专利名称：用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于肿瘤治疗的低温冷冻治疗探针，特别涉及一种用于肿瘤治疗的带超声探头的低温冷冻治疗探针；该低温冷冻探针带有超声探头以借助其温热效应及抑制冰晶成核的原理对肿瘤目标部位起到保护作用的低温冷冻治疗探针，既有效地保护了健康组织，又不妨碍对肿瘤部位的冷冻杀伤治疗。
背景技术：
低温外科手术通过急速的冷冻对病变组织(如肿瘤)进行快速冻结，复温，使治疗部位产生一系列不可逆的损伤以达到消除肿瘤的目的，是近年来新兴的一种有效治疗肿瘤的新方法。在该种治疗方法中，通常采用冷冻探针(冷刀)插入病变需治疗部位导入冷量来实施手术。不过，在将冷量导入到病变部位的过程中，冷量会途经健康组织。以目前现有技术，即使在冷冻探针杆部设置真空隔热层的情况下，也不可避免的会有漏冷现象发生，在实际的治疗过程中，这种不期望的冷量流失常常会带来靠近冷冻探针杆附近正常组织的冷冻破坏。相应问题也是医生在冷冻手术中遇到的一大头疼的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于肿瘤治疗的带超声探头的低温冷冻治疗探针，该低温冷冻治疗探针借助超声诱发组织分子振动加强和升温效应，加大组织过冷度以至不易被冻结，从而使治疗探针的沿程健康组织免受冻伤的影响。本发明的技术方案如下本发明提供的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其由低温冷冻治疗探针部分、组合式超声探头和超声发生器组成；所述组合式超声探头包括一带有中心孔的凹型杯状外壳；一位于所述凹型杯状外壳之内的凹型杯状内沉台；所述凹型杯状外壳的杯端和所述凹型杯状内沉台的杯端固定连接，两者之间设有间隙构成的空腔；一位于所述凹型杯状内沉台内底面中心处的空心圆柱体；所述空心圆柱体的外侧柱面上连接有呈散射状分布并延伸至所述内凹杯形沉台内侧壁的垂向肋板；所述垂向肋板之间围成超声探头供室；装于所述超声探头供室之内的超声探头；所述超声探头后端部与所述凹型杯状内沉台内底面之间的空隙内装有与所述超声探头后端部相连的探头角度调节连接埠，该探头角度调节连接埠用以调节超声探头超声发射面的角度；所述超声探头分别通过导线与所述超声发生器相连通；所述低温冷冻治疗探针部分的治疗探针针杆依次穿过所述中心孔和空心圆柱体的内孔。
所述内凹杯形外壳外表面上设有一空心导管，所述导线集装于所述空心导管内。所述超声探头材质为利于超声传播的不锈钢。所述探头角度调节连接埠为旋转式调整超声探头发射平面角度的连接埠。所述超声探头尺寸不限；所述超声探头横截面形状为方形，圆形或梯形；所述超声探头外表面为凸形、凹形或平面。所述凹型杯状外壳为凹型圆杯状外壳；所述凹型杯状内沉台为凹型圆杯状内沉台。本发明相对于传统的低温冷冻治疗探针具有如下特点本发明的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，由于增加了组合式超声探头和超声发生器，借助组合式超声探头的超声诱发人体组织分子振动加强和升温效应，加大人体组织过冷度以至不易被冻结，使冷冻区域局限在肿瘤治疗部位，从而使治疗探针的沿程健康组织免受冻伤的影响。
图1为本发明的结构示意图；图2为组合式超声探头的结构示意图；图3和图4分别为组合式超声探头的分布示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步的详细说明。图1为本发明的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针的结构示意图；图2为组合式超声探头的结构示意图；图3和图4分别为组合式超声探头的分布示意图；由图可知，本发明提供的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其由低温冷冻治疗探针部分2、组合式超声探头5和超声发生器1组成；所述组合式超声探头5包括一带有中心孔25的凹型杯状外壳51 ；一位于所述凹型杯状外壳51之内的凹型杯状内沉台52 ；所述凹型杯状外壳51的杯端和所述凹型杯状内沉台52的杯端固定连接，两者之间设有间隙构成的空腔22;一位于所述凹型杯状内沉台52内底面中心处的空心圆柱体；所述空心圆柱体的外侧柱面上连接有呈散射状分布并延伸至所述内凹杯形沉台52内侧壁的垂向肋板53 ；所述垂向肋板53之间围成超声探头供室；装于所述超声探头供室之内的超声探头M ；所述超声探头M后端部与所述凹型杯状内沉台52内底面之间的空隙内装有与所述超声探头M后端部相连的探头角度调节连接埠23，该探头角度调节连接埠23用以调节超声探头M超声发射面的角度；所述超声探头M分别通过导线27与所述超声发生器1相连通；所述低温冷冻治疗探针部分2的治疗探针针杆依次穿过所述中心孔25和空心圆柱体的内孔。