定为一体的结构，在治疗时针头部分需要与组织接触，因此治疗结束后消融针整体均被报废处理，消融针整体均为一次性使用的部件而使消融针的成本较高的现状，本公开通过设置可更换的针头组件10，来解决现有的消融针整体报废的技术问题。本公开中仅可更换的针头组件10为一次性使用的部件，而进回流组件11和真空层组件12则为可重复使用的部件，因此在一次治疗结束后，将可更换的针头组件10拆卸下来进行报废处理，进回流组件11和真空层组件12可重复消毒使用，因此本公开的消融针系统能够大大节约成本。

进一步地，本公开的消融针1还可具备辅助监测治疗作用范围大小的功能。

举例来说，请参见图2，并结合图3和图6，可更换的针头组件10包括针头外管101、测温元件102和固定管103。针头外管101包括治疗区管段107以及连接套105，治疗区管段107对应于进回流组件11的第一端，连接套105与真空层组件12密封连接。进回流组件11中的工质流动至治疗区管段107后折回，并沿相反的方向回流，因此在治疗区管段107处，冷工质可形成冰球109，并且冰球109随着冷冻治疗时间的延长，其尺寸(直径)变大。一般来说，治疗过程中形成的冰球109为规则的椭圆形。

如图3和图6所示，测温元件102设置在针头外管101的外壁上。固定管103设置在针头外管101和测温元件102的外部，用于使测温元件102与针头外管101的外壁紧密贴合。

测温元件102用于测量治疗区管段107的温度，测温元件102将治疗区管段107的温度反馈至控制系统，由控制系统确认该温度是否满足治疗的要求。因此测温元件102的位置需要满足辅助监测治疗作用范围大小的要求。

例如，测温元件102位于治疗区管段107长度范围之外的某一距离L处，该距离L使得治疗区管段107形成的冰球109达到测温元件102所在位置处时，测温元件向控制系统反馈标准温度(例如0℃)。例如该距离可以是5mm-10mm。换言之，由于治疗区管段107的长度从针头开始，因此测温元件102与针头的距离即为L，L可以是5mm-10mm。

位于该位置处的测温元件102，在刚开始冷冻时，冰球109的直径(长径)与治疗区管段107的长度L相等(如图7所示)；随着冷冻治疗时间的延长，冰球109的尺寸逐渐变大，会逐渐到达甚至越过测温元件102所在的位置(如图8所示)。当冰球109刚到达测温元件102所在的位置处时，测温元件102向控制系统反馈标准温度为0℃，由此可判断冰球109形成的大小，从而可实现间接判断实际冰球109覆盖病灶区域的大小的目的。

因此操作者或医生可根据测温元件102反馈的温度情况调整治疗，以减少过渡治疗或者治疗不彻底，同时还可减少CT扫描的次数。

优选地，测温元件102可以是条形的测温热电偶，以便于与针头外管101的外壁贴合。

此外，为了保证使测温元件102紧贴针头外管101的外壁，固定管103优选为PTFE热缩管，通过PTFE热缩管的热缩特性，可使测温元件102与针头外管101的外壁紧密贴合，从而保证测量的准确性。

可选地，治疗区管段107为刚性管，以保证消融针1的刚度。

优选地，治疗区管段107为柔性金属软管(如图5所示)。柔性金属软管进行塑形时能够弯折的次数和弯折的角度没有限制，不会因为折弯次数过多或折弯角度过大而造成损伤，因此柔性金属软管能够实现多次、大角度变形，从而可更加有效地贴合病灶区域以及异常电生理的细胞组织。

治疗区管段107的前端为针头，针头为圆柱状针尖108(如图4和图5所示)或三棱柱状针尖104(如图3所示)。可根据病灶的种类选择不同形状的针头。

本公开的图3至图5仅示意性地示出了治疗区管段107和针头的组合示例。可以理解地，治疗区管段107的各可选或优选方式均可与针头的各可选方式进行组合，例如治疗区管段107为柔性金属软管，针头为三棱柱状针尖104。

针头外管101的连接套105与真空层组件12密封连接，针头外管101和进回流组件11中形成密封的腔室，使治疗后的工质能够从进回流组件11中折返回流。

如图9和图10所示，进回流组件11包括位于真空层组件12下侧的直针管体110和位于真空层组件12内部的直角针管体117，直针管体110和直角针管体117在下文所述的真空转接套122中密封连接。直针管体110包括进流管111、设置在进流管111外部的内管 112以及设置在内管112外部的外管113，进流管111中的工质从上向下地流动，如图10中箭头所示。进流管111和内管112之间形成回流通道，从进流管111的端部流出的工质从回流通道中返回。内管112和外管113之间形成真空层115，真空层115能够使进回流组件11的治疗区之外的其余部分维持常温。

