专利名称：消融与测温一体式水冷微波针的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种水冷却微波肿瘤消融的手术器械，是属于微波能技术应用于有源医疗器械的技术领域。
背景技术：
伴随着现代高新科技的发展，微波热疗技术和微波热凝技术在医学研究与临床医疗领域里得到比较广泛地应用，同时其理论研究及临床应用，在不断深入，逐步提高。微波热凝技术应用于医学临床的微波肿瘤消融，是将直径较小的微波天线介入到肿瘤组织内部，辐射微波能量并直接作用于肿瘤组织，致使肿瘤凝固、坏死，达到原位灭活肿瘤的治疗目的。因其疗效显著，操作简便，创ロ小，微波消融术在实体肿瘤的微创治疗中，得以愈加广 泛的应用。在微波消融术中，温度是癌细胞的“杀手”。如何准确地检测微波消融过程中的肿瘤及周围组织的温度呢？毫无疑问，测温手段成为微波消融治疗中的又一关键技木。目前，在微波肿瘤消融临床中使用的对消融组织的测温方式，存在以下不足之处I在测温方法上，可归纳为两种类型①无接触式的间接测温，灵敏度较低，误差比较大。②测温针，或称之为探头接触式的直接测温，虽然数据精准，灵敏度稿，但是存在着手术过程中的癌细胞转移、致种的风险。2微波消融临床上，使用测温针检测组织的温度的手术过程为微波针是介入到肿瘤组织的中心部位，在微波功率(开机)输出之前，先把N个测温针布置(介入)在肿瘤组织的边缘，总之应尽可能避免碰到肿瘤，然后启动微波功率，进行测温。3利用B超或CT影像，来观察、判断微波消融术中被消融组织的温度变化。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种消融与测温一体式水冷微波针，即利用同一根针，在实施微波肿瘤消融治疗手术过程中，可同时测量肿瘤及其周围组织的温度数据。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的消融与测温一体式水冷微波针，组成包括穿刺头、介质套管、半刚同轴电缆、挡水长套、内水套管、针杆，其特征在于处于微波消融热场中心部位的介质套管周壁上开设有径向沉孔，所述径向沉孔内安装有第一级测温头，第一级测温导线依次穿过介质套管的径向沉孔、介质套管轴向内孔、挡水长套的轴向槽、内水套管外表面与针杆之间的空隙和设置于针杆定位套上的穿线绝缘座，第一级测温导线的尾端与手柄内对应的转接线相连接。为了测温准确，处于微波消融热场中心部位的介质套管周壁上开设有1-2个径向沉孔，每个径向沉孔内均安装有第一级测温头。进ー步的，本实用新型消融与测温一体式水冷微波针，还具有包裹于针杆上的热塑管，所述热塑管前部的周壁上沿轴向间隔的开设有第二级小孔、第三级小孔.....第N级
小孔，相对应设有利用热塑管固定在针杆外表面的第二级测温头至第N级测温头、以及第ニ级测温导线至第N级测温导线，所述第i级测温头穿出热塑管第i级小孔，各测温导线的尾端与手柄内各自对应的转接线相连接，其中，N为大于I小于10的自然数，i = 2,3,...,
N0为了提高测温准确度，所述热塑管的周壁上开设有1-2个第i级小孔，每个第i级小孔内均安装有第i级测温头。除此上述测温头固定方案以外，第二至第N级测温头还能以如下方式进行固定 介质套管后方的针杆周壁上沿轴向间隔的开设有第二级小孔、第三级小孔.....
