專利名稱：消融與測溫一體式水冷微波針的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種水冷卻微波腫瘤消融的手術器械，是屬于微波能技術應用于有源醫(yī)療器械的技術領域。
背景技術：
伴隨著現(xiàn)代高新科技的發(fā)展，微波熱療技術和微波熱凝技術在醫(yī)學研究與臨床醫(yī)療領域里得到比較廣泛地應用，同時其理論研究及臨床應用，在不斷深入，逐步提高。微波熱凝技術應用于醫(yī)學臨床的微波腫瘤消融，是將直徑較小的微波天線介入到腫瘤組織內(nèi)部，輻射微波能量并直接作用于腫瘤組織，致使腫瘤凝固、壞死，達到原位滅活腫瘤的治療目的。因其療效顯著，操作簡便，創(chuàng)ロ小，微波消融術在實體腫瘤的微創(chuàng)治療中，得以愈加廣 泛的應用。在微波消融術中，溫度是癌細胞的“殺手”。如何準確地檢測微波消融過程中的腫瘤及周圍組織的溫度呢？毫無疑問，測溫手段成為微波消融治療中的又一關鍵技木。目前，在微波腫瘤消融臨床中使用的對消融組織的測溫方式，存在以下不足之處I在測溫方法上，可歸納為兩種類型①無接觸式的間接測溫，靈敏度較低，誤差比較大。②測溫針，或稱之為探頭接觸式的直接測溫，雖然數(shù)據(jù)精準，靈敏度稿，但是存在著手術過程中的癌細胞轉移、致種的風險。2微波消融臨床上，使用測溫針檢測組織的溫度的手術過程為微波針是介入到腫瘤組織的中心部位，在微波功率(開機)輸出之前，先把N個測溫針布置(介入)在腫瘤組織的邊緣，總之應盡可能避免碰到腫瘤，然后啟動微波功率，進行測溫。3利用B超或CT影像，來觀察、判斷微波消融術中被消融組織的溫度變化。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種消融與測溫一體式水冷微波針，即利用同一根針，在實施微波腫瘤消融治療手術過程中，可同時測量腫瘤及其周圍組織的溫度數(shù)據(jù)。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的消融與測溫一體式水冷微波針，組成包括穿刺頭、介質(zhì)套管、半剛同軸電纜、擋水長套、內(nèi)水套管、針桿，其特征在于處于微波消融熱場中心部位的介質(zhì)套管周壁上開設有徑向沉孔，所述徑向沉孔內(nèi)安裝有第一級測溫頭，第一級測溫導線依次穿過介質(zhì)套管的徑向沉孔、介質(zhì)套管軸向內(nèi)孔、擋水長套的軸向槽、內(nèi)水套管外表面與針桿之間的空隙和設置于針桿定位套上的穿線絕緣座，第一級測溫導線的尾端與手柄內(nèi)對應的轉接線相連接。為了測溫準確，處于微波消融熱場中心部位的介質(zhì)套管周壁上開設有1-2個徑向沉孔，每個徑向沉孔內(nèi)均安裝有第一級測溫頭。進ー步的，本實用新型消融與測溫一體式水冷微波針，還具有包裹于針桿上的熱塑管，所述熱塑管前部的周壁上沿軸向間隔的開設有第二級小孔、第三級小孔.....第N級
小孔，相對應設有利用熱塑管固定在針桿外表面的第二級測溫頭至第N級測溫頭、以及第ニ級測溫導線至第N級測溫導線，所述第i級測溫頭穿出熱塑管第i級小孔，各測溫導線的尾端與手柄內(nèi)各自對應的轉接線相連接，其中，N為大于I小于10的自然數(shù)，i = 2,3,...,
N0為了提高測溫準確度，所述熱塑管的周壁上開設有1-2個第i級小孔，每個第i級小孔內(nèi)均安裝有第i級測溫頭。除此上述測溫頭固定方案以外，第二至第N級測溫頭還能以如下方式進行固定 介質(zhì)套管后方的針桿周壁上沿軸向間隔的開設有第二級小孔、第三級小孔.....
