本發(fā)明涉及微波腫瘤消融手術器械,具體地,涉及一種微波消融針、以及具有該微波消融針的微波消融治療儀。
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)學研究與臨床領域里得到比較廣泛地應用,同時其理論研究及臨床治療,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,于十數(shù)分鐘甚至數(shù)分鐘內(nèi),可使微波熱效應區(qū)(俗稱熱場)的溫度達到攝氏幾十度,甚至上百度,致使腫瘤凝固、壞死,達到原位滅活腫瘤的治療目的。微波消融術由于主要利用微波離子加熱及偶極子加熱的綜合效應,故升溫效率高、速度快,凝固區(qū)組織壞死均勻、徹底,其療效顯著,操作簡便,創(chuàng)口小,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。
目前臨床上使用的微波消融針有多種類型,如,有穿刺腫瘤后可打開的平行環(huán)型、垂直交叉型,有硬質(zhì)可直接穿刺的裂隙發(fā)射型等。近年來,臨床常用的以硬質(zhì)裂隙水冷型最多,它具有穿刺簡便、中心炭化區(qū)少、耐高溫抗黏及不易損壞等特點。
常用的硬質(zhì)裂隙水冷型微波消融針,有如公告號為cn204723177u公開的實用新型專利“腹腔鏡專用腎癌微波消融針”,其絕緣套管與金屬刺頭之間,以及針桿與絕緣套管之間均通過膠粘結,不僅針頭不牢固,且由于絕緣套管(即,扼流環(huán))的存在,使得冷卻水無法直接接觸針頭,冷卻效果差。
常用的硬質(zhì)裂隙水冷型微波消融針,還有如公告號為cn204708984u公開的實用新型專利“一種高強度微波消融針”,其采用陶瓷作為輻射天線(即,針頭)和針桿之間的阻抗匹配和絕緣材料,然而,由于微波會在該結構內(nèi)形成反射,導致消融區(qū)域不是球形,影響消融效果。
常用的硬質(zhì)裂隙水冷型微波消融針,還有如公告號為cn101711705a公開的發(fā)明專利申請“微波消融針及其微波消融治療儀”,針管采用毛細管的方式進行水循環(huán)冷卻,然而,毛細管的進水量太少,對針頭的冷卻效果不佳。
因此,有必要提供一種微波消融針、以及具有該微波消融針的微波消融治療儀,以至少部分地解決消融效果不理想及冷卻效果差的問題。
技術實現(xiàn)要素:
為了至少部分地解決現(xiàn)有微波消融針存在的消融效果不理想、冷卻效果差的問題,本發(fā)明提供一種微波消融針,包括針頭、針管、同軸電纜、電纜接頭和座體,所述座體內(nèi)形成有水箱,所述同軸電纜貫穿所述針管后,前端與所述針頭連接、后端延伸穿過所述水箱與所述電纜接頭連接。所述針頭包括針尖部、圓轂部和桿接部,所述圓轂部位于所述針尖部與所述桿接部之間,所述圓轂部包括多根轂輻,每相鄰兩根所述轂輻之間形成有微波消融通道,所述桿接部具有穿設孔。所述同軸電纜穿過所述穿設孔,且所述同軸電纜的前端具有剝離外導體裸露出介質(zhì)層的裸露段,所述裸露段與所述圓轂部對應以便微波通過所述微波消融通道。所述針管內(nèi)形成有環(huán)形的進水通道和環(huán)形的出水通道,所述水箱包括進水箱和出水箱,所述進水通道聯(lián)通所述進水箱與所述桿接部,所述出水通道聯(lián)通所述桿接部與所述出水箱。
優(yōu)選地,所述針管包括內(nèi)針管和外針管,所述內(nèi)針管具有與所述同軸電纜相配合的軸向通孔,且所述內(nèi)針管與所述同軸電纜之間具有配合間隙,所述配合間隙形成所述進水通道;所述外針管套設在所述內(nèi)針管外,且所述外針管的內(nèi)圓與所述內(nèi)針管的外圓之間具有環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙形成所述出水通道。
優(yōu)選地,所述桿接部設置有第一配合肩和第二配合肩,所述外針管靠近針頭的末端部與所述第一配合肩配合且密封焊接,所述內(nèi)針管靠近針頭的末端部與所述第二配合肩相配合。
優(yōu)選地,所述內(nèi)針管上鄰近所述第二配合肩的位置上具有轂輻部,所述轂輻部包括多根輻,每相鄰兩根所述輻之間形成聯(lián)通所述進水通道和所述出水通道的水流通道。
優(yōu)選地,所述內(nèi)針管遠離所述第二配合肩的一端具有臺階部,所述座體內(nèi)設置有水箱隔板以分隔出所述進水箱和所述出水箱,所述臺階部與所述水箱隔板密封連接。
優(yōu)選地,所述臺階部的一部分位于所述進水箱內(nèi)。
優(yōu)選地,所述外針管遠離所述針頭的一端與所述臺階部相配合。
優(yōu)選地,所述同軸電纜穿設在所述桿接部的部分與所述桿接部密封連接。
優(yōu)選地,所述進水箱比所述出水箱更遠離所述針頭。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供一種微波消融治療儀,包括上述的微波消融針。