第N级小孔，相对应设有第二级测温头至第N级测温头、以及第二级测温导线至第N级测温导线，所述第i级测温头安装于针杆周壁上的第i级小孔内，各测温导线穿过内水套管外表面与针杆之间的空隙和设置于针杆定位套上的穿线绝缘座，与手柄内各自对应的转接线相连接，其中，N为大于I小于10的自然数，i = 2,3,... ,N0本方案中，第二至第N级测温头可分别通过测温头定位套固定在针杆的第二至第N级测温小孔内，并采用在间隙处填充具有较高耐热强度的高温粘接剂，除了其固定作用夕卜，还起到防水和密封的作用。同样，为了提高测温准确度，所述介质套管后方的针杆周壁上开设有1-2个第i级小孔，每个第i级小孔内均安装有第i级测温头。本实用新型测温头的布点特征为第一级热偶测温头设在微波消融区域的中心部位，即为针体前端半刚同轴电缆内、外导体开放部位，接近于微波辐射电磁场强最強的部位。第二级、第三级至第N级热偶测温头则按照一定规律，依次远离第一级测温点，布设测温点的多少以及测温范围，拟与被微波消融肿瘤体量的有夫，或者按常规规格。这样，在一根微波消融针上，通过多点位的测温头，在微波肿瘤消融治疗的同时，来实时获得针体轴向截面上不同位置组织的温度数据，以判断肿瘤消融的效果，并实施消融手术的治疗程序。本实用新型应用T型热电偶，亦称铜-铜镍热电偶测温技木，采用温度測量端(测温头)与微波针针道(与针杆表面接触的)组织直接接触的方式测温，来获得准确的温度数据，其灵敏度高，且方法可靠。测温导线是选用高绝缘强度漆包纯铜丝和铜镍丝导线，并要求测温头的铜-铜镍丝的熔合点圆润光滑、无毛刺。本实用新型特殊零件为①带径向沉孔并带台阶内孔的圆柱形介质套管或介质穿刺头，其沉孔锥面为定位热偶测温头，径向通孔为测温导线穿线用，在其台阶内孔内装入挡水长套，利用挡水长套的轴向槽为热偶测温导线走线用。②带轴向槽的挡水长套，为热偶测温导线走用。第一级测温头是由从针体内部引出的。其装配过程为将测温导线(铜-铜镍热电偶丝)穿进介质套管或介质穿刺头的径向沉孔，使热偶测量端(铜-铜镍熔合点)的根部半圆恰好与径向沉孔的锥面相定位并吻合，測量端的头部半圆应暴露(突出)于介质圆柱体的表面，要求其可凸进被测温组织的深度h彡O. 2mm,以确保测温头与被测温组织的可靠接触。此后，测温导线并行依次穿过介质套管的径向内孔和轴向内孔、挡水长套的轴向槽、内水套管外表面与针杆之空隙，进入针杆定位套的空腔内，再穿过安装于针杆定位套上的穿线绝缘座，测温导线的尾端与手柄内对应的转接线相连接。[0021]本实用新型在热偶测温头和测温导线的装配与穿线的过程中，以及穿线绝缘座在针杆定位套上的装配，均使用耐高温粘接剂来固定，应严格执行粘接エ艺，以确保结构件之间的粘接強度、密封性，并且不得漏水或渗水。本实用新型从第二级测温点开始至第N级测温头布设于针杆外表面，每ー个测温头均应暴露(突出)在热塑管小孔的表面外，要求其可凸进被测温组织的深度h彡O. 2mm,以确保测温头与被测温组织的可靠接触。而各测温导线被埋设在热塑管内，即采用热塑方式，通过热塑管将测温导线包裹并固定在针杆的表面，并得以保护。随之，测温导线沿着热塑管的内壁，即针杆表面，进入手柄内，与手柄内各自对应的转接线相连接。
本实用新型所述第一级测温头、第二级测温头乃至第N级测温头，均为主机(微波消融治疗设备)测温与温控系统的重要组成环节，每ー级的温度信息分别通过各自的转接头和(TP-TN)连接线传输给主机，再经过系统的运算与处理，可将每ー级的温度数据一一地显示出来，进而对微波消融治疗程序实施控制。本实用新型在针杆表面涂覆有聚四氟こ烯材料，S卩涂覆氟树脂涂料，俗称涂覆“特氟龙”。聚四氟こ烯属特种工程塑料的ー种，俗称“塑料王”，它具有密封性，高润滑不粘性，电绝缘性和良好的抗老化能力，并且耐热优异，能在+250°C温度下长期工作，短期耐热+300°C，而且对人体无毒性。本实用新型热塑管推荐选用聚四氟こ烯或聚全氟こ丙稀等热塑管。特别说明的是，因热塑管收缩比较大，故在布设测温头及其测温导线及实施热塑的过程中，应边热塑，边定位、整形，以使每一测温头及每对测温导线完好地被热塑管紧缩、固定，并贴服在针杆的特氟龙表面。