第N級小孔，相對應設有第二級測溫頭至第N級測溫頭、以及第二級測溫導線至第N級測溫導線，所述第i級測溫頭安裝于針桿周壁上的第i級小孔內(nèi)，各測溫導線穿過內(nèi)水套管外表面與針桿之間的空隙和設置于針桿定位套上的穿線絕緣座，與手柄內(nèi)各自對應的轉接線相連接，其中，N為大于I小于10的自然數(shù)，i = 2,3,... ,N0本方案中，第二至第N級測溫頭可分別通過測溫頭定位套固定在針桿的第二至第N級測溫小孔內(nèi)，并采用在間隙處填充具有較高耐熱強度的高溫粘接劑，除了其固定作用夕卜，還起到防水和密封的作用。同樣，為了提高測溫準確度，所述介質(zhì)套管后方的針桿周壁上開設有1-2個第i級小孔，每個第i級小孔內(nèi)均安裝有第i級測溫頭。本實用新型測溫頭的布點特征為第一級熱偶測溫頭設在微波消融區(qū)域的中心部位，即為針體前端半剛同軸電纜內(nèi)、外導體開放部位，接近于微波輻射電磁場強最強的部位。第二級、第三級至第N級熱偶測溫頭則按照一定規(guī)律，依次遠離第一級測溫點，布設測溫點的多少以及測溫范圍，擬與被微波消融腫瘤體量的有夫，或者按常規(guī)規(guī)格。這樣，在一根微波消融針上，通過多點位的測溫頭，在微波腫瘤消融治療的同時，來實時獲得針體軸向截面上不同位置組織的溫度數(shù)據(jù)，以判斷腫瘤消融的效果，并實施消融手術的治療程序。本實用新型應用T型熱電偶，亦稱銅-銅鎳熱電偶測溫技木，采用溫度測量端(測溫頭)與微波針針道(與針桿表面接觸的)組織直接接觸的方式測溫，來獲得準確的溫度數(shù)據(jù)，其靈敏度高，且方法可靠。測溫導線是選用高絕緣強度漆包純銅絲和銅鎳絲導線，并要求測溫頭的銅-銅鎳絲的熔合點圓潤光滑、無毛刺。本實用新型特殊零件為①帶徑向沉孔并帶臺階內(nèi)孔的圓柱形介質(zhì)套管或介質(zhì)穿刺頭，其沉孔錐面為定位熱偶測溫頭，徑向通孔為測溫導線穿線用，在其臺階內(nèi)孔內(nèi)裝入擋水長套，利用擋水長套的軸向槽為熱偶測溫導線走線用。②帶軸向槽的擋水長套，為熱偶測溫導線走用。第一級測溫頭是由從針體內(nèi)部引出的。其裝配過程為將測溫導線(銅-銅鎳熱電偶絲)穿進介質(zhì)套管或介質(zhì)穿刺頭的徑向沉孔，使熱偶測量端(銅-銅鎳熔合點)的根部半圓恰好與徑向沉孔的錐面相定位并吻合，測量端的頭部半圓應暴露(突出)于介質(zhì)圓柱體的表面，要求其可凸進被測溫組織的深度h彡O. 2mm,以確保測溫頭與被測溫組織的可靠接觸。此后，測溫導線并行依次穿過介質(zhì)套管的徑向內(nèi)孔和軸向內(nèi)孔、擋水長套的軸向槽、內(nèi)水套管外表面與針桿之空隙，進入針桿定位套的空腔內(nèi)，再穿過安裝于針桿定位套上的穿線絕緣座，測溫導線的尾端與手柄內(nèi)對應的轉接線相連接。[0021]本實用新型在熱偶測溫頭和測溫導線的裝配與穿線的過程中，以及穿線絕緣座在針桿定位套上的裝配，均使用耐高溫粘接劑來固定，應嚴格執(zhí)行粘接エ藝，以確保結構件之間的粘接強度、密封性，并且不得漏水或滲水。本實用新型從第二級測溫點開始至第N級測溫頭布設于針桿外表面，每ー個測溫頭均應暴露(突出)在熱塑管小孔的表面外，要求其可凸進被測溫組織的深度h彡O. 2mm,以確保測溫頭與被測溫組織的可靠接觸。而各測溫導線被埋設在熱塑管內(nèi)，即采用熱塑方式，通過熱塑管將測溫導線包裹并固定在針桿的表面，并得以保護。隨之，測溫導線沿著熱塑管的內(nèi)壁，即針桿表面，進入手柄內(nèi)，與手柄內(nèi)各自對應的轉接線相連接。