本發(fā)明提供的微波消融針,一方面由于采用具有圓轂部的針頭,使得微波只能通過轂輻之間形成的微波消融通道進入組織,從而消融區(qū)域近似為球形,消融效果好,便于手術醫(yī)生控制;另一方面,由于針管內(nèi)形成有環(huán)形的進水通道和環(huán)形的出水通道,且進水通道和出水通道直接聯(lián)通針頭,相對毛細管而言,增加了進水和出水橫截面積,大大提高了冷卻效果。
在發(fā)明內(nèi)容中引入了一系列簡化形式的概念,這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征,更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
以下結合附圖,詳細說明本發(fā)明的優(yōu)點和特征。
附圖說明
本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施方式及其描述,用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中,
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的微波消融針的結構圖;
圖2為圖1中的p部的剖面放大圖;
圖3為圖1中的針頭的立體圖;
圖4為圖1中的內(nèi)針管的結構圖;
圖5為圖4中的內(nèi)針管的轂輻部的局部放大圖。
其中,附圖標記為
1—針頭
11—針尖部
12—圓轂部
121—轂輻
122—微波消融通道
13—桿接部
131—穿設孔
132—第一配合肩
133—過渡肩
134—第二配合肩
2—針管
21—內(nèi)針管
211—軸向通孔
212—末端部
213—轂輻部
2131—輻
2132—水流通道
214—臺階部
22—外針管
221—出水孔
3—同軸電纜
31—裸露段
32—穿設在桿接部的部分
4—電纜接頭
5—座體
51—進水箱
511—進水孔
52—出水箱
521—出水孔
6—圓環(huán)介質(zhì)
7—水箱隔板
8—進水管
9—出水管
102—進水通道
104—出水通道
110—同軸線纜后蓋
具體實施方式
在下文的描述中,提供了大量的細節(jié)以便能夠徹底地理解本發(fā)明。然而,本領域技術人員可以了解,如下描述僅示例性地示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,本發(fā)明可以無需一個或多個這樣的細節(jié)而得以實施。此外,為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆,對于本領域公知的一些技術特征未進行詳細描述。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種微波消融針。圖1-5從各個角度示出了微波消融針的整體以及微波消融針所包含的各個部件或部分,例如針頭和內(nèi)針管等。為了了解這些部件或者部分在微波消融針中的位置和所起的作用,首先對微波消融針進行整體性描述,以便徹底地理解本發(fā)明。
如圖1所示,微波消融針包括針頭1、針管2、同軸電纜3、電纜接頭4和座體5。座體5內(nèi)形成有水箱,同軸電纜3貫穿針管2后,前端與針頭1連接、后端延伸穿過水箱與電纜接頭4連接。同軸電纜3可采用型號為:sft50-1半鋼同軸rg407金屬微波饋線。座體5的尾部焊接有同軸線纜后蓋110,電纜接頭4設置在同軸線纜后蓋110上。
本發(fā)明優(yōu)選實施例中,針頭1和針管2皆采用對人體無害的金屬材質(zhì)及各類合金。
座體5采用腔體結構以便座體5形成能承裝冷卻液的水箱,冷卻液可以為水,但并不局限于水,還可以為其它物質(zhì)。座體5內(nèi)設置有水箱隔板7以將腔體分隔,進而形成進水箱51和出水箱52。進水箱51上開設進水孔511,于進水孔511位置可連接進水管8。出水箱52上開設出水孔521,于出水孔521位置可連接出水管9。在一個優(yōu)選實施例中,座體5、水箱隔板7及同軸線纜后蓋110焊接密封配合以形成腔體,座體5及同軸線纜后蓋110上所接的管線(微波治療線、進出水管等)自然下垂,這樣,管線對微波消融針產(chǎn)生的應力大小穩(wěn)定,應力方向不變,更加便于工作人員精確穩(wěn)定的操作。
結合參閱圖2和圖3,本發(fā)明實施例中,針頭1采用一體化全金屬設計的圓轂狀針頭結構。
具體來說,針頭1包括針尖部11、圓轂部12和桿接部13。圓轂部12位于針尖部11與桿接部13之間,圓轂部12包括多根轂輻121,每相鄰兩根轂輻121之間形成有微波消融通道122。桿接部13用于同軸電纜3及連接后續(xù)文中提及的內(nèi)針管21、外針管22。桿接部13具有穿設孔131,且桿接部13上設置有第一配合肩132、第二配合肩134和過渡肩133,過渡肩133設置在第一配合肩132與第二配合肩134之間,第一配合肩132、第二配合肩134和過渡肩133整體呈臺階狀。同軸電纜3穿過穿設孔131,且同軸電纜3的前端具有剝離外導體裸露出介質(zhì)層的裸露段31,裸露段31與圓轂部12對應以便微波通過微波消融通道122,更,同軸電纜3穿設在桿接部13的部分32與桿接部13密封,由于穿設孔131的形狀主要為了滿足同軸線纜3進入后并焊接密封,所以,本發(fā)明實施例中,對穿設孔131的大小并無特殊限制。轂輻121外套圓環(huán)介質(zhì)6,轂輻121與圓環(huán)介質(zhì)6通過高強度高耐溫的粘性硅膠粘合在一起。