以下结合附图对本实用新型作进ー步的说明。图I是本实用新型实施例一前端结构示意图。图2是本实用新型实施例一手柄结构示意图。图3是图2的A-A剖面图。图4是本实用新型实施例ニ前端结构示意图。图5是本实用新型实施例二手柄结构示意图。图6是图5的B-B剖面图。图中标号示意如下1_穿刺头；2_介质套管；3_第一级测温头；4_半刚同轴电缆；5_针杆；6_第三级测温头；7_热塑管；8_内水套管；9_第二级测温头；10_挡水长套；11_针杆定位套；12-穿线绝缘座；13_手柄；14_哈夫套；15-测温头定位套；a-第一级测温导线；b-第二级测温导线；c-第三级测温导线。
具体实施方式
实施例一如
图1-3所示，本实施例消融与测温一体式水冷微波针，组成包括穿刺头I、介质套管2、半刚同轴电缆4、挡水长套10、内水套管8、针杆5，处于微波消融热场中心部位的介质套管周壁上开设有径向沉孔，径向沉孔内安装有第一级测温头3，第一级测温导线a依次穿过介质套管2的径向沉孔、介质套管2轴向内孔、挡水长套10的轴向槽、内水套管8外表面与针杆5之间的空隙、设置于针杆定位套11上的穿线绝缘座12，与手柄13内对应的转接线相连接。如
图1-3所示，本实施例消融与测温一体式水冷微波针，还具有包裹于针杆5上的热塑管7，热塑管7前部的周壁上沿针杆轴向间隔的开设有第二级小孔、第三级小孔，相对应设有利用热塑管7固定在针杆5外表面的第二级测温头9、第 三级测温头6，第二级测温导线b、第三级测温导线C，所述第二、三级测温头9、6分别暴露(突出)于热塑管第二、三级小孔，第二、三级测温导线b、c的尾端分别与手柄13内各自对应的转接线相连接。本实用新型第一级热偶测温装置(“线”)装配，基本过程为将第一级(铜-铜镍丝)测温导线a穿入介质套管2或介质穿刺头的径向沉孔，其装配要求①在测温头3和测温导线a与介质管2接触的所有部部位均应涂抹并填充耐高温粘接剂第一级测温头3的根部半圆定位并吻合在沉孔锥坑内，其测温头3的头部半圆暴露(凸出)于介质套管2的外圆表面，凸出高度> O. 2mm ;③测温导线a沿介质套管2轴向内孔穿出后应理顺拉直。然后，将合格的穿刺头I和半刚同轴电缆4装配组件，装入介质套管2的内孔中并到位，要求半刚同轴电缆4与测温导线a并行，不得扭绕。然后，将挡水长套10装套在半刚同轴电缆4的外导体表面，对位推入介质套管2的内孔，其装配要求①在介质套管2的内孔和挡水长套外表面涂抹并填充粘接剂；②测温导线走线必须在挡水长套10的轴向槽内在挡水长套10装配到位之后，其尾部与同轴电缆4的外导体焊接，焊缝不得漏水或渗水。然后，在挡水长套10台阶的外圆上装套内水套管8并焊接固定，测温导线a应处于理顺拉直状态。然后，针杆5装套在介质套管2和挡水长套10上，装配要求①在挡水长套10的挡水环槽内填充粘接剂；②测温导线a应并行走线在挡水长套10的轴向槽内；③针杆5与介质套管2装配到位，采用旋压技术，使针杆5与介质套管2紧固连接；④测温导线a在内水套管8与针杆5空隙之间走线，不得与内水套管8发生缠绕。然后，将测温导线a先穿出针杆定位套5的穿线绝缘座12的安装孔，再将测温导线a穿线通过穿线绝缘座12的穿线孔。然后，将穿线绝缘座12装配在针杆定位套11的安装孔内。所述测温导线a与穿线绝缘座12的内孔线孔之间，穿线绝缘座12与针杆定位套11的安装孔之间均使用高温粘接剂防水密封并固定。接着，是微波针针体部分的半刚同轴电缆4与射频连接器及针体的水路结构件之间的对位装配与焊接，不再赘述。最后，是针杆定位套11连同所述的第一级热偶测温“线”与针体水路结构件对位装配及焊接。最后，第I组热偶测温导线尾端与手柄13内对应的转接线相连接。如