本實用新型所述第一級測溫頭、第二級測溫頭乃至第N級測溫頭，均為主機(微波消融治療設備)測溫與溫控系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)，每ー級的溫度信息分別通過各自的轉接頭和(TP-TN)連接線傳輸給主機，再經(jīng)過系統(tǒng)的運算與處理，可將每ー級的溫度數(shù)據(jù)一一地顯示出來，進而對微波消融治療程序實施控制。本實用新型在針桿表面涂覆有聚四氟こ烯材料，S卩涂覆氟樹脂涂料，俗稱涂覆“特氟龍”。聚四氟こ烯屬特種工程塑料的ー種，俗稱“塑料王”，它具有密封性，高潤滑不粘性，電絕緣性和良好的抗老化能力，并且耐熱優(yōu)異，能在+250°C溫度下長期工作，短期耐熱+300°C，而且對人體無毒性。本實用新型熱塑管推薦選用聚四氟こ烯或聚全氟こ丙稀等熱塑管。特別說明的是，因熱塑管收縮比較大，故在布設測溫頭及其測溫導線及實施熱塑的過程中，應邊熱塑，邊定位、整形，以使每一測溫頭及每對測溫導線完好地被熱塑管緊縮、固定，并貼服在針桿的特氟龍表面。
以下結合附圖對本實用新型作進ー步的說明。圖I是本實用新型實施例一前端結構示意圖。圖2是本實用新型實施例一手柄結構示意圖。圖3是圖2的A-A剖面圖。圖4是本實用新型實施例ニ前端結構示意圖。圖5是本實用新型實施例二手柄結構示意圖。圖6是圖5的B-B剖面圖。圖中標號示意如下1_穿刺頭；2_介質(zhì)套管；3_第一級測溫頭；4_半剛同軸電纜；5_針桿；6_第三級測溫頭；7_熱塑管；8_內(nèi)水套管；9_第二級測溫頭；10_擋水長套；11_針桿定位套；12-穿線絕緣座；13_手柄；14_哈夫套；15-測溫頭定位套；a-第一級測溫導線；b-第二級測溫導線；c-第三級測溫導線。
具體實施方式
實施例一如


圖1-3所示，本實施例消融與測溫一體式水冷微波針，組成包括穿刺頭I、介質(zhì)套管2、半剛同軸電纜4、擋水長套10、內(nèi)水套管8、針桿5，處于微波消融熱場中心部位的介質(zhì)套管周壁上開設有徑向沉孔，徑向沉孔內(nèi)安裝有第一級測溫頭3，第一級測溫導線a依次穿過介質(zhì)套管2的徑向沉孔、介質(zhì)套管2軸向內(nèi)孔、擋水長套10的軸向槽、內(nèi)水套管8外表面與針桿5之間的空隙、設置于針桿定位套11上的穿線絕緣座12，與手柄13內(nèi)對應的轉接線相連接。如
圖1-3所示，本實施例消融與測溫一體式水冷微波針，還具有包裹于針桿5上的熱塑管7，熱塑管7前部的周壁上沿針桿軸向間隔的開設有第二級小孔、第三級小孔，相對應設有利用熱塑管7固定在針桿5外表面的第二級測溫頭9、第 三級測溫頭6，第二級測溫導線b、第三級測溫導線C，所述第二、三級測溫頭9、6分別暴露(突出)于熱塑管第二、三級小孔，第二、三級測溫導線b、c的尾端分別與手柄13內(nèi)各自對應的轉接線相連接。本實用新型第一級熱偶測溫裝置(“線”)裝配，基本過程為將第一級(銅-銅鎳絲)測溫導線a穿入介質(zhì)套管2或介質(zhì)穿刺頭的徑向沉孔，其裝配要求①在測溫頭3和測溫導線a與介質(zhì)管2接觸的所有部部位均應涂抹并填充耐高溫粘接劑第一級測溫頭3的根部半圓定位并吻合在沉孔錐坑內(nèi)，其測溫頭3的頭部半圓暴露(凸出)于介質(zhì)套管2的外圓表面，凸出高度> O. 2mm ;③測溫導線a沿介質(zhì)套管2軸向內(nèi)孔穿出后應理順拉直。然后，將合格的穿刺頭I和半剛同軸電纜4裝配組件，裝入介質(zhì)套管2的內(nèi)孔中并到位，要求半剛同軸電纜4與測溫導線a并行，不得扭繞。然后，將擋水長套10裝套在半剛同軸電纜4的外導體表面，對位推入介質(zhì)套管2的內(nèi)孔，其裝配要求①在介質(zhì)套管2的內(nèi)孔和擋水長套外表面涂抹并填充粘接劑；②測溫導線走線必須在擋水長套10的軸向槽內(nèi)在擋水長套10裝配到位之后，其尾部與同軸電纜4的外導體焊接，焊縫不得漏水或滲水。然后，在擋水長套10臺階的外圓上裝套內(nèi)水套管8并焊接固定，測溫導線a應處于理順拉直狀態(tài)。然后，針桿5裝套在介質(zhì)套管2和擋水長套10上，裝配要求①在擋水長套10的擋水環(huán)槽內(nèi)填充粘接劑；②測溫導線a應并行走線在擋水長套10的軸向槽內(nèi)；③針桿5與介質(zhì)套管2裝配到位，采用旋壓技術，使針桿5與介質(zhì)套管2緊固連接；④測溫導線a在內(nèi)水套管8與針桿5空隙之間走線，不得與內(nèi)水套管8發(fā)生纏繞。