外管113的最下端还可设置衬套114，衬套114的一端伸入内管112和外管113之间，另一端延伸至超过内管112的下端。衬套114有利于可更换的针头组件10的顺利安装。因此，针头外管101套设在进回流组件11的外部后，其内壁与进流管111的外壁之间形成回流腔，工质从该回流腔流入进流管111和内管112之间的回流通道中。

可以理解地，进回流组件11的治疗区即进流管11的最下端至衬套114的最下端之间的区域(如图10中L1所示)，该治疗区与针头外管101的治疗区管段107相对应。

如图9所示，真空层组件12包括封接结构124，封接结构124构造为三通结构。封接结构124的其中一个端口上设置有快速连接轴管125，直角针管体117贯穿快速连接轴管125。

直角针管体117的外壁上套设有转接套118，快速连接轴管125的内壁与转接套118相连，从而将直角针管体117进行固定。快速连接轴管125可插入快速连接接口组件26中并可与其进行锁定和解锁，下文将该锁定和解锁过程进行详细地说明。

此外，封接结构124的另一个端口上设置有用于与进回流组件11的外壁密封连接的真空转接套122，真空转接套122的下端设置有连接体116，连接套106通过密封圈105与连接体116形成密封连接，从而将可更换的针头组件10固定于真空层组件12。其中，连接套106可以是螺纹连接套，其与连接体116螺纹密封连接。

一般采用抽真空的方式对消融针进行隔热，消融针1中除了治疗区(治疗区管段107及其对应的进回流组件11的治疗区)之外，其余部分均具有真空层进行绝热。

为了使其维持腔室内的真空，通常需要在真空腔室内放置吸气剂，现有技术中使用的吸气剂为非蒸散型吸气剂，此种吸气剂需要在一定的条件下，进行高温激活，需满足其激活件，才能使其发挥作用，其工艺较复杂。

本公开的吸气剂123设置在真空转接套122中，该吸气剂123为常温吸气剂。例如可以是PdO与分子筛、活性炭和绝热材料中的一种。由于吸气剂123为常温吸气剂，因此其无须激活，只需对封接结构124中真空腔室的材料进行除气即可，除气完成后，即可进行封接。

如图9所示，封接结构124的第三个端口为封接口126，封接口126构造为具有至少 两个台阶的台阶孔，台阶孔的每级台阶上均设置有封接板，至少一个封接板上设置有固定柱。

由于目前常用的封口方式为可反复抽的真空塞、无氧铜、玻璃管和玻璃封接。真空塞体积较大，通过密封圈密封，无法耐受高温，且O形圈存在漏气、放气的风险，可用在相对大腔室，为保证消融针小腔室的真空保持时间，减少漏放气风险，一般均采用无氧铜、玻璃管或玻璃封接，现有的封接均为一次性封接，因此有封接失败的风险。

为了避免封接失败，现有的封接结构做出如下改进。即封接口126中至少有两个沿其轴向层叠设置的封接板，例如第二封接板1243和第一封接板1242(如图11所示)，至少一个封接板(第二封接板1243)上设置有固定柱1243a。

因此通过设置多个封接板，当一次封接失败后，可进行二次或三次封接，从而降低产品的浪费，提高产品的利用率。

以第二封接板1243和第一封接板1242为例，请结合图9、图11-图14，第二封接板1243和第一封接板1242分别设置在台阶孔的相应的台阶上，最上一层的第二封接板1243上设置有固定柱1243a，封接完成后，如真空失效，可将玻璃进行加热，并用工具拉住该固定柱1243a，使其脱出。脱出后，在第二阶梯孔，放置下层的第一封接板1242，进行封接，从而能够有效降低废品率，提高产品利用率。

还可根据需要，设置三次封接等，本公开对此不再赘述。

其中，第一封接板1242和第二封接板1243为具有小孔(如图12和图13所示的第一焊料孔1242a和第二焊料孔1243b)的圆盘状结构，以使其上的焊料熔化后(熔融体)可覆盖小孔，待凝固即可封堵封接口126。

其中，第一焊料孔1242a和第二焊料孔1243b的直径不能过大，其直径过大会使焊料直接从其中流过并进入封接结构124的真空腔室内，从而导致真空封接失败。

此外，通过设置多个直径较小的第一焊料孔1242a和第二焊料孔1243b可弥补仅设置单个小孔流阻过大的问题，从而提高抽气效率。

在一些优先的实施例中，本公开的消融针1还可实现穿刺进针角度的可视化功能。

举例来说，如图15至图19所示，快速连接接口组件26包括与传输装置2固定连接的快速连接接口261、与消融针1固定连接的锁紧套263以及设置在锁紧套263和快速连接接口261之间的第一弹簧262。锁紧套263可转动且可移动地套设在快速连接接口261的外侧。

