专利名称：具有空间定位器的多点测温针的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种医疗器械技术领域的多点测温针，特别是一种具有 空间定位器的多点测温针。
技术背景目前用于测量物体内部深层温度的测温传感器，大多是使用热电偶测温针。 在测量时，直接将测温针插入被测物体内，但是这样的方法无法很好的反映物体 内部具体位置的温度变化，测温点的空间分辩力差。针对HIFU、射频、微波等肿瘤热疗设备及其他生物传热实验，靶区温度的空间分辩力要求非常高。这就需 要设计出一种既可以很好的测量到靶区温度值，又能够反映靶区测温点空间位置 的装置。经对现有技术的文献检索发现，在多点测温针(中国专利CN 2765275Y)实 用新型专利中，在同一测温针中置入多个测温热电偶，解决了单根测温针多点测 温的技术难题，但尚未有实现三维空间多点测温的定位装置。临床上非常需要有一种具有空间定位器的多点测温针。实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有空间定位器的多 点测温针，实现空间多点的温度测量，能精确获得测温点的空间位置，可实时测 量深层生物组织的温度和三维坐标。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括穿刺针、固定支架、 空间定位器。所述空间定位器是一个光电T型手柄，该光电T型手柄是一个中空的T型手 柄，其上设有三个近红外发光二极管，即上方横杆两端各有一个近红外发光二 极管，竖杆末端也有一个近红外发光二极管；所述穿剌针内设有三个热电偶，这三个热电偶从穿刺针的前端开始，依次等 间距地排列在穿刺针内，光电手柄上三个近红外发光二极管和穿刺针的三个热电
偶之间的空间位置相对固定；所述固定支架是一个双层夹板，上面依次等间距地排列孔槽，穿刺针垂直夹 板插入孔槽，并固定于夹板上。所述固定支架，其孔槽是贯穿于双层夹板上均匀分布的孔，每个孔中埋入一 个外径等于孔的直径，内径等于穿刺针针体直径的橡皮套。在使用本实用新型时，用两个带有滤波片的摄像机同时摄取光电手柄三个近 红外发光二极管，利用双目视觉立体视差法，计算机确定三个近红外发光二极管 在空间坐标系下的三维坐标，并根据已知光电手柄上三个近红外发光二极管和穿 刺针内的三个热电偶之间的相对空间位置，从而计算出热电偶在空间坐标系下的 三维坐标。本实用新型提供^种高性能价格比的多点测温针，可实时测量深层生物组织 的温度和三维坐标，作为微创的测温方法，为HIFU、射频、微波等肿瘤热疗设 备以及其他生物传热实验提供直接的便捷的测温手段，可用于肿瘤物理治疗系统 的测温针引导及空间定位，也可以用于其他需要空间定位测温的场合，满足临床 应用要求。
图1为本实用新型实施例结构侧视图；其中l为固定支架，2为橡皮套，3为固定螺钉，4为穿刺针，5为第一热 电偶，6为第二热电偶，7为第三热电偶，8为T型手柄，9为T型手柄纵轴下方 的远红外发光二极管，IO为T型手柄横轴右端的远红外发光二极管，ll为T型 手柄横轴左端的远红外发光二极管，12为连接电缆，13电缆接头。图2为本实用新型实施例固定支架俯视图；其中14为加热器具入口， 15为孔槽，16为固定螺孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实 用新型的保护范围不限于下述的实施例。如图卜2所示，本实施例包括固定支架l，橡皮套2，穿刺针4， T型手柄8。T型手柄8上设有三个远红外发光二极管，分别为T型手柄纵轴下方的远
红外发光二极管9， T型手柄横轴右端的远红外发光二极管10， T型手柄横轴左 端的远红外发光二极管ll，三者构成一个等边三角形；穿刺针4内设有三个热电偶，分别为第一热电偶5，第二热电偶6，第三热 电偶7。固定支架1是一个双层夹板，中间使用支柱撑开，并在夹板的四个角落用固 定螺钉3将板和支柱连接起来，双层夹板上面依次等间距地排列孔槽15，穿刺 针4垂直夹板插入孔槽15，并固定于夹板上；穿刺针4紧配合地插在T型手柄8 的孔槽15内，穿剌针4内的三个T型热电偶5、 6、 7从穿刺针4的前端开始， 依次等间距地排列在穿剌针4内，各个热电偶的K丝和C丝从穿刺针4尾端及手 柄尾端引出后，采用塑料包皮包裹形成连接电缆12并接入电缆接头13，光电T 型手柄8上三个近红外发光二极管9、 10、 11和穿刺针4内的三个T型热电偶5、 6、 7之间的空间位置相对固定。