專利名稱：測控精準的腫瘤微創(chuàng)熱療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到加熱和溫度傳感一體化的電熱傳感技術(shù)。本方案可 直接應(yīng)用于腫瘤熱療的臨床。
二背景技術(shù)：
沒有量的概念是不科學(xué)的，同樣沒有測溫就沒有腫瘤熱療。醫(yī)學(xué)
界公知，腫瘤細胞在43。C以上20分鐘內(nèi)便死亡，腫瘤熱療要求腫瘤 溫度達到42-45°C (公認人體正常組織損傷溫度在47i:以上)，這就對 腫瘤熱療提出了嚴格的溫控要求，即腫瘤組織要被控制在治療溫度以 內(nèi)而臨近的正常組織要在損傷溫度以外。也就是說，腫瘤臨床熱療設(shè) 備所提供的溫度，是一個既能殺死腫瘤細胞又不傷及周邊正常細胞的 嚴格限定范圍的溫度。那么，如何實時測知并準確控制熱療設(shè)備給出 一個安全范圍的治療溫度，便是問題的關(guān)鍵所在。
從上世紀70年代至今，許多熱療設(shè)備與技術(shù)應(yīng)運而生，如微波熱 療技術(shù)，射頻消融技術(shù)，無創(chuàng)射頻熱療技術(shù)，高強度聚焦超聲技術(shù)等； 加熱的方法有高頻電磁波、超聲波、紅外線、體外循環(huán)等；測溫方法 有熱耦電極測溫、液晶測溫、強電磁場測溫、超聲測溫、紅外線成像 測溫及MRI測溫法等等。但是，這些技術(shù)方法都存在著共性的缺陷1、 加熱與測溫是分離的，測溫導(dǎo)致二次創(chuàng)傷；2、不能排除加熱與測溫之 間的互擾，加大操作難度；3、測溫達不到實時準確，進而不能提供精 確控溫的可能性。測溫工具應(yīng)同時達到下述要求1、測量工具與加熱設(shè)備不應(yīng)互相 干擾；2、測溫儀能夠排除電磁波或超聲波的噪聲，不受干擾；3、對
溫度的分辨能力、溫度空間分布分辨力和時間響應(yīng)都要達到臨床要求； 4、所得出的溫度值只應(yīng)反映溫度變化，不應(yīng)含其他生理變化；5、設(shè) 備探頭體積應(yīng)小巧，可經(jīng)導(dǎo)管放入體內(nèi)；6、測量方法簡便易行，不給 病人、醫(yī)技人員增加大的麻煩。
發(fā)明內(nèi)容
1、 要解決的技術(shù)問題為了克服因加熱器與測溫器分離而導(dǎo)致的 測溫不準、估計加熱的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種測控精準的腫瘤微創(chuàng)熱 療儀。該治療儀可提供精準、實時、恒定的需要溫度，使這一溫度不 僅可能一次性滅絕腫瘤細胞，而且又不損傷臨近的正常組織細胞。
2、 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本治療儀有若干 個熱源，每個熱源各有一套測溫和控溫系統(tǒng)，在這里叫它探頭加熱針
(如圖4)。探頭加熱針中的加熱元件和溫度傳感器是一個元件，加熱 和溫度測量由探頭加熱針完成，它和針狀外殼、導(dǎo)線等組成一個一體 針體。
如圖1是單獨探頭加熱針的熱場情況。圖1中所畫探頭加熱針的 情況是刺入肌體的加熱情況。在探頭加熱針刺入肌體后，由于探頭加 熱針的加熱作用，在探頭加熱針的周圍形成熱場，并逐漸擴大，通過 一定時間達到溫度平衡。
如圖2是多個探頭加熱針組成的陣列的熱場情況。若干根探頭加 熱針根據(jù)腫瘤情況和周圍情況刺入肌體，編成三維加熱陣列，陣列的 每個交叉點是一個探頭加熱針針點位置，每個探頭加熱針的工作是相互獨立的，探頭加熱針可議根據(jù)腫瘤形狀編輯陣列，這個陣列覆蓋腫 瘤，把熱量送入腫瘤。
本熱療儀屬直接加熱范疇，增加探頭加熱針的密度，可增加陣列
溫度，如圖形成的44。 C熱場回線內(nèi)部，不會超過探頭加熱針溫度。 圖2中，假設(shè)探頭加熱針設(shè)定在45° C供電，根據(jù)單獨探頭加熱