如图19所示，快速连接接口261包括台阶轴261a以及设置在台阶轴261a的侧壁上的 挡圈槽261b。挡圈槽261b中设置有挡圈264，通过挡圈264可限制锁紧套263的移动范围。

其中，第一弹簧262设置在台阶轴261a的第一级台阶261c上，锁紧套263的内壁上设置有用于与第一级台阶261c配合的配合凸起263a，锁紧套263的后端内壁则与台阶轴261a的第二级台阶261d相配合，从而将第一弹簧262限定在锁紧套263和快速连接接口261之间。

配合凸起263a与第一级台阶261c之间以及锁紧套263的后端内壁则与第二级台阶261d之间为间隙配合，因此在锁紧套263上施加转动力矩，则可使锁紧套263相对于快速连接接口261旋转(由于快速连接接口261与传输装置2固定连接，因此也可认为锁紧套263相对于传输装置2旋转)。

此外，由于锁紧套263和快速连接接口261设置有第一弹簧262，因此通过压缩第一弹簧262，可使锁紧套263可沿其轴向并向靠近快速连接接口261的方向(即远离消融针1的方向)移动；反之，在第一弹簧262的恢复力的作用下，锁紧套263可沿相反的方向(即靠近消融针1的方向)移动。

如图16所示，快速连接接口261具有第一对准位置2611和多个指示位置2612，第一对准位置2611可以是快速连接接口261外壁上的零刻度线，多个指示位置2612可以是快速连接接口261外壁上的角度刻度线。

锁紧套263具有第二对准位置2631，第二对准位置2631可以是锁紧套263外壁上的零刻度线。快速连接接口组件26分别与消融针1和传输装置2相连后，第二对准位置2631和第一对准位置2611对准以指示初始连接状态。锁紧套263带动消融针1旋转时，第二对准位置2631和其中一个指示位置2612对准，以指示消融针1转过的角度，从而可以准确地控制进针角度。

请结合图9以及图17至图19，快速连接轴管125的周向侧壁上和端部分别设置有轴向卡合部13和周向卡合部14；锁紧套263上设置有轴向锁紧结构28和沿其周向设置的周向锁紧结构29。

锁紧套263相对于传输装置2旋转时，轴向锁紧结构28与轴向卡合部13锁定，以限制快速连接接口组件26与消融针1之间的轴向相对位移；且在第一弹簧262的恢复力的作用下周向锁紧结构29自动与周向卡合部14锁定，以限制快速连接接口组件26与消融针1之间的周向相对位移。

反之，使锁紧套263相对于传输装置2向远离消融针1的方向移动以压缩第一弹簧 262，则周向锁紧结构29与周向卡合部14解锁；继而使锁紧套263相对于传输装置2旋转，则可使轴向锁紧结构28与轴向卡合部13解锁。

轴向锁紧结构28包括具有开口281的凹槽282，举例来说，该凹槽282为设置在锁紧套263前端内壁上的凹槽。轴向卡合部13包括沿快速连接轴管125的径向突出的凸块131(如图9和图15所示)，开口281的尺寸(如图17所示A)大于凸块131的尺寸(如图15所示B)，因此凸块131可由开口281伸入凹槽282；当其伸入凹槽282后，锁紧套263相对于传输装置2旋转，则凸块131可由开口281离开并滑入凹槽282的其他位置中。由于凹槽282上除开口281之外，其他部分的尺寸小于凸块131的尺寸，因此凸块131从开口281到达凹槽282的其他位置后无法从凹槽282中脱出，从而使快速连接接口组件26与消融针1之间无法产生轴向相对位移。

进一步地，周向锁紧结构29包括弹簧柱塞291，弹簧柱塞291可从锁紧套263的前端面弹出。周向卡合部14包括沿消融针1的轴向延伸的容纳槽141。因此，锁紧套263相对于传输装置2旋转时，弹簧柱塞291在其中的第二弹簧292的作用下弹出并插入容纳槽141中，从而使快速连接接口组件26与消融针1之间无法产生周向相对位移。

当需要将快速连接接口组件26与消融针1进行解锁时，通过压缩第一弹簧262，使锁紧套263相对于传输装置2向后移动，从而使弹簧柱塞291与容纳槽141脱离，则快速连接接口组件26与消融针1之间的周向锁定被解除；随后反向旋转锁紧套263直至凸块131在凹槽282中被旋转至与开口281对准的位置处，从而使其可由开口281滑出凹槽282，则快速连接接口组件26与消融针1之间的轴向锁定被解除。