所述固定支架1上还设有加热器具入口 14，以及固定螺孔16，固定螺孔 16用于装配固定螺钉3。所述孔槽15是贯穿于双层夹板上均匀分布的孔，每个孔中埋入一个外径等 于孔的直径，内径等于穿剌针4针体直径的橡皮套2，该橡皮套2具有伸縮性， 能很好的固定住穿刺针4的空间位置，并确保穿刺针4垂直于夹板。本实施例中，使用的光电T型手柄为中空的T型手柄，其横轴和纵轴的直径 均为8mm;光电T型手柄上有三个近红外发光二极管，近红外发光二极管的波长 为750nm，三个发光二极管构成一个边长为30mm的等边三角形，发光二极管直 径3mm。在三维定位系统中可测量这三个发光二极管的空间位置，获得其空间坐 标，通过几何运算可进一步得到测温点的空间坐标。本实施例中，使用的热电偶是T型热电偶，在穿刺针4上分别安装了三个T 型热电偶传感器5、 6、 7，三个测温点间距1.5隱，其中一个在针尖，穿刺针4 直径0. 8腿,针长IOO腿。本实施例中，固定支架l (双层夹板)上均匀分布着针孔状的孔槽15。孔槽 15间距离是5誦，孔槽15直径2mm，针孔0.8画，用于固定穿刺针4，并使穿刺 针4垂直于夹板。固定支架l的作用一方面是用于固定穿刺针4，另一方面还可 以作为空间定位系统的校正实验工具。在该装置使用时，用两个带有滤波片的摄像机同时摄取光电T型手柄三个近
红外发光二极管，滤波片仅能透过波长为750nm的近红外光，利用双目视觉立体 视差法，计算机确定三个近红外发光二极管在空间坐标系下的三维坐标，并根据 已知光电T型手柄上三个近红外发光二极管和穿刺针内的三个T型热电偶之间的 相对空间位置，从而计算出热电偶在空间坐标系下的三维坐标。本实用新型采用T型热电偶多点测温针作为温度传感器，将其固定于夹板 上，利用外围电路将0 10(TC的温度信号调成0 5V的电压信号，经多路复用 器件和线性隔离光偶器件，形成一个带隔离的多路复用电压信号。利用高精度数 据采集卡，快速的将电压信号采集到计算机，再用计算机对信号进行处理并显示 结果，同时计算机可以采用该温度信号对其他设备进行控制，实现多路控温的目 的。本实用新型能精确获得测温点的空间位置，可实时测量深层生物组织的温度 和三维坐标。
权利要求1、一种具有空间定位器的多点测温针，其特征在于，包括穿刺针、固定支架、空间定位器，其中所述穿刺针内设有三个热电偶，这三个热电偶从穿刺针的前端开始，依次等间距地排列在穿刺针内，光电手柄上三个近红外发光二极管和穿刺针的三个热电偶之间的空间位置相对固定；所述固定支架是一个双层夹板，上面依次等间距地排列孔槽，穿刺针垂直夹板插入孔槽，并固定于夹板上；所述空间定位器是一个光电T型手柄，该光电T型手柄是一个中空的T型手柄，其上设有三个近红外发光二极管。
2、 根据权利要求1所述的具有空间定位器的多点测温针，其特征是，所述 T型手柄，其上方横杆两端各有一个近红外发光二极管，竖杆末端设有一个近红 外发光二极管，三个近红外发光二极管构成一个等边三角形。
3、 根据权利要求1所述的具有空间定位器的多点测温针，其特征是，所述 固定支架，其孔槽是贯穿于双层夹板上均匀分布的？L，每个孔中埋入一个外径等 于孔的直径，内径等于穿刺针针体直径的橡皮套。
4、 根据权利要求1所述的具有空间定位器的多点测温针，其特征是，所述 热电偶的K丝和C丝从穿刺针尾端及T型手柄，尾端引出后。
5、 根据权利要求1或4所述的具有空间定位器的多点测温针，其特征是， 所述热电偶是T型热电偶。
专利摘要一种具有空间定位器的多点测温针，包括穿刺针、固定支架、空间定位器。空间定位器是一个光电T型手柄，该光电T型手柄是一个中空的T型手柄，其上设有三个近红外发光二极管；穿刺针内设有三个热电偶，这三个热电偶从穿刺针的前端开始，依次等间距地排列在穿刺针内，光电手柄上三个近红外发光二极管和穿刺针的三个热电偶之间的空间位置相对固定；固定支架是一个双层夹板，上面依次等间距地排列孔槽，穿刺针垂直夹板插入孔槽，并固定于夹板上。本实用新型可实时测量深层生物组织的温度和三维坐标，作为微创的测温方法，可用于肿瘤物理治疗系统的测温针引导及空间定位，也可以用于其他需要空间定位测温的场合，满足临床应用要求。
文档编号A61B5/01GK201213787SQ20082015095
公开日2009年4月1日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者白景峰, 陈亚珠, 陈树湛 申请人:上海交通大学