图1-3所示，本实用新型第二级、第三级热偶测温装置(“线”)装配，基本过程为首先按轴向间距及其位置的要求，加工热塑管7周壁上的第二级、第三级小孔。然后，依次将第二级测温头9、第三级测温头6，分别与热塑管壁上的第二级小孔、第三级小孔对位，并理顺拉直测温导线b、c贴近针杆5的外表面。然后，从针杆设定位置开始，实施热风热塑，直至将测温导线b、c的尾部热塑到消融针手柄内，装配要求①按要求，测温头9、6应定位并暴露(凸出)于热塑管7上各自的小孔，凸出高度彡O. 2mm ;②测温导线b、c被热塑管7紧缩并固定在针杆5表面。此后，将第一级测温导线a、第二级测温导线b和第三级测温导线c的尾端分别与手柄13内各自对应的(TP-TN)转接线相连接。最后，检查无误，即可热封或胶合微波针手柄。[0039]本实用新型实施例一装配过程中，在使用高温粘接剂时，应严格执行耐的エ艺，很多地方应借助专用工具，以确保结构件之间的粘接強度、密封性和不漏水，不渗水。为防止第二、三测温头测温头移动或撬动，可在测温头与针杆5之间涂抹少量的粘接剂。实施例ニ如图4-6所示，本实施例ニ与实施例一的区别在于①采用哈夫套结构进ー步提高了针杆5与介质套管2的连接强度，即利用哈夫套14箍卡住介质套管2的凹形 环槽，采用激光点焊，将针杆5与哈夫套14焊接牢固。②介质套管后方的针杆5周壁上沿 轴向间隔的开设有第二级小孔、第三级小孔，第二、三级测温头9、6利用测温头定位套15分别固定在针杆的第二级小孔、第三级小孔上，其测温导线是穿过内水套管8外表面与针杆5之间的空隙和设置于针杆定位套11上的穿线绝缘座12，再与手柄内各自对应的转接线相连接。③每级测温头均设有测温头定位套15，以便各级测温头的安装与定位。在测温头与测温头定位套的内孔之间、测温头定位套15与针杆5的小孔之间和接触表面填充具有较高耐热强度的高温粘接剂，并具防水和密封之作用。测温头定位套的材料推荐选用特种工程塑料。本实用新型实施例ニ的装配过程中，凡使用高温粘接剂时，应严格执行耐的エ艺，很多地方应借助专用工具，以确保结构件之间的粘接強度、密封性和不漏水，不渗水。模拟实验表明，本实用新型消融与测温一体式水冷微波针，借助一根针上的多点位测温头，在微波肿瘤消融治疗的同时，可实时获得针体轴向截面上不同位置组织的温度数据，来判断肿瘤消融的效果和实施其治疗程序。因此，本实用新型能够简化微波消融手术的操作程序，減少患者的痛苦，尤其是降低了使用测温针存在的癌细胞转移或致种的风险，进而为探索微波肿瘤消融的规律，为微波肿瘤消融的智能化提供了可行性手段。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.消融与测温一体式水冷微波针，组成包括穿刺头、介质套管、半刚同轴电缆、挡水长套、内水套管、针杆，其特征在于处于微波消融热场中心部位的介质套管周壁上开设有径向沉孔，所述径向沉孔内安装有第一级测温头，第一级测温导线依次穿过介质套管的径向沉孔、介质套管轴向内孔、挡水长套的轴向槽、内水套管外表面与针杆之间的空隙和设置于针杆定位套上的穿线绝缘座，第一级测温导线的尾端与手柄内对应的转接线相连接。