因此第一弹簧262可以是普通弹簧，但是为了适应锁紧套263的转动，也可以是扭力弹簧。

优选地，为了使操作者能够仅凭触摸即可使快速连接接口组件26与消融针1快速对准(即凸块131与开口281对准)，在快速连接接口组件26的外壁上(例如，在锁紧套263的外壁上)设置有第一平面266(如图17所示)，开口281与锁紧套263的第一平面266相对应，且二者的延伸方向相同；快速连接轴管125的外壁上设置有第二平面128(如图18所示)，第二平面128与轴向卡合部13的凸块131相对应，锁紧套263的第一平面266与第二平面128共面(对齐)时，凸块131可从开口281中伸入凹槽282，使消融针1的第二端可顺利插入快速连接接口组件26中。

因此，操作者可仅通过触摸而无需仔细观察即可使快速连接接口组件26的第一平面266与消融针1的第二平面128对准(即共面)，此时凸块131与开口281恰好对准，因此转动锁紧套263时，使第一平面266与第二平面128不共面，则凸块131可由开口281滑 入凹槽282的其他位置中以进行锁定。

反之，在解锁时，移动并旋转转动锁紧套263，使第一平面266与第二平面128对齐，则可进行解锁。

由此通过上述实施方式中的快速连接接口组件26，可实现消融针1与传输装置2的快速地锁定和解锁。

传输装置2包括汇流装置22，汇流装置22中设置有插针224，插针224穿过与进回流组件11的第二端配合连接。进回流组件11的直角针管体117设置在真空层组件12中，其第二端延伸出快速连接轴管125的外部。其中，快速连接轴管125穿过快速连接接口组件26的快速连接接口261后与传输装置2相连，而传输装置2的插针224则需要插入快速连接轴管125中的进回流组件11中并与进回流组件11连通。因此在进行连接时，需要同时保证快速连接轴管125与快速连接接口261、快速连接接口261与传输装置2以及传输装置2的插针224与进回流组件11之间的配合(请参考图20)。

为了提高配合的精度，将快速连接轴管125构造为具有变直径的管体(请见图9)，相应地，快速连接接口261的内壁构造有台阶(请见图19)。将快速连接轴管125上直径较小的部分从快速连接接口261的前端插入其中(会带动进回流组件11进入快速连接接口261中)，同时将插针224从快速连接接口261的后端插入进回流组件11中，当插针224插入进回流组件11的进流口一定距离后(例如5mm)，则快速连接轴管125插入至其直径较大的部分进入与快速连接接口261中，从而在继续连接时起到导向作用，以使插针224能够准确插入进回流组件11的进流口中，从而保证传输装置2和消融器械1的密封连通。

如图19和图20所示，快速连接接口261的后端设置有槽体267，其可与传输装置2(例如，与汇流装置22的前端面226)配合。

为了满足临床需求，消融针1一般会有多种直径，不同直径消融针1的阻力不同。一般来说，进回流组件11管径大的消融针的阻力小，进回流组件11管径小的消融针的阻力大。为了匹配不同直径的消融针，通过调整消融针与传输装置2的配合来保证降温速度及性能。

举例来说，进回流组件11第二端的进流口115上设置有转接套118，转接套118设置在快速连接轴管125中(例如，设置在快速连接轴管125的后端末端)；如上所述，插针224穿过转接套118并与进回流组件11的第二端配合连接。

其中，插针224与进回流组件11之间的流阻大于治疗区管段107的流阻(即冷工质或热工质在其中的流阻)，以避免冷工质或热工质直接通过插针224与进回流组件11之间的 间隙反流到传输装置2中，而不通过治疗区管段107。

插针224与进回流组件11之间的流阻与插针224插入进回流组件11的深度(即图20所示配合长度E)以及插针224与进回流组件11之间的配合间隙相关。例如可以为较大的配合长度E和较大的配合间隙，或者较短的配合长度E和较小的配合间隙。

如图20所示，插针224的直径C和长度D为固定尺寸，因此通过调整进回流组件11第二端的进流口的直径C1和其长度来达到调整配合长度E和配合间隙的目的。

此外，基于无菌原则并为保证有足够的操作空间，一般在复合式冷热消融系统和消融器械1之间具有一段距离，因此在工质输出前期，该段距离会使大量低温介质汽化，从而影响流动速度，进而影响降温速度。而本公开的插针224与进回流组件11之间的配合间隙则可解决该问题。因为上述二者之间具有配合间隙，因此治疗前期汽化的冷工质(冷氮气)从该配合间隙流出，此外，汇流装置22的前端面226(即与插针224相连的端面)设置有出气孔，因此汽化的冷工质还可从该出气孔中流出，从而有利于冷工质快速到达进回流组件11的治疗区，提高降温速度。并且从插针224与进回流组件11之间的配合间隙中逸出的冷氮气可通过传输装置2的第二导管242流出，因此还可对第二导管242起到预冷作用，从而减少后期回流的阻力，也能加快降温速度。