本發(fā)明優(yōu)選實施例中,針尖部11、圓轂部12和桿接部13為一體結構,材質(zhì)優(yōu)選不銹鋼。
本發(fā)明優(yōu)選實施例中,圓環(huán)介質(zhì)6的材質(zhì)為聚四氟乙烯ptfe。需要說明的是,微波消融通道122可以為各類孔狀,只需保證對稱及透出微波的面積大于圓轂部12的圓環(huán)面積的一半即可。
本發(fā)明基于一體化全金屬設計的圓轂針頭,一方面,針頭1與針管2可以采用焊接方式連接(具體如何焊接將在后文中詳細敘述),增加了針頭的牢固程度,提高了可靠性;另一方面,保證了微波的透射集中在針尖后的圓轂部12,提高了能量的利用率,更,消融區(qū)域將集中在圓轂部12附近,不會影響到針管2內(nèi)部,且消融區(qū)域能近似為球形,便于手術醫(yī)生控制。
結合參閱圖2、圖3和圖4,針管2內(nèi)形成有環(huán)形的進水通道102和環(huán)形的出水通道104,進水通道102聯(lián)通進水箱51與桿接部13,出水通道104聯(lián)通桿接部13與出水箱52。為了增加進水和出水橫截面積,大大提高冷卻效果,本發(fā)明實施例中,對針管2進行了特殊設計,以下就對針管2的結構進行詳細介紹。
針管2包括內(nèi)針管21和外針管22,內(nèi)針管21和外針管22皆采用金屬材質(zhì),示例性地,采用不銹鋼。
內(nèi)針管21具有與同軸電纜3相配合的軸向通孔211,同軸電纜3穿設于軸向通孔211內(nèi),且內(nèi)針管21與同軸電纜3之間具有配合間隙,該配合間隙形成環(huán)形的進水通道102。應當能理解地,為了形成環(huán)形的進水通道102,內(nèi)針管21的內(nèi)徑需要大于同軸電纜3的外徑。
內(nèi)針管21根據(jù)其所處的位置及結構,分成末端部212、轂輻部213和臺階部214。末端部212與桿接部13的第二配合肩134相配合,且末端部212通過第二配合肩134與過渡肩133之間形成的臺階實現(xiàn)定位。轂輻部213鄰近第二配合肩134設置,結合參閱圖5,轂輻部213包括多根輻2131,每相鄰兩根輻2131之間形成聯(lián)通進水通道102和出水通道104的水流通道2132。臺階部214與水箱隔板7密封連接,以確保進水箱51和出水箱52的隔絕,臺階部214的一部分位于進水箱51內(nèi)。
需要說明的是,內(nèi)針管21的轂輻部213上的水流通道2132可以為各類孔狀,只需保證對稱及出水的面積大于轂輻部213的圓環(huán)面積的一半即可。
外針管22套設在內(nèi)針管21外,基于桿接部13的過渡肩133的設置,外針管22的內(nèi)圓與內(nèi)針管21的外圓之間具有環(huán)形間隙,該環(huán)形間隙形成環(huán)形的出水通道104。外針管22靠近針頭的末端部與圓環(huán)介質(zhì)6銜接,并,與桿接部13的第一配合肩132配合且密封焊接,外針管22遠離針頭的一端與內(nèi)針管21的臺階部214相配合,配合位置處無需密封處理。外針管22的位于出水箱52的部位上設置有出水孔221,出水孔221的個數(shù)并不局限于一個,可為兩個,三個,甚至多個。
基于上述結構設置,循環(huán)水經(jīng)由進水管8進入進水箱51,經(jīng)環(huán)形的進水通道102到達桿接部13,從而冷卻環(huán)形的進水通道102內(nèi)的同軸電纜3,循環(huán)水再由水流通道2132流入出水通道104內(nèi),經(jīng)由出水通道104回流至出水箱52,最后由出水箱52流進出水管9,完成整個循環(huán)過程。
為了增長冷卻路徑,進水箱51比出水箱52更遠離針頭1,相比進水箱51比出水箱52更靠近針頭1的結構而言,本發(fā)明具有更佳的冷卻效果。
本發(fā)明的微波消融針采用環(huán)形結構的進水通道和出水通道,相比毛細管式的進出水循環(huán)冷卻來說,大大增加了進水和出水橫截面積,從而能大大提高冷卻效果。
本發(fā)明優(yōu)選實施例中,針尖1及外針管22均涂有聚四氟乙烯ptfe,以能保證微波消融針進入人體進行微創(chuàng)手術時減少摩擦阻力。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供一種微波消融治療儀。該微波消融治療儀包括上文所提到的微波消融針。
本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明,但應當理解的是,上述實施例只是用于舉例和說明的目的,而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領域技術人員可以理解的是,本發(fā)明并不局限于上述實施例,根據(jù)本發(fā)明的教導還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。