然后，將測溫導線a先穿出針桿定位套5的穿線絕緣座12的安裝孔，再將測溫導線a穿線通過穿線絕緣座12的穿線孔。然后，將穿線絕緣座12裝配在針桿定位套11的安裝孔內(nèi)。所述測溫導線a與穿線絕緣座12的內(nèi)孔線孔之間，穿線絕緣座12與針桿定位套11的安裝孔之間均使用高溫粘接劑防水密封并固定。接著，是微波針針體部分的半剛同軸電纜4與射頻連接器及針體的水路結構件之間的對位裝配與焊接，不再贅述。最后，是針桿定位套11連同所述的第一級熱偶測溫“線”與針體水路結構件對位裝配及焊接。最后，第I組熱偶測溫導線尾端與手柄13內(nèi)對應的轉接線相連接。如
圖1-3所示，本實用新型第二級、第三級熱偶測溫裝置(“線”)裝配，基本過程為首先按軸向間距及其位置的要求，加工熱塑管7周壁上的第二級、第三級小孔。然后，依次將第二級測溫頭9、第三級測溫頭6，分別與熱塑管壁上的第二級小孔、第三級小孔對位，并理順拉直測溫導線b、c貼近針桿5的外表面。然后，從針桿設定位置開始，實施熱風熱塑，直至將測溫導線b、c的尾部熱塑到消融針手柄內(nèi)，裝配要求①按要求，測溫頭9、6應定位并暴露(凸出)于熱塑管7上各自的小孔，凸出高度彡O. 2mm ;②測溫導線b、c被熱塑管7緊縮并固定在針桿5表面。此后，將第一級測溫導線a、第二級測溫導線b和第三級測溫導線c的尾端分別與手柄13內(nèi)各自對應的(TP-TN)轉接線相連接。最后，檢查無誤，即可熱封或膠合微波針手柄。[0039]本實用新型實施例一裝配過程中，在使用高溫粘接劑時，應嚴格執(zhí)行耐的エ藝，很多地方應借助專用工具，以確保結構件之間的粘接強度、密封性和不漏水，不滲水。為防止第二、三測溫頭測溫頭移動或撬動，可在測溫頭與針桿5之間涂抹少量的粘接劑。實施例ニ如圖4-6所示，本實施例ニ與實施例一的區(qū)別在于①采用哈夫套結構進ー步提高了針桿5與介質(zhì)套管2的連接強度，即利用哈夫套14箍卡住介質(zhì)套管2的凹形 環(huán)槽，采用激光點焊，將針桿5與哈夫套14焊接牢固。②介質(zhì)套管后方的針桿5周壁上沿 軸向間隔的開設有第二級小孔、第三級小孔，第二、三級測溫頭9、6利用測溫頭定位套15分別固定在針桿的第二級小孔、第三級小孔上，其測溫導線是穿過內(nèi)水套管8外表面與針桿5之間的空隙和設置于針桿定位套11上的穿線絕緣座12，再與手柄內(nèi)各自對應的轉接線相連接。③每級測溫頭均設有測溫頭定位套15，以便各級測溫頭的安裝與定位。在測溫頭與測溫頭定位套的內(nèi)孔之間、測溫頭定位套15與針桿5的小孔之間和接觸表面填充具有較高耐熱強度的高溫粘接劑，并具防水和密封之作用。測溫頭定位套的材料推薦選用特種工程塑料。本實用新型實施例ニ的裝配過程中，凡使用高溫粘接劑時，應嚴格執(zhí)行耐的エ藝，很多地方應借助專用工具，以確保結構件之間的粘接強度、密封性和不漏水，不滲水。模擬實驗表明，本實用新型消融與測溫一體式水冷微波針，借助一根針上的多點位測溫頭，在微波腫瘤消融治療的同時，可實時獲得針體軸向截面上不同位置組織的溫度數(shù)據(jù)，來判斷腫瘤消融的效果和實施其治療程序。因此，本實用新型能夠簡化微波消融手術的操作程序，減少患者的痛苦，尤其是降低了使用測溫針存在的癌細胞轉移或致種的風險，進而為探索微波腫瘤消融的規(guī)律，為微波腫瘤消融的智能化提供了可行性手段。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權利要求1.消融與測溫一體式水冷微波針，組成包括穿刺頭、介質(zhì)套管、半剛同軸電纜、擋水長套、內(nèi)水套管、針桿，其特征在于處于微波消融熱場中心部位的介質(zhì)套管周壁上開設有徑向沉孔，所述徑向沉孔內(nèi)安裝有第一級測溫頭，第一級測溫導線依次穿過介質(zhì)套管的徑向沉孔、介質(zhì)套管軸向內(nèi)孔、擋水長套的軸向槽、內(nèi)水套管外表面與針桿之間的空隙和設置于針桿定位套上的穿線絕緣座，第一級測溫導線的尾端與手柄內(nèi)對應的轉接線相連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于還具有包裹于針桿上的熱塑管，所述熱塑管前部的周壁上沿軸向間隔的開設有第二級小孔、第三級小孔.....第N級小孔，相對應設有利用熱塑管固定在針桿外表面的第二級測溫頭至第N級測溫頭、以及第二級測溫導線至第N級測溫導線，所述第i級測溫頭穿出熱塑管第i級小孔，各測溫導線的尾端與手柄內(nèi)各自對應的轉接線相連接，其中，N為大于I小于10的自然數(shù)，i = 2，3，· · ·，N。