如图21所示，传输装置2包括用于向消融针1输送工质的第一输送管21、连接管27和用于接收并排出消融针1中经过治疗后输出的工质的第二输送管24。连接管27的第一端(前端)与快速连接接口组件26相连，连接管27的第二端(后端)分别与第一输送管21和第二输送管24相连。

第一输送管21与第二输送管24构造为彼此独立的分体结构，换言之，本公开中向消融针1输送工质和从消融针1接收工质的通路为相互独立的路径，从而使与消融针1相连的连接管27结构实现轻量化，从而减轻医生的操作负重，使操作更简便灵活，还可降低成本。

举例来说，如图21至图23所示，第二输送管24包括输送套管241以及第二导管242，输送套管241设置在连接管27远离消融针1的一侧，输送套管241中设置有换热装置25。第二导管242通过固定管243与输送套管241固定连接。第二导管242与固定管243在P2处焊接相连。

第二导管242至少有一部分(例如第一端)从连接管27的第二端伸入连接管27中，且第二导管242至少有一部分(例如第二端)伸入输送套管241中并与换热装置25相连，使消融针1中经过治疗后的工质可经由第二导管242输送至换热装置25中。经过换热后，使其治疗工质的温度升高，进而保证第二输送管24的外表面温度维持在可接受状态。

对于治疗后的冷工质(如液氮或液氮与氮气的混合物)，其温度较低，因此会使第二输送管24的外表面的温度降低；并且如果将这些温度较低的工质通过第二输送管24直接排放的话，一是可能会冻伤相关人员而造成不必要的人员伤害；二是排放低温的工质时会产生“白烟”现象，该现象会对医生及患者造成较大的心理压力，从而影响手术。因此需要将这些治疗后的冷工质处理至趋于常温。

同理，对于治疗后的热工质(如无水乙醇)，其温度较高，因此会使第二输送管24的外表面的温度升高；并且如果将其直接排放的话，有可能会灼伤相关人员而造成不必要的人员伤害，因此同样需要将这些热工质处理至趋于常温。

从上文可知，本公开的传输装置2中，第一输送管21与第二输送管24构造为彼此独立的分体结构，从而提高了传输装置2的柔性并提高了用户体验。进一步地，本公开在此分体结构的基础上，分别对第一输送管21与第二输送管24采取不同的措施来维持其外表面的常温状态。

举例来说，针对第二输送管24，在其中设置了换热装置25来达到维持表面常温状态的目的。因此换热装置25能够有效缓解换热后的工质使输送套管241和第二导管242的温度过高(热工质导致)或过低(冷工质导致)的现象，因此通过设置换热装置25，能够避免输送套管241和第二导管242的管材不耐受温度(即由于温度过高或过低而变硬)的问题。从而，本公开的上述分体结构与换热装置25是在功能上相互支持、存在相互作用关系的部件。而针对第一输送管21，则可通过设置真空层(如下文所述在柔性套管212与第一导管211之间)的方式来达到维持表面常温状态的目的。由于第一输送管21的整体体积相对于现有的将进流和回流通路整合在一起的输送装着而言，其体积更小，内部空间更大，因此更有利于其进行真空处理。

进一步地，换热装置25的另一个方面的作用是，无需使用额外的冷源或热源对其进行冷却或加热。例如，当冷工质经过换热装置25时，冷工质与换热装置25进行热交换，冷工质自身的温度升高，而换热装置25的温度降低。此时，再使治疗后的热工质经过换热装置25进行换热，则热工质与换热装置25进行热交换后温度可更快速地降低至趋于常温。反过来，由于热工质经过换热装置25时，换热装置25的温度会升高，从而有利于其与下一次的液氮工质的换热。

为了达到治疗后工质的温度趋于常温的目的，换热装置25中设置有用于使经过治疗后的工质流动的路径251，路径251的其中一端与第二导管242连通，路径251的另一端与环境连通。其中，路径251包括螺旋路径、蛇形路径、回字形路径和波形路径中的一种或几种。

