一种水冷降温型微波消融针的制作方法

本发明涉及一种医疗器械，更具体的说是涉及一种水冷降温型微波消融针。

背景技术：

微波消融已迅速发展成为临床肿瘤治疗中的一种主要手段，它能够在 B 超或 CT 等现代影像的引导下，把微波针直接穿刺到肿瘤部位，组织内的极性分子在微波场的作用下高速运动，互相摩擦产生热量，在肿瘤内迅速升温，当温度升到60度左右时，癌细胞蛋白质变性凝固，导致不可逆的坏死，对肿瘤实施原位灭活，并具有微创、精准、高效且毒副作用小的显著特点。

在微波传输的过程中，由于高频电场的作用，在绝缘介质层内产生极化与导电效应，引起微波能量的损耗，称之为介质损耗，其介质损耗的表现形式是将微波能转变成热能。这种物理现象，当人员靠近微波消融设备连接用的同轴电缆线时，就能感觉到它的温度。在微波传输的状态下，处于室内的同轴电缆线，其介质损耗的热量可以通过与室内空气产生对流，进行释放，一般在产热与散热趋于平衡时，电缆线表皮的温度会达到45-50℃以上，其表面温度的高低与同轴电缆的性能、材质及其制作质量有关，与传输微波功率的大小、时间的长短有关。另外还会发现，在同轴电缆线与微波功率源的连接部位和同轴电缆线与手术器械的连接部位的温度更高一些，这是由于两部位的电压驻波比较大， 接触电阻较大的缘故。同理，介入到人体内的包藏在微波消融手术器械内的半刚同轴电缆，其介质损耗热量，以及随着微波能量的不断传输，而积累起来的热量，必将形成很高的温度，或许产品设有隔热层，但不可避免的是，这个热量只能传导给消融器械所接触的正常组织，存在着严重的灼伤风险，这给手术医生带来困扰，同时当超出患者生理对温度的自行调节机能时，必将造成手术事故。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水冷降温型微波消融针，解决现有技术中微波消融针要么不具有冷却功能，导致微波作用的面积无法控制，可能会把病变部位周边的好的组织也影响到，要么冷却效果不好，使微波传输功率损耗，从而减小消融范围。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水冷降温型微波消融针，包括消融针头、屏蔽针管、绝缘子、密封圈、微波同轴电缆、高频接头和安装板，所述消融针头前端呈圆锥状，后端呈圆柱状，所述微波同轴电缆的前端依次贯穿密封圈和绝缘子后与消融针头后端连接，所述消融针头圆柱状后端、绝缘子、密封圈和微波同轴电缆位于屏蔽针管中，所述屏蔽针管与微波同轴电缆之间形成有第一环形空腔，所述消融针头圆柱状后端和绝缘子与屏蔽针管之间形成有第二环形空腔，所述密封圈将第一环形空腔和第二环形空腔隔绝开；所述微波同轴电缆后端贯穿安装板后和高频接头相连，所述安装板上设置有进水口和出水口，通过连接在进水口上的第一进水管注水，冷却水进入第一环形空腔中，冷却水从出水口上的第一出水管流出，所述第一进水管的前端伸入到密封圈附近，所述第一出水管的前端和安装板上出水口边沿相接；所述密封圈上设置有毛细管入口、毛细管出口和通孔，所述第二环形空腔中设置有双金属感温元件，所述双金属感温元件螺旋状盘绕在消融针头圆柱状后端和绝缘子上，所述双金属感温元件前端固定在消融针头后端，后端连接有传动杆，所述传动杆贯穿密封圈上通孔伸入到第一环形空腔，所述传动杆和通孔边沿之间设置有不透水薄膜将传动杆和通孔边沿之间的空隙密封，所述不透水薄膜的面积大于传动杆和通孔边沿之间空隙的面积；所述第二环形空腔中分布有通冷却水用毛细管，所述毛细管螺旋卷状盘绕在消融针头圆柱状后端和绝缘子上，所述毛细管一端口穿过毛细管入口进入第一环形空腔并位于第一进水管前端的正下方，另一端口依次穿过毛细管出口、第一环形空腔和安装板上出水口后固定在出水口上边沿，所述第一环状空腔中冷却水沿毛细管和出水口之间环状空隙进入第一出水管；所述传动杆位于第一环形空腔的一端连接有盖板，所述盖板盖在毛细管入口处的毛细管开口上，随着螺旋卷状双金属感温元件感受到温度的升高而卷起，带动传动杆在通孔中转动，所述盖板从毛细管的开口处移开，所述毛细管中冷却水水流增大，随着螺旋卷状双金属感温元件感受到温度的降低而松开，带动传动杆在通孔中反向转动，所述盖板重新盖住毛细管，所述毛细管中冷却水水流减小。