所述内凹杯形外壳51外表面上设有一空心导管四，所述导线27集装于所述空心导管四内。所述超声探头M材质为利于超声传播的不锈钢。所述探头角度调节连接埠23为旋转式调整超声探头发射平面角度的连接埠。所述超声探头M尺寸不限；所述超声探头M横截面形状为方形，圆形或梯形；所述超声探头M外表面为凸形、凹形或平面。所述凹型杯状外壳51为凹型圆杯状外壳；所述凹型杯状内沉台52为凹型圆杯状内沉台。本发明的低温冷冻治疗探针部分2为通常的低温冷冻治疗探针，其治疗探针可加工成不同的尺寸，治疗探针针杆依次穿过所述内凹圆杯形外壳51的中心孔25和空心圆柱体的内孔；组合式超声探头5中的超声探头M都可以在探头角度调节连接埠23控制下按一定角度转动，以便在使用中可以紧贴合治疗面；组合式超声治疗探头5通过连接导线2分别与超声发生器1连接，超声发生器1用于控制超声探头M超声发射频率的频率强度等工作状况。冷冻手术治疗作为近年来新兴的一种治疗的肿瘤的新方法，以其治疗微小的手术创伤，纯物理疗法，手术痛苦小，费用低廉等一系列的优点受到了医生和患者的青睐。通过伸入人体组织的冷冻治疗探针生成的冰球6可以以极低的低温通过快速降温杀死肿瘤细胞。但是在实际的冷冻治疗中，即使冷冻治疗探针的外壁带有抽真空的保护层，依然会有不可避免的冷量流失，如果对此不加以处理的话，往往会造成探针杆部的健康组织冻伤，既不利于伤口的愈合，也会给患者带来手术附加的痛苦，对于图1中容易受到冻伤部位7的保护显得迫在眉睫。本发明中的组合式超声探头5为低温冷冻治疗探针弥补了这一空白；本发明中的组合式超声探头5应用了较大功率超声能引起物体内分子或细胞振动加强，在低温冷冻时更难于成核甚至由于超声能量的输入引起物体内部自升温的性质，用于保护在冷冻治疗手术中冷冻探针杆部位非治疗区域不受漏冷的冻伤。在实际的治疗过程中，冷冻探针杆部(冷刀杆部)的漏冷常常导致严重问题，通常采用热敷于治疗表面的做法来减小非治疗区域的冷冻创伤，这种方法实属无奈之举。不仅仅因为热敷热传导速度慢，更因为这种通过热传导来导入热量于刀杆部非治疗区域的方法，要达到满意的保护效果热敷温度越高越好，但是过高的温度容易灼伤皮肤，而热敷温度不够的话又达不到满意的保护效果，并且在热敷的过程中，热量不仅仅传导到需要保护的部位，也会传导到刀杆本身，势必会影响刀杆冷量的输入，尤其是对于以节流制冷来产生冷量的治疗探针来说，这种引入的热量很可能会导致节流液体未达到刀头部分就已经气化， 影响探针的冷冻治疗效果，而本发明的组合式超声探头5为低温冷冻治疗探针解决了这一矛盾；与热敷相比，超声的保护作用从机理上和热传导有着本质不同；大功率超声的作用通过贴合在皮肤表面超声波引起组织内部细胞振动加剧，空化作用一方面使冰晶成核变得更难，过冷度加大，另一方面由于能量的输入，能够引起超声场内温度更加均勻的自升温， 使得皮肤表面到冷冻治疗探针杆部的温度梯度变小，因此本发明的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，由于增加了组合式超声探头和超声发生器，借助组合式超声探头的超声诱发人体组织分子振动加强和升温效应，加大人体组织过冷度以至不易被冻结，使冷冻区域局限在肿瘤治疗部位，从而使治疗探针的沿程健康组织免受冻伤的影响。
实施例1由图1知，本发明用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，在治疗过程中，冷冻治疗探针插入肿瘤部位，通过快速的冷冻降温杀死肿瘤细胞；快速降温可以通过气体节流、热电制冷、直接制冷、低温流体节流制冷等等方式加以实现，冷冻治疗探针的制造技术已经相对成熟(刘静编著，低温生物医学工程学原理，科学出版社，2006)。在实际的治疗过程中，可以根据不同的手术要求选用不同直径和长度的治疗探针，治疗探针一般为不锈钢或是其他高导热率耐低温材质，直径一遍为1-lOmm，通过超声组合探头中间的圆孔与探头结合使用。由图2为组合式超声探头5的结构图，组合式超声探头5的凹型杯状外壳51 (本实施例为凹型圆杯状外壳)可以采用不锈钢也可以采用树脂塑料；凹型杯状外壳51和凹型杯状内沉台52如果是金属结构可以在超声发生探头安装完毕后通过焊接连接，如果是塑料结构则可采用注塑工艺制造，通过沟槽嵌合成一体。