針的熱場情況，合理配置探頭加熱針的密度，形成熱場陣列。在探頭
加熱針組成的陣列內(nèi)部，溫度將隨時間升高，經(jīng)過一定時間達到大于
43° C并小于或等于45。 C的溫度平衡。
直接加熱不存在射頻、微波、超聲波在2個及2個以上熱源相互
干擾、出現(xiàn)局部過熱造成燒傷的現(xiàn)象。
圖3是模擬膝蓋腫瘤熱療。在同樣的熱場溫度下，探頭加熱針之
間的距離由探頭加熱針的直徑?jīng)Q定，直徑越大，探頭加熱針之間距離越大。
圖4是探頭加熱針結(jié)構(gòu)
(1) 、首先試驗?zāi)軌蚍奖悴僮鞯淖钚釄觯鶕?jù)實驗結(jié)果確定探頭 加熱針的直徑。
(2) 、根據(jù)實際情況確定探頭加熱針傳感加熱器的長度。主要防止 較大血管對探頭加熱針在加熱時，對加熱精度上的干擾，加熱段越短， 干擾越小。建議探頭加熱針的直徑暫選在2mm，長度選在10mm。
3、本發(fā)明的有益效果是(1)、熱療儀的測、控溫精準實時，操 作人員可及時、準確掌控殺死腫瘤細胞并保護正常組織細胞的溫度范 圍；(2)、測溫與熱療同步，無重復(fù)創(chuàng)傷；(3)、多針組成陣列熱場，持
續(xù)加熱，有望實現(xiàn)腫瘤一次性徹底殺滅。四

圖l:是單獨探頭加熱針的熱場情況圖1、探頭加熱針及45。 C
熱場回線；2、 44° C熱場回線；3、 43° C熱場回線。
圖2:是多個探頭加熱針組成的陣列熱場情況圖1、探頭加熱針
及45° C熱場回線；2、 44° C熱場回線；3、 43° C熱場回線。 圖3:是模擬膝蓋周圍的腫瘤熱療情況圖。
圖4:是探頭加熱針結(jié)構(gòu)圖1、針體；2、溫度傳感器加熱器；3、 手柄；4、導(dǎo)線
五具體實施例方式
每一路探頭加熱針都是獨立工作、獨立供電的。電源是獨立的穩(wěn) 壓穩(wěn)流直流電源。
傳感器加熱器是一只熱敏電阻，同時具有傳感器和加熱器雙重功 能，為了探頭加熱針工作在安全電壓范圍內(nèi)和在滿足功率的要求，同 時給熱敏電阻制作提供方便，電源電壓可以選在30V—36V之間。
為了減小導(dǎo)線直徑，盡量減小電流，電源限流限在200mA，當(dāng)溫 度加熱到45° C時，平衡電流不會超過100mA。功率不超過7.2W。
當(dāng)探頭加熱針供電，加熱器開始升溫，初始在人體溫度36.5° C， 電壓低于36V，飽和電流200mA。當(dāng)溫度升到45° C時，探頭加熱針 中的溫度傳感器對應(yīng)一個電阻，這時的電阻值代表45° C，系統(tǒng)進入 穩(wěn)流狀態(tài)，電流將低于200mA，溫度將保持45。 C。
如果電壓36V—30V，電流(X2A，功率滿足7.2W—6W，熱敏電阻等于 180Q—150Q，同時滿足熱敏電P且溫度、電阻關(guān)系45° C/180Q—150Q。 即熱敏電阻溫度與阻值系數(shù)是45。 C/180Q—150Q。
權(quán)利要求
1、一種測、控溫度精準的腫瘤微創(chuàng)熱療儀，在針狀絕緣外殼中，溫度傳感器加熱器、導(dǎo)線順序連接，殼外后端有手柄，其特征是溫度傳感器和加熱器是一個組合元件，即熱敏功率電阻與加熱元件的組合，在給熱敏電阻供電加熱時，利用阻值與溫度的關(guān)系系數(shù)，準確地測量出溫度傳感器加熱器這一組合元件的實時溫度。
全文摘要
一種能準確測、控溫度的針狀腫瘤微創(chuàng)熱療儀。在針壯絕緣外殼中，溫度傳感器加熱器、導(dǎo)線順序連接。它的主要用途是把準確的溫度送入腫瘤病灶，殺死腫瘤細胞。根據(jù)腫瘤的形狀需要，將若干根針狀腫瘤微創(chuàng)熱療儀組成需要的形狀陣列，在陣列內(nèi)，達到殺滅腫瘤細胞的溫度。
文檔編號H05B3/02GK101288599SQ20081008421
公開日2008年10月22日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者韓俊榮 申請人:韓俊峰;韓俊霞