在一些优选实施例中，路径251为螺旋路径。

图24示出了路径251为螺旋路径251a的一个示例。在该实施例中，换热装置25包括设置在输送套管241中的柱体253以及在柱体253的外壁上沿其轴向螺旋延伸的螺旋翅片252，其中，柱体253的轴线与输送套管241的轴线重合。螺旋翅片252的边缘与输送套管241的内壁相接触。从而通过螺旋翅片252将柱体253的外壁和输送套管241的内壁之间的部分构造成螺旋路径251a。

第二导管242与螺旋路径251a连通，从而治疗后的工质可通过第二导管242进入螺旋路径251a。通过设置螺旋路径251a，使治疗后的工质在换热装置25中流动的路径变长，从而使其在换热装置25中停留的时间变长，因此治疗后的工质流过螺旋路径251a后温度可以达到趋于常温，从而能够达到直接排放的要求。

进一步地，可将输送套管241设置为塑料软管(例如耐受低温和高温的硅胶管或四氟管等)，螺旋翅片252可与输送套管241的内壁形成过盈配合。换言之，螺旋翅片25与输送套管241的内壁之间没有间隙，以保证治疗后的工质全部进入螺旋路径251a中。

优选地，螺旋翅片252由换热系数好的材料制成(例如铜、铝等)。

图25示出了路径251为螺旋路径251b的另一示例。在该实施例中，换热装置25包括设置在输送套管241中的柱体253以及在柱体253的外壁上沿其轴向螺旋延伸的螺旋管254，其中，柱体253的轴线与输送套管241的轴线重合。螺旋管254为空心管，其内部构造成螺旋路径251b。

在一些可选的实施例中，路径251还可以是波形路径。其中，波形路径可以是正弦波路径、余弦波路径和方波路径中的一种或几种的组合。波形路径可以通过具有错位的凸起和凹陷的隔板来构造。

在一些可选的实施例中，路径251可以是螺旋路径、蛇形路径、回字形路径和波形路径中任意几种的组合。例如，路径251可以是螺旋路径和蛇形路径的组合，螺旋路径和蛇形路径相互串联，从而进一步地增大工质的流动路径以降低其温度。

上述各实施方式中的路径251的长短、流动方式等均可根据输出时间进行调整，以满足其换热需求(排放时的温度要求)。

需要说明的是，本公开的路径251并不限于上述的实施方式，只要是通过延长工质的流经路径来使工质进行降温的方案都应视为落入本公开的保护范围之内。

由于消融针1中输入和输出的路径为同轴设置的一体结构，因此为了实现第一输送管21与第二输送管24的分体构造，第一输送管21与第二输送管24需要通过在连接管27中 进行汇流，并在连接管27的第二端进行分流。

例如，如图21和图22所示，第一输送管21与第二输送管24通过汇流装置22进行汇流，通过分流装置23进行分流。

汇流装置22设置在连接管27的内部且与消融针1连通，第一输送管21和第二输送管24分别从连接管27的第二端伸入至连接管27的内部并与汇流装置22相连通，以向消融针1输送工质或从消融针1接收工质。

请参见图21、图22和图26，汇流装置22包括设置在连接管27中的汇流管221，汇流管221的一端从连接管27中伸出并与快速连接接口组件26相连。汇流管221的另一端设置有用于与第一输送管21配合连接的第一连接孔221a以及用于与第二导管242配合连接的第二连接孔221b；第一连接孔221a和第二连接孔221b在汇流管221的径向上并排设置。第一连接孔221a的轴线和第二连接孔221b的轴线分别位于汇流管221的轴线两侧。

进一步地，汇流管221中还设置有插针224，插针224与第一连接孔221a通过搭接相连。插针224的轴线与汇流管221的轴线重合。请见图1，消融针1的直角针管体117的轴向与传输装置2的轴向重合，因此插针224的轴线与消融针1的直角针管体117的轴线重合，从而能够便于其与消融针1的相应部件的配合连接。

如图22和图26所示，插针224与第一连接孔221a在轴向上仅有部分重合。第一连接孔221a的轴向与插针224的轴向相互错开，从而能够节省空间，以便在狭窄的空间内能够设置第一连接孔221a和第二连接孔221b并使二者不会发生干涉。

在汇流装置22进行汇流后，需要在连接管27的端部进行分流，以实现单独构造的第一输送管21与第二输送管24。为了实现分流的目的，在连接管27的第二端设置分流装置23。举例来说，如图27所示，分流装置23包括密封体231、第一通孔232、凸起部233和第二通孔234。

请参见图21，密封体231密封地设置在连接管27的第二端。第一通孔232设置在密封体231上并轴向贯通密封体231，其用于与第一输送管21配合连接。凸起部233从密封体231的端部轴向地延伸，用于与输送套管241的内壁接合。第二通孔234设置在密封体231上并轴向贯通密封体231和凸起部233，用于与第二导管242配合连接。