超声探头M可以从市场上购买成品， 也可以自行定制成需要的形状，通过探头角度调节连接埠23与凹型杯状内沉台52内底面相连，探头角度调节连接埠23可以使超声探头M在一定范围内旋转(功能类似于汽车后视镜可在一定范围内调整旋转角度)，超声探头M安装后，其外表面需要高出超声探头供室的表面21，于此同时，超声探头M也要与凹型杯状内沉台52内底面之间留有空隙，以使超声探头有足够的空间旋转，并且旋转后的超声发射面也可紧密贴合治疗表面。超声探头的联线排布在所述空腔22中，汇集后集装于位于所述凹型杯状外壳51外表面上的空心导管四中，并通过连接线3与超声发生器1相连；连接线3为传导电缆，由多根电缆线构成， 通过超声发生器1控制每个超声探头的具体工作状态；超声探头M的超声发射面观为光滑面，以保证超声的传导。超声探头可以采用多种排布方式，如图3，图4分别给出了两种排布形式，但不局限于上面的排布方式，且凹型杯状外壳51和凹型杯状内沉台52形状也不局限于圆形。超声探头也可以采用不同大小的超声发生探头组合工作。使用时，超声探头贴合在需要治疗的组织对应的皮肤表面，中间加涂超声耦合剂，并加载超声功率，保护容易受到漏冷冻伤的部位7。本发明的核心在于在冷冻手术治疗过程中引用了超声这一保护热源，超声波可引起组织内部自身细胞震荡加剧，增大过冷度，甚至自升温等低温抗性以免除非治疗区域被刀杆漏冷冻伤。同时，由于没有热量的直接输入，使刀杆部位冷量的传输不受影响，最大化的将冷量作用于治疗部位。最后所应说明的是，本发明的上述实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其由低温冷冻治疗探针部分、组合式超声探头和超声发生器1组成；所述组合式超声探头包括一带有中心孔的凹型杯状外壳；一位于所述凹型杯状外壳之内的凹型杯状内沉台；所述凹型杯状外壳的杯端和所述凹型杯状内沉台的杯端固定连接，两者之间设有间隙构成的空腔；一位于所述凹型杯状内沉台内底面中心处的空心圆柱体；所述空心圆柱体的外侧柱面上连接有呈散射状分布并延伸至所述内凹杯形沉台内侧壁的垂向肋板；所述垂向肋板之间围成超声探头供室；装于所述超声探头供室之内的超声探头；所述超声探头后端部与所述凹型杯状内沉台内底面之间的空隙内装有与所述超声探头后端部相连的探头角度调节连接埠，该探头角度调节连接埠用以调节超声探头超声发射面的角度；所述超声探头分别通过导线与所述超声发生器相连通；所述低温冷冻治疗探针部分的治疗探针针杆依次穿过所述中心孔25和空心圆柱体的内孔。
2.按权利要求1所述的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其特征在于，所述内凹杯形外壳外表面上设有一空心导管，所述导线集装于所述空心导管内。
3.按权利要求1所述的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其特征在于，所述超声探头材质为不锈钢。
4.按权利要求1所述的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其特征在于，所述探头角度调节连接埠为旋转式调整超声探头发射平面角度的连接埠。
5.按权利要求1所述的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其特征在于，超声探头尺寸不限；所述超声探头横截面形状为方形，圆形或梯形；所述超声探头外表面为凸形、凹形或平面。
6.按权利要求1所述的用于肿瘤治疗的带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其特征在于，所述凹型杯状外壳为凹型圆杯状外壳；所述凹型杯状内沉台为凹型圆杯状内沉台。
全文摘要
一种带组合式超声探头的低温冷冻治疗探针，其由治疗探针、组合式超声探头组成；组合式超声探头包括带中心孔的凹型杯状外壳；位于凹型杯状外壳内的凹型杯状内沉台；外壳和沉台间设空腔；沉台内底面中心处设空心圆柱体；圆柱体外侧柱面上连接呈散射状分布并延伸至沉台内侧壁的垂向肋板；垂向肋板间围成超声探头供室；超声探头装于供室中；探头角度调节连接埠连接超声探头后端，用以调节超声发射面角度；超声探头分别通过导线与超声发生器相连；治疗探针针杆穿过中心孔和空心圆柱体内孔；本发明利用大功率超声的加热效应及加大组织冻结过冷度，使组织达到冰点而不被冻结的原理，有效地保护冷冻治疗中冷冻探针周围的非冷冻目标组织不受漏冷冻伤。
文档编号A61B18/02GK102327150SQ20101023049
公开日2012年1月25日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者刘静, 孙子乔 申请人:中国科学院理化技术研究所