作为本发明的进一步改进，所述密封圈上设置有上下开口的套管，所述套管套在毛细管入口处毛细管外，所述盖板盖住套管开口。

作为本发明的进一步改进，所述套管为圆筒状，所述盖板为圆片状，所述盖板一侧铰接在套管顶端边沿，所述传动杆和盖板之间通过绳子连接，随着温度升高，双金属感温元件带动传动杆转动，绳子逐渐缠绕在传动杆上，将盖板逐渐从从毛细管的开口处移开；随着温度降低，所述双金属感温元件带动传动杆反向转动，绳子逐渐从传动杆上松开，所述盖板重新盖合在毛细管的开口处。

作为本发明的进一步改进，所述套管截面为方形，所述套管相邻两侧壁上设置有长条状开口，其余相邻两侧壁内侧设置有条状卡槽，所述盖板为方片状，所述盖板两侧边沿分别卡在卡槽中，所述传动杆通过连接杆和盖板相连，随着温度升高，双金属感温元件带动传动杆转动，将盖板边沿逐渐从卡槽中移出，沿开口向套管外移动，从而使毛细管的开口和第一环状空腔相通；随着温度降低，所述双金属感温元件带动传动杆反向转动，所述盖板沿开口向套管内移动，边沿逐渐卡入卡槽，从而盖合在毛细管的开口密封在套管中。

作为本发明的进一步改进，所述高频接头外套设有冷却水腔壳体，所述冷却水腔壳体上设置有第二进水管和第二出水管。

作为本发明的进一步改进，所述冷却水腔壳体外套设有防护壳，所述第一进水管和第二进水管通过三通阀和总进水管相连，所述第一出水管和第二出水管通过三通阀和总出水管相连，所述总进水管和总出水管贯穿防护壳和外界相通。

本发明的微波消融针的屏蔽针管与微波同轴电缆之间形成有第一环形空腔，消融针头圆柱状后端和绝缘子与屏蔽针管之间形成有第二环形空腔，密封圈将第一环形空腔和第二环形空腔隔绝开，现有技术中具有冷却功能的微波消融针只对微波同轴电缆进行冷却，为了避免冷却水对微波产生吸收，不对针头进行冷却，将针头和冷却水腔之间通过绝缘垫圈隔绝开，当针头部位温度过高，

微波能量集中在近场，在消融针周边产生过量热能，令组织特性改变甚至炭化，近场组织特性改变产生屏蔽效应，另微波能量无法达到远场，导致消融范围减小，本发明中第一环形空腔中通循环冷却水用于降低微波同轴电缆周围的温度，

还设置了第二环形空腔，第二环形空腔中设置有双金属感温元件和通冷却水用毛细管，螺旋卷状双金属感温元件随着感受到温度的变化而卷起或松开，带动传动杆在通孔中转动，使盖板从毛细管的开口处移开或盖合，从而使毛细管中冷却水水流增大或减小，在不影响消融范围的前提下，避免组织因为温度过高而炭化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明盘绕有毛细管和双金属感温元件的针头、绝缘子、密封圈的结构示意图；

图3为本发明中套管为圆筒状时微波消融针前端的局部结构示意图；

图4为本发明中套管截面为方形时微波消融针前端的局部结构示意图；

图5为本发明安装板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-5所示，本实施例的一种水冷降温型微波消融针，包括消融针头1、屏蔽针管2、绝缘子3、密封圈4、微波同轴电缆5、高频接头6和安装板7，消融针头1前端呈圆锥状，后端呈圆柱状，微波同轴电缆5的前端依次贯穿密封圈4和绝缘子3后与消融针头1后端连接，消融针头1圆柱状后端、绝缘子3、密封圈4和微波同轴电缆5位于屏蔽针管2中，屏蔽针管2与微波同轴电缆5之间形成有第一环形空腔8，消融针头1圆柱状后端和绝缘子3与屏蔽针管2之间形成有第二环形空腔9，密封圈4将第一环形空腔8和第二环形空腔9隔绝开；微波同轴电缆5后端贯穿安装板7后和高频接头6相连，安装板7上设置有进水口71和出水口72，通过连接在进水口71上的第一进水管73注水，冷却水进入第一环形空腔8中，主要对