第一通孔232的轴线和第二通孔234的轴线分别位于密封体231的轴线(即连接管27的轴线)的上下两侧，从而第一输送管21与第二输送管24在连接管27的第二端分为两个单独的个体，从而能够减小整个装置的体积、更便于操作者进行操作。

第一输送管21包括位于连接管27第二端外部的柔性套管212、设置在柔性套管212 中并延伸至连接管27中的第一导管211以及将柔性套管212与分流装置23固定的转接头213。第一导管211与第一连接孔221a在图22所示的P3处焊接相连；第二导管242与第二连接孔221b在图22所示的P1处焊接相连，以保证连接的稳固性。

柔性套管212可以是金属软管，其与第一导管211之间采用真空处理，从而对第一导管211中的工质进行保温。

上文所述的冷工质可以是液氮(-196℃，常压下沸点)、液氧(-183℃，常压下沸点)、液态甲烷(-161℃，常压下沸点)、液氩(-186℃，常压下沸点)、液氖(-246℃，常压下沸点)、液氦(-269℃，常压下沸点)、液化亚氮(-88.5℃，常压下沸点)、液化二氧化碳(-79℃，常压下沸点)及氟氯昂22(-50℃，常压下沸点)等单一物质，可也是上述物质的混合物。

上文所述的热工质可以是水蒸汽(100℃，常压下沸点)、甲醇蒸汽(64.7℃，常压下沸点)、甲酸蒸汽(100.8℃，常压下沸点)、乙醇蒸汽(78℃，常压下沸点)、乙酸蒸汽(117.9℃，常压下沸点)、乙酯蒸汽(54.3℃，常压下沸点)、丙醇蒸汽(82.5℃，常压下沸点)、丙酸蒸汽(141.1℃，常压下沸点)、丙脂蒸汽(101.6℃，常压下沸点)等单一物质，可也是上述物质的混合物。需要说明的是，上述沸点温度并不代表复温温度，在一些实施例中，例如采用蒸汽加压方式作为动力向消融器械1输送热工质，其治疗温度可高于所选热工质的沸点。

因此本公开的冷工质和热工质的来源广泛并且成本较低，其所覆盖的温度范围更宽，因此能够为外科手术安全性、经济性和便利性的提升提供基础。

本领域的技术人员应当了解，本公开中未详细阐述的消融针(或传输装置2、复合式冷热消融系统)的部件和零件可以采用现有技术中已知的结构形式。

利用本公开提出的上述实施方案，由于可更换的针头组件与真空层组件为可拆卸地连接，因此在一次治疗结束后，将可更换的针头组件拆卸下来进行报废处理，进回流组件和真空层组件可重复消毒使用。因此本公开的消融针中仅可更换的针头组件为一次性使用的部件，而进回流组件和真空层组件则为可重复使用的部件，从而可降低成本。

通过测温元件可实现辅助监测治疗作用范围大小的功能，操作者或医生可根据测温元件反馈的温度情况调整治疗，以减少过渡治疗或者治疗不彻底，同时还可减少CT扫描的次数。

通过快速连接接口组件可实现消融针与传输装置2之间的快速安装和拆卸，并且还可实现刺穿进针角度的可视化功能。

传输装置的第一输送管和从消融针接收工质的第二输送管设置为彼此独立的分体结构，通过这种独特的分体式结构，使消融针后端的传输装置的结构更轻量化，由此可以降低操 作者的操作负重，使操作更加灵活方便。

治疗前期汽化的冷工质(冷氮气)可从插针与进回流组件之间的配合间隙流出，从而有利于冷工质快速到达进回流组件的治疗区，提高降温速度。

虽然已经参考优选实施例对本公开进行了描述，但在不脱离本公开的范围的情况下，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。本公开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. 一种冷热消融针系统，包括消融针(1)和传输装置(2)，其中，所述消融针(1)通过快速连接接口组件(26)与所述传输装置(2)转动连接，所述消融针(1)包括可更换的针头组件(10)、进回流组件(11)以及被所述进回流组件(11)贯穿的真空层组件(12)；

   所述进回流组件(11)的第一端伸入所述可更换的针头组件(10)中，所述进回流组件(11)的第二端伸入所述通过快速连接接口组件(26)中并与所述传输装置(2)相连通；

   所述可更换的针头组件(10)与所述真空层组件(12)可拆卸地连接。
2. 根据权利要求1所述的冷热消融针系统，其中，所述可更换的针头组件(10)包括：

   针头外管(101)，其包括治疗区管段(107)以及连接套(105)，所述治疗区管段(107)对应于所述进回流组件(11)的第一端，所述连接套(105)与所述真空层组件(12)密封连接；