3.根據(jù)權利要求2所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于所述熱塑管的周壁上開設有1-2個第i級小孔，每個第i級小孔內(nèi)均安裝有第i級測溫頭。
4.根據(jù)權利要求I所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于所述介質(zhì)套管后方的針桿周壁上沿軸向間隔的開設有第二級小孔、第三級小孔.....第N級小孔，相對應設有第二級測溫頭至第N級測溫頭、以及第二級測溫導線至第N級測溫導線，所述第i級測溫頭安裝于針桿周壁上的第i級小孔內(nèi)，各測溫導線穿過內(nèi)水套管外表面與針桿之間的空隙和設置于針桿定位套上的穿線絕緣座，與手柄內(nèi)各自對應的轉接線相連接，其中，N為大于I小于10的自然數(shù)，i = 2，3，· · ·，N。
5.根據(jù)權利要求4所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在干所述介質(zhì)套管后方的針桿周壁上開設有1-2個第i級小孔，每個第i級小孔內(nèi)均安裝有第i級測溫頭。
6.根據(jù)權利要求4所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于所述第二至第N級測溫頭分別通過測溫頭定位套固定在針桿的第二至第N級測溫小孔內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于處于微波消融熱場中心部位的介質(zhì)套管周壁上開設有1-2個徑向沉孔，每個徑向沉孔內(nèi)均安裝有第一級測溫頭。
8.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于所述測溫頭為銅-銅鎳熱電偶溫度測量端，所述測溫導線為高絕緣強度漆包純銅絲和銅鎳合金絲導線。
9.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于具有箍卡在介質(zhì)套管上的哈夫套，所述哈夫套與針桿焊接固定。
10.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的消融與測溫一體式水冷微波針，其特征在于所述第一級測溫頭通過測溫頭定位套固定在介質(zhì)套管的徑向沉孔內(nèi)。
專利摘要消融與測溫一體式水冷微波針，包括穿刺頭、介質(zhì)套管、半剛同軸電纜、擋水長套、內(nèi)水套管、針桿，其特征在于所述處于微波消融熱場中心部位的介質(zhì)套管周壁上開設有徑向沉孔，其沉孔內(nèi)安裝有第一級測溫頭。第一級測溫頭是從微波針針體內(nèi)部引出的，從第二級開始至第N級測溫頭沿著針體軸向進行間隔布設。本實用新型應用T型熱電偶測溫技術，采用測量端直接與組織接觸的方式測溫，在微波腫瘤消融治療的同時，實時獲得針體軸向截面上的不同位置組織的溫度，以判斷腫瘤消融效果和實施治療程序。本實用新型簡化了微波腫瘤消融手術操作程序，降低了使用測溫針存在的癌細胞轉移或致種的風險，同時為探索微波腫瘤消融的規(guī)律和微波消融的智能化提供了可行性手段。
文檔編號A61B18/18GK202605011SQ201220244028
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權日2012年5月29日
發(fā)明者孫建新 申請人:孫建新