2.根据权利要求I所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于还具有包裹于针杆上的热塑管，所述热塑管前部的周壁上沿轴向间隔的开设有第二级小孔、第三级小孔.....第N级小孔，相对应设有利用热塑管固定在针杆外表面的第二级测温头至第N级测温头、以及第二级测温导线至第N级测温导线，所述第i级测温头穿出热塑管第i级小孔，各测温导线的尾端与手柄内各自对应的转接线相连接，其中，N为大于I小于10的自然数，i = 2，3，· · ·，N。
3.根据权利要求2所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于所述热塑管的周壁上开设有1-2个第i级小孔，每个第i级小孔内均安装有第i级测温头。
4.根据权利要求I所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于所述介质套管后方的针杆周壁上沿轴向间隔的开设有第二级小孔、第三级小孔.....第N级小孔，相对应设有第二级测温头至第N级测温头、以及第二级测温导线至第N级测温导线，所述第i级测温头安装于针杆周壁上的第i级小孔内，各测温导线穿过内水套管外表面与针杆之间的空隙和设置于针杆定位套上的穿线绝缘座，与手柄内各自对应的转接线相连接，其中，N为大于I小于10的自然数，i = 2，3，· · ·，N。
5.根据权利要求4所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在干所述介质套管后方的针杆周壁上开设有1-2个第i级小孔，每个第i级小孔内均安装有第i级测温头。
6.根据权利要求4所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于所述第二至第N级测温头分别通过测温头定位套固定在针杆的第二至第N级测温小孔内。
7.根据权利要求1-6任一项所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于处于微波消融热场中心部位的介质套管周壁上开设有1-2个径向沉孔，每个径向沉孔内均安装有第一级测温头。
8.根据权利要求1-6任一项所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于所述测温头为铜-铜镍热电偶温度測量端，所述测温导线为高绝缘强度漆包纯铜丝和铜镍合金丝导线。
9.根据权利要求1-6任一项所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于具有箍卡在介质套管上的哈夫套，所述哈夫套与针杆焊接固定。
10.根据权利要求1-6任一项所述的消融与测温一体式水冷微波针，其特征在于所述第一级测温头通过测温头定位套固定在介质套管的径向沉孔内。
专利摘要消融与测温一体式水冷微波针，包括穿刺头、介质套管、半刚同轴电缆、挡水长套、内水套管、针杆，其特征在于所述处于微波消融热场中心部位的介质套管周壁上开设有径向沉孔，其沉孔内安装有第一级测温头。第一级测温头是从微波针针体内部引出的，从第二级开始至第N级测温头沿着针体轴向进行间隔布设。本实用新型应用T型热电偶测温技术，采用测量端直接与组织接触的方式测温，在微波肿瘤消融治疗的同时，实时获得针体轴向截面上的不同位置组织的温度，以判断肿瘤消融效果和实施治疗程序。本实用新型简化了微波肿瘤消融手术操作程序，降低了使用测温针存在的癌细胞转移或致种的风险，同时为探索微波肿瘤消融的规律和微波消融的智能化提供了可行性手段。
文档编号A61B18/18GK202605011SQ201220244028
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者孙建新 申请人:孙建新