   测温元件(102)，其设置在所述针头外管(101)的外壁上；以及

   固定管(103)，其设置在所述针头外管(101)和所述测温元件(102)的外部，用于使所述测温元件(102)与所述针头外管(101)的外壁紧密贴合。
3. 根据权利要求2所述的冷热消融针系统，其中，所述测温元件(102)位于所述治疗区管段(107)长度范围之外的某一距离处，该距离使得所述治疗区管段(107)形成的冰球(109)达到所述测温元件(102)所在位置处时，所述测温元件(102)向控制系统反馈标准温度。
4. 根据权利要求2或3所述的冷热消融针系统，其中，所述治疗区管段(107)为刚性管或柔性金属软管，所述治疗区管段(107)的前端为针头，所述针头为圆柱状针尖(108)或三棱柱状针尖(104)。
5. 根据权利要求2或3所述的冷热消融针系统，其中，所述快速连接接口组件(26)包括与所述传输装置(2)固定连接的快速连接接口(261)以及与所述消融针(1)固定连接的锁紧套(263)；

   所述锁紧套(263)可转动且可移动地套设在所述快速连接接口(261)的外侧；

   所述快速连接接口(261)具有第一对准位置(2611)和多个指示位置(2612)， 所述锁紧套(263)具有第二对准位置(2631)，所述快速连接接口组件(26)分别与所述消融针(1)和所述传输装置(2)相连后，所述第二对准位置(2631)和所述第一对准位置(2611)对准以指示初始连接状态；

   所述锁紧套(263)带动所述消融针(1)旋转时，所述第二对准位置(2631)和其中一个指示位置(2612)对准，以指示所述消融针(1)转过的角度。
6. 根据权利要求5所述的冷热消融针系统，其中，所述传输装置(2)包括汇流装置(22)，所述汇流装置(22)中设置有插针(224)，所述插针(224)与所述进回流组件(11)的第二端配合连接；

   所述插针(224)与所述进回流组件(11)之间的流阻大于所述治疗管段(107)的流阻。
7. 根据权利要求6所述的冷热消融针系统，其中，所述真空层组件(12)包括封接结构(124)，所述封接结构(124)构造为三通结构，所述封接结构(124)的其中一个端口为封接口(126)，所述封接口(126)构造为具有至少两个台阶的台阶孔，所述台阶孔的每级台阶上均设置有封接板，至少一个所述封接板上设置有固定柱。
8. 根据权利要求7所述的冷热消融针系统，其中，所述封接结构(124)的其中一个端口上设置有用于与进回流组件(11)的外壁密封连接的真空转接套(122)，所述真空转接套(122)中设置有吸气剂(123)，所述吸气剂(123)为常温吸气剂。
9. 根据权利要求7所述的冷热消融针系统，其中，所述封接结构(124)的其中一个端口上设置有快速连接轴管(125)，所述快速连接轴管(125)用于插入所述快速连接接口组件(26)中并与所述进回流组件(11)的转接套(118)相连；

   所述快速连接轴管(125)的周向侧壁上和端部分别设置有轴向卡合部(13)和周向卡合部(14)；

   所述锁紧套(263)上设置有轴向锁紧结构(28)和沿其周向设置的周向锁紧结构(29)；

   所述锁紧套(263)相对于所述传输装置(2)旋转时，所述轴向锁紧结构(28)与所述轴向卡合部(13)锁定，以限制所述快速连接接口组件(26)与所述消融器械(1)之间的轴向相对位移；且所述周向锁紧结构(29)与所述周向卡合部(14)锁定，以限制所述快速连接接口组件(26)与所述消融器械(1)之间的周向相对位移；

   所述锁紧套(263)相对于所述传输装置(2)移动可使所述周向锁紧结构(29)与所述周向卡合部(14)解锁；继而所述锁紧套(263)相对于所述传输装置(2)旋转， 以使所述轴向锁紧结构(28)与所述轴向卡合部(13)解锁。
10. 根据权利要求1-3中任一项所述的冷热消融针系统，其中，所述传输装置(2)包括用于向所述消融针(1)输送工质的第一输送管(21)以及用于接收并排出所述消融针(1)中经过治疗后输出的工质的第二输送管(24)，所述第一输送管(21)与所述第二输送管(24)构造为彼此独立的分体结构；

    所述第二输送管(24)包括输送套管(241)，所述输送套管(241)中设置有换热装置(25)，所述换热装置(25)中设置有用于使经过治疗后的工质流动的路径(251)，所述路径(251)包括螺旋路径、蛇形路径、回字形路径和波形路径中的一种或几种。

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