微波同轴电缆5进行降温，冷却水从出水口72上的第一出水管74流出，第一进水管73的前端伸入到密封圈4附近，第一出水管74的前端和安装板7上出水口72边沿相接，第一出水管74没有穿过安装板7上出水口72进入第一环形空腔8中；密封圈4上设置有毛细管入口41、毛细管出口42和通孔43，第二环形空腔9中设置有双金属感温元件10，双金属感温元件10螺旋状盘绕在消融针头1圆柱状后端和绝缘子3上，双金属感温元件10前端固定在消融针头1后端，当消融针头1温度变化，双金属感温元件10能及时感受到，后端连接有传动杆11，传动杆11贯穿密封圈4上通孔43伸入到第一环形空腔8，传动杆11和通孔43边沿之间设置有不透水薄膜将传动杆11和通孔43边沿之间的空隙密封，避免第一环形空腔8中冷却水沿空隙进入第二环形空腔9，不透水薄膜的面积大于传动杆11和通孔43边沿之间空隙的面积，避免传动杆11在通孔中移动的时候受到过多阻力；第二环形空腔9中分布有通冷却水用毛细管12，毛细管12螺旋卷状盘绕在消融针头1圆柱状后端和绝缘子3上，毛细管12一端口穿过毛细管入口41进入第一环形空腔8并位于第一进水管73前端的正下方，另一端口依次穿过毛细管出口42、第一环形空腔8和安装板7上出水口72后固定在出水口72上边沿，第一环状空腔8中冷却水沿毛细管12和出水口72之间环状空隙进入第一出水管74；传动杆11位于第一环形空腔8的一端连接有盖板13，盖板13盖在毛细管入口41处的毛细管12开口上，随着螺旋卷状双金属感温元件10感受到温度的升高而卷起，带动传动杆11在通孔43中转动，盖板13从毛细管12的开口处移开，使第一环形空腔8中冷却水更容易灌入毛细管12，毛细管12中冷却水水流增大，随着螺旋卷状双金属感温元件10感受到温度的降低而松开，带动传动杆11在通孔43中反向转动，盖板13重新盖住毛细管12，使第一环形空腔8中冷却水更难灌入毛细管12，毛细管12中冷却水水流减小。

作为改进的一种具体实施方式，密封圈4上设置有上下开口的套管44，套管44套在毛细管入口41处毛细管12外，盖板13盖住套管44开口。毛细管12的口径太小，不太容易通过盖板13来控制冷却水水流的大小，通过设置套管44，将盖板13盖住套管44开口，从而盖住毛细管12的开口，使第一环形空腔8中冷却水不太容易灌入毛细管12中，通过控制盖板13部分或者全部从套管44开口处移开，来控制第一环形空腔8中冷却水灌入毛细管12中难易程度，从而调节毛细管12中冷却水的流动速度。

作为改进的一种具体实施方式，套管44为圆筒状，盖板13为圆片状，盖板13一侧铰接在套管44顶端边沿，传动杆11和盖板13之间通过绳子连接，随着温度升高，双金属感温元件10带动传动杆11转动，绳子逐渐缠绕在传动杆11上，盖板13和绳子相连的一侧逐渐翘起，将盖板13逐渐从从毛细管12的开口处移开，使第一环形空腔8中冷却水更容易灌入毛细管12，从而使毛细管12中冷却水流速增大，能带走更多的热量；随着温度降低，双金属感温元件10带动传动杆反向转动，绳子逐渐从传动杆11上松开，盖板13重新盖合在毛细管12的开口处，使第一环形空腔8中冷却水更难灌入毛细管12，从而使毛细管12中冷却水流速减小，带走的热量变小，这种结构设计使得盖板13的移动轨迹重复性更好，结果更精准。

作为改进的一种具体实施方式，套管44截面为方形，套管44相邻两侧壁上设置有长条状开口45，其余相邻两侧壁内侧设置有条状卡槽46，盖板13为方片状，盖板13两侧边沿分别卡在卡槽46中，传动杆11通过连接杆和盖板13相连，随着温度升高，双金属感温元件10带动传动杆11转动，将盖板13边沿逐渐从卡槽46中移出，沿开口向套管44外移动，从而使毛细管12的开口和第一环状空腔8相通，使第一环形空腔8中冷却水更容易灌入毛细管12，从而使毛细管12中冷却水流速增大，能带走更多的热量；随着温度降低，双金属感温元件10带动传动杆11反向转动，盖板13沿开口向套管44内移动，边沿逐渐卡入卡槽46，从而盖合在毛细管12的开口密封在套管44中，使第一环形空腔8中冷却水更难灌入毛细管12，从而使毛细管12中冷却水流速减小，带走的热量变小，这种结构设计使盖板13对套管44的开口盖合效果更好，当消融针头1温度适宜时，毛细管12中冷却水不流动。

作为改进的一种具体实施方式，高频接头6外套设有冷却水腔壳体14，冷却水腔壳体14上设置有第二进水管15和第二出水管16。在实际使用过程中， 高频接头部分会出现强制增大传导输出功率时， 导致电流过大而发热， 造成传输功率损耗， 而且发热将造成手柄不断升温进而影响到手术医生手持消融针手柄，所以本发明在高频接头6外套设有冷却水腔壳体14，对高频接头6进行冷却，采用单独的冷却水腔，是为了使冷却更及时，冷却效果更好。

作为改进的一种具体实施方式，冷却水腔壳体14外套设有防护壳17，第一进水管73和第二进水管15通过三通阀和总进水管18相连，第一出水管74和第二出水管16通过三通阀和总出水管19相连，总进水管18和总出水管19贯穿防护壳17和外界相通。防护壳17的设置使微波消融针的结